一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.目前，道路安全问题逐渐受到广泛关注。通过在路口设置电子相机对过往车辆进行抓拍，能够有效减少危险驾驶行为的发生。电子相机进行抓拍的一个重要依据就是信号灯的颜色状态，例如，在信号灯的颜色为红色时进行抓拍，以记录闯红灯行为。
3.相关技术中，在电子相机拍摄过程中，光线较暗时，为了保障拍摄图像的整体亮度，往往需要提高相机的曝光参数，并且在图像信号处理(image signal processing，isp)单元上对拍摄到的图像进行处理时，还要对图像进行提亮。上述操作会使得图像中的信号灯处于过曝状态，出现光晕大和偏色的问题，影响识别信号灯的颜色状态。因此，如何提高图像中信号灯的显示效果成为目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质，用以提高图像显示效果。
5.本技术实施例提供的一种图像处理方法，包括：
6.基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，其中，所述参考图像是使用所述预设曝光参数对目标区域进行拍摄获得的；
7.使用所述初始曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得测试图像；
8.基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，其中所述红灯区域为当前颜色状态为红色的信号灯的区域；
9.基于所述目标曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得目标图像；
10.基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像。
11.在一种可选的实施方式中，所述基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，包括：
12.基于所述预设曝光参数和预设曝光增益值，确定第一参数值；
13.基于所述全局亮度和所述第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定所述初始曝光值。
14.在一种可选的实施方式中，所述基于所述全局亮度和所述第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定所述初始曝光值，包括：
15.若所述第一比值大于所述预设阈值，则基于目标区域亮度、红灯自发亮度和红灯反射环境亮度，确定第一目标参数值，其中，所述目标亮度表征所述目标图像中的红灯区域的亮度期望值，所述红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；所述红灯反射环境亮度表征相机感知到的所述颜色状
态为红色的信号灯反射的环境光的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；
16.基于所述第一目标参数值，确定所述初始曝光值。
17.在一种可选的实施方式中，通过以下方式获得所述红灯反射环境亮度：
18.基于反射系数与环境亮度的乘积，获得所述红灯反射环境亮度，所述环境亮度是基于所述全局亮度和所述第一参数值之比确定的。
19.在一种可选的实施方式中，所述基于所述全局亮度和所述第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定所述初始曝光值，包括：
20.若所述第一比值不大于所述预设阈值，则基于目标区域亮度和红灯自发亮度，确定第二目标参数值，所述目标区域亮度用于表征：所述目标图像中的红灯区域的亮度期望值，所述红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；
21.基于所述第二目标参数值，确定所述初始曝光值。
22.在一种可选的实施方式中，所述基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，包括：
23.获取所述参考图像中的白块区域的红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值，所述白块区域的饱和度为零；
24.基于所述绿色通道值与所述红色通道值的比值，确定第一白平衡参数，并基于所述绿色通道值与所述蓝色通道值的比值，确定第二白平衡参数；
25.使用所述第一白平衡参数和所述第二白平衡参数，对所述目标图像的红色通道值和蓝色通道值进行校正，获得所述检测图像。
