图像采集中进行辅助光源调节的方法及装置的制造方法
图像采集中进行辅助光源调节的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及图像采集技术，尤其设及图像采集中进行辅助光源调节的方法及装 置。
【背景技术】
[0002] "机器视觉"，即采用机器代替人眼来做测量和判断等处理。机器视觉系统是指通 过机器视觉产品（即图像采集装置，分cmos和ccd两种)把图像抓取到，然后将该图像传送至 处理单元，通过数字化处理，来进行尺寸、形状、颜色等的判别，进而根据判别的结果来获知 现场设备的信息。
[0003] 机器视觉在自动化生产中的应用越来越广泛，包括条形码辨识、字符识别、目标物 件定位、颜色检测等，不同的应用场景对图像的要求也有所区别。
[0004] 在相同环境光之中，通过对镜头光学参数的调节不能满足所有的应用需求，因此 需要架设辅助光源，通过设定多组辅助光源的参数，来满足不同的应用需求。
[0005] 目前，在辅助光源的设定中，多是利用手动调节方式。
[0006] 手动调节方式存在W下缺点：
[0007] 手动调节灯光操作繁琐，准确性欠佳，一旦环境光源发生变化，便需要操作人员重 新校准灯光，且无判定标准，没有量化数据的记录，不利于经验传承。
【发明内容】
[000引本发明提供了一种图像采集中进行辅助光源调节的方法，该方法能够实现自动地 进行辅助光源调节，节省人力，提高效率。
[0009] 本发明提供了一种图像采集中进行辅助光源调节的装置，该装置能够实现自动地 进行辅助光源调节，节省人力，提高效率。
[0010] -种图像采集中进行辅助光源调节的方法，该方法包括：
[0011] 设定图像特征参数；
[0012] 设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节；
[001引进行影像拍摄，获取采集到的图像；
[0014] 确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果 是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步 骤。
[0015] -种图像采集中进行辅助光源调节的装置，该装置包括特征参数设置单元、光源 调节单元、成像单元、存储单元和分析单元；
[0016] 所述特征参数设置单元，设定图像特征参数；
[0017] 所述光源调节单元，设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节，向所述成 像单元发送成像指令；
[0018] 所述成像单元，接收成像指令，进行影像拍摄，获取采集到的图像，存储到所述存 储单元中；
[0019] 所述存储单元，用于存储所述成像单元采集的图像；
[0020] 所述分析单元，读取所述存储单元中的图像W及特征参数设置单元中的特征特征 参数;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是， 则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，向所述光源调节单元发送启动指令，再 次进行光源参数的设置。
[0021] 从上述方案可W看出，本发明中，设定图像特征参数;设置光源参数，按照光源参 数对辅助光源进行调节;进行影像拍摄，获取采集到的图像;确定图像的图像特征参数所对 应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光 源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步骤，直至确定出最佳光源参数。采用本发明 方案，将基于所采集图像的特征值，对辅助光源的光源参数进行自适应调整，直到确定出最 佳光源参数;从而，实现了自动进行辅助光源调节，节省了人力，提高了工作效率。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明图像采集中进行辅助光源调节的方法示意性流程图；
[0023] 图2为本发明图像采集中进行辅助光源调节的方法流程图实例；
[0024] 图3为本发明光源参数与图像特征值关系的示意图；
[0025] 图4为本发明进行辅助光源调节后采集的图像实例一；
[0026] 图5为本发明进行辅助光源调节后采集的图像实例二；
[0027] 图6为本发明进行辅助光源调节后采集的图像实例Ξ;
[0028] 图7为本发明图像采集中进行辅助光源调节的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本 发明进一步详细说明。
[0030] 现有方案采用手动方式对辅助光源进行调节，其操作繁琐，准确性欠佳，且无判定 标准，没有量化数据的记录，不利于经验传承。鉴于此，本发明提供了结合所采集图像的特 征值对辅助光源进行自适应调整的方案，W节省人力，提高工作效率。参见图1，为本发明图 像采集中进行辅助光源调节的方法示意性流程图，其包括W下步骤：
[0031] 步骤101，设定图像特征参数。
[0032] 针对某一图像，可采用图像特征参数表示其特性，图像特征参数例如为清晰度、对 比度、色彩饱和度等;通过图像特征参数对应的特征值可获知该图像是否为需要拍摄的最 佳效果。
[0033] 步骤102,设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节。
[0034] 步骤103,进行影像拍摄，获取采集到的图像。
[0035] 在辅助光源提供的外部环境光中，对目标对象进行影像拍摄。
[0036] 步骤104,确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条 件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行步骤102。
[0037] 采集到图像后，便可获知步骤101设置的图像特征参数所对应的特征值，例如，图 像特征参数为色彩饱和度，相应的特征值为9263。
