一种图像补光方法、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及安防技术领域，特别是涉及一种图像补光方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着人工智能发展，计算机视觉正在广泛应用在生活中的各种场景，其中安防监控领域是计算机视觉的一个重要的应用领域。在安防监控领域，计算机视觉的实际效果很大程度受限于监控摄像机采集的图像质量，图像质量越高，计算机视觉的实际效果越好。而监控摄像机在采集图像时，对光照条件要求较高，通常光照条件越好采集到的图像质量越高。因此，在夜间光照不充足时，通常会开启监控摄像机的外置补光灯给摄像机进行补光。

当有移动物体靠近监控设备时，由于补光灯的照射极易出现物体反光的情况，导致近处物体亮度很亮其他区域亮度很暗，因此如果不能对补光灯亮度进行合理的控制，可能会在一些场景下导致画面效果变得更差。现有的补光灯强度调节技术，虽然能够实现对采集图像整体亮度的调节，但是依然存在部分场景下图像效果不佳。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种图像补光方法、设备及计算机可读存储介质，能够根据距离自动调节补光器件的补光亮度值，使图像效果更好。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种图像补光方法，该图像补光方法包括：获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离，以及对目标物体进行补光的补光器件的当前补光亮度值；响应于目标距离小于第一距离阈值，降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值；利用调整补光亮度值对目标物体进行补光。

其中，响应于目标距离小于第一距离阈值，降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值包括：响应于目标距离大于第一距离阈值且小于或等于第二距离阈值，按第一调整比例降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值，调整补光亮度值为当前补光亮度值与第一调整比例的乘积；响应于目标距离小于或等于第一距离阈值，按第二调整比例降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值，调整补光亮度值为当前补光亮度值与第二调整比例的乘积。

其中，按第一调整比例降低当前补光亮度值之前包括：获取第一距离对应的第一调整比例，得到第一距离比例；获取第二距离对应的第一调整比例，得到第二距离比例；利用第一距离比例和第二距离比例获取目标距离的第一调整比例，第一调整比例大于第一距离比例且小于或等于第二距离比例。

其中，利用第一距离比例和第二距离比例获取目标距离的第一调整比例包括：

其中，按第二调整比例降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值包括：获取第二调整比例；其中，第二调整比例小于第二距离对应的第一调整比例。

其中，该图像补光方法还包括：增大图像采集设备的图像增益和/或快门值，以补偿目标物体的亮度。

其中，第二调整比例小于或等于第一调整比例。

其中，图像采集设备包括视频监控设备，用于连续采集获取目标物体图像，补光器件用于持续为目标物体补光。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种图像补光设备，该图像补光设备包括处理器，处理器用于执行以实现上述的图像补光方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储指令/程序数据，指令/程序数据能够被执行以实现上述的图像补光方法。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过对图像采集设备采集到的目标物体进行检测，获取目标物体的距离，当目标物体距离图像采集设备的距离较近时，降低补光器件的当前亮度值，再对目标物体进行补光。利用该补光方法，可以解决当目标物体距离较近，自动曝光算法设置的补光器件的亮度进行补光时，近处物体较亮，其他区域较暗的问题，实现补光器件根据距离自动调节，使得采集画面效果更好。

附图说明

图1是本申请实施方式中一图像补光方法的流程示意图；

图2是本申请实施方式中另一图像补光方法的流程示意图；

图3是本申请实施方式中目标物体与图像采集设备之间的距离示意图；

图4是本申请实施方式中又一图像补光方法的流程示意图；

图5是本申请实施方式中图像补光装置的结构示意图；

图6是本申请实施方式中图像补光设备的结构示意图；

图7是本申请实施方式中计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

当在环境较暗或在夜间光照不充足的情况下，通常需要开始图像采集设备的补光器件进行补光。本申请提供一种图像补光方法，通过根据距离自动调节补光器件的亮度，可以解决当目标物体距离较近，自动曝光算法设置的补光灯亮度进行补光时，近处物体较亮，其他区域较暗的问题，使得采集画面效果更好。其中，补光器件可以为补光灯、屏幕等有补光作用的设备，本申请以使用补光灯进行补光为例进行说明，但不限于该补光器件。

请参阅图1，图1是本申请实施方式中一图像补光方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，本实施方式包括：

S110：获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离，以及对目标物体进行补光的补光器件的当前补光亮度值。

