一種晝夜模式自動切換的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種晝夜模式自動切換方法，該方法應用于攝像機，方法包括如下步驟：步驟A、根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度；步驟B、根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換。本發(fā)明技術方案克服了現(xiàn)有技術中采用光敏電阻存在的成本、照度和器件方面的問題。
【專利說明】ー種晝夜模式自動切換的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控【技術領域】，尤其涉及ー種晝夜模式自動切換的方法和裝置?！颈尘凹夹g】
[0002]在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，前端監(jiān)控設備的自動晝夜切換功能(又稱自動ICR功能)是根據(jù)光線強度自動切換IR截斷過濾片實現(xiàn)，其目的是增加監(jiān)控前端設備的靈敏度特性。當前端監(jiān)控設備置于昏暗的光線強度下，IR截斷過濾片自動移開，紅外靈敏度増加，可配合紅外光獲得較為清晰的黑白圖像；當前端監(jiān)控設備置于陽光充沛的光線強度下，IR截斷過濾片自動添加，從而獲得色彩真實的清晰圖像(可見光與紅外光進入CCD或CMOS會干擾色彩還原)。ICR的自動切換使前端監(jiān)控設備在白天和黑夜環(huán)境下均能有效地工作。
[0003]現(xiàn)有技術采用光敏電阻來實現(xiàn)前端監(jiān)控設備的晝夜自動切換功能。但是該技術存在如下幾個缺點:
[0004](I)照度不一致性:光敏電阻探測的照度與鏡頭探測到的照度不同，光敏電阻探測的是設備安裝位置的照度，這與通過鏡頭感知的照度不同。(2)器件不一致性:光敏電阻存在個體差異性，同一環(huán)境照度下光敏電壓存在檢測結果的不一致性，另外光敏電阻的安裝位置的不一致性也會導致檢測結果的不一致；(3)成本:光敏電阻本身需要成本，加上エ藝上設計及安裝使其成本更高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供ー種晝夜模式自動切換方法。
[0006]本發(fā)明的方法應用于攝像機，該方法包括如下步驟:
[0007]步驟A、根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度；
[0008]步驟B、根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換。
[0009]優(yōu)選地，根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換具體為:
[0010]判斷當前畫面亮度與Th_N和Th_D的大小關系；
[0011]在當前晝夜模式為黒白模式且畫面亮度大于Th_N時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D吋，將晝夜模式切換至黑白模式，其中Th_N和Th_D為預設的值，Th_N>Th_D。
[0012]優(yōu)選地，根據(jù)計算的畫面亮度采用smart IR技術進行晝夜模式切換。
[0013]優(yōu)選地，根據(jù)計算的畫面亮度采用smart IR技術進行晝夜模式切換具體為:
[0014]判斷當前畫面的亮度與Th_Nl和Th_D的大小關系；
[0015]判斷當前畫面亮度調(diào)節(jié)增益與Gi的大小關系；
[0016]判斷當前紅外燈強度與最低檔紅外燈強度的關系；
[0017]在當前晝夜模式為黒白模式且畫面亮度大于Th_Nl，且畫面亮度調(diào)節(jié)增益不大于Gi，且紅外燈強度不大于最低檔紅外燈強度時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，將晝夜模式切換至黑白模式，其中Gi為增益無損點，Th_Nl 和 Th_D 為預設值，Th_Nl>Th_D。
[0018]優(yōu)選地，根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度時采用亮度直方圖統(tǒng)計畫面平均亮度。
[0019]基于同樣的構思，本發(fā)明還提供一種晝夜模式自動切換裝置，該裝置應用于攝像機，該裝置包括:
[0020]亮度計算模塊，用于計算當前拍攝的圖像的畫面亮度；
[0021]晝夜模式切換模塊，用于根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換。
[0022]優(yōu)選地，該晝夜模式切換模塊包括:亮度判斷模塊和切換控制模塊；其中，
[0023]該亮度判度模塊，用于判斷所述畫面亮度是否大于TH_N，或者小于Th_D，如果是則通知切換控制模塊；