[0038] 本步骤中，确定图像的图像特征参数所对应的特征值后，判断特征值是否满足预 设条件，该预设条件可根据需要进行设置，其设置方式有多种。例如，结合经验值进行设置， 相应地，判断特征值是否满足经验值要求(可具体为通过经验确定的特征值范围），如果满 足，则将当前设置的光源参数确定为最佳光源参数，否则，调整光源参数后继续拍摄。再例 如，采用递归中值查询方式进行判别查询，W确定最佳光源参数，具体地，设置中值查找区 间，表示为（low,high)，中值查找区间为光源参数的选择范围；
[0039] 用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，所述判断特征值是否满足预设 条件包括：
[0040] 如果f ((low+high)/2+a)< = f ((low+high)/2)且f ((low+high)/2-a)< = f ((low+ high)/2)，则将（low+hi曲V2作为最佳光源参数，a为正实数；
[0041 ] 如果^(1〇針扣邑}1)/2+日）〉^(1〇針扣邑}1)/2)，则将中值查找区间修改为（（1〇讯+ hi曲)/2，hi曲），返回执行步骤102;
[0042] 如果f ((1 ow+high)/2+a) <f ((1 ow+high)/2)，则将中值查找区间修改为（1OW，（ 1OW +high)/2)，返回执行步骤102。
[0043] 本发明中，设定图像特征参数；设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调 节;进行影像拍摄，获取采集到的图像;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特 征值是否满足预设条件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回 执行所述设置光源参数的步骤，直至确定出最佳光源参数。采用本发明方案，将基于所采集 图像的特征值，对辅助光源的光源参数进行自适应调整，直到确定出最佳光源参数;从而， 实现了自动进行辅助光源调节，节省了人力，提高了工作效率。
[0044] 本发明中，可针对不同的目标对象类型设定不同的图像特征参数，相应地，预先建 立目标对象类型与图像特征参数之间的对应关系，图1流程步骤101所述设定图像特征参数 具体包括：
[0045] 确定当前的目标对象类型，在所述对应关系中选取目标对象类型对应的图像特征 参数，作为当前设定的图像特征参数。
[0046] 下述是对应关系具体内容的举例，参见表1给出的示意图：
[0047] 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和 对比度；
[0048] 当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度；
[0049] 当目标对象类型为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。
[(K)加 ]
[0051] ~表1目标对象类型与图像特征参数的对应关系
[0052] 若步骤101中设定的图像特征参数为两个W上时，可分别确定各图像特征参数对 应的最佳光源参数，选取确定的其中一个最佳光源参数作为最终结果的最佳光源参数，或 者，将各最佳光源参数的平均值作为最终结果的最佳光源参数。
[0053] 下面通过图2的流程，对本发明图像采集中进行辅助光源调节的方法进行实例说 明，其包括W下步骤：
[0054] 步骤201，建立目标对象类型与图像特征参数之间的对应关系。
[0055] 步骤202,确定当前的目标对象类型，在所述对应关系中选取目标对象类型对应的 图像特征参数，作为当前设定的图像特征参数。
[0056] 步骤203,设置中值查找区间，在中值查询区间选取光源参数，按照光源参数对辅 助光源进行调节。
[0057] 将中值查找区间表示为（low,hi曲），中值查找区间为光源参数的选择范围，low为 最低值，hi曲为最大值。对应到图3给出的具体实例，初始时，low取值为0，hi曲取值为MX。 [00 5引本实例中，将光源参数分别设置为x = (low+high)/2、x = (low+high)/2+a，x = (low+hi曲)/2-a，分别进行影像拍摄。a取值为1。
[0059] 步骤204，进行影像拍摄，获取采集到的图像。
[0060] 步骤205,确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条 件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行步骤203。
[0061] 用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值。本实例中，将光源参数分别设置 为x= (low+high)/2、x= (low+high)/2+a，x= (low+hi 曲）/2-日，得到各自对应的特征值，分 别表示为f (1 ow+hi曲)/2，f ((1 ow+hi曲)/化a)，f ((1 ow+hi曲)/2-曰）。
[0062] 本步骤所述判断特征值是否满足预设条件具体包括：
[0063] 如果f ((low+high)/2+a)< = f ((low+high)/2)且f ((low+high)/2-a)< = f ((low+ high)/2)，则将（low+hi曲V2作为最佳光源参数，a为正实数，本实例中a取值为1;
[0064] 如果^(1〇針扣邑}1)/2+日）〉^( 1〇針扣邑}1)/2)，则将中值查找区间修改为（（1〇讯+ hi曲)/2，hi曲），返回执行步骤203;
[0065] 如果f ((low+high)/2+a)<f ((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，（ low +high)/2)，返回执行步骤203。
