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特開2024-64970昼夜フィルタ切替器並びにその切替方法及び切替装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024064970
(43)【公開日】2024-05-14
(54)【発明の名称】昼夜フィルタ切替器並びにその切替方法及び切替装置
(51)【国際特許分類】
   H04N 23/667 20230101AFI20240507BHJP
   H04N 23/75 20230101ALI20240507BHJP
   H04N 23/71 20230101ALI20240507BHJP
   G03B 11/00 20210101ALI20240507BHJP
【FI】
H04N23/667
H04N23/75
H04N23/71
G03B11/00
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023089365
(22)【出願日】2023-05-31
(31)【優先権主張番号】202211327956.3
(32)【優先日】2022-10-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】522465385
【氏名又は名称】立訊精密科技(南京)有限公司
【氏名又は名称原語表記】Luxshare Precision Technology (Nanjing)Co., LTD
【住所又は居所原語表記】Room 108-11, Building F, No. 5 Yongzhi Road, Qinhuai District, Nanjing City, Jiangsu Province, China
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(72)【発明者】
【氏名】方 震東
【テーマコード(参考)】
2H083
5C122
【Fターム(参考)】
2H083AA04
2H083AA31
5C122DA11
5C122FA07
5C122FB20
5C122FF18
5C122FF23
5C122FG14
5C122GE08
5C122HA87
5C122HB01
(57)【要約】      (修正有)
【課題】カメラの昼夜フィルタ切替器の切り替えの正確度を高める昼夜フィルタ切替器並びにその切替方法及び切替装置を提供する。
【解決手段】方法は、第1の動作モードで、画像における各画素点の輝度に基づいて、各画素点の平均輝度値及び画像における各画素点の最大輝度値を決定することと、最大輝度値に応じて、輝度閾値を決定することと、画素点の輝度値が輝度閾値よりも大きいか又は等しい領域の割合を、画像の明領域割合として決定することと、画像の明領域割合に応じて、画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、そのうち、平均輝度閾値が画像の明領域割合と負相関することと、画像の平均輝度が連続的に平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計し、画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しくなるときに、第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えることと、を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、前記画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び前記画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定することと、
前記画像における最大輝度値Ymaxに応じて、前記画像の輝度閾値Y_threshを決定し、前記輝度閾値Y_thresh=Ymax*Y_Percentで、0<Y_Percent<1であることと、
前記画像における画素点の輝度値が前記輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、前記画像における割合を、前記画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定することと、
前記画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、前記画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、前記平均輝度閾値が前記画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関することと、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することと、
前記画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断することと、
大きいか又は等しい場合、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えることと、を含み、
前記第1の動作モードが昼間モードであると、前記第2の動作モードは、夜間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも小さいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記第2の動作モードは、前記昼間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも大きいか又は等しくなる、
ことを特徴とする昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項2】
前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記平均輝度閾値は、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshであり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記平均輝度閾値は、第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshであり、
前記第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshは、Day2Night_Mean_Luma_thresh=Day2Night_Final_Mean_Luma_thresh*(1-bright_tone_percent)であり、Day2Night_Final_Mean_Luma_threshが第1の平均輝度プリセット値であり、
前記第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshは、Night2Day_Mean_Luma_thresh=Night2Day_Final_Mean_Luma_thresh*(1-bright_tone_percent)であり、Night2Day_Final_Mean_Luma_threshが第2の平均輝度プリセット値である、
ことを特徴とする請求項1に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項3】
前記第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshは、前記第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshよりも小さい、
ことを特徴とする請求項2に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項4】
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することの前には、
前記カメラのゲインtotal_gain及び露光時間shut_timeを取得し、前記カメラの露光値EVを決定することと、
前記画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、前記画像の露光閾値及び露光閾値範囲を決定し、前記露光閾値が前記画像の明領域割合bright_tone_percentと正相関することと、がさらに含まれ、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することは、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、且つ前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することを含み、
前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記露光閾値範囲は、前記露光閾値よりも大きいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記露光閾値範囲は、前記露光閾値よりも小さいか又は等しくなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項5】
