用于減少描繪場景的視頻圖像流中的強度變化的方法技術

本發明專利技術公開用于減少描繪場景的視頻圖像流中的強度變化的方法。本發明專利技術涉及該方法(20)和數字視頻攝像機(30)。該方法(20)包括：使用第一傳感器設置來捕獲(S202)第一幀(50)；檢測(S204)第一幀(50)的部分(590)中的強度的改變，部分(590)表示場景的第一區域；基于第一幀(50)來確定(S206)第二傳感器設置；使用第二傳感器設置來捕獲(S208)第二幀(60、70)；創建(S210)局部色調映射掩模，其中，場景的第一區域中的局部色調映射不同于第一區域外部的區域中的局部色調映射，并且其中，第一區域外部的區域中的局部色調映射基于第一傳感器設置和第二傳感器設置之間的關系；以及將局部色調映射掩模應用(S212)到第二幀(60、70)。

A method for reducing intensity changes in video image streams depicting scenes

【技術實現步驟摘要】
用于減少描繪場景的視頻圖像流中的強度變化的方法
本專利技術涉及用于減少描繪場景的視頻圖像流中的強度變化的方法。
技術介紹
視頻監控在當今社會中被廣泛使用，具有很多不同的應用。例如，許多商店典型地具有被安裝來對付入店行竊的攝像機。同樣地，也常常重要的是，監視室外位置，以便檢測事故、偷竊或者定位失蹤的人。例如，停車場、建筑物的入口以及道路是典型地有興趣進行監視的一些示例。然而，常常難以在具有低光照水平的場景中辨別細節，這是因為所捕獲的視頻典型地曝光不足。在這樣的情況中增加光照水平的一種方式是引入照亮場景的外部光源，但是由于增加的功耗，這樣的解決方案常常不是期望的，并且外部光源還能夠公開視頻攝像機的位置，這通常是不期望的。替代方式是增加攝像機的曝光時間以便收集場景中的更多光。這樣的解決方案使增加視頻中的光照水平成為可能。然而，如果諸如手電筒之類的明亮的對象進入場景的一部分，問題就會出現。因為場景的那部分中的光照水平突然地增加，攝像機的曝光時間減少以便減少所收集的光的量并且因此設法避免場景的過度曝光。然而，得到的視頻將不是最優的，這是因為場景的較暗部分將由于短的曝光時間而再次曝光不足，并且亮的部分典型地仍然部分地飽和。因此，需要對具有大的亮度改變的場景進行改善的視頻監視。
技術實現思路
鑒于以上所述，本專利技術的目的是提供用于減少描繪場景的視頻流中的強度變化的方法和數字視頻攝像機。目標是緩解、減輕或者消除本領域中的一個或多個上面所述的缺陷和單個地或任何組合中的缺點并且解決至少上述問題。根據第一方面，提供一種用于減少描繪場景的視頻圖像流中的強度變化的方法。該方法包括：使用被設置為第一傳感器設置的圖像傳感器來捕獲視頻圖像流的第一幀；檢測第一幀的一部分中的強度值的局部改變，其中，第一幀的一部分表示場景的第一區域；基于第一幀中的強度值來確定第二傳感器設置；使用被設置為第二傳感器設置的圖像傳感器來捕獲視頻圖像流的第二幀，該第二幀在第一幀之后；創建局部色調映射掩模，其中，場景的第一區域中的局部色調映射不同于場景的第一區域外部的區域中的局部色調映射，并且其中，場景的第一區域外部的區域中的局部色調映射基于第一傳感器設置和第二傳感器設置之間的關系；以及將局部色調映射掩模應用到視頻圖像流的第二幀。在本申請的上下文中，詞語“強度變化”應當被解釋為幀內的像素中的強度值的變化。在本申請的上下文中，詞語“強度值的局部改變”應當被解釋為幀的一部分內的像素中的強度值的增加或減小。在本申請的上下文中，詞語“局部色調映射掩模”應當被解釋為包括與圖像的色調映射有關的信息的圖像掩模。借助本方法，可以創建和應用局部色調映射掩模來補償由場景的第一區域中的強度值的改變所引起的傳感器設置的改變，該局部色調映射掩模在場景的第一區域外部的區域中。借助本方法，可以進一步，將局部色調映射掩模應用到以第二傳感器設置所捕獲的視頻圖像流中的第一幀。傳感器設置可以是從包括傳感器曝光時間和傳感器增益的組中選擇的一個或多個。在本申請的上下文中，詞語“傳感器增益”應當被解釋為在圖像傳感器中應用的增益。應用的增益可以是模擬和/或數字增益。模擬增益在模擬信號被變換為數字信號之前增大來自圖像傳感器的模擬信號，即，在信號的A/D轉換之前增大信號。數字增益增大數字信號，即，在模擬信號的A/D轉換之后增大信號。第二傳感器設置可以是關于第一傳感器設置進行的傳感器曝光時間和/或傳感器增益的調整。第一傳感器設置和第二傳感器設置之間的關系可以是第一傳感器設置和第二傳感器設置之間的比率。正當創建局部色調映射掩模時，場景的第一區域中的局部色調映射可以基于第二傳感器設置。