用于基于圖像的自動曝光矯正的方法技術

本發明專利技術名稱為用于基于圖像的自動曝光矯正的方法，提出用于家庭通信系統的基于圖像的自動曝光矯正的方法，其具有門站和至少一個經由總線與其連接的住宅站作為系統組件，其中，門站攝像機拍攝在門站前逗留的人員的圖像；其中，在住宅站的顯示器中顯示這些圖像；其中，借助區域探測器分析由攝像機產生的模擬或數字圖像信號(BS)，其識別一個或多個相關圖像范圍；其中，亮度測量值生成器在區域探測器的結果基礎上測定至少一個受關注的圖像范圍的曝光質量；其中，調節單元從預給定的理論值(SW)和由亮度測量值生成器產生與提供的實際值(IW)中測定調節量(SG)，該調節量(SG)在拍攝圖像期間迭代地優化攝像機的曝光參數。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種結合家庭通信系統中提供的視頻信息或者圖像信號。
技術介紹
在家庭通信系統中，結合由門站攝像機拍攝的圖像到至少一個住宅站的顯示器的傳送如下一般是常見的基于整個圖像上的平均亮度進行自動曝光調節，以便以此方式對在不同的時間和天氣條件下出現的亮度差異進行補償(早上、正午太陽、少云/多云、傍晚、夜里)。在如下基本假設下計算曝光敏感性整個圖像具有規定的平均亮度，例如亮度為18%。在通過相同的權重進行計算時，考慮到整個圖像范圍。在家庭通信系統的門站(外部站)的典型使用場景中未給出如下基本假設，即能夠基于整個圖像范圍上的平均亮度測定用于拍攝的最優化曝光調節。在這些情況下，人員例如站在外部站前且在陰影范圍中緊靠著房屋墻壁，圖像背景相反被直接照亮且在圖像中明顯更亮。通常也會遇見逆光情況且導致類似的效果。通過這些用于具有人員的前景和背景的強烈不同的照明事實，一般常見的自動曝光調整在實踐中會導致令人不滿意的結果。結果是在一般已知門站的傳送視頻圖像上在圖示人員時明顯降低了對比度。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種結合家庭通信系統中提供的視頻信息用于基于圖像的自動曝光矯正的優化方法。按照本專利技術，該目的通過用于家庭通信系統的基于圖像的自動曝光矯正的方法實現，所述家庭通信系統具有門站和至少一個經由總線與其相連接的住宅站作為系統組件， 其中，門站攝像機拍攝在門站前逗留的人員的圖像； 其中，在住宅站的顯示器上顯示這些圖像； 其中，借助區域探測器分析由攝像機產生的模擬或數字圖像信號，所述區域探測器識別一個或多個相關圖像范圍； 其中，亮度測量值生成器在區域探測器的結果基礎上測定至少一個受關注的圖像范圍的曝光質量； 其中，調節單元從預給定的理論值和由亮度測量值生成器產生與提供的實際值中測定調節量，所述調節量在拍攝圖像期間迭代地優化攝像機的曝光參數。利用本專利技術可獲得的優點尤其是在于借助用于亮度調整的簡單且輕松的方法改進的圖像質量。從通常情況下對于圖像數據的數字傳送所必需的MPEG編碼中，例如能夠借助區域探測器輕松獲取對于區域亮度調整所需的信息，而無需大量的附加計算能力。所建議的曝光矯正方法尤其是在對于前景(包含在門站前逗留的人員)和背景的不同照明條件下得到改進的結果，也就是說，在從門站傳送到住宅站的視頻圖像上對人員的清晰圖示。如果例如人員處于陰影范圍中，而圖像背景被直接照亮，則所建議的曝光矯正方法引起人員的加亮(Aufhellung)。這同樣適用于逆光情況。在此，借助調節單元測定的調節量能夠直接輸送給攝像機，也就是說，在這種情況下在攝像機中進行全局亮度調整。在此上下文中，按照改進方案，附加的區域信息能夠由區域探測器直接傳送給攝像機，也就是說在這種情況下在攝像機中進行區域亮度調整。與此有所不同地，借助調節單元測定的調節量能夠輸送給圖像處理裝置，所述圖像處理裝置在輸入側接收由攝像機產生的圖像信號，也就是說，在這種情況下在圖像處理裝置中進行全局亮度調整。在此上下文中，按照改進方案，附加的區域信息能夠由區域探測器傳送給圖像處理裝置，也就是說，在這種情況下在圖像處理裝置中進行區域亮度調整。可選地，在所有實施形式中，光分析單元一方面能夠接收由亮度測量值生成器產生和提供的實際值且另一方面能夠接收調節單元的調節量且在這些數據的基礎上能夠控制光源以便改進照明情況(門站或者在此前逗留的人員的照明)。對于區域探測器，為了識別相關的圖像范圍能夠有利的是 將人員識別方法、例如頭肩檢測或面部檢測投入使用或者 將用于背景減除的基于圖像的方法投入使用或者 將用于動作識別的方法投入使用，其中，從以下假設出發，即位于門站前的人員具有與背景相比獨特的動作行為，例如與背景不同的是并非完全靜止。在家庭通信系統中(在所述家庭通信系統中門站外部的調節單元和/或區域探測器和/或亮度測量值生成器集成在至少另一系統組件(住宅站)內)，有利的是，經由總線輸送至少一個輸出量、例如調節量和/或區域信息和/或實際值。附圖說明以下根據附圖中示出的實施例闡述本專利技術。其中圖I示出了家庭通信系統的系統概況；圖2示出了在攝像機中具有全局亮度調整的門站的第一實施形式；圖3示出了在攝像機中具有區域亮度調整的門站的第二實施形式；圖4示出了在圖像處理裝置中具有全局亮度處理的門站的第三實施形式；圖5示出了在圖像處理裝置中具有區域亮度調整的門站的第四實施形式。具體實施例方式圖I示出了家庭通信系統的系統概況。作為系統組件可以看見的有 具有顯示器2的住宅站I ; 具有攝像機5、揚聲器6和至少一個鈴按鈕7的門站4。