智能补光灯控制算法

技术领域

本发明属于摄像技术领域，尤其涉及一种智能补光灯控制算法。

背景技术

摄像头采集到的图像效果跟环境光线等因素关系比较大，在比较黑暗的环境下，采集到的图像画面很黑无法看清图像，要想让黑暗环境下采集的图像效果比较清晰，就需要给摄像头加补光灯，摄像头面对的环境亮度会随着时间的变化而变化，不能简单的开启补光灯或者不开启补光灯。因此智能控制补光灯开关成为必要。现在控制补光灯的方法主要由利用光敏电阻来检测环境亮暗程度，此方法由以下几个缺点：

1.需要增加额外的电路，导致电路板复杂的增高，增加成本；

2.光敏电阻强光照射下光电转换线性较差；

3.光电驰豫过程较长，何为光电导的驰豫现象，即光照后，半导体的光电导随光照时间逐渐上升，经一段时间到达定态值；

4.受温度影响较大，响应速度不快。

基于此，本发明设计了一种智能补光灯控制算法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现在控制补光灯的方法主要由利用光敏电阻来检测环境亮暗程度，需要增加额外的电路，导致电路板复杂的增高，增加成本，光敏电阻强光照射下光电转换线性较差，光电驰豫过程较长，何为光电导的驰豫现象，即光照后，半导体的光电导随光照时间逐渐上升，经一段时间到达定态值，且受温度影响较大，响应速度不快的问题，而提出的一种智能补光灯控制算法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能补光灯控制算法，所述智能补光灯控制算法包括：

利用cpu采集摄像头的YUV格式图像数据；

通过将图像画面中的各个点的Y值做平均值，计算出图像的平均亮度；

通过采集摄像头图像数据，计算出图像的亮度Y平均值，如果连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的图像，则认为图像太暗，打开补光灯，在打开补光灯后记录下打开补光灯的时间，等到timeout时间后，关闭补光灯，重新计算图像亮度；

如果图像偏暗则继续打开补光灯，如果图像亮度已经足够，则不需要打开补光灯。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述YUV格式中的Y代表的是图像亮度，所述YUV格式中的UV代表的是图像颜色。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述cpu通过运行软件程序算出图像的平均亮度。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述亮度阀值level、持续帧数frames和补光持续时间timeout分别为软件中所设置的3个对应参数。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述打开补光灯后，程序计算连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的大小，获得自然强度信息；

调用保存在cpu中的自适应控制模型a、b、x、y以及控制参数L1和L2，获得控制量W，同时利用cpu的PWM功能，获得补光灯光照强度调节量，即PWM控制量；

控制补光灯驱动电路驱动芯片完成补光灯亮度调节。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述程序计算连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的大小，获得自然强度信息后，将差值信号经调整电路处理，送至cpu，经内部A/D转换后传输至自适应控制模型。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述补光灯发热监控由温度传感器完成，所述温度传感器与cpu双向连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述补光灯驱动电路驱动芯片为恒流补光灯驱动芯片，所述补光灯驱动电路驱动芯片内置可编程电阻器。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述补光灯驱动电路驱动芯片的输出脚连接预定数目不同类型的补光灯灯珠。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述不同类型的补光灯灯珠发出不同波长的光。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，应用软件算法来检测亮度从而控制补光灯开关，很好的解决了补光灯智能控制的问题，相比于通过光敏电阻的方式，该方法更加智能，亮度检测更加准确，不受温度等环境的影响，适应性更好，由于不需要增加硬件器件，使电路板更简单，节省了硬件成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能补光灯控制算法的控制流程图；

图2为本发明提出的一种智能补光灯控制算法中补光灯亮度控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种智能补光灯控制算法，所述智能补光灯控制算法包括：

利用cpu采集摄像头的YUV格式图像数据；

通过将图像画面中的各个点的Y值做平均值，计算出图像的平均亮度；

通过采集摄像头图像数据，计算出图像的亮度Y平均值，如果连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的图像，则认为图像太暗，打开补光灯，在打开补光灯后记录下打开补光灯的时间，等到timeout时间后，关闭补光灯，重新计算图像亮度；

如果图像偏暗则继续打开补光灯，如果图像亮度已经足够，则不需要打开补光灯。

具体的，所述YUV格式中的Y代表的是图像亮度，所述YUV格式中的UV代表的是图像颜色。

具体的，所述cpu通过运行软件程序算出图像的平均亮度。

具体的，所述亮度阀值level、持续帧数frames和补光持续时间timeout分别为软件中所设置的3个对应参数。

具体的，所述打开补光灯后，程序计算连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的大小，获得自然强度信息；

调用保存在cpu中的自适应控制模型a、b、x、y以及控制参数L1和L2，获得控制量W，同时利用cpu的PWM功能，获得补光灯光照强度调节量，即PWM控制量；

控制补光灯驱动电路驱动芯片完成补光灯亮度调节。

具体的，所述程序计算连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的大小，获得自然强度信息后，将差值信号经调整电路处理，送至cpu，经内部A/D转换后传输至自适应控制模型。

具体的，所述补光灯发热监控由温度传感器完成，所述温度传感器与cpu双向连接。

具体的，所述补光灯驱动电路驱动芯片为恒流补光灯驱动芯片，所述补光灯驱动电路驱动芯片内置可编程电阻器。

具体的，所述补光灯驱动电路驱动芯片的输出脚连接预定数目不同类型的补光灯灯珠。

具体的，所述不同类型的补光灯灯珠发出不同波长的光。

工作原理，使用时：

利用cpu采集摄像头的YUV格式图像数据；

通过将图像画面中的各个点的Y值做平均值，计算出图像的平均亮度，YUV格式中的Y代表的是图像亮度，所述YUV格式中的UV代表的是图像颜色；

通过采集摄像头图像数据，计算出图像的亮度Y平均值，如果连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的图像，则认为图像太暗，打开补光灯，在打开补光灯后记录下打开补光灯的时间，等到timeout时间后，关闭补光灯，重新计算图像亮度；

如果图像偏暗则继续打开补光灯，如果图像亮度已经足够，则不需要打开补光灯；

打开补光灯后，程序计算连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的大小，获得自然强度信息；

调用保存在cpu中的自适应控制模型a、b、x、y以及控制参数L1和L2，获得控制量W，同时利用cpu的PWM功能，获得补光灯光照强度调节量，即PWM控制量，程序计算连续采集到frames帧亮度平均值低于阀值level的大小，获得自然强度信息后，将差值信号经调整电路处理，送至cpu，经内部A/D转换后传输至自适应控制模型；

控制补光灯驱动电路驱动芯片完成补光灯亮度调节。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。