26.在一种可选的实施方式中，所述基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，包括：
27.对所述目标图像进行目标检测，获得信号灯区域；
28.将所述信号灯区域内对应的色调值属于预设色调值区间的像素点的色调值调整为预设色调值，获得所述检测图像，其中，预设色调值区间是基于所述预设色调值确定的。
29.在一种可选的实施方式中，所述基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，包括：
30.基于所述至少一个红灯区域的亮度，获得所述测试图像的平均亮度；
31.基于所述平均亮度和预设的目标区域亮度之间的差异，对所述初始曝光参数进行调整，获得所述目标曝光参数，所述目标区域亮度表征所述目标图像中红灯区域的亮度期望值。
32.在一种可选的实施方式中，在所述基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整之前，还包括：
33.对所述测试图像进行目标检测，获得所述至少一个红灯区域；
34.基于各红灯区域内的候选像素点的亮度的平均值，获得所述各红灯区域各自的平均亮度；
35.分别基于各平均亮度，获得所述各红灯区域内的候选像素点中的目标像素点，所述目标像素点的亮度高于所属的红灯区域的平均亮度；
36.将所述各红灯区域内的目标像素点的亮度的平均值，作为对应的红灯区域的亮
度。
37.本技术实施例提供的一种图像处理装置，包括：
38.确定单元，用于基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，其中，所述参考图像是使用所述预设曝光参数对目标区域进行拍摄获得的；
39.第一拍摄单元，用于使用所述初始曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得测试图像；
40.调整单元，用于基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，其中所述红灯区域为当前颜色状态为红色的信号灯的区域；
41.第二拍摄单元，用于基于所述目标曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得目标图像；
42.获取单元，用于基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像。
43.在一种可选的实施方式中，所述确定单元具体用于：
44.基于所述预设曝光参数和预设曝光增益值，确定第一参数值；
45.基于所述全局亮度和所述第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定所述初始曝光值。
46.在一种可选的实施方式中，所述确定单元具体用于：
47.若所述第一比值大于所述预设阈值，则基于目标区域亮度、红灯自发亮度和红灯反射环境亮度，确定第一目标参数值，其中，所述目标亮度表征所述目标图像中的红灯区域的亮度期望值，所述红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；所述红灯反射环境亮度表征相机感知到的所述颜色状态为红色的信号灯反射的环境光的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；
48.基于所述第一目标参数值，确定所述初始曝光值。
49.在一种可选的实施方式中，所述确定单元具体用于：
50.基于反射系数与环境亮度的乘积，获得所述红灯反射环境亮度，所述环境亮度是基于所述全局亮度和所述第一参数值之比确定的。
51.在一种可选的实施方式中，所述确定单元具体用于：
52.若所述第一比值不大于所述预设阈值，则基于目标区域亮度和红灯自发亮度，确定第二目标参数值，所述目标区域亮度用于表征：所述目标图像中的红灯区域的亮度期望值，所述红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；
53.基于所述第二目标参数值，确定所述初始曝光值。
54.在一种可选的实施方式中，所述获取单元具体用于：
55.获取所述参考图像中的白块区域的红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值，所述白块区域的饱和度为零；
56.基于所述绿色通道值与所述红色通道值的比值，确定第一白平衡参数，并基于所述绿色通道值与所述蓝色通道值的比值，确定第二白平衡参数；