图像采集设备对采集到的图像进行检测，确定目标物体，并利用测距法获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离。图像采集设备包括视频监控设备，用于连续采集获取目标物体图像，补光器件用于持续为目标物体补光。测距法包括单目测距算法、双目测距算法、激光测距法、结构光测距法、时差测距法等。

图像采集设备利用自动曝光算法确定目标物体的当前补光亮度值。

S130：响应于目标距离小于第一距离阈值，降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值。

结合图像采集设备和当前环境预设第一距离阈值，判断目标距离是否小于或等于第一距离阈值，若目标距离小于或等于第一距离阈值，则降低补光灯的当前补光亮度值，得到调整补光亮度。

S150：利用调整补光亮度值对目标物体进行补光。

将图像采集设备的补光灯亮度调整为调整补光亮度值，利用补光灯对采集到的图像中的目标物体进行补光。

该实施方式中，通过对图像采集设备采集到的目标物体进行检测，获取目标物体的距离，当目标物体距离图像采集设备的距离较近时，降低补光灯的当前亮度值，再对目标物体进行补光。利用该补光方法，可以解决当目标物体距离较近，自动曝光算法设置的补光灯亮度进行补光时，近处物体较亮，其他区域较暗的问题，实现补光灯根据距离自动调节，使得采集画面效果更好。

请参阅图2和图3，图2是本申请实施方式中另一图像补光方法的流程示意图。图3是本申请实施方式中目标物体与图像采集设备之间的距离示意图。如图3所示，结合图像采集设备的硬件配置、外形结构、图像效果、当前环境情况等预设第一距离阈值和第二距离阈值，第二距离阈值小于第一距离阈值。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，本实施方式包括：

S210：获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离，以及对目标物体进行补光的补光器件的当前补光亮度值。

图像采集设备对采集到的图像进行检测，确定目标物体，并利用测距法获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离。图像采集设备利用自动曝光算法确定目标物体的当前补光亮度值。

S230：响应于目标距离大于第二距离阈值且小于或等于第一距离阈值，按第一调整比例降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值。

不同距离第一调整比例不同，每个距离下都会有一个第一调整比例，获取第一距离阈值对应的第一调整比例，得到第一距离比例；获取第二距离阈值对应的第一调整比例，得到第二距离比例；利用第一距离比例和第二距离比例获取目标距离的第一调整比例。其中，第一调整比例大于第二距离比例且小于或等于第一距离比例。当目标物体与图像采集设备之间的目标距离大于第二距离阈值且小于或等于第一距离阈值时，目标距离较小，自动曝光算法计算的当前补光亮度值较大，通过设定第一调整比例来降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值，调整补光亮度值为当前补光亮度值与第一调整比例的乘积。当目标物体越靠近图像采集设备，即目标距离越小时，第一调整比例越小，对当前补光亮度值降低的越多。随着目标距离的减小，第一调整比例可以线性减小，也可以非线性减小。在目标距离大于第二距离阈值且小于或等于第一距离阈值的范围内，该调整补光亮度值随检测到的目标物体与图像采集设备的目标距离的改变而调整。

在一实施方式中，第一调整比例与目标距离正相关，预先设定第一距离阈值对应的调整比例和第二距离阈值对应的调整比例，第一距离阈值对应的调整比例为第一距离比例，第二距离阈值对应的调整比例为第二距离比例，第一距离比例大于第二距离比例。当目标距离从第一距离阈值向第二距离阈值减小时，第一调整比例从第一距离比例向第二距离比例线性减小。第一调整比例的计算方式如下：

其中，α为第一调整比例，α

Strength＝α*Strength1；

其中，Strength1为当前补光亮度值，Strength为调整补光亮度值。

在另一实施方式中，在第一距离与第二距离之间设置距离梯度，从第一距离开始每隔预设距离设定一个距离梯度，各距离梯度的内的目标距离对应的第一调整比例相同，距离梯度的距离越近，对应的第一调整比例越小。在一距离实施方式中，第一距离为10米，第二距离为5米，每间隔1米设置一个距离梯度，即距离大于9米且小于等于10米为第一距离梯度，距离大于8米且小于等于9米为第二距离梯度，以此类推得到五个距离梯度，其中，第一距离梯度对应的第一调整比例大于第二距离梯度对应的第一调整比例。判断目标距离所在的距离梯度，获取该距离梯度对应的第一调整比例，利用第一调整比例与当前补光亮度值相乘，得到调整补光亮度值。