[0024]該切換控制模塊，用于在當前晝夜模式為黑白模式且畫面亮度大于TH_N時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，晝夜模式切換至黑白模式，其中Th_N和Th_D為預設的值，Th_N>Th_D。
[0025]優(yōu)選地，該晝夜模式切換模塊根據(jù)計算的畫面亮度采用smart IR技術進行晝夜模式切換。
[0026]優(yōu)選地，該晝夜模式切換模塊包括:亮度判斷模塊，亮度調(diào)節(jié)增益判斷模塊、紅外燈強度判斷模塊和切換控制模塊；其中，
[0027]該亮度判度模塊，用于判斷所述畫面亮度是否大于TH_N1，或者小于Th_D，如果是則通知切換控制模塊；
[0028]該亮度調(diào)節(jié)增益判斷模塊，用于判斷畫面亮度調(diào)節(jié)增益是否不大于Gi，如果是則通知切換控制模塊；
[0029]該紅外燈強度判斷模塊，用于判斷紅外燈強度是否不大于最低檔紅外燈強度，如果是則通知切換控制模塊；
[0030]該切換控制模塊，用于在當前晝夜模式為黑白模式且畫面亮度大于Th_Nl，且畫面亮度調(diào)節(jié)增益不大于Gi，且紅外燈強度不大于最低檔紅外燈強度時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，將晝夜模式切換至黑白模式，其中Gi為增益無損點，Th_Nl和Th_D為預設值，Th_Nl>Th_D。
[0031]優(yōu)選地，該亮度計算模塊根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度時采用亮度直方圖統(tǒng)計畫面平均亮度。
[0032]相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明技術使用攝像機鏡頭采集的圖像的亮度值作為攝像機晝夜模式切換的依據(jù)，克服了現(xiàn)有技術中采用光敏電阻存在的成本、照度和器件方面的問題。另外，本發(fā)明還克服了晝夜模式反復切換的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明實施例一流程圖。
[0034]圖2是本發(fā)明實施例二流程圖。
[0035]圖3是本發(fā)明裝置一邏輯結構圖。
[0036]圖4是本發(fā)明裝置二邏輯結構圖?！揪唧w實施方式】
[0037]以下結合附圖詳細描述本發(fā)明【具體實施方式】。
[0038]本發(fā)明提供的晝夜模式自動切換方法應用于攝像機，其具體包括如下步驟:A、根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度、根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換。 [0039]攝像機在拍攝ー幀圖像后，可以利用圖像亮度直方圖進行畫面平均亮度的統(tǒng)計。該平均亮度即作為當前計算得到的畫面的亮度。這里將畫面的亮度，即鏡頭反映的亮度作為晝夜模式自動切換的主要判斷因素，更符合人眼觀測的要求。
[0040]圖1為本發(fā)明實施例一流程圖。
[0041]S11、獲取畫面當前亮度值Xa。
[0042]S12、判斷當前是否為黑白模式，如果是，則轉步驟S13，否則轉步驟S14。
[0043]S13、判斷當前畫面是否過亮，如果是，需將晝夜模式切換至彩色模式。
[0044]S14、判斷當前畫面是否過暗，如果是，需將晝夜模式切換至黑白模式。
[0045]判斷畫面是否過亮或者過暗的時候，可以將獲取的亮度值和預設的閾值進行比較。比如說當Xa>Th_N時認為畫面過亮，當Xa〈Th_D時認為畫面過暗。Th_N和Th_D為經(jīng)過大量試驗所獲得的經(jīng)驗值。晝夜模式無論是切換至彩色模式還是切換至黑白模式都是為了得到更好的圖像效果，讓觀察者獲得更多的圖像細節(jié)。
[0046]上述方法使用攝像機鏡頭采集的圖像的亮度值作為攝像機晝夜模式切換的依據(jù)，克服了現(xiàn)有技術中采用光敏電阻存在的成本、照度和器件方面的問題。圖像的亮度值屬于攝像機在進行圖像質(zhì)量控制過程中經(jīng)常要使用的參數(shù)，本發(fā)明利用這ー參數(shù)值作為晝夜模式切換的依據(jù)并不會加大攝像機內(nèi)部處理的復雜部。
[0047]為了提高夜間圖像效果，前端監(jiān)控設備一般都裝載了紅外燈。在黒白模式時，紅外燈自動打開，這樣晚上的圖像質(zhì)量會大大提高。然而在某些特定場景下，紅外光直接反射到鏡頭使畫面變的很亮，晝夜模式會自動切回彩色模式并關閉紅外燈，紅外燈關閉之后由于環(huán)境亮度過暗，晝夜模式又自動切回黑白模式，這就導致了晝夜模式的反復切換。