57.使用所述第一白平衡参数和所述第二白平衡参数，对所述目标图像的红色通道值
和蓝色通道值进行校正，获得所述检测图像。
58.在一种可选的实施方式中，所述获取单元具体用于：
59.对所述目标图像进行目标检测，获得信号灯区域；
60.将所述信号灯区域内对应的色调值属于预设色调值区间的像素点的色调值调整为预设色调值，获得所述检测图像，其中，预设色调值区间是基于所述预设色调值确定的。
61.在一种可选的实施方式中，所述调整单元具体用于：
62.基于所述至少一个红灯区域的亮度，获得所述测试图像的平均亮度；
63.基于所述平均亮度和预设的目标区域亮度之间的差异，对所述初始曝光参数进行调整，获得所述目标曝光参数，所述目标区域亮度表征所述目标图像中红灯区域的亮度期望值。
64.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括检测单元，用于：
65.对所述测试图像进行目标检测，获得所述至少一个红灯区域；
66.基于各红灯区域内的候选像素点的亮度的平均值，获得所述各红灯区域各自的平均亮度；
67.分别基于各平均亮度，获得所述各红灯区域内的候选像素点中的目标像素点，所述目标像素点的亮度高于所属的红灯区域的平均亮度；
68.将所述各红灯区域内的目标像素点的亮度的平均值，作为对应的红灯区域的亮度。
69.本技术实施例提供的一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述任意一种图像处理方法的步骤。
70.本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，所述计算机程序用于使所述电子设备执行上述任意一种图像处理方法的步骤。
71.本技术实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序存储在计算机可读存储介质中；当电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取所述计算机程序时，所述处理器执行所述计算机程序，使得所述电子设备执行上述任意一种图像处理方法的步骤。
72.本技术有益效果如下：
73.本技术实施例提供的图像处理方法、装置、电子设备和存储介质，首先，基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，进而使用初始曝光参数对目标区域进行拍摄，获得的测试图像的显示效果已经得到提升，再基于测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整时，无需遍历曝光参数，能够根据红灯区域亮度自适应调整曝光参数，获得目标曝光参数，曝光参数调整速度快，并且兼顾不同环境下的信号灯的差异，最后，基于目标曝光参数对目标区域进行拍摄，获得目标图像；基于目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，能够有效改善红灯过曝导致的颜色偏色和光晕大的问题，提升检测图像的显示效果。
74.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明
书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
75.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
76.图1a为本技术实施例中的一种检测图像的示意图；
77.图1b为本技术实施例中的一种应用场景的示意图；
78.图2为本技术实施例中的一种图像处理方法的实施流程图；
79.图3为本技术实施例中的一种红灯区域亮度的统计流程示意图；
80.图4为本技术实施例中的一种参数标定方法的流程示意图；
81.图5为本技术实施例中的一种白平衡处理方法的示意图；
82.图6为本技术实施例中的一种色调调整方法的示意图；
83.图7为本技术实施例中的一种自适应参数调整方法的流程示意图；
84.图8本技术实施例中的一种图像处理装置的结构示意图；
85.图9为应用本技术实施例的一种电子设备的一个硬件组成结构示意图；
86.图10为应用本技术实施例的另一种电子设备的一个硬件组成结构示意图。
具体实施方式
87.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术文件中记载的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术技术方案保护的范围。
88.下面对本技术实施例中涉及的部分概念进行介绍。
