匡 艳，张振环，郑裕林

(公安部第一研究所，北京 100048)

一种基于图像多区域的变步长自动曝光算法

匡 艳，张振环，郑裕林

(公安部第一研究所，北京 100048)

针对传统自动曝光算法不能适应背光或正面强光等复杂光照环境，且在实时性和平滑性不能同时兼顾等方面的缺点，提出一种基于图像多区域的变步长自动曝光算法。该算法将主体区域和背景区域进行分区，并对主体区域赋予更大的调整权重值来计算图像平均亮度，最后根据平均亮度距离目标亮度的差值等级来调整曝光时间的变化步长。实验结果表明，利用这种曝光方法在复杂光照环境下图像主体区域也能得到很好地体现，且在光照强度不断地变化时，图像亮度也能快速平稳地接近理想亮度，具有很好的成像效果。

自动曝光；图像多区域；变步长；主体区域；背景区域

自动曝光是通过控制进入摄像机成像系统曝光量从而使得图像亮度稳定在目标亮度附近，实现图像亮度最优化的过程，它是光学技术、微电子技术与数字信号处理技术相结合的技术[1]。进入成像系统的曝光量由场景光强、光圈大小及曝光时间决定。在自然情况下，场景光强由自然光决定，成像系统无法控制[2]，因此自动曝光算法可通过控制光圈大小及曝光时间来控制进入成像系统的曝光量，从而调整图像亮度使其逼近目标亮度。

传统的自动曝光算法采用整幅图像的平均亮度为依据，判断平均亮度和所需达到的目标亮度的差值，并按照固定步长调整光圈大小和曝光时间，使得拍摄时的曝光量达到一个合适的值，从而使得图像亮度逼近目标亮度。……