[0048]為了克服上述晝夜模式反復切換的問題，本發(fā)明將Smart IR技術應用到克服晝夜模式反復切換的問題中。Smart IR技術是攝像機產(chǎn)品采用智能圖像處理技術，通過檢測圖像多區(qū)塊亮度來智能調(diào)整亮度曲線，從而防止某區(qū)塊圖像過曝以及某區(qū)塊圖像曝光不足等現(xiàn)象。其核心關鍵點在夜間曝光控制中増加了對紅外燈強度的控制，實時獲取當前畫面亮度調(diào)節(jié)增益、紅外燈強度，并自適應對其進行調(diào)節(jié)，從而將畫面亮度穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。以下通過實施例二詳細介紹本發(fā)明是如何將Smart IR技術應用到克服晝夜模式反復切換問題中的。
[0049]參見圖2所示的流程圖，并結合該圖進行實施例二的描述。
[0050]S21、獲取當前畫面的亮度值。
[0051]S22、判斷當前是否是黑白模式，如果是，轉S23 ;否則轉S24。
[0052]S23、判斷畫面是否過曝(即Xa>Th_Nl ?)，如果是，轉S26，否則轉S27。
[0053]S24、判斷畫面是否過暗(即Xa〈Th_D ?)，如果是，轉S25。
[0054]S25、切換為黑白模式，返回S21。
[0055]S26、判斷畫面亮度調(diào)節(jié)增益是否大于Gi (増益無損點)，如果是，轉S28 ;否則轉S29。[0056]S27、判斷畫面是否過暗(即Xa〈TH_N2)，如果是，轉S30 ;否則轉S31。
[0057]S28、下調(diào)增益，返回S21。
[0058]S29、判斷紅外燈是否大于最低檔亮度，如果是，轉S35，否則轉S36。
[0059]S30、判斷紅外燈是否小于最高檔亮度，如果是，轉S32 ;否則轉S33。
[0060]S31、畫面亮度保持不變，返回S21。
[0061]S32、紅外燈上調(diào)亮度，返回S21。
[0062]S33、判斷畫面亮度調(diào)節(jié)增益是否小于最大值，如果是，轉S34，否則不處理并返回S21。
[0063]S34、上調(diào)增益，返回S21。
[0064]S35、下調(diào)紅外燈亮度，返回S21。
[0065]S36、需切換為彩色模式，返回S21。
[0066]上述例子中的參數(shù):Th_Nl，Th_N2, Th_D為預設值，其均是通過大量實驗測試獲得，這三者關系為Th_Nl>Th_N2>Th_D。(Th_N2，Th_Nl)為黑白模式下畫面亮度的穩(wěn)定區(qū)間，亮度在該區(qū)間時畫面的質(zhì)量會比較好，所以該區(qū)間屬于黑白模式下利用Smart IR技術所需要達到的結果。如果亮度不在此區(qū)間中，通過對增益或者紅外燈的調(diào)節(jié)來使亮度到達該區(qū)間。
[0067]在黑白模式下，將亮度往上述穩(wěn)定區(qū)間調(diào)節(jié)過程中，如果判斷出的亮度大于預設值Th_Nl，亮度調(diào)節(jié)增益不大于增益無損點Gi，紅外燈不大于最低檔亮度，則將該黑白模式切到彩色模式。這樣就能解決上述提到的晝夜模式反復切換的問題。因為這種方法識別出了畫面變亮是由環(huán)境光而非紅外光引起的，這樣就能避免晝夜模式反復切換。
[0068]對于在彩色模式下進行的切換和實施例一沒有區(qū)別，即亮度小于預設值Th_D時就將彩色模式切黑白模式。
[0069]基于同樣的構思本發(fā)明還提供一種晝夜模式自動切換裝置，該裝置應用于攝像機。參見圖3，該裝置包括:亮度計算模塊和晝夜模式切換模塊。該亮度計算模塊用于計算當前拍攝的圖像的畫面亮度；該晝夜模式切換模塊用于根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換。
[0070]該晝夜模式切換模塊進一步包括:亮度判斷模塊和切換控制模塊。該亮度判度模塊，用于判斷所述畫面亮度是否大于TH_N，或者小于Th_D，如果是則通知切換控制模塊；該切換控制模塊，用于在當前晝夜模式為黑白模式且畫面亮度大于TH_N時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，晝夜模式切換至黑白模式，其中Th_MP Th_D為預設的值，Th_N>Th_D。
[0071]上述裝置使用攝像機鏡頭采集的圖像的亮度值作為攝像機晝夜模式切換的依據(jù)，克服了現(xiàn)有技術中采用光敏電阻存在的成本、照度和器件方面的問題。
[0072]但是上述裝置在某些情況下會存在晝夜模式反復切換的問題。為解決該問題，需要進一步對該裝置進行改進。改進后的晝夜模式切換模塊根據(jù)計算的畫面亮度采用smartIR技術進行晝夜模式切換。具體地，該晝夜模式切換模塊包括:亮度判斷模塊，亮度調(diào)節(jié)增益判斷模塊、紅外燈強度判斷模塊和切換控制模塊。該亮度判度模塊用于判斷所述畫面亮度是否大于TH_N1，或者小于Th_D，如果是則通知切換控制模塊；該亮度調(diào)節(jié)增益判斷模塊用于判斷畫面亮度調(diào)節(jié)增益是否不大于Gi，如果是則通知切換控制模塊；該紅外燈強度判斷模塊用于判斷紅外燈強度是否不大于最低檔紅外燈強度，如果是則通知切換控制模塊；該切換控制模塊用于在當前晝夜模式為黒白模式且畫面亮度大于Th_Nl，且畫面亮度調(diào)節(jié)増益不大于Gi，且紅外燈強度不大于最低檔紅外燈強度時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，將晝夜模式切換至黑白模式，其中Gi為增益無損點，Th_Nl和Th_D為預設值，Th_Nl>Th_D。