前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記露光閾値は、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshであり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記露光閾値は、第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshであり、
前記第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshは、Day2Night_Final_EV_thresh=Day2Night_EV_thresh*(1+bright_tone_percent)であり、Day2Night_EV_threshが第1の露光プリセット値であり、
前記第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshは、Night2Day_Final_EV_thresh=Night2Day_EV_thresh*(1+bright_tone_percent)であり、Night2Day_EV_threshが前記第2の露光プリセット値である、
ことを特徴とする請求項4に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項6】
前記第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshは、前記第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshよりも大きい、
ことを特徴とする請求項5に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項7】
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、且つ前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することの前には、
現在環境における前記画像のホワイトバランスゲイン値及びホワイトバランス閾値R0並びにホワイトバランス閾値範囲を取得することがさらに含まれ、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、且つ前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲にある画像フレーム数を統計することは、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲内にあり、及び前記画像のホワイトバランスゲイン値が連続的に前記ホワイトバランス閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することを含み、
前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記ホワイトバランス閾値範囲は、前記ホワイトバランス閾値R0よりも小さいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記ホワイトバランス閾値範囲は、前記ホワイトバランス閾値R0よりも大きいか又は等しくなる、
ことを特徴とする請求項4に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項8】
ホワイトバランス閾値R0を取得することは、
不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値を取得することと、
前記不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値をホワイトバランスアルゴリズム2次元空間における浮動小数点数座標(x0,y0)に変換することと、
前記浮動小数点数座標(x0,y0)に応じて、前記ホワイトバランス閾値R0を決定することと、を含み、前記ホワイトバランス閾値R0=(x-x0)+(y-y0)である、
ことを特徴とする請求項7に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項9】
前記第1の動作モードが前記昼間モードであるときに、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えることは、
前記カメラの動作状態を前記昼間モードから前記夜間モードに切り替え、IRフィルタに切り替え、赤外線ランプをオンにすることを含み、
前記第1の動作モードが前記夜間モードであるときに、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えることは、
前記カメラの動作状態を前記夜間モードから前記昼間モードに切り替え、オールパスフィルタに切り替え、前記赤外線ランプをオフにすることを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法。
【請求項10】
第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、前記画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び前記画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定するための輝度取得モジュールと、
前記画像における最大輝度値Ymaxに応じて、前記画像の輝度閾値Y_threshを決定し、前記輝度閾値Y_thresh=Ymax*Y_Percentで、0<Y_Percent<1であるための輝度閾値決定モジュールと、
前記画像における画素点の輝度値が前記輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、前記画像における割合を、前記画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定するための明領域割合決定モジュールと、
前記画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、前記画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、前記平均輝度閾値が前記画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関するための平均輝度閾値決定モジュールと、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計するための画像フレーム数統計モジュールと、
前記画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断し、大きいか又は等しい場合、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えるためのフレーム数判断モジュールと、を備え、
前記第1の動作モードが昼間モードであると、前記第2の動作モードは、夜間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも小さいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記第2の動作モードは、前記昼間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも大きいか又は等しくなる、
ことを特徴とする昼夜フィルタ切替器の切替装置。
【請求項11】
請求項10に記載の昼夜フィルタ切替器の切替装置を備える、
ことを特徴とする昼夜フィルタ切替器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理の技術分野に関し、特に昼夜フィルタ切替器並びにその切替方法及び切替装置に関する。
【背景技術】
【0002】
科学技術の発展及び進歩に伴い、現在、多くの場面において、全天候の監視が可能であることが求められている。昼間は、光線が十分で明るさが足りていると同時に画像の色彩が可能な限り正確でリアルに復元されることも保証する必要があり、一方、夜の環境は照度が足りないため、ナイトモードを始動し、赤外線ランプをオンにすると同時にIRフィルタを切り替え、環境に光線干渉を与えないと同時に、画像輝度を高める必要がある。そのため、対応して昼夜モードを切り替えることは、とりわけ重要であると思える。
【0003】