89.曝光参数：包括曝光值和增益值，在夜晚为了保证拍摄画面的整体亮度，往往需要提高相机的曝光参数，而提高曝光参数又会导致信号灯处于过曝状态，因此，在拍摄用于识别信号灯的颜色状态的检测图像时，可以基于本技术实施例中的图像处理方法调整曝光参数，提高检测图像的显示效果。
90.检测图像：用于识别信号灯的颜色状态，电子相机拍摄的图像可以分为视频帧和检测帧(即检测图像)，其中视频帧用于监控和抓拍，检测帧用于信号灯识别，由于这两种图像的用处不同，为了保证图像显示效果，可以使用不同的曝光参数，例如，视频帧需要画面清晰、亮度高，则可以采用较高的曝光参数，而检测帧需要图像中包含信号灯的区域不过曝，则可以采用较低的曝光参数。如图1a所示，为本技术实施例中的一种检测图像的示意图，在获得检测图像之后，通过对检测图像进行处理，标记出检测图像中的信号灯区域，进而信号灯识别模块会处理信号灯区域，输出信号灯当前的颜色状态，以及信号灯外接矩形区域。
91.反射系数：是通过信号灯反射环境光的亮度与相机感知到的环境光的亮度的比值获得的，能够反映信号灯对于环境光的反射强度，反射系数主要与信号灯的材质有关，不同的信号灯之间存在一定差异。
92.下面对本技术实施例中的图像处理方法的设计思想进行简要介绍：
93.目前，道路安全问题逐渐受到广泛关注。通过在路口设置电子相机对过往车辆进行抓拍，能够有效减少危险驾驶行为的发生。电子相机进行抓拍的一个重要依据就是信号灯的颜色状态，例如，在信号灯的颜色为红色时进行抓拍，以记录闯红灯行为。
94.在电子相机拍摄过程中，光线较暗时，为了保障拍摄图像的整体亮度，往往需要提高相机的曝光参数，并且在图像信号处理单元上对拍摄到的图像进行处理时，还要对图像进行提亮。上述操作会使得图像中的信号灯处于过曝状态，出现光晕大和偏色的问题，影响识别信号灯的颜色状态。
95.相关技术中，为了解决光晕大和偏色的问题，主要是在连续检测不到红灯的时间超过一定阈值时，会遍历曝光参数作为初始曝光参数，直到检测到红灯时，使用初始曝光参数进行拍摄。该处理会使得曝光自适应调节时间较长，影响信号灯效果，造成资源浪费。并且在解决信号灯偏色问题时，只考虑了动态范围层面的影响，并未从颜色层面进行分析，偏色问题解决不彻底。
96.有鉴于此，本技术实施例提供了一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质，首先，基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，进而使用初始曝光参数对目标区域进行拍摄，获得的测试图像的显示效果已经得到提升，在基于测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整时，无需遍历曝光参数，能够根据红灯区域亮度自适应调整曝光参数，获得目标曝光参数，曝光参数调整速度快，并且兼顾不同环境下的信号灯的差异，最后，基于目标曝光参数对目标区域进行拍摄，获得目标图像；基于目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，能够有效改善红灯过曝导致的颜色偏色和光晕大的问题，提升检测图像的显示效果。
97.以下结合说明书附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术，并且在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
98.如图1b所示，其为本技术实施例的应用场景示意图。该应用场景图中包括两个终端设备110和一个服务器120。
99.在本技术实施例中，终端设备上包含能够用于进行拍摄的设备，例如，摄像头，终端设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、电子书阅读器、智能语音交互设备、智能家电、车载终端等设备；终端设备上可以安装有图像处理相关的客户端，该客户端可以是软件(例如浏览器、拍摄软件等)，也可以是网页、小程序等，服务器则是与软件或是网页、小程序等相对应的后台服务器，或者是专门用于进行图像处理的服务器，本技术不做具体限定。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(content delivery network，cdn)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
100.在本技术实施例中，可以通过终端设备拍摄检测图像，然后将检测图像发送给服务器进行图像处理。