[0066] 运里具体W目标对象类型为颜色检测，结合图4-6进行实例说明。首先，从表1中查 询出设定的图像特征参数为色彩饱和度。光源参数范围：〇~255,自适应地选取光源参数， 对辅助光源进行调节，W找到最佳色彩饱和度，进而确定出对应的最佳光源参数;下面为进 行自适应调节的过程：
[0067] 1.开启可调节辅助光源和成像装置。
[0068] 2.运行视觉分析程序，程序将光源参数先设为128,拍照取像(如图4所示），经过分 析得到照片色彩饱和度为8387。
[0069] 3.视觉分析程序再将光源参数分别设为127和129,拍照取像(如图5所示），经过分 析得到照片色彩饱和度分别为8372和8396,饱和度值呈现上升趋势，表示还没有找到最佳 饱和度。
[0070] 4.视觉分析程序根据计算，通过设定不同的光源参数，拍照取像，分析饱和度值， 最后将光源参数分别设为195,196和197,拍照取像(如图6所示），得到照片色彩饱和度分别 为9263，9276和9272，最终找到了最佳光源参数为196。
[0071] 参见图7,为本发明图像采集中进行辅助光源调节的装置结构示意图，该装置包括 特征参数设置单元、光源调节单元、成像单元、存储单元和分析单元；
[0072] 所述特征参数设置单元，设定图像特征参数；
[0073] 所述光源调节单元，设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节，向所述成 像单元发送成像指令；
[0074] 所述成像单元，接收成像指令，进行影像拍摄，获取采集到的图像，存储到所述存 储单元中；
[0075] 所述存储单元，用于存储所述成像单元采集的图像；
[0076] 所述分析单元，读取所述存储单元中的图像W及特征参数设置单元中的特征特征 参数;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是， 则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，向所述光源调节单元发送启动指令，再 次进行光源参数的设置。
[0077] 较佳地，所述特征参数设置单元，预先建立并保存目标对象类型与图像特征参数 之间的对应关系;在设定图像特征参数时，确定目标对象类型，在所述对应关系中选取与目 标对象类型对应的图像特征参数，作为当前设定的图像特征参数。
[0078] 较佳地，在所述对应关系中：
[0079] 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和 对比度；当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度；当目标对象 类型为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。
[0080] 较佳地，所述特征参数设置单元，设定的图像特征参数为两个W上；
[0081] 所述分析单元，分别确定各图像特征参数对应的最佳光源参数，选取确定的其中 一个最佳光源参数作为最终结果的最佳光源参数，或者，将各最佳光源参数的平均值作为 最终结果的最佳光源参数。
[0082] 较佳地，所述光源调节单元，还设置中值查找区间，表示为（low, high),中值查找 区间为光源参数的选择范围；
[0083] 所述分析单元，用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，判断特征值是否 满足预设条件时，具体包括：
[0084] 如果f ((low+high)/2+a)< = f ((low+high)/2)且f ((low+high)/2-a)< = f ((low+ high)/2)，则将（low+hi曲V2作为最佳光源参数，a为正实数；
[0085] 如果^(1〇針扣邑}1)/2+日）〉^(1〇針扣邑}1)/2)，则将中值查找区间修改为（（1〇讯+ hi曲)/2，hi曲），向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置；
[0086] 如果f((low+high)/2+a)<f((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，αow +high)/2)，向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置。
[0087] 本发明针对应用需求，设定图像特征参数，自动在不同外部光源下拍摄影像，根据 光源参数和特征值之间的关系，寻找最佳光源参数。相对于手工调节灯光，本发明方案具有 W下优点：
[0088] 1，提高效率，相对于人工操作的繁琐，本发明方案自动完成设定，减少人工干预。
[0089] 2,提高准确性，并且减少因人工而造成的失误。
[0090] 3,便于扩展，对于新增的应用需求，只需设定针对该需求的图像特征参数，便适用 于本方案。
[0091] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种图像采集中进行辅助光源调节的方法，其特征在于，该方法包括： 设定图像特征参数； 设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节； 进行影像拍摄，获取采集到的图像； 确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则 将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步骤。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先建立目标对象类型与图像特征参数之间 的对应关系，所述设定图像特征参数包括： 确定当前的目标对象类型，在所述对应关系中选取目标对象类型对应的图像特征参 数，作为当前设定的图像特征参数。