現在、カメラがこのような昼夜モード切替を実現する方法には、主にハードウェア及びソフトウェア切替方案がある。ハードウェア切替方案は主に、可視光に敏感な光センサーを追加し、感光センサにより可視光環境における輝度、プリセット輝度の上下境界閾値に対して昼夜モードの切替を行うものである。このような自動昼夜切替判断は、赤外光の干渉を受けず、昼夜切替が繰り返されるという課題を解決できる。ソフトウェア切替方案は、ソフトウェアにより現在フレーム画像の輝度判断を行い、ソフトウェア切替方案は、2つの切替画像輝度閾値の設定が必要とされ、1つの閾値が、昼間モードを夜間モードにスイッチしてIRフィルタを切り替えるために用いられ、もう1つの閾値は、夜間モードを昼間モードにスイッチするために用いられ、これらの2つの輝度閾値を調整することにより昼夜が繰り返し切り替えられるという課題に対処する。
【0004】
しかし、このハードウェア切替方案には、カメラ構造設計への要求が高く、カメラのハードウェアのコストが高いという課題が存在し、ソフトウェア切替方案は、切替閾値を調整するだけで昼夜モードが繰り返し切り替えられるという課題を解決し、赤外光が強い又はハイダイナミックな場面に遭遇した場合、夜景モードに切り替えると、画面輝度が上限値を超えて昼間モードに切り替えやすくなり、また可視光が足りないことで画面の画像輝度が足りなくなり、夜景モードに切り戻されるという状況が現れ、このように繰り返すことで、画面が不安定になり、フィルタの切替による雑音が生活品質に影響し、これによる製品の使用品質が大幅に低下する。
【0005】
したがって、カメラの昼夜フィルタ切替器の切り替えの正確性を如何に高めるかは、現在早急に解決すべき課題になっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、カメラの昼夜フィルタ切替器の切り替えの正確度を高めることができる昼夜フィルタ切替器並びにその切替方法及び切替装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面によれば、
第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、前記画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び前記画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定することと、
前記画像における最大輝度値Ymaxに応じて、前記画像の輝度閾値Y_threshを決定し、そのうち、前記輝度閾値Y_thresh=Ymax*Y_Percentで、0<Y_Percent<1であることと、
前記画像における画素点の輝度値が前記輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、前記画像における割合を、前記画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定することと、
前記画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、前記画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、そのうち、前記平均輝度閾値が前記画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関することと、
前記画像の平均輝度が連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することと、
前記画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断することと、
大きいか又は等しい場合、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えることと、を含み、
そのうち、前記第1の動作モードが昼間モードであると、前記第2の動作モードは、夜間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも小さいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記第2の動作モードは、前記昼間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも大きいか又は等しくなる、昼夜フィルタ切替器の切替方法を提供する。
【0008】
好ましくは、前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記平均輝度閾値は、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshであり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記平均輝度閾値は、第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshであり、
前記第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshは、Day2Night_Mean_Luma_thresh=Day2Night_Final_Mean_Luma_thresh*(1-bright_tone_percent)であり、そのうち、Day2Night_Final_Mean_Luma_threshが第1の平均輝度プリセット値であり、
前記第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshは、Night2Day_Mean_Luma_thresh=Night2Day_Final_Mean_Luma_thresh*(1-bright_tone_percent)であり、そのうち、Night2Day_Final_Mean_Luma_threshが第2の平均輝度プリセット値である。
【0009】
好ましくは、前記第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshは、前記第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshよりも小さい。
【0010】
好ましくは、前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することの前には、
前記カメラのゲインtotal_gain及び露光時間shut_timeを取得し、前記カメラの露光値EVを決定することと、
前記画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、前記画像の露光閾値及び露光閾値範囲を決定し、そのうち、前記露光閾値が前記画像の明領域割合bright_tone_percentと正相関することと、がさらに含まれ、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することは、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、且つ前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することを含み、
そのうち、前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記露光閾値範囲は、前記露光閾値よりも大きいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記露光閾値範囲は、前記露光閾値よりも小さいか又は等しくなる。
【0011】
好ましくは、前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記露光閾値は、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshであり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記露光閾値は、第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshであり、
前記第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshは、Day2Night_Final_EV_thresh=Day2Night_EV_thresh*(1+bright_tone_percent)であり、そのうち、Day2Night_EV_threshが第1の露光プリセット値であり、
前記第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshは、Night2Day_Final_EV_thresh=Night2Day_EV_thresh*(1+bright_tone_percent)であり、そのうち、Night2Day_EV_threshが前記第2の露光プリセット値である。
【0012】
好ましくは、前記第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshは、前記第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshよりも大きい。
【0013】
好ましくは、前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、且つ前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することの前には、