[0073]將smart IR技術應用到晝夜模式切換的判斷中，識別出了在黑白模式下是由環(huán)境光還是紅外光導致的亮度變高，所以克服了反復切換的問題。
[0074]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種晝夜模式自動切換方法，該方法應用于攝像機，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟A、根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度； 步驟B、根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換。
2.如權利要求1所述的晝夜模式自動切換方法，其特征在于，所述根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換具體為: 判斷當前畫面亮度與Th_N和 Th_D的大小關系； 在當前晝夜模式為黑白模式且畫面亮度大于Th_N時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，將晝夜模式切換至黑白模式，其中Th_N和Th_D為預設的值，Th_N>Th_D。
3.如權利要求1所述的晝夜模式自動切換方法，其特征在于，根據(jù)計算的畫面亮度采用smart IR技術進行晝夜模式切換。
4.如權利要求3所述的晝夜模式自動切換方法，其特征在于，根據(jù)計算的畫面亮度采用smart IR技術進行晝夜模式切換具體為: 判斷當前畫面的亮度與Th_Nl和Th_D的大小關系； 判斷當前畫面亮度調(diào)節(jié)增益與Gi的大小關系； 判斷當前紅外燈強度與最低檔紅外燈強度的關系； 在當前晝夜模式為黑白模式且畫面亮度大于Th_Nl，且畫面亮度調(diào)節(jié)增益不大于Gi，且紅外燈強度不大于最低檔紅外燈強度時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，將晝夜模式切換至黑白模式，其中Gi為增益無損點，Th_Nl 和 Th_D 為預設值，Th_Nl>Th_D。
5.如權利要求1~4任意項所述的晝夜模式自動切換方法，其特征在于，所述根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度時采用亮度直方圖統(tǒng)計畫面平均亮度。
6.一種晝夜模式自動切換裝置，該裝置應用于攝像機，其特征在于，該裝置包括: 亮度計算模塊，用于計算當前拍攝的圖像的畫面亮度； 晝夜模式切換模塊，用于根據(jù)計算的畫面亮度進行晝夜模式切換。
7.如權利要求6所述的晝夜模式自動切換裝置，其特征在于，所述晝夜模式切換模塊包括:亮度判斷模塊和切換控制模塊；其中， 該亮度判度模塊，用于判斷所述畫面亮度是否大于TH_N，或者小于Th_D，如果是則通知切換控制模塊； 該切換控制模塊，用于在當前晝夜模式為黑白模式且畫面亮度大于TH_N時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D時，晝夜模式切換至黑白模式，其中Th_N和Th_D為預設的值，Th_N>Th_D。
8.如權利要求6所述的晝夜模式自動切換裝置，其特征在于，所述晝夜模式切換模塊根據(jù)計算的畫面亮度采用smart IR技術進行晝夜模式切換。
9.如權利要求8所述的晝夜模式自動切換裝置，其特征在于，該晝夜模式切換模塊包括:亮度判斷模塊，亮度調(diào)節(jié)增益判斷模塊、紅外燈強度判斷模塊和切換控制模塊；其中， 該亮度判度模塊，用于判斷所述畫面亮度是否大于TH_N1，或者小于Th_D，如果是則通知切換控制模塊；該亮度調(diào)節(jié)增益判斷模塊，用于判斷畫面亮度調(diào)節(jié)增益是否不大于Gi，如果是則通知切換控制模塊； 該紅外燈強度判斷模塊，用于判斷紅外燈強度是否不大于最低檔紅外燈強度，如果是則通知切換控制模塊； 該切換控制模塊，用于在當前晝夜模式為黒白模式且畫面亮度大于Th_Nl，且畫面亮度調(diào)節(jié)增益不大于Gi，且紅外燈強度不大于最低檔紅外燈強度時，將晝夜模式切換至彩色模式；在當前晝夜模式為彩色模式且畫面亮度小于Th_D吋，將晝夜模式切換至黑白模式，其中Gi為增益無損點，Th_Nl和Th_D為預設值，Th_Nl>Th_D。
10.如權利要求6~9任意項所述的晝夜模式自動切換裝置，其特征在于，所述亮度計算模塊根據(jù)當前拍攝的圖像計算畫面的亮度時采用亮度直方圖統(tǒng)計畫面平均亮度。
【文檔編號】H04N5/238GK103533252SQ201310462773
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】呂江明 申請人:浙江宇視科技有限公司