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申请/专利权人：江苏无右微创医疗科技有限公司

摘要：本发明涉及内窥镜摄像技术领域，具体涉及一种动态亮度稳定方法，包括以下步骤：对动态视频进行自动测光，对测光后的动态视频进行自动调光，其中自动测光和自动调光属于自动曝光的范畴，对调光后的视频进行动态亮度调整，让视频画面亮度始终处于一个合理的状态。本发明通过设计一种动态亮度稳定方法，使得能快速有效地调整曝光和画面亮度，在调整曝光的过程中，图像亮度迅速收敛到目标亮度附近，且收敛过程平滑，观感舒适，收敛完成后亮度稳定，没有呼吸效应；当画面较暗时，能动态提升亮度，动态调整亮度时，画面应保持足够的对比度，从而让画面亮度始终处于一个合理的状态。

主权项：1.一种动态亮度稳定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对动态视频进行自动测光；S2、对测光后的动态视频进行自动调光，其中自动测光和自动调光属于自动曝光的范畴；S3、对调光后的视频进行动态亮度调整，让视频画面亮度始终处于一个合理的状态；步骤S1包括图像有效区域检测和自动测光，且图像有效区域检测具体包括以下子步骤：S1.1、通过阈值参数TH_valid选取图像中的有效像素点；S1.2、对于图像I中的每个像素点x，y，若Icx，y＞TH_valid，则认为像素点x，y为有效像素点，其中c代表RGB三通道，将有效像素点个数与总像素点个数的比值记为ratio，其中，TH_valid值默认设定为8；自动测光具体包括以下子步骤：S1.3、将图像分为若干块，记总块个数为total_block，对于每个大小为s*s的块i，计算其平均亮度Li，平均亮度Li的公式如下： 其中，Lix，y表示块中像素点的亮度，Rix，y，Gix，y，Bix，y分别表示点x，y在RGB三通道的值，表示向下取整；S1.4、计算选取的个数block；block＝ratio*total_block；S1.5、将所有块的平均亮度由高至低排序，则测光结果为； 其中，Lj表示选取的第j个块的平均亮度，S为宽容度参数，可以设置为0-1内的任意值；对于视频流中的第N帧图像，自动调光模块输入条件为：当前图像亮度YN、上一帧图像亮度YN-1、目标图像亮度TY、曝光时间ETN、ETN-1、模拟增益放大倍数GAINN、GAINN-1，在S2中判断是否需要调光过程如下：S2.1、当absTY-YNrange时，即当前画面亮度与目标亮度差异较小，曝光参数保持不变，退出自动调光，其中，abs为绝对值函数，range为阈值常数；S2.2当absTY-YNrange时，则进入调光流程；在步骤S3中，包含以下子步骤：S3.1、动态判断画面是否调整；S3.2、自适应暗区提亮；S3.3、动态对比度增强；步骤S3.1判断是否对画面进行调整，具体包括以下子步骤中；S3.11、首先将图像从RGB域转到YUV域，公式如下：Y＝0.1826*R+0.6142*G+0.062*B+16U＝-0.1006*R-0.3386*G+0.4392*B+128V＝0.4392*B-0.3989*G-0.0403*B+128；S3.12、将Y通道进行直方图统计，在进行直方图统计时，只有亮度大于TH_valid的像素才会被统计，得到亮度直方图Hist_L后，将Hist_L的各灰阶像素数量求和得到Hist_L_sum，再将Hist_L各灰阶像素数量除以Hist_L_sum得到每个灰阶的权重，公式如下：Hist_L_wj＝Hist_LjHist_L_sum；S3.13、将该权重与各灰阶值加权求和得到该图像的加权灰度值，公式如， 在直方图Hist_L中，统计灰阶值小于TH_GT的像素数量为left_num，大于等于TH_GT的像素数量为right_num，其中TH_GT默认为90，r_l_ratio为TH_GT右侧像素数量和TH_GT左侧像素数量的比值，公式如下：r_l_ratio＝right_numleft_num；S3.14、当gray_avg大于等于TH_GT时，则认为画面正常，不需要进行变动；当r_l_ratio大于等于1时，则认为画面正常，不需要进行变动，除上述两种情况，均认为画面总体偏暗，需要进行动态提亮；步骤S3.2、自适应暗区提亮具体包括以下子步骤：S3.21、当gray_avg值偏小时，则认为画面总体的亮度偏低，需要对暗区进行更多的增强，但此时有可能会出现双峰的状态，则需要引入r_l_ratio比率，当该比值越接近1，则表明画面总体区分度较好，亮暗总体分布合适，不需要进行暗区提亮；S3.22、设计一种根据gray_avg和r_1_ratio值动态调整的曲线，公式如下：fx＝xb*cdxb*cd+1-xd*ab其中x为灰阶值，取值范围[0，255]，fx表示原始的灰阶值会被映射到全新的灰阶值，其中a为0.3，d为1；c根据gray_avg进行动态调整，公式如下：c_i＝minTH_GT-gray_avgTH_GT-40，1c＝0.3+c_i*0.3；b根据r_l_ratio和gray_avg进行动态调整，其中min表示两个值取较小的那个值，公式如下： b_i＝1-c_i*1-new_r_l_ratiob＝min0.35+0.65*b_i，1；S3.23、将全新的fx的灰阶值应用到YUV图像的Y通道上，得到全新提亮的YUV_new图像；步骤S3.3、动态对比度增强包括具体以下子步骤：S3.31、首先将YUV_new转成RGB_new，也就是将YUV域的图像转变到RGB域；S3.32、对RGB_new使用自适应的线性对比度方式进行增强，具体增强公式如下： 其中，中m表示某个位置的像素，n表示RGB中某一个颜色通道，c_f为对比度增强因子，且c_f公式如下：c_f＝1.4-0.4*b_i其中，clip运算表示当计算结果小于0将其截断为0，大于255时将其截断为255，其中即为最终的结果图。

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