現在環境における前記画像のホワイトバランスゲイン値及びホワイトバランス閾値並びにホワイトバランス閾値範囲を取得することがさらに含まれ、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、且つ前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲にある画像フレーム数を統計することは、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にあり、前記画像の露光値EVが連続的に前記露光閾値範囲内にあり、及び前記画像のホワイトバランスゲイン値が連続的に前記ホワイトバランス閾値範囲内にある画像フレーム数を統計することを含み、
そのうち、前記第1の動作モードが前記昼間モードであると、前記ホワイトバランス閾値範囲は、前記ホワイトバランス閾値よりも小さいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記ホワイトバランス閾値範囲は、前記ホワイトバランス閾値よりも大きいか又は等しくなる。
【0014】
好ましくは、ホワイトバランス閾値を取得することは、
前記不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値を取得することと、
前記不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値をホワイトバランスアルゴリズム2次元空間における浮動小数点数座標(x0,y0)に変換することと、
前記浮動小数点数座標(x0,y0)に応じて、前記ホワイトバランス閾値R0を決定することと、を含み、そのうち、前記ホワイトバランス閾値R0=(x-x0)+(y-y0)である。
【0015】
好ましくは、前記第1の動作モードが前記昼間モードであるときに、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えることは、
前記カメラの動作状態を前記昼間モードから前記夜間モードに切り替え、IRフィルタに切り替え、赤外線ランプをオンにすることを含み、
前記第1の動作モードが前記夜間モードであるときに、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えることは、
前記カメラの動作状態を前記夜間モードから前記昼間モードに切り替え、オールパスフィルタに切り替え、前記赤外線ランプをオフにすることを含む。
【0016】
本発明の他の側面によれば、
第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、前記画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び前記画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定するための輝度取得モジュールと、
前記画像における最大輝度値Ymaxに応じて、前記画像の輝度閾値Y_threshを決定し、そのうち、前記輝度閾値Y_thresh=Ymax*Y_Percentで、0<Y_Percent<1であるための輝度閾値決定モジュールと、
前記画像における画素点の輝度値が前記輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、前記画像における割合を、前記画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定するための明領域割合決定モジュールと、
前記画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、前記画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、そのうち、前記平均輝度閾値が前記画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関するための平均輝度閾値決定モジュールと、
前記画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に前記平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計するための画像フレーム数統計モジュールと、
前記画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断し、大きいか又は等しい場合、前記第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えるためのフレーム数判断モジュールと、を備え、
そのうち、前記第1の動作モードが昼間モードであると、前記第2の動作モードは、夜間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも小さいか又は等しくなり、前記第1の動作モードが前記夜間モードであると、前記第2の動作モードは、前記昼間モードであり、前記平均輝度閾値範囲は、前記平均輝度閾値よりも大きいか又は等しくなる、昼夜フィルタ切替器の切替装置を提供する。
【0017】
本発明の他の側面によれば、本発明のいずれかの実施例に記載の昼夜フィルタ切替器の切替装置を備え、そのうち、前記切替装置が、本発明のいずれかの実施例に記載の昼夜フィルタ切替器の切替方法を実行するために用いられる、昼夜フィルタ切替器を提供する。
【発明の効果】
【0018】
本発明の実施例の技術案は、前記画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、前記画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定することにより、ダイナミックな場面で動作モード切替の基本条件が現在環境の画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて調整可能であることを実現することができ、そして、画像が持続的に動作モード切替の基本条件を満たすか否かを判断することにより、画像輝度の変化による頻繁な切り替えを回避し、動作モードの不正確な切り替えを回避し、昼夜フィルタ切替器の切り替えの正確性及び確実性を高めることができ、Y_Percentにより、平均輝度閾値の大きさを調整制御し、動作モード切替の難易度を変え、可制御性を高めることができ、これにより、昼夜フィルタ切替器の切替方法を異なる場面に適用可能であり、適用性が高められる。
【0019】
本部分で説明されている内容は、本発明の実施例の核心的又は重要な特徴を特定することを意図するものではなく、本発明の範囲を限定することに用いられるものでもないことを理解すべきである。本発明の他の特徴は、以下の明細書によって理解しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
本発明の実施例における技術態様をより明確に説明するために、以下、実施例の説明で使用する必要がある図面について簡単に紹介するが、以下で説明される図面は本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的労働を払わない前提で、これらの図面に応じて他の図面をさらに得ることができることは明らかである。
【0021】
図1】本発明の実施例1に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替方法のフロー図である。
図2】本発明の実施例2に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替方法のフロー図である。
図3】本発明の実施例3に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替方法のフロー図である。
図4】本発明の実施例4に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替装置の構造模式図である。
図5】本発明の実施例5に係る1つの昼夜フィルタ切替器の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、当業者が本発明の態様をよりよく理解できるように、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術態様を明確且つ完全に説明する。説明される実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を払わない前提で得られるすべての他の実施例は、本発明の保護範囲に属すべきである。
【0023】
なお、本発明の明細書及び特許請求の範囲、並びに上記図面における用語「第1」、「第2」などは、特定の順序又は優先順位を説明することに用いられる必要はなく、類似する対象を区別するためのものである。このように使用されるデータは、適切な場合に置換え可能であり、これにより、ここで説明される本発明の実施例は、ここで図示又は説明されるもの以外の順序で実施できることを理解すべきである。また、用語「含む」及び「有する」並びにこれらの如何なる変形も、排他ではない包含をカバーすることを意図し、例えば、一連のステップ又はユニットの過程、方法、システム、製品又は機器を含み、必ずしも明確に挙げられたそれらのステップ又はユニットに限定されず、明確に挙げられていない又はこれらの過程、方法、製品又は機器にとって固有である他のステップ又はユニットを含んでもよい。