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述对应关系中： 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和对比 度； 当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度； 当目标对象类型为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，若设定的图像特征参数为两个以上时，分别 确定各图像特征参数对应的最佳光源参数，选取确定的其中一个最佳光源参数作为最终结 果的最佳光源参数，或者，将各最佳光源参数的平均值作为最终结果的最佳光源参数。5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括:设置中值查找区 间，表示为(l〇w，high)，中值查找区间为光源参数的选择范围； 用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，所述判断特征值是否满足预设条件 包括： 如果f((l〇w+high)/2+a)〈 =f( (low+high)/2)且f( (low+high)/2_a)〈 =f( (low+high)/2)，则将(l〇w+high)/2作为最佳光源参数，a为正实数； 如果f((l〇w+high)/2+a)>f((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（（low+high)/ 2，high)，返回执行所述设置光源参数的步骤； 如果f( (low+high)/2+a)〈f( (low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，（low+high)/2)，返回执行所述设置光源参数的步骤。6. -种图像采集中进行辅助光源调节的装置，其特征在于，该装置包括特征参数设置 单元、光源调节单元、成像单元、存储单元和分析单元； 所述特征参数设置单元，设定图像特征参数； 所述光源调节单元，设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节，向所述成像单 元发送成像指令； 所述成像单元，接收成像指令，进行影像拍摄，获取采集到的图像，存储到所述存储单 元中； 所述存储单元，用于存储所述成像单元采集的图像； 所述分析单元，读取所述存储单元中的图像以及特征参数设置单元中的特征特征参 数;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则 将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，向所述光源调节单元发送启动指令，再次 进行光源参数的设置。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述特征参数设置单元，预先建立并保存目 标对象类型与图像特征参数之间的对应关系;在设定图像特征参数时，确定目标对象类型， 在所述对应关系中选取与目标对象类型对应的图像特征参数，作为当前设定的图像特征参 数。8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述对应关系中： 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和对比 度；当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度；当目标对象类型 为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。9. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述特征参数设置单元，设定的图像特征参 数为两个以上； 所述分析单元，分别确定各图像特征参数对应的最佳光源参数，选取确定的其中一个 最佳光源参数作为最终结果的最佳光源参数，或者，将各最佳光源参数的平均值作为最终 结果的最佳光源参数。10. 如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源调节单元，还设置中 值查找区间，表示为(l〇w，high)，中值查找区间为光源参数的选择范围； 所述分析单元，用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，判断特征值是否满足 预设条件时，具体包括： 如果f((l〇w+high)/2+a)〈 =f( (low+high)/2)且f( (low+high)/2_a)〈 =f( (low+high)/2)，则将(l〇w+high)/2作为最佳光源参数，a为正实数； 如果f((l〇w+high)/2+a)>f((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（（low+high)/ 2，high)，向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置； 如果f( (low+high)/2+a)〈f( (low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，（low+high)/2)，向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置。
【专利摘要】本发明公开了图像采集中进行辅助光源调节的方法及装置，其中，该方法包括：设定图像特征参数；设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节；进行影像拍摄，获取采集到的图像；确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步骤。本发明方案能够实现自动地进行辅助光源调节，节省人力，提高效率。
【IPC分类】H04N5/225, H04N5/235
【公开号】CN105491271
【申请号】CN201510831257
【发明人】周叶林, 蔡世光, 魏敏