101.在一种可选的实施方式中，终端设备与服务器之间可以通过通信网络进行通信。
102.在一种可选的实施方式中，通信网络是有线网络或无线网络。
103.需要说明的是，图1b所示只是举例说明，实际上终端设备和服务器的数量不受限制，在本技术实施例中不做具体限定。
104.此外，本技术实施例可应用于各种场景，不仅包括图像处理场景，还包括但不限于云技术、人工智能、智慧交通、辅助驾驶等场景。
105.下面结合上述描述的应用场景，参考附图来描述本技术示例性实施方式提供的图像处理方法，需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本技术的精神和原理而示出，本技术的实施方式在此方面不受任何限制。
106.如图2所示，为本技术实施例提供的一种图像处理方法的实施流程图，该方法的具体实施流程包括如下步骤s21-s25：
107.s21：基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数；
108.其中，参考图像是使用预设曝光参数对目标区域进行拍摄获得的，可以将相机采集的视频帧作为参考图像，在相机拍摄的过程中使用预设曝光参数进行拍摄，当需要采集检测帧时，基于参考图像的全局亮度和预设曝光参数，确定检测帧的初始曝光参数，初始曝光参数已经能够有效改善红灯过曝情况。例如，预先设定当参考图像的全局亮度为a时，初始曝光参数为b，或者当前全局亮度为a1-a2时，初始曝光参数为b1。
109.s22：使用初始曝光参数对目标区域进行拍摄，获得测试图像；
110.由于不同点位的信号灯自身亮度存在一定差异，因此，在拍摄检测帧之前可以预先对目标区域进行拍摄获得测试图像，进而根据测试图像对初始曝光参数进行调整。其中，目标区域即为包含信号灯的区域，用户可以根据信号灯和相机的位置进行设置目标区域的位置。
111.s23：基于测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数；
112.其中，红灯区域为当前颜色状态为红色的信号灯的区域，为了避免红灯区域过曝，可以先根据测试图像中的红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整。例如，期望红灯区域的亮度为100，测试图像中的红灯区域的亮度为120，则可以根据亮度的差异对初始曝光参数进行调整。
113.s24：基于目标曝光参数对目标区域进行拍摄，获得目标图像；
114.s25：基于目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像。
115.在获得目标图像之后，可以直接将目标图像作为检测图像，如果想要进一步提高图像显示效果，也可以对目标图像进行处理，将处理后的目标图像作为检测图像。
116.在本技术实施例中，首先，基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，进而使用初始曝光参数对目标区域进行拍摄，获得的测试图像的显示效果已经得到提升，在基于测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整时，无需遍历曝光参数，能够根据红灯区域亮度自适应调整曝光参数，获得目标曝光参数，曝光参数调整速度快，并且兼顾不同环境下的信号灯的差异，最后，基于目标曝光参数对目标区域进行拍摄，获得目标图像；基于目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，能够有效改善红灯过曝导致的颜色偏色和光晕大的问题，提升检测图像的显示效果。
117.具体地，在步骤s21中可以通过提前标定的方法，获得不同环境亮度下，对应的初始曝光参数，原理如下：
118.针对一帧拍摄目标区域获得的原始(raw)图像数据，假设红灯效果理想，红灯区域亮度处于预设目标区域亮度范围，即t1《红灯区域亮度《t2，可以得到当前的曝光参数，从信号灯识别模块获取信号灯颜色状态和红灯外接矩形区域。另外，引入一个概念：曝光参数等价倍数x(等价至曝光1行，增益0分贝)，x的计算公式如下：
[0119][0120]
其中，cur_shut(单位为行)为当前的曝光值，cur_gain(单位为分贝)为当前的增益值，在本技术实施例中，光圈为固定光圈所以暂不考虑；
[0121]
接下来，根据情景模式分开讨论。对于一张原始图像使用自动曝光(auto exposure，ae)算法计算出图像的全局亮度与曝光参数等价倍数的比值，再将计算的比值与第一阈值比较，比值大于第一阈值的称为白天模式，其余为夜晚模式。