【0024】
実施例1
図1は、本発明の実施例1に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替方法のフロー図であり、本実施例は、監視カメラの終日監視のために昼夜フィルタを切り替える必要がある状況に適用可能であり、該方法は、昼夜フィルタ切替器の切替装置により実行可能であり、該切替装置は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの形式を採用して実現可能であり、昼夜フィルタ切替器に配置可能である。図1に示すように、該方法は、以下を含む。
【0025】
S1001において、第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定する。
【0026】
そのうち、第1の動作モードとは、昼夜フィルタ切替器の動作モードを指し、昼間モードであってもよいし、夜間モードであってもよい。本明細書における画像とは、いずれもカメラによって撮影された現在環境の画像を指す。
【0027】
S1002において、画像における最大輝度値Ymaxに応じて、画像の輝度閾値Y_threshを決定する。
【0028】
そのうち、輝度閾値Y_thresh=Ymax*Y_Percentで、0<Y_Percent<1であり、Y_Percentは、実際のニーズに応じて設定可能である。
【0029】
S1003において、画像における画素点の輝度値が輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、画像における割合を、画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定する。
【0030】
例示的に、画像の明領域割合bright_tone_percentが高いほど、画像における輝度が高い領域の割合が高いことを意味し、現在環境の光線が強い領域が多いほど、現在環境が昼間である可能性も高くなり、画像の明領域割合bright_tone_percentが低いほど、画像における輝度が高い領域の割合が低いことを意味し、現在環境の光線が強い領域が少ないほど、現在環境が夜間である可能性も高くなる。
【0031】
S1004において、画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、そのうち、平均輝度閾値が画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関する。
【0032】
そのうち、第1の動作モードが昼間モードであると、平均輝度閾値範囲は、平均輝度閾値よりも小さいか又は等しくなり、第1の動作モードが夜間モードであると、平均輝度閾値範囲は、平均輝度閾値よりも大きいか又は等しくなる。
【0033】
S1005において、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計する。
【0034】
例示的に、第1の動作モードが昼間モードであると、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値よりも小さいか又は等しくなっている画像フレーム数を統計し、第1の動作モードが夜間モードであると、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値よりも大きいか又は等しくなっている画像フレーム数を統計する。
【0035】
S1006において、画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断する。大きいか又は等しい場合、S1007を実行する。
【0036】
そのうち、フレーム数閾値は、実際の状況に応じて設定可能である。
【0037】
S1007において、第1の動作モードを第2の動作モードに切り替える。
【0038】
そのうち、第2の動作モードも、昼夜フィルタ切替器の動作モードを指し、且つ第1の動作モードと異なり、第1の動作モードが昼間モードであると、第2の動作モードは、夜間モードであり、又は第1の動作モードが夜間モードであると、第2の動作モードは、昼間モードである。
【0039】
例示的に、昼間モードでは、画像の平均輝度値Mean Lumaが平均輝度閾値よりも小さいか又は等しく、即ち画像の平均輝度値Mean Lumaが平均輝度閾値範囲内にあると、現在環境の光線が暗いことを意味し、カメラによって撮影された現在環境の画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数が、フレーム数閾値よりも大きいか又は等しいと、環境光線が暗いことが持続的な現象であることを意味し、昼夜フィルタ切替器の動作モードを昼間モードから夜間モードに切り替え、カメラの動作状態を昼間モードから夜間モードに切り替え、IRフィルタに切り替え、赤外線ランプをオンにすることができる。
【0040】
夜間モードでは、画像の平均輝度値Mean Lumaが平均輝度閾値よりも大きいか又は等しく、即ち画像の平均輝度値Mean Lumaが平均輝度閾値範囲内にあると、現在環境の光線が明るいことを意味し、カメラによって撮影された現在環境の画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数が、フレーム数閾値よりも大きいか又は等しいと、環境光線が明るいことが持続的な現象であることを意味し、昼夜フィルタ切替器の動作モードを夜間モードから昼間モードに切り替えて、カメラの動作状態を夜間モードから昼間モードに切り替え、オールパスフィルタに切り替え、赤外線ランプをオフにすることができる。
【0041】
画像の平均輝度値Mean Lumaが平均輝度閾値範囲内にあることは、動作モード切替の基本条件に過ぎず、カメラによって撮影された現在環境の画像が基本条件を満たす前提で、さらに、画像の連続的に基本条件を満たす画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しくなるようにさせる必要があり、カメラによって撮影された現在環境の画像の連続的に基本条件を満たす画像フレーム数がフレーム数閾値よりも小さければ、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲にあることができなかったことを意味し、カメラによって撮影された現在環境の画像が基本条件を満たす状況は、短時間の光源の変化により引き起こされる可能性があり、例えば昼間時に太陽が黒雲に遮られたり、又は夜間時にハイパワーの照明灯があるなどの場合、動作状態を切り替えてはならない。
【0042】
そのうち、平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲は、画像の明領域割合bright_tone_percentに関係し、輝度閾値Y_thresh=Ymax*Y_Percent及びY_Percentにも関係する。画像の明領域割合bright_tone_percentが大きいほど、現在環境の輝度が大きく、昼間モードになりやすいはずであることを意味し、このとき、平均輝度閾値は小さく、昼間モード時の平均輝度閾値範囲が縮小し、昼間モードを夜間モードへ切り替えにくくなり、夜間モード時の平均輝度閾値範囲が増大し、夜間モードを昼間モードへ切り替えやすくなり、画像の明領域割合bright_tone_percentが小さいほど、現在環境の輝度が小さく、夜間モードになりやすいはずであることを意味し、このとき、平均輝度閾値は大きく、昼間モード時の平均輝度閾値範囲が増大し、昼間モードを夜間モードへ切り替えやすくなり、夜間モード時の平均輝度閾値範囲が縮小し、夜間モードを昼間モードへ切り替えにくくなる。
【0043】
Y_Percentによっても、平均輝度閾値の大きさを調整制御し、動作モード切替の難易度を変えることができる。例えばY_Percentの設定小さく、例えば70%の場合、同一画像の明領域割合bright_tone_percentを上げ、平均輝度閾値を下げ、昼間モード時の平均輝度閾値範囲を縮小させ、夜間モード時の平均輝度閾値範囲を増大させることができ、これにより、動作モードが夜間モードになりやすくなり、Y_Percentの設定が大きく、例えば90%の場合、同一画像の明領域割合bright_tone_percentを下げ、平均輝度閾値を上げ、昼間モード時の平均輝度閾値範囲を増大させ、夜間モード時の平均輝度閾値範囲を縮小させることができ、動作モードが昼間モードなりやすくなる。
【0044】
本発明の実施例は、画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定することにより、ダイナミックな場面で、動作モード切替の基本条件を現在環境の画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて調整可能であることを実現することができ、そして、画像が持続的に動作モード切替の基本条件を満たすか否かを判断することにより、画像輝度の変化による頻繁な切り替えを回避し、動作モードの不正確な切り替えを回避し、昼夜フィルタ切替器の切り替えの正確性及び確実性を高めることができ、Y_Percentにより、平均輝度閾値の大きさを調整制御し、動作モード切替の難易度を変え、可制御性を高めることができ、これにより、昼夜フィルタ切替器の切替方法を異なる場面に適用可能であり、適用性が高められる。