在被觀察的家庭通信系統中，能夠僅設置唯一的住宅站，然而也能夠存在兩個、三個或更多的住宅站作為系統組件，其中，門站的鈴按鈕數目取決于住宅站數目。總線15用于將門站4與住宅站I或者這些住宅站相連接。圖2示出了在攝像機中具有全局亮度調整的門站的第一實施形式。圖中示出了攝像機5，所述攝像機5的模擬或數字圖像信號BS被輸送給圖像處理裝置9以及區域探測器10。圖像處理裝置9在輸出側與總線接口 13相連接，總線15連接在所述總線接口 13上。區域探測器10的輸出信號被引入到亮度測量值生成器11。在輸出側，亮度測量值生成器11將實際值IW作為輸出量輸出到可選的光分析單元12以及調節單元8。調節單元8另一方面具有理論值SW。在輸出側，調節單元8將調節量SG作為輸出量輸出到可選的光分析單元12。可選的光分析單元12在輸出側控制可選的光源17。這些用于圖2的實施方式也適用于按照圖3、4、5的其它實施方式。按照圖2的實施形式的特殊性在于調節單元8附加地輸出調節量SG到攝像機5上。圖3示出了在攝像機中具有區域亮度調整的門站的第二實施形式。按照圖3的實施形式的特殊性在于，一方面調節單元8附加地輸出調節量SG到攝像機5上且另一方面區域探測器10輸出作為輸出量的區域信息RI到攝像機5上。圖4示出了在圖像處理裝置中具有全局亮度處理的門站的第三實施形式。按照圖4的實施形式的特殊性在于調節單元8附加地輸出調節量SG到圖像處理裝置9上。 圖5示出了在圖像處理裝置中具有區域亮度調整的門站的第四實施形式。按照圖5的實施形式的特殊性在于，一方面調節單元8附加地輸出調節量SG到圖像處理裝置9上且另一方面區域探測器10輸出區域信息RI到圖像處理裝置9上。在上文中對不同實施形式的電路技術上的共同點和不同點的描述之后緊接的是對所建議的的闡述。為了改進在通過攝像機5拍攝時的圖像質量，優化關于在給定的場景中受關注的圖像范圍的曝光參數，尤其是通常情況下分配給在圖像的前景中照明不好的人員的圖像范圍。出于該目的，由區域探測器10在第一步驟中分析攝像機5的圖像信號BS，區域探測器10識別一個或多個涉及到前景中一個或多個人員的相關圖像范圍。亮度測量值生成器11在區域探測器10的結果基礎上測定受關注的圖像范圍的曝光質量。這通過應用用于基于平均亮度的自動曝光調節的一般已知方法進行，而并不在整個圖像上，如通常情況下，而是分別在受關注的圖像范圍上或在第一步驟中測定的圖像范圍的特殊權重情況下。結果是調節單元8能夠借助不同的調節量SG在圖像拍攝期間迭代地優化攝像機5的曝光參數，參見按照圖2和3的實施形式，參見帶有從調節單元8到攝像機5的調節量SG的路徑，或者也能夠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于家庭通信系統的基于圖像的自動曝光矯正的方法，所述家庭通信系統具有門站(4)和至少一個經由總線(15)與其相連接的住宅站(1)作為系統組件，●其中所述門站(4)的攝像機(5)拍攝在所述門站前逗留的人員的圖像；●其中，在所述住宅站(1)的顯示器(2)上顯示這些圖像；●其中，借助區域探測器(10)分析由所述攝像機(5)產生的模擬或數字圖像信號(BS)，所述區域探測器(10)識別一個或多個相關圖像范圍；●其中，亮度測量值生成器(11)在所述區域探測器(10)的結果基礎上測定至少一個受關注的圖像范圍的曝光質量。●其中，調節單元(8)從預給定的理論值(SW)和由亮度測量值生成器(11)產生與提供的實際值(IW)中測定調節量(SG)，所述調節量(SG)在所述拍攝圖像期間迭代地優化所述攝像機(5)的曝光參數。

【技術特征摘要】
2011.06.15 DE 102011104198.61.用于家庭通信系統的基于圖像的自動曝光矯正的方法，所述家庭通信系統具有門站(4)和至少一個經由總線(15)與其相連接的住宅站(I)作為系統組件， 其中所述門站(4)的攝像機(5)拍攝在所述門站前逗留的人員的圖像； 籲其中，在所述住宅站(I)的顯示器(2)上顯示這些圖像； 籲其中，借助區域探測器(10)分析由所述攝像機(5)產生的模擬或數字圖像信號(BS)，所述區域探測器(10)識別一個或多個相關圖像范圍； 其中，亮度測量值生成器(11)在所述區域探測器(10)的結果基礎上測定至少一個受關注的圖像范圍的曝光質量。 其中，調節單元(8)從預給定的理論值(SW)和由亮度測量值生成器(11)產生與提 供的實際值(IW)中測定調節量(SG)，所述調節量(SG)在所述拍攝圖像期間迭代地優化所述攝像機(5)的曝光參數。2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述調節量(SG)被直接輸送給所述攝像機(5)。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，附加的區域信息(RI)由所述區域探測器(10)傳送給所述攝像機(5)。4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述調節量(SG)被輸送給圖像處理裝置(9)，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：O·比加爾克，J·普拉特，C·克萊恩科薩克，
申請(專利權)人：ABB股份公司，
類型：發明
國別省市：