【申请人】英华达（上海）科技有限公司, 英华达(上海)电子有限公司, 英华达股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月25日
【技术领域】
[0001] 本发明设及图像采集技术，尤其设及图像采集中进行辅助光源调节的方法及装 置。
【背景技术】
[0002] "机器视觉"，即采用机器代替人眼来做测量和判断等处理。机器视觉系统是指通 过机器视觉产品（即图像采集装置，分cmos和ccd两种)把图像抓取到，然后将该图像传送至 处理单元，通过数字化处理，来进行尺寸、形状、颜色等的判别，进而根据判别的结果来获知 现场设备的信息。
[0003] 机器视觉在自动化生产中的应用越来越广泛，包括条形码辨识、字符识别、目标物 件定位、颜色检测等，不同的应用场景对图像的要求也有所区别。
[0004] 在相同环境光之中，通过对镜头光学参数的调节不能满足所有的应用需求，因此 需要架设辅助光源，通过设定多组辅助光源的参数，来满足不同的应用需求。
[0005] 目前，在辅助光源的设定中，多是利用手动调节方式。
[0006] 手动调节方式存在W下缺点：
[0007] 手动调节灯光操作繁琐，准确性欠佳，一旦环境光源发生变化，便需要操作人员重 新校准灯光，且无判定标准，没有量化数据的记录，不利于经验传承。
【发明内容】
[000引本发明提供了一种图像采集中进行辅助光源调节的方法，该方法能够实现自动地 进行辅助光源调节，节省人力，提高效率。
[0009] 本发明提供了一种图像采集中进行辅助光源调节的装置，该装置能够实现自动地 进行辅助光源调节，节省人力，提高效率。
[0010] -种图像采集中进行辅助光源调节的方法，该方法包括：
[0011] 设定图像特征参数；
[0012] 设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节；
[001引进行影像拍摄，获取采集到的图像；
[0014] 确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果 是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步 骤。
[0015] -种图像采集中进行辅助光源调节的装置，该装置包括特征参数设置单元、光源 调节单元、成像单元、存储单元和分析单元；
[0016] 所述特征参数设置单元，设定图像特征参数；
[0017] 所述光源调节单元，设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节，向所述成 像单元发送成像指令；
[0018] 所述成像单元，接收成像指令，进行影像拍摄，获取采集到的图像，存储到所述存 储单元中；
[0019] 所述存储单元，用于存储所述成像单元采集的图像；
[0020] 所述分析单元，读取所述存储单元中的图像W及特征参数设置单元中的特征特征 参数;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是， 则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，向所述光源调节单元发送启动指令，再 次进行光源参数的设置。
[0021] 从上述方案可W看出，本发明中，设定图像特征参数;设置光源参数，按照光源参 数对辅助光源进行调节;进行影像拍摄，获取采集到的图像;确定图像的图像特征参数所对 应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光 源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步骤，直至确定出最佳光源参数。采用本发明 方案，将基于所采集图像的特征值，对辅助光源的光源参数进行自适应调整，直到确定出最 佳光源参数;从而，实现了自动进行辅助光源调节，节省了人力，提高了工作效率。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明图像采集中进行辅助光源调节的方法示意性流程图；
[0023] 图2为本发明图像采集中进行辅助光源调节的方法流程图实例；
[0024] 图3为本发明光源参数与图像特征值关系的示意图；
[0025] 图4为本发明进行辅助光源调节后采集的图像实例一；
[0026] 图5为本发明进行辅助光源调节后采集的图像实例二；
[0027] 图6为本发明进行辅助光源调节后采集的图像实例Ξ;
[0028] 图7为本发明图像采集中进行辅助光源调节的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本 发明进一步详细说明。
[0030] 现有方案采用手动方式对辅助光源进行调节，其操作繁琐，准确性欠佳，且无判定 标准，没有量化数据的记录，不利于经验传承。鉴于此，本发明提供了结合所采集图像的特 征值对辅助光源进行自适应调整的方案，W节省人力，提高工作效率。参见图1，为本发明图 像采集中进行辅助光源调节的方法示意性流程图，其包括W下步骤：
[0031] 步骤101，设定图像特征参数。
[0032] 针对某一图像，可采用图像特征参数表示其特性，图像特征参数例如为清晰度、对 比度、色彩饱和度等;通过图像特征参数对应的特征值可获知该图像是否为需要拍摄的最 佳效果。
[0033] 步骤102,设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节。
[0034] 步骤103,进行影像拍摄，获取采集到的图像。
[0035] 在辅助光源提供的外部环境光中，对目标对象进行影像拍摄。
[0036] 步骤104,确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条 件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行步骤102。
[0037] 采集到图像后，便可获知步骤101设置的图像特征参数所对应的特征值，例如，图 像特征参数为色彩饱和度，相应的特征值为9263。