【0045】
好ましくは、第1の動作モードが昼間モードであると、平均輝度閾値は、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshであり、第1の動作モードが夜間モードであると、平均輝度閾値は、第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshである。
【0046】
そのうち、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshは、Day2Night_Mean_Luma_thresh=Day2Night_Final_Mean_Luma_thresh*(1-bright_tone_percent)であり、そのうち、Day2Night_Final_Mean_Luma_threshが第1の平均輝度プリセット値である。
【0047】
第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshは、Night2Day_Mean_Luma_thresh=Night2Day_Final_Mean_Luma_thresh*(1-bright_tone_percent)であり、そのうち、Night2Day_Final_Mean_Luma_threshが第2の平均輝度プリセット値である。
【0048】
具体的に、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_thresh及び第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshは、いずれも画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関し、画像の明領域割合bright_tone_percentの増加につれて縮小する。
【0049】
例示的に、第1の動作モードが昼間モードであると、平均輝度閾値範囲は、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshよりも小さいか又は等しくなり、画像の明領域割合bright_tone_percentの増加により、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshが縮小し、平均輝度閾値範囲が縮小し、昼間モードを夜間モードへ切り替えにくくなり、第1の動作モードが夜間モードであると、平均輝度閾値範囲は、第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshよりも大きいか又は等しくなり、画像の明領域割合bright_tone_percentの増加により、第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshが縮小し、平均輝度閾値範囲が増大し、夜間モードを昼間モードへ切り替えやすくなる。そのうち、第1の平均輝度プリセット値Day2Night_Final_Mean_Luma_thresh及び第2の平均輝度プリセット値Night2Day_Final_Mean_Luma_threshは、実際のニーズに応じて設定可能であり、本発明の実施例は、両者の大小関係について限定しない。
【0050】
このように、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_thresh及び第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshにより、第1の動作モードが昼間モードであるときの平均輝度閾値範囲及び第1の動作モードが夜間モードであるときの平均輝度閾値範囲が、例えば重複したりしなかったりするなどの複数の可能性を有することを可能にし、可制御性及び適用性を増加させることができる。
【0051】
1つの好ましい実施例において、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshは、第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshよりも小さい。
【0052】
例示的に、昼間モードでは、画像の平均輝度値Mean Lumaが第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshよりも小さいか又は等しくなるまで低下しないと、動作モード切替の基本条件が満たされず、第1の平均輝度閾値Day2Night_Mean_Luma_threshは小さいため、昼間モードで画像が基本条件を満たすのが遅くなり、夜間モードへの切り替えを遅らせることが可能となり、夜間モードでは、画像の平均輝度値Mean Lumaが第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshよりも大きいか又は等しくなるまで増加しないと、動作モード切替の基本条件が満たされず、第2の平均輝度閾値Night2Day_Mean_Luma_threshは大きいため、夜間モードで画像が基本条件を満たすのが遅くなり、昼間モードへの切り替えを遅らせることが可能となる。このように、第1の動作モードが第2の動作モードに切り替えられることを遅らせることができ、頻繁な切り替えが回避され、切替頻度を低減し、エネルギー消費を下げ、エネルギーを節約することができる。
【0053】
実施例2
図2は、本発明の実施例2に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替方法のフロー図であり、本実施例は、上記実施例と比べて、画像の露光値EVが露光閾値範囲内にあるという動作モード切替の基本条件が追加される。図2に示すように、該方法は、以下を含む。
【0054】
S2001において、第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定する。
【0055】
S2002において、画像における最大輝度値Ymaxに応じて、画像の輝度閾値Y_threshを決定する。
【0056】
S2003において、画像における画素点の輝度値が輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、画像における割合を、画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定する。
【0057】
S2004において、画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、そのうち、平均輝度閾値が画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関する。
【0058】
S2005において、カメラのゲインtotal_gain及び露光時間shut_timeを取得し、カメラの露光値EVを決定する。
【0059】
そのうち、カメラの露光値EVとは、画像が見えるように、又は画像が実際の環境本来の色を良好に復元可能であるように、アナログ信号を増幅する増幅ゲインを指し、カメラの露光値EVは、EV=total_gain*shut_timeである。
【0060】
S2006において、画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の露光閾値及び露光閾値範囲を決定し、そのうち、露光閾値が画像の明領域割合bright_tone_percentと正相関する。
【0061】
そのうち、第1の動作モードが昼間モードであると、露光閾値範囲は、露光閾値よりも大きいか又は等しくなり、第1の動作モードが夜間モードであると、露光閾値範囲は、露光閾値よりも小さいか又は等しくなる。
【0062】
S2007において、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、且つ画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にある画像フレーム数を統計する。
【0063】
S2008において、画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断する。大きいか又は等しい場合、S2009を実行する。
【0064】
S2009において、第1の動作モードを第2の動作モードに切り替える。
【0065】
例示的に、動作モード切替の基本条件は、画像の露光値EVが露光閾値範囲内にあることをさらに含む。昼間モードでは、画像の露光値EVが露光閾値よりも大きいか又は等しく、即ち画像の露光値EVが露光閾値範囲内にあると、現在環境の光線が暗く、大きい露光値EVがなければ、画像の正常な表示を満たすことができないことを意味し、画像の平均輝度値Mean Lumaを合わせて参照し、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、且つ画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にある画像フレーム数が、フレーム数閾値よりも大きいか又は等しいと、環境光線が暗いことが持続的な現象であることを意味し、昼夜フィルタ切替器の動作モードを昼間モードから夜間モードに切り替えることができる。