使場景的第一區域中的局部色調映射基于第二傳感器設置的優點是場景的第一區域中的色調映射可以改變與場景的第一區域相關聯的第二幀的部分中的強度值。由此，可以減少視頻圖像流中的第二幀中的強度變化。局部色調映射掩模可以進一步包括第一區域和第一區域外部的區域之間的梯度過渡。包括第一區域和第一區域外部的區域之間的梯度過渡的局部色調映射掩模的優點是，可以在第二幀中實現與第一區域和第一區域外部的區域相關聯的部分之間的漸變過渡。該方法可以進一步包括：對于在第二幀之后的幀，朝向預先確定的局部色調映射掩模逐漸地調整局部色調映射掩模。對于在第二幀之后的幀朝向預先確定的局部色調映射掩模逐漸地調整局部色調映射掩模的優點是，可以將較不復雜的局部色調映射掩模應用到第二幀之后的幀。與和確定局部色調映射掩模相關聯的計算能力相比，較不復雜的局部色調映射掩模可以需要較少計算能力。該方法可以進一步包括：檢測第一幀的第二部分中的強度值的第二局部改變，其中，第一幀的第二部分表示場景的第二區域；并且其中，正當創建局部色調映射掩模時，場景的第二區域中的局部色調映射不同于場景的第二區域外部的區域中的局部色調映射，并且其中，場景的第二區域外部的區域中的局部色調映射基于第一傳感器設置和第二傳感器設置之間的關系。正當創建局部色調映射掩模時，場景的第二區域中的局部色調映射可以基于第二傳感器設置。使場景的第二區域中的局部色調映射基于第二傳感器設置的優點是場景的第二區域中的色調映射可以改變與場景的第二區域相關聯的第二幀的部分中的強度值。由此，可以減少視頻圖像流中的第二幀中的強度變化。該方法可以進一步包括：使用被設置為第一傳感器設置的圖像傳感器來捕獲視頻流的中間幀，該中間幀在第一幀之后并且在第二幀之前；檢測中間幀的另一部分中的強度值的另一局部改變，其中，中間幀的另一部分表示場景的另一區域；基于中間幀中的強度值來確定第三傳感器設置；使用被設置為第三傳感器設置的圖像傳感器來捕獲視頻圖像流的第三幀，第三幀在第二幀之后；創建另一局部色調映射掩模，其中，場景的第一區域和場景的另一區域中的局部色調映射不同于場景的第一區域和場景的另一區域外部的區域，并且其中，場景的第一區域和場景的另一區域外部的區域中的局部色調映射基于第一傳感器設置和第三傳感器設置之間的關系；將另一局部色調映射掩模應用到視頻流的第三幀。正當創建另一局部色調映射掩模時，場景的第一區域和場景的另一區域中的局部色調映射可以基于第三傳感器設置。使場景的第一區域和場景的另一區域中的局部色調映射基于第三傳感器設置的優點是色調映射可以改變與場景的第一區域和場景的另一區域相關聯的第三幀的部分中的強度值。由此，可以減少視頻圖像流中的第三幀中的強度變化。根據第二方面，提供一種被配置為捕獲描繪場景的視頻圖像流的數字視頻攝像機。數字視頻攝像機包括：圖像傳感器，被配置為以不同的傳感器設置被設置，并且捕獲視頻圖像流的不同的幀；控制電路，包括：強度評估功能，被配置為由被設置為第一傳感器設置的圖像傳感器所捕獲的第一幀的一部分中的強度值的局部改變，其中，第一幀的一部分表示場景的第一區域；傳感器設置確定功能，被配置為基于第一幀中的強度值來確定第二傳感器設置；局部色調映射掩模功能，被配置為創建局部色調映射掩模，其中，場景的第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于減少描繪場景的視頻圖像流中的強度變化的方法，所述方法包括：/n使用被設置為第一傳感器設置的圖像傳感器來捕獲所述視頻圖像流的第一幀，其中所述第一傳感器設置是從包括傳感器曝光時間和傳感器增益的組中選擇的一個或多個；/n檢測與所述第一幀之前的幀相比所述第一幀的一部分中強度值的局部改變，所述第一幀之前的幀是使用被設置為所述第一傳感器設置的所述圖像傳感器被捕獲的，其中，所述第一幀的所述一部分表示所述場景的第一區域；/n基于所述第一幀中的所述強度值來確定第二傳感器設置，其中，所述第二傳感器設置是從包括所述傳感器曝光時間和所述傳感器增益的組中選擇的一個或多個；/n使用被設置為所述第二傳感器設置的所述圖像傳感器來捕獲所述視頻圖像流的第二幀，所述第二幀在所述第一幀之后；/n創建局部色調映射掩模，所述局部色調映射掩模是包括與圖像的色調映射有關的信息的圖像掩模，其中，所述場景的所述第一區域中的局部色調映射不同于所述場景的所述第一區域外部的區域中的局部色調映射，其中，所述場景的所述第一區域中的所述局部色調映射基于所述第二傳感器設置，并且其中，所述場景的所述第一區域外部的區域中的所述局部色調映射基于所述第一傳感器設置和所述第二傳感器設置之間的關系；以及/n將所述局部色調映射掩模應用到所述視頻圖像流的所述第二幀。/n...