[0038] 本步骤中，确定图像的图像特征参数所对应的特征值后，判断特征值是否满足预 设条件，该预设条件可根据需要进行设置，其设置方式有多种。例如，结合经验值进行设置， 相应地，判断特征值是否满足经验值要求(可具体为通过经验确定的特征值范围），如果满 足，则将当前设置的光源参数确定为最佳光源参数，否则，调整光源参数后继续拍摄。再例 如，采用递归中值查询方式进行判别查询，W确定最佳光源参数，具体地，设置中值查找区 间，表示为（low,high)，中值查找区间为光源参数的选择范围；
[0039] 用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，所述判断特征值是否满足预设 条件包括：
[0040] 如果f ((low+high)/2+a)< = f ((low+high)/2)且f ((low+high)/2-a)< = f ((low+ high)/2)，则将（low+hi曲V2作为最佳光源参数，a为正实数；
[0041 ] 如果^(1〇針扣邑}1)/2+日）〉^(1〇針扣邑}1)/2)，则将中值查找区间修改为（（1〇讯+ hi曲)/2，hi曲），返回执行步骤102;
[0042] 如果f ((1 ow+high)/2+a) <f ((1 ow+high)/2)，则将中值查找区间修改为（1OW，（ 1OW +high)/2)，返回执行步骤102。
[0043] 本发明中，设定图像特征参数；设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调 节;进行影像拍摄，获取采集到的图像;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特 征值是否满足预设条件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回 执行所述设置光源参数的步骤，直至确定出最佳光源参数。采用本发明方案，将基于所采集 图像的特征值，对辅助光源的光源参数进行自适应调整，直到确定出最佳光源参数;从而， 实现了自动进行辅助光源调节，节省了人力，提高了工作效率。
[0044] 本发明中，可针对不同的目标对象类型设定不同的图像特征参数，相应地，预先建 立目标对象类型与图像特征参数之间的对应关系，图1流程步骤101所述设定图像特征参数 具体包括：
[0045] 确定当前的目标对象类型，在所述对应关系中选取目标对象类型对应的图像特征 参数，作为当前设定的图像特征参数。
[0046] 下述是对应关系具体内容的举例，参见表1给出的示意图：
[0047] 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和 对比度；
[0048] 当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度；
[0049] 当目标对象类型为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。
[(K)加 ]
[0051] ~表1目标对象类型与图像特征参数的对应关系
[0052] 若步骤101中设定的图像特征参数为两个W上时，可分别确定各图像特征参数对 应的最佳光源参数，选取确定的其中一个最佳光源参数作为最终结果的最佳光源参数，或 者，将各最佳光源参数的平均值作为最终结果的最佳光源参数。
[0053] 下面通过图2的流程，对本发明图像采集中进行辅助光源调节的方法进行实例说 明，其包括W下步骤：
[0054] 步骤201，建立目标对象类型与图像特征参数之间的对应关系。
[0055] 步骤202,确定当前的目标对象类型，在所述对应关系中选取目标对象类型对应的 图像特征参数，作为当前设定的图像特征参数。
[0056] 步骤203,设置中值查找区间，在中值查询区间选取光源参数，按照光源参数对辅 助光源进行调节。
[0057] 将中值查找区间表示为（low,hi曲），中值查找区间为光源参数的选择范围，low为 最低值，hi曲为最大值。对应到图3给出的具体实例，初始时，low取值为0，hi曲取值为MX。 [00 5引本实例中，将光源参数分别设置为x = (low+high)/2、x = (low+high)/2+a，x = (low+hi曲)/2-a，分别进行影像拍摄。a取值为1。
[0059] 步骤204，进行影像拍摄，获取采集到的图像。
[0060] 步骤205,确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条 件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行步骤203。
[0061] 用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值。本实例中，将光源参数分别设置 为x= (low+high)/2、x= (low+high)/2+a，x= (low+hi 曲）/2-日，得到各自对应的特征值，分 别表示为f (1 ow+hi曲)/2，f ((1 ow+hi曲)/化a)，f ((1 ow+hi曲)/2-曰）。
[0062] 本步骤所述判断特征值是否满足预设条件具体包括：
[0063] 如果f ((low+high)/2+a)< = f ((low+high)/2)且f ((low+high)/2-a)< = f ((low+ high)/2)，则将（low+hi曲V2作为最佳光源参数，a为正实数，本实例中a取值为1;
[0064] 如果^(1〇針扣邑}1)/2+日）〉^( 1〇針扣邑}1)/2)，则将中值查找区间修改为（（1〇讯+ hi曲)/2，hi曲），返回执行步骤203;
[0065] 如果f ((low+high)/2+a)<f ((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，（ low +high)/2)，返回执行步骤203。