【0066】
夜間モードでは、画像の露光値EVが露光閾値よりも小さいか又は等しく、即ち画像の露光値EVが露光閾値範囲内にあると、現在環境の光線が明るく、小さい露光値EVがあれば、画像の正常な表示を満たすことができることを意味し、画像の平均輝度値Mean Lumaを合わせて参照し、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、且つ画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にある画像フレーム数が、フレーム数閾値よりも大きいか又は等しいと、環境光線が明るいことが持続的な現象であることを意味し、昼夜フィルタ切替器の動作モードを夜間モードから昼間モードに切り替えることができる。
【0067】
そのうち、画像の露光閾値及び露光閾値範囲も、明領域割合bright_tone_percentに関する。画像の明領域割合bright_tone_percentが大きいほど、現在環境の輝度が大きく、昼間モードになりやすいはずであることを意味し、このとき、露光閾値が大きく、昼間モード時の露光閾値範囲が縮小し、昼間モードを夜間モードへ切り替えにくくなり、夜間モード時の露光閾値範囲が増大し、夜間モードを昼間モードへ切り替えやすくなり、画像の明領域割合bright_tone_percentが小さいほど、現在環境の輝度が小さく、夜間モードになりやすいはずであることを意味し、このとき、露光閾値が小さく、昼間モード時の露光閾値範囲が増大し、昼間モードを夜間モードへ切り替えやすくなり、夜間モード時の露光閾値範囲が縮小し、夜間モードを昼間モードへ切り替えやすくなる。
【0068】
本発明の実施例は、画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の露光閾値及び露光閾値範囲を決定することによって、ダイナミックな場面で、現在環境の画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて動作モード切替の基本条件を調整することも実現可能であり、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、且つ画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にある画像フレーム数を統計し、画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいときに動作モードを切り替えることにより、動作モード切替の基本条件の内容を追加可能であり、同時に基本条件のすべての内容が持続的に満たされなければ、動作モードが切り替えられず、誤トリガが回避され、昼夜フィルタ切替器の切り替えの正確性及び確実性がさらに高められる。
【0069】
好ましくは、第1の動作モードが昼間モードであると、露光閾値は、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshであり、第1の動作モードが夜間モードであると、露光閾値は、第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshである。
【0070】
そのうち、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshは、Day2Night_Final_EV_thresh=Day2Night_EV_thresh*(1+bright_tone_percent)であり、そのうち、Day2Night_EV_threshが第1の露光プリセット値である。
【0071】
第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshは、Night2Day_Final_EV_thresh=Night2Day_EV_thresh*(1+bright_tone_percent)であり、そのうち、Night2Day_EV_threshが第2の露光プリセット値である。
【0072】
具体的に、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_thresh及び第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshは、いずれも画像の明領域割合bright_tone_percentと正相関し、画像の明領域割合bright_tone_percentの増加につれて増大する。
【0073】
例示的に、第1の動作モードが昼間モードであると、露光閾値範囲は、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshよりも大きいか又は等しくなり、画像の明領域割合bright_tone_percentの増加により、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshが増大し、露光閾値範囲が縮小し、昼間モードを夜間モードへ切り替えにくくなり、第1の動作モードが夜間モードであると、露光閾値範囲は、第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshよりも小さいか又は等しくなり、画像の明領域割合bright_tone_percentの増加により、第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshが増加し、露光閾値範囲が増大し、夜間モードを昼間モードへ切り替えやすくなる。そのうち、第1の露光プリセット値Day2Night_EV_thresh及び第2の露光プリセット値Night2Day_EV_threshは、実際のニーズに応じて設定可能であり、本発明の実施例は、両者の大小関係について限定しない。
【0074】
このように、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_thresh及び第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshにより、第1の動作モードが昼間モードであるときの露光閾値範囲及び第1の動作モードが夜間モードであるときの露光閾値範囲が、例えば重複したりしなかったりするなどの複数の可能性を有することを可能にし、可制御性及び適用性を増加させることができる。
【0075】
1つの好ましい実施例において、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshは、第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshよりも大きい。
【0076】
例示的に、第1の露光閾値Day2Night_Final_EV_threshは大きいため、昼間モードで画像が基本条件を満たすのが遅くなり、夜間モードへの切り替えを遅らせることが可能となり、第2の露光閾値Night2Day_Final_EV_threshは小さいため、夜間モードで画像が基本条件を満たすのが遅くなり、昼間モードへの切り替えを遅らせることが可能となる。このように、第1の動作モードが第2の動作モードに切り替えられることを遅らせることができ、頻繁な切り替えが回避され、切替頻度を低減し、エネルギー消費を下げ、エネルギーを節約することができる。
【0077】
実施例3
図3は、本発明の実施例3に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替方法のフロー図であり、本実施例は、上記実施例と比べて、画像のホワイトバランスゲイン値がホワイトバランス閾値範囲内にあるという動作モード切替の基本条件が追加される。図3に示すように、該方法は、以下を含む。
【0078】
S3001において、第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定する。
【0079】
S3002において、画像における最大輝度値Ymaxに応じて、画像の輝度閾値Y_threshを決定する。
【0080】
S3003において、画像における画素点の輝度値が輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、画像における割合を、画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定する。
【0081】
S3004において、画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、そのうち、平均輝度閾値は画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関する。
【0082】
S3005において、カメラのゲインtotal_gain及び露光時間shut_timeを取得し、カメラの露光値EVを決定する。