[0122]
(1)在夜晚模式下，假设曝光参数等价倍数为x，根据红灯区域(红灯外接矩形区域)和raw数据，可以计算当前原始图像中的红灯区域亮度avg_y，如图3所示，为本技术实施例中的一种红灯区域亮度的统计流程示意图，包括以下步骤：
[0123]
s31：获取红灯外接矩形区域；
[0124]
s32：计算红灯外接矩形区域内的候选像素点的亮度的平均值；
[0125]
s33：基于计算的平均值对各候选像素点进行筛选，获得对应的亮度大于平均值的前景点；
[0126]
s34：计算各前景点的亮度的平均值，作为红灯区域。
[0127]
获得的红灯区域亮度也就是在当前曝光参数下，相机感知到红灯的亮度y
相机感知
。y
相机感知
可以分为红灯本身发出光的亮度y
红灯自发
和红灯反射环境光的亮度y
红灯反射
，可以用下面公式表示：
[0128]y相机感知
＝y
红灯自发
+y
红灯反射
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0129]
在夜晚模式下环境亮度较低，红灯反射环境光相对于红灯自身发出光可以忽略不计，可以认为此时y
红灯自发
和y
相机感知
相等。因此，可以计算到夜晚模式下，1倍曝光参数下(即曝光1行，增益0db)，相机拍摄的红灯自身发出光的亮度y
红灯自发1倍
，公式如下：
[0130][0131]
可以看出，夜晚模式下，y
红灯自发1倍
是一个定值，可以根据红灯平均亮度avg_y和曝光参数等价倍数为x相除得出。
[0132]
(2)在白天模式下。假设曝光参数等价倍数为x，根据红灯外接矩形区域和raw数据，计算当前红灯平均亮度avg_y(计算过程参考图3)和全局亮度avg_y
全局
。这两个亮度代表了当前曝光参数下，相机感知到红灯的亮度和环境的亮度。可以计算1倍曝光参数下，相机感知到的红灯亮度y
相机感知1倍
和全局亮度y
全局1倍
，计算公式如下所示：
[0133]
[0134][0135]
接下来，根据公式(1)，计算1倍曝光参数下，相机拍摄的红灯自身发出光的亮度y
红灯自发1倍
。计算公式如下所示：
[0136]y红灯自发1倍
＝y
相机感知1倍-y
红灯反射1倍
[0137]
其中，y
相机感知1倍
和y
红灯反射1倍
为1倍曝光参数下，相机感知到红灯的亮度和红灯反射环境光的亮度。
[0138]
白天模式下，全局亮度代表了相机的感知到环境光的亮度，因此，在相同曝光参数下，红灯反射环境光亮度和全局亮度的比值k(即反射系数)可近似为一个常量。于是有以下关系：
[0139]y红灯反射1倍
＝k*y
全局1倍
[0140]y红灯自发1倍
＝y
相机感知1倍-k*y
全局1倍
[0141][0142]
从公式(2)可以看出，y
红灯自发1倍
值代表了红灯自身发光亮度，和夜晚标定结果一致。k值的可以由白天不同环境亮度下，根据y
全局1倍
和y
相机感知1倍
两个值标定得出。
[0143]
综上，通过白天夜晚的标定，反映红灯自身发光亮度的y
红灯自发1倍
值以及红灯反射环境光亮度与全局亮度的比值k都已经得出。因此，结合当前视频帧全局亮度avg_y
视频全局
和对应曝光参数等价倍数x
视频
，可以得到检测帧的曝光参数等价倍数x
检测
，公式如下所示，t为红灯目标区域亮度，一般为t＝(t1+t2)/2。
[0144][0145]
夜晚模式下：
[0146][0147]
白天模式下，考虑到因此：
[0148][0149]
结合以上理论部分，可以得出以下标定操作过程，如图4所示，为本技术实施例中的一种参数标定方法的流程示意图，包括：
[0150]
s401：计算相机检测帧感知到的红灯亮度avg_y
夜晚
；
[0151]
s402：判断是否满足t1《avg_y
夜晚
《t2，若是，执行步骤s404；若否，执行步骤s403；
[0152]
s403：调整曝光参数；
[0153]
s404：计算检测帧对应的曝光参数等价倍数x
检测
；
[0154]
s405：根据avg_y
夜晚
和x
检测
的比值，获得在1倍曝光参数下，相机检测帧拍摄的红灯自身发出光的亮度y
红灯自发1倍
；
[0155]
s406：计算相机检测帧感知到的红灯亮度avg_y
白天
；
[0156]
s407：判断是否满足t1《avg_y
白天
《t2，若是，执行步骤s409，若否，执行步骤s408；
[0157]
s408：调整曝光参数；
[0158]
s409：计算检测帧曝光参数等价倍数x
检测
；
[0159]
s410：根据avg_y
白天
和x
检测
的比值，计算1倍曝光参数下，相机检测帧感知到红灯的亮度y
相机感知1倍
；
[0160]
s411：计算相机视频帧感知到的全局亮度avg_y
