1.一种基于环境亮度和图像信息熵的相机自动曝光方法,其特征在于,包括:
s1、计算图形的平均亮度和图像的信息熵;根据图形的亮度直方图,计算图像的平均亮度和图像信息熵;
s2、利用图像信息熵,通过加权计算得出自动曝光目标亮度;根据步骤s1中所得的图像信息熵,计算出目标亮度加权,与输入的外设亮度经过计算共同得出加权后的自动曝光目标亮度;
s3、计算当前的环境等效亮度;根据输入的当前曝光时间和增益值,求得环境亮度因素,计算出当前图像的最终亮度值;
s4、计算自动曝光调节量:根据加权后的自动曝光目标亮度和图像最终亮度值,求出当前帧应当调节的曝光值大小和方向;
s5、对自动曝光时间增益进行分配;根据s4得出的曝光值大小和方向,分配曝光时间和增益的调节量。
2.根据权利要求1所述的一种基于环境亮度和图像信息熵的相机自动曝光方法,其特征在于,所述步骤s1的具体方法包括:
s11、根据相机帧信息的曝光值,制作图像亮度直方图hist,求得第i阶直方图hist(i)的概率p(i)为:
p(i)=hist(i)/(h*w)
其中,i为图像亮度直方图hist的灰阶数量,在8位数字图像系统中,i的取值范围为0到255,h和w分别为图像的高和宽;
s12、根据信息熵计算公式求得该帧图像的信息熵h:
s13、求得图像的平均亮度lavg为:
3.根据权利要求1所述的一种基于环境亮度和图像信息熵的相机自动曝光方法,其特征在于,所述步骤s2的具体方法包括:根据外部输入的系统目标亮度lin、图像信息熵阈值hth,求得图像自动曝光目标亮度ltar:
ltar=lin-lunit*max(0,floor(h-hth)/huint)
其中,lunit为目标亮度补偿的权重,huint为图像信息熵计算单位,floor为向下取整。
4.根据权利要求1所述的一种基于环境亮度和图像信息熵的相机自动曝光方法,其特征在于,所述步骤s3的具体方法包括:
s31、根据当前系统的曝光时间s和增益g,利用系统的最大曝光时间smax和最大增益值gmax,计算当前帧的外部环境亮度比例值ft:
ft=s*g/(smax*gmax)
由于曝光时间s不可能为0,由公式可知,ft取值范围为(0,1],ft越大,证明当前场景亮度越小。
s32、根据s31得到的外部环境亮度系数ft,求出当前场景下环境亮度fenv:
针对环境亮度偏暗和偏亮的场景,分别有直方图亮度权重函数wd和wb,根据环境亮度fenv,可以根据公式:
wf=wd*fenv+wb*(1-fenv)
求出拟合后的直方图亮度权重函数wf,以此作为求取当前图像亮度的权重映射依据,再根据公式:
得出当前图像最终亮度值lf。
5.根据权利要求1所述的一种基于环境亮度和图像信息熵的相机自动曝光方法,其特征在于,所述步骤s4的具体方法包括:比较自动曝光目标亮度ltar和图像亮度lf,按如下公式求得曝光量偏差e,作为下一帧调节的目标:
6.根据权利要求5所述的一种基于环境亮度和图像信息熵的相机自动曝光方法,其特征在于,所述步骤s5的具体方法包括:根据s4求得的曝光量偏差e,按照曝光量调整公式