[0066] 运里具体W目标对象类型为颜色检测，结合图4-6进行实例说明。首先，从表1中查 询出设定的图像特征参数为色彩饱和度。光源参数范围：〇~255,自适应地选取光源参数， 对辅助光源进行调节，W找到最佳色彩饱和度，进而确定出对应的最佳光源参数;下面为进 行自适应调节的过程：
[0067] 1.开启可调节辅助光源和成像装置。
[0068] 2.运行视觉分析程序，程序将光源参数先设为128,拍照取像(如图4所示），经过分 析得到照片色彩饱和度为8387。
[0069] 3.视觉分析程序再将光源参数分别设为127和129,拍照取像(如图5所示），经过分 析得到照片色彩饱和度分别为8372和8396,饱和度值呈现上升趋势，表示还没有找到最佳 饱和度。
[0070] 4.视觉分析程序根据计算，通过设定不同的光源参数，拍照取像，分析饱和度值， 最后将光源参数分别设为195,196和197,拍照取像(如图6所示），得到照片色彩饱和度分别 为9263，9276和9272，最终找到了最佳光源参数为196。
[0071] 参见图7,为本发明图像采集中进行辅助光源调节的装置结构示意图，该装置包括 特征参数设置单元、光源调节单元、成像单元、存储单元和分析单元；
[0072] 所述特征参数设置单元，设定图像特征参数；
[0073] 所述光源调节单元，设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节，向所述成 像单元发送成像指令；
[0074] 所述成像单元，接收成像指令，进行影像拍摄，获取采集到的图像，存储到所述存 储单元中；
[0075] 所述存储单元，用于存储所述成像单元采集的图像；
[0076] 所述分析单元，读取所述存储单元中的图像W及特征参数设置单元中的特征特征 参数;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是， 则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，向所述光源调节单元发送启动指令，再 次进行光源参数的设置。
[0077] 较佳地，所述特征参数设置单元，预先建立并保存目标对象类型与图像特征参数 之间的对应关系;在设定图像特征参数时，确定目标对象类型，在所述对应关系中选取与目 标对象类型对应的图像特征参数，作为当前设定的图像特征参数。
[0078] 较佳地，在所述对应关系中：
[0079] 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和 对比度；当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度；当目标对象 类型为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。
[0080] 较佳地，所述特征参数设置单元，设定的图像特征参数为两个W上；
[0081] 所述分析单元，分别确定各图像特征参数对应的最佳光源参数，选取确定的其中 一个最佳光源参数作为最终结果的最佳光源参数，或者，将各最佳光源参数的平均值作为 最终结果的最佳光源参数。
[0082] 较佳地，所述光源调节单元，还设置中值查找区间，表示为（low, high),中值查找 区间为光源参数的选择范围；
[0083] 所述分析单元，用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，判断特征值是否 满足预设条件时，具体包括：
[0084] 如果f ((low+high)/2+a)< = f ((low+high)/2)且f ((low+high)/2-a)< = f ((low+ high)/2)，则将（low+hi曲V2作为最佳光源参数，a为正实数；
[0085] 如果^(1〇針扣邑}1)/2+日）〉^(1〇針扣邑}1)/2)，则将中值查找区间修改为（（1〇讯+ hi曲)/2，hi曲），向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置；
[0086] 如果f((low+high)/2+a)<f((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，αow +high)/2)，向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置。
[0087] 本发明针对应用需求，设定图像特征参数，自动在不同外部光源下拍摄影像，根据 光源参数和特征值之间的关系，寻找最佳光源参数。相对于手工调节灯光，本发明方案具有 W下优点：
[0088] 1，提高效率，相对于人工操作的繁琐，本发明方案自动完成设定，减少人工干预。
[0089] 2,提高准确性，并且减少因人工而造成的失误。
[0090] 3,便于扩展，对于新增的应用需求，只需设定针对该需求的图像特征参数，便适用 于本方案。
[0091] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种图像采集中进行辅助光源调节的方法，其特征在于，该方法包括： 设定图像特征参数； 设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节； 进行影像拍摄，获取采集到的图像； 确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则 将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步骤。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先建立目标对象类型与图像特征参数之间 的对应关系，所述设定图像特征参数包括： 确定当前的目标对象类型，在所述对应关系中选取目标对象类型对应的图像特征参 数，作为当前设定的图像特征参数。