【0083】
S3006において、画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の露光閾値及び露光閾値範囲を決定し、そのうち、露光閾値は画像の明領域割合bright_tone_percentと正相関する。
【0084】
S3007において、現在環境における画像のホワイトバランスゲイン値及びホワイトバランス閾値並びにホワイトバランス閾値範囲を取得する。
【0085】
そのうち、ホワイトバランスゲイン値とは、画像が見えるように、又は画像が実際の環境本来の色を良好に復元可能であるように、画像における各画素点の赤光、緑光及び青光を明るくするゲインを指す。第1の動作モードが昼間モードであると、ホワイトバランス閾値範囲は、ホワイトバランス閾値よりも小さいか又は等しくなり、第1の動作モードが夜間モードであると、ホワイトバランス閾値範囲は、ホワイトバランス閾値よりも大きいか又は等しくなる。
【0086】
好ましくは、ホワイトバランス閾値を取得することは、不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値を取得し、不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値をホワイトバランスアルゴリズム2次元空間における浮動小数点数座標(x0,y0)に変換することと、浮動小数点数座標(x0,y0)に応じて、ホワイトバランス閾値R0を決定することと、を含み、そのうち、ホワイトバランス閾値R0=(x-x0)+(y-y0)である。
【0087】
例示的に、不可視光環境において、カメラにより取得された画像が実際の環境本来の色を復元可能であるように、カメラは、ホワイトバランスを行い、グレーワールドアルゴリズムに基づいて、ホワイトバランスゲイン値のグローバル統計を行い、赤光、緑光及び青光をそれぞれR0ゲイン、G0ゲイン及びB0ゲインについて明るくしないと、対応するホワイトバランスアルゴリズム2次元空間に変換された浮動小数点数座標(x0,y0)、即ち不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値を得ることができない。そのうち、x0=G0/R0で、y0=G0/B0である。
【0088】
現在環境における画像のホワイトバランスゲイン値(x1,y1)がホワイトバランス閾値R0よりも小さいか又は等しく、即ち(x1-x0)+(y1-y0)≦R0であると、このときの現在環境における画像のホワイトバランスゲイン値(x1,y1)は、不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値(x0,y0)に近く、現在環境が暗いことを意味し、現在環境における画像のホワイトバランスゲイン値(x1,y1)はホワイトバランス閾値R0よりも大きいか又は等しく、即ち(x1-x0)+(y1-y0)≦R0であると、このときの現在環境における画像のホワイトバランスゲイン値(x1,y1)は、不可視光環境におけるホワイトバランスゲイン値(x0,y0)から離れており、現在環境が明るいことを意味する。
【0089】
S3008において、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にあり、及び画像のホワイトバランスゲイン値が連続的にホワイトバランス閾値範囲内にある画像フレーム数を統計する。
【0090】
S3009において、画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断する。大きいか又は等しい場合、S3010を実行する。
【0091】
S3010において、第1の動作モードを第2の動作モードに切り替える。
【0092】
例示的に、動作モード切替の基本条件は、画像のホワイトバランスゲイン値がホワイトバランス閾値範囲内にあることをさらに含む。昼間モードでは、画像のホワイトバランスゲイン値がホワイトバランス閾値よりも小さいか又は等しく、即ち画像のホワイトバランスゲイン値がホワイトバランス閾値範囲内にあると、現在環境の光線が暗いことを意味し、画像の平均輝度値Mean Luma及び露光値EVを合わせて参照し、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にあり、及び画像のホワイトバランスゲイン値が連続的にホワイトバランス閾値範囲内にある画像フレーム数が、フレーム数閾値よりも大きいか又は等しいと、環境光線が暗いことが持続的な現象であることを意味し、昼夜フィルタ切替器の動作モードを昼間モードから夜間モードに切り替えることができる。
【0093】
夜間モードでは、画像のホワイトバランスゲイン値がホワイトバランス閾値よりも大きいか又は等しく、即ち画像のホワイトバランスゲイン値がホワイトバランス閾値範囲内にあると、現在環境の光線が明るいことを意味し、画像の平均輝度値Mean Luma及び露光値EVを合わせて参照し、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にあり、及び画像のホワイトバランスゲイン値が連続的にホワイトバランス閾値範囲内にある画像フレーム数が、フレーム数閾値よりも大きいか又は等しいと、環境光線が明るいことが持続的な現象であることを意味し、昼夜フィルタ切替器の動作モードを夜間モードから昼間モードに切り替えることができる。
【0094】
本発明の実施例は、画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にあり、画像の露光値EVが連続的に露光閾値範囲内にあり、及び画像のホワイトバランスゲイン値が連続的にホワイトバランス閾値範囲内にある画像フレーム数を統計し、画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しくなるときに動作モードを切り替えることにより、動作モード切替の基本条件の内容が追加可能であり、ホワイトバランスゲインの状況により現在環境の光線の強弱を判断し、誤トリガが回避され、昼夜フィルタ切替器の切り替えの正確性及び確実性がさらに高められる。
【0095】
実施例4
図4は、本発明の実施例4に係る1つの昼夜フィルタ切替器の切替装置の構造模式図である。図4に示すように、該装置40は、
第1の動作モードで、カメラによって撮影された画像における各画素点の輝度に基づいて、画像における各画素点の平均輝度値Mean Luma及び画像における各画素点の最大輝度値Ymaxを決定するための輝度取得モジュール410と、
画像における最大輝度値Ymaxに応じて、画像の輝度閾値Y_threshを決定し、そのうち、輝度閾値Y_thresh=Ymax*Y_Percentで、0<Y_Percent<1であるための輝度閾値決定モジュール420と、
画像における画素点の輝度値が輝度閾値Y_threshよりも大きいか又は等しい領域の、画像における割合を、画像の明領域割合bright_tone_percentとして決定するための明領域割合決定モジュール430と、
画像の明領域割合bright_tone_percentに応じて、画像の平均輝度閾値及び平均輝度閾値範囲を決定し、そのうち、平均輝度閾値が画像の明領域割合bright_tone_percentと負相関するための平均輝度閾値決定モジュール440と、
画像の平均輝度値Mean Lumaが連続的に平均輝度閾値範囲内にある画像フレーム数を統計するための画像フレーム数統計モジュール450と、
画像フレーム数がフレーム数閾値よりも大きいか又は等しいか否かを判断し、大きいか又は等しい場合、第1の動作モードを第2の動作モードに切り替えるためのフレーム数判断モジュール460と、を備える。
【0096】
そのうち、第1の動作モードが昼間モードであると、第2の動作モードは、夜間モードであり、平均輝度閾値範囲は、平均輝度閾値よりも小さいか又は等しくなり、第1の動作モードが夜間モードであると、第2の動作モードは、昼間モードであり、平均輝度閾値範囲は、平均輝度閾値よりも大きいか又は等しくなる。
【0097】
本発明の実施例に係る昼夜フィルタ切替器の切替装置は、本発明の任意の実施例に係る昼夜フィルタ切替器の切替方法を実行可能であり、方法の実行に相応する機能モジュール及び有益な効果を備える。
【0098】
実施例5
図5は、本発明の実施例5に係る1つの昼夜フィルタ切替器の構造模式図である。図5に示すように、該昼夜フィルタ切替器50は、本発明の任意の実施例に係る昼夜フィルタ切替器の切替装置40を備える。
【0099】
本発明の実施例に係る昼夜フィルタ切替器における昼夜フィルタ切替器の切替装置は、本発明の任意の実施例に係る昼夜フィルタ切替器の切替方法を実行可能であり、そのため、本発明の実施例に係る昼夜フィルタ切替器は、方法の実行に相応する機能モジュール及び有益な効果を備える。
【0100】
上記に示した様々な形式のフローを使用し、ステップを並べ替えたり、追加したり、削除したりすることができることを理解すべきである。例えば、本発明に記載の各ステップは、並行して実行されてよいし、順次実行されてもよいし、異なる順序で実行されてもよく、本発明の技術案の所望の結果が実現できれば、本明細書においては、これに限定されない。
図1
図2
図3
図4
図5