【技術特征摘要】
20181127 EP 18208425.11.一種用于減少描繪場景的視頻圖像流中的強度變化的方法，所述方法包括：
使用被設置為第一傳感器設置的圖像傳感器來捕獲所述視頻圖像流的第一幀，其中所述第一傳感器設置是從包括傳感器曝光時間和傳感器增益的組中選擇的一個或多個；
檢測與所述第一幀之前的幀相比所述第一幀的一部分中強度值的局部改變，所述第一幀之前的幀是使用被設置為所述第一傳感器設置的所述圖像傳感器被捕獲的，其中，所述第一幀的所述一部分表示所述場景的第一區域；
基于所述第一幀中的所述強度值來確定第二傳感器設置，其中，所述第二傳感器設置是從包括所述傳感器曝光時間和所述傳感器增益的組中選擇的一個或多個；
使用被設置為所述第二傳感器設置的所述圖像傳感器來捕獲所述視頻圖像流的第二幀，所述第二幀在所述第一幀之后；
創建局部色調映射掩模，所述局部色調映射掩模是包括與圖像的色調映射有關的信息的圖像掩模，其中，所述場景的所述第一區域中的局部色調映射不同于所述場景的所述第一區域外部的區域中的局部色調映射，其中，所述場景的所述第一區域中的所述局部色調映射基于所述第二傳感器設置，并且其中，所述場景的所述第一區域外部的區域中的所述局部色調映射基于所述第一傳感器設置和所述第二傳感器設置之間的關系；以及
將所述局部色調映射掩模應用到所述視頻圖像流的所述第二幀。


2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二傳感器設置是關于所述第一傳感器設置進行的傳感器曝光時間和/或傳感器增益的調整。


3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一傳感器設置和所述第二傳感器設置之間的關系是所述第一傳感器設置和所述第二傳感器設置之間的比率。


4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述局部色調映射掩模進一步包括所述第一區域和所述第一區域外部的區域之間的梯度過渡。


5.根據權利要求1所述的方法，其中，對于在所述第二幀之后的幀，朝向預先確定的局部色調映射掩模逐漸地調整所述局部色調映射掩模。


6.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：
使用被設置為所述第一傳感器設置的所述圖像傳感器來捕獲所述視頻流的中間幀，所述中間幀在所述第一幀之后并且在所述第二幀之前；
檢測與所述中間幀之前的幀相比所述中間幀的另一部分中強度值的另一局部改變，所述中間幀之前的幀是使用被設置為所述第一傳感器設置的所述圖像傳感器被捕獲的，其中，所述中間幀的所述另一部分表示所述場景的另一區域；
基于所述中間幀中的所述強度值來確定第三傳感器設置，其中，所述第三傳感器設置是從包括所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：塞巴斯蒂安·福斯，喬安·耶普松，安東·奧恩，吉米·瓊森，比約恩·本德留什，安德里亞斯·穆爾貝克，卡琳·達默，
申請(專利權)人：安訊士有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞典;SE