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述对应关系中： 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和对比 度； 当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度； 当目标对象类型为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，若设定的图像特征参数为两个以上时，分别 确定各图像特征参数对应的最佳光源参数，选取确定的其中一个最佳光源参数作为最终结 果的最佳光源参数，或者，将各最佳光源参数的平均值作为最终结果的最佳光源参数。5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括:设置中值查找区 间，表示为(l〇w，high)，中值查找区间为光源参数的选择范围； 用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，所述判断特征值是否满足预设条件 包括： 如果f((l〇w+high)/2+a)〈 =f( (low+high)/2)且f( (low+high)/2_a)〈 =f( (low+high)/2)，则将(l〇w+high)/2作为最佳光源参数，a为正实数； 如果f((l〇w+high)/2+a)>f((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（（low+high)/ 2，high)，返回执行所述设置光源参数的步骤； 如果f( (low+high)/2+a)〈f( (low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，（low+high)/2)，返回执行所述设置光源参数的步骤。6. -种图像采集中进行辅助光源调节的装置，其特征在于，该装置包括特征参数设置 单元、光源调节单元、成像单元、存储单元和分析单元； 所述特征参数设置单元，设定图像特征参数； 所述光源调节单元，设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节，向所述成像单 元发送成像指令； 所述成像单元，接收成像指令，进行影像拍摄，获取采集到的图像，存储到所述存储单 元中； 所述存储单元，用于存储所述成像单元采集的图像； 所述分析单元，读取所述存储单元中的图像以及特征参数设置单元中的特征特征参 数;确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则 将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，向所述光源调节单元发送启动指令，再次 进行光源参数的设置。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述特征参数设置单元，预先建立并保存目 标对象类型与图像特征参数之间的对应关系;在设定图像特征参数时，确定目标对象类型， 在所述对应关系中选取与目标对象类型对应的图像特征参数，作为当前设定的图像特征参 数。8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述对应关系中： 当目标对象类型为条形码辨识或字符识别时，对应的图像特征参数包括清晰度和对比 度；当目标对象类型为目标物件定位时，对应的图像特征参数包括清晰度；当目标对象类型 为颜色检测时，对应的图像特征参数包括色彩饱和度。9. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述特征参数设置单元，设定的图像特征参 数为两个以上； 所述分析单元，分别确定各图像特征参数对应的最佳光源参数，选取确定的其中一个 最佳光源参数作为最终结果的最佳光源参数，或者，将各最佳光源参数的平均值作为最终 结果的最佳光源参数。10. 如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源调节单元，还设置中 值查找区间，表示为(l〇w，high)，中值查找区间为光源参数的选择范围； 所述分析单元，用f(x)表示光源参数为X时所采集图像的特征值，判断特征值是否满足 预设条件时，具体包括： 如果f((l〇w+high)/2+a)〈 =f( (low+high)/2)且f( (low+high)/2_a)〈 =f( (low+high)/2)，则将(l〇w+high)/2作为最佳光源参数，a为正实数； 如果f((l〇w+high)/2+a)>f((low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（（low+high)/ 2，high)，向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置； 如果f( (low+high)/2+a)〈f( (low+high)/2)，则将中值查找区间修改为（low，（low+high)/2)，向所述光源调节单元发送启动指令，再次进行光源参数的设置。
【专利摘要】本发明公开了图像采集中进行辅助光源调节的方法及装置，其中，该方法包括：设定图像特征参数；设置光源参数，按照光源参数对辅助光源进行调节；进行影像拍摄，获取采集到的图像；确定图像的图像特征参数所对应的特征值，判断特征值是否满足预设条件，如果是，则将当前设置的光源参数作为最佳光源参数，否则，返回执行所述设置光源参数的步骤。本发明方案能够实现自动地进行辅助光源调节，节省人力，提高效率。
【IPC分类】H04N5/225, H04N5/235
【公开号】CN105491271
【申请号】CN201510831257
【发明人】周叶林, 蔡世光, 魏敏
【申请人】英华达（上海）科技有限公司, 英华达(上海)电子有限公司, 英华达股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月25日
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