当环境光照不足，图像采集设备开启补光灯时，如果画面中有物体距离摄像机较近，由于补光灯对物体的照射，可能会导致物体过曝，画面的整体亮度提升。而在该实施方式中，降低补光灯亮度，以解决画面过曝问题。

S250：响应于目标距离小于或等于第二距离阈值，按第二调整比例降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值。

获取第二距离阈值对应的第二调整比例，得到第二距离比例，利用第二距离比例获取目标距离的第二调整比例，其中，第二调整比例小于或等于第二距离比例。当目标物体与图像采集设备之间的目标距离小于或等于第二距离阈值时，目标距离很小，自动曝光算法计算的当前补光亮度值很大，通过设定第二调整比例来降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值，调整补光亮度值为当前补光亮度值与第二调整比例的乘积。当目标物体越靠近图像采集设备，即目标距离越小时，第二调整比例越小，对当前补光亮度值降低的越多。随着目标距离的减小，第二调整比例可以线性减小，也可以非线性减小。当确定调整补光亮度值之后，对该调整补光亮度值进行锁定，在目标距离小于或等于第二距离阈值的范围内，该调整补光亮度值不会随检测到的目标物体与图像采集设备的目标距离的改变而调整。

在一实施方式中，第二调整比例与目标距离正相关，预先设定第二距离阈值对应的调整比例，第二距离阈值对应的调整比例为第二距离比例，当目标距离从第二距离逐渐减小时，第二调整比例从第二距离比例逐渐减小。根据目标距离计算得到当前补光亮度值之后，将该亮度值锁定，当目标物体移动时，该当前补光亮度值不改变。利用第二调整比例与当前补光亮度值相乘，以降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值，具体计算方式如下：

Strength＝β*Strength1；

其中，β第二调整比例，为Strength1为当前补光亮度值，Strength为调整补光亮度值，其中，0≤β≤1，在一具体实施方式中，0≤β≤α。

在另一实施方式中，在第二距离阈值与距离为零之间设置距离梯度，从第二距离阈值开始每隔预设距离设定一个距离梯度，各距离梯度的内的目标距离对应的第一调整比例相同，距离梯度的距离越近，对应的第二调整比例越小。判断目标距离所在的距离梯度，获取该距离梯度对应的第二调整比例，将该调整补光亮度值锁定，当目标物体移动时，该当前补光亮度值不改变。利用第二调整比例与当前补光亮度值相乘，得到调整补光亮度值。

当目标物体与图像采集设备的距离小于一定程度时，物体反光更加明显，会导致画面整体亮度过亮，昼夜自动切换算法会将当前环境误判为白天，选择关闭补光灯。当补光灯关闭之后，物体反光消失，画面变暗，昼夜自动切换算法再次将当前环境判断为黑夜，补光灯又再次开启，此时，补光灯就会出现反复闪烁的现象。而在该实施方式中，降低补光灯亮度之后，将调整补光亮度值锁定，解决图像过曝问题的同时解决了补光灯对昼夜环境误判而导致的反复闪问题。

S270：利用调整补光亮度值对目标物体进行补光。

将图像采集设备的补光灯亮度调整为调整补光亮度值，利用补光灯对采集到的图像中的目标物体进行补光。

该实施方式中，通过对图像采集设备采集到的目标物体进行检测，获取目标物体的距离，当目标物体距离图像采集设备的距离较近时，用过补光灯补光时，物体会发生反光，出现近处物体较亮而其他区域亮度过暗的情况，而且到图像采集设备的距离由远及近时，物体在画面中的所占面积会逐渐增大，因此会导致画面的平均亮度逐渐增大，本申请根据距离设置调整比例，距离越近，调整比例越小，利用调整比例降低补光灯的亮度，以对图像进行补光。当目标物体距离图像采集设备的距离过近时，还会出现补光灯因为对昼夜环境误判而导致反复闪的问题，本申请在设置调整比例的基础上锁定补光灯的亮度，以使补光灯不会反复闪，实现补光灯根据距离自动调节，能够使图像效果更好。

请参阅图4，图4是本申请实施方式中又一图像补光方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图4所示的流程顺序为限。如图4所示，本实施方式包括：

S410：获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离，以及对目标物体进行补光的补光器件的当前补光亮度值。

图像采集设备对采集到的图像进行检测，确定目标物体，并利用测距法获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离。利用自动曝光算法确定目标物体的当前补光亮度值。

S420：判断目标距离是否小于或等于第二距离阈值。

结合图像采集设备和当前环境预设第二距离阈值，判断目标距离是否小于或等于第二距离阈值，若目标距离小于或等于第二距离阈值，则进行步骤S430，若目标距离大于第二距离阈值，则进行步骤S440。

S430：按第二调整比例降低当前补光亮度值并锁定，得到调整补光亮度值。

响应于目标距离小于或等于第二距离阈值，利用上述方法确定第二调整比例，利用第二调整比例与当前补光亮度值相乘，以降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值，并继续进行步骤S470。

S440：判断目标距离是否小于或等于第一距离阈值。

结合图像采集设备和当前环境预设第一距离阈值，判断目标距离是否小于或等于第一距离阈值，若目标距离小于或等于第一距离阈值，则进行步骤S460，若目标距离大于第一距离阈值，则进行步骤S450。

S450：按第一调整比例降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值。

响应于目标距离小于或等于第一距离阈值，利用上述方法确定第一调整比例，利用第二调整比例与当前补光亮度值相乘，以降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值，并继续进行步骤S470。

S460：利用当前补光亮度值对目标物体进行补光。

响应于目标距离大于第一距离阈值，不对当前补光亮度值进行调整，直接利用补光灯的当前补光亮度值对目标物体进行补光。

S470：利用调整补光亮度值对目标物体进行补光。

将图像采集设备的补光灯亮度调整为调整补光亮度值，利用补光灯对采集到的图像中的目标物体进行补光。

S480：增大图像采集设备的图像增益和/或快门值。

根据补光灯的亮度，适当增大图像采集设备的图像增益和/或快门值，以使图像采集设备采集到的画面的亮度达到曝光稳定的状态。

在该实施方式中，通过对图像采集设备采集到的目标物体进行检测，获取目标物体的距离，当目标物体距离图像采集设备的距离较近时，本申请根据距离设置调整比例，距离越近，调整比例越小，利用调整比例降低补光灯的亮度，以对图像进行补光。当目标物体距离图像采集设备的距离过近时，本申请在设置调整比例的基础上锁定补光灯的亮度，以使补光灯不会反复闪，实现补光灯根据距离自动调节。补光灯亮度降低后，由于曝光目标值不变，画面整体亮度也会随之降低，本申请在调节补光灯亮度的基础上，调节图像采集设备的图像增益和/或快门值，使得使画面亮度达到曝光稳定的状态，能够使图像效果更好。

请参阅图5，图5是本申请实施方式中图像补光装置的结构示意图。该实施方式中，图像补光装置包括获取模块51、调整模块52和补光模块53。

其中，获取模块51用于获取目标物体与图像采集设备之间的目标距离，以及对目标物体进行补光的补光器件的当前补光亮度值；调整模块52用于响应于目标距离小于第一距离阈值，降低当前补光亮度值，得到调整补光亮度值；补光模块53用于利用调整补光亮度值对目标物体进行补光。该补光装置通过对图像采集设备采集到的目标物体进行检测，获取目标物体的距离，当目标物体距离图像采集设备的距离较近时，降低补光灯的当前亮度值，再对目标物体进行补光。利用该补光方法，可以解决当目标物体距离较近，自动曝光算法设置的补光灯亮度进行补光时，近处物体较亮，其他区域较暗的问题，实现补光灯根据距离自动调节，使得采集画面效果更好。

请参阅图6，图6是本申请实施方式中图像补光设备的结构示意图。该实施方式中，图像补光设备61包括处理器62。

处理器62还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器62可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器62还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器62也可以是任何常规的处理器等。

图像补光设备61可以进一步包括存储器(图中未示出)，用于存储处理器62运行所需的指令和数据。

处理器62用于执行指令以实现上述本申请图像补光方法任一实施例及任意不冲突的组合所提供的方法。

请参阅图7，图7是本申请实施方式中计算机可读存储介质的结构示意图。本申请实施例的计算机可读存储介质71存储有指令/程序数据72，该指令/程序数据72被执行时实现本申请图像补光方法任一实施例以及任意不冲突的组合所提供的方法。其中，该指令/程序数据72可以形成程序文件以软件产品的形式存储在上述存储介质71中，以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质71包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。