全局
；
[0161]
s412：计算视频帧曝光参数等价倍数x
视频
；
[0162]
s413：根据avg_y
全局
和x
视频
的比值，计算1倍曝光参数下，相机视频帧感知到的全局亮度y
全局1倍
；
[0163]
s414：计算y
相机感知1倍
与y
红灯自发1倍
的差值，与y
全局1倍
的比值k。
[0164]
为了适应不同点位红灯自身亮度的差异，可以在夜晚模式下，重新标定出新的y
红灯自发1倍
。另外，为了适应不同太阳光的角度、顺光逆光情况，可以在白天情况下标定不同的k值。以上处理，可以使得本技术实施例获得的检测图像下的红灯效果更优。
[0165]
标定计算出y
红灯自发1倍
以及比值k后，在一种可选的实施方式中，步骤s21可以实施为：
[0166]
s211：基于预设曝光参数和预设曝光增益值，确定第一参数值；
[0167]
s212：基于全局亮度和第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定初始曝光值。
[0168]
其中，基于上文中x的计算公式，计算第一参数值，根据第一比值与预设阈值之间的大小关系，能够判断当前拍摄参考图像时处于白天模式还是夜晚模式，例如，第一比值大于预设阈值时，确定处于白天模式，第一比值小于等于预设阈值时，确定处于夜晚模式。进而，根据处于白天模式和处于夜晚模式，分为两种方式确定初始曝光值。
[0169]
方式1：若第一比值大于预设阈值，则基于目标区域亮度、红灯自发亮度和红灯反射环境亮度，确定第一目标参数值；基于第一目标参数值，确定初始曝光值。
[0170]
具体地，若第一比值大于预设阈值，则当前处于白天模式，第一参数值即为参考图像的曝光参数等价倍数，通过上文中x的计算公式获得。其中，目标区域亮度表征目标图像中的红灯区域的亮度期望值，即红灯目标亮度t，目标区域亮度可以为一个具体的数值，例如可以设置目标区域亮度为100，目标区域亮度也可以为一个数值范围，例如可以设置目标区域亮度为90-110，红灯亮自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在目标图像中的亮度，即y
红灯自发1倍
，红灯反射环境亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯反射的环境光的亮度，反映在目标图像中的亮度，即y
红灯反射1倍
，根据目标区域亮度与红灯自发亮度和红灯反射环境亮度之和的比值，获得第一目标参数值，并且将第一目标参数值代入公式(1)，计算得到初始曝光值。
[0171]
在一种可选的实施方式中，基于反射系数与环境亮度的乘积，获得红灯反射环境亮度，其中，环境亮度是基于全局亮度和第一参数值之比确定的。
[0172]
例如，反射系数为k，全局亮度为avg_y
视频全局
，第一参数值为x
视频
，则红灯反射环境亮
度y
红灯反射1倍
，通过公式计算得到：
[0173][0174]
方式2：若第一比值不大于预设阈值，则基于目标区域亮度和红灯自发亮度，确定第二目标参数值；基于第二目标参数值，确定初始曝光值。
[0175]
具体地，若第一比值不大于预设阈值，则当前处于夜晚模式，将目标区域亮度和红灯区域亮度的比值，作为第二目标参数值，并将第二目标参数值代入x的计算公式，获得初始曝光值。
[0176]
实际上，由于夜晚环境亮度基本不变，因此可以预先调试曝光参数，使得图像中的红灯效果最佳，此时的曝光参数在夜晚模式下一直沿用作为初始曝光参数。
[0177]
在电子警察设备(电子相机)中，为了保障夜晚画面的亮度，一般会使用较高的曝光参数，保证raw上亮度足够。另外一方面，在isp处理上，动态范围的调试一般也倾向于较大的提亮，保证最终的成像效果上画面亮度是ok的。经过以上两个过程后，信号灯一般是处于过曝状态，存在光晕大和偏色的问题。
[0178]
基于本技术实施例中的图像处理方法获得检测图像后，检测图像上信号灯的效果较好，本步骤主要考虑在isp处理上，优化信号灯光晕问题。考虑到视频帧负责监控和抓拍，检测帧负责信号灯识别。因此，检测帧主要兼顾信号灯效果即可，不需要关注画面的亮度。在确定检测帧的曝光参数后，对检测帧的isp处理上，在动态范围方面，采用线性映射的方案，即不做提亮也不做压暗，最后yuv的亮度与raw上保持一致，优化信号灯光晕大的问题。
[0179]
基于上述方式，在isp处理上，考虑了isp提亮使得信号灯过曝的因素，提出了动态范围线性映射的方法，yuv亮度与raw上保持一致，减小信号灯光晕。
[0180]
在一种可选的实施方式中，步骤s25可以实施为：
[0181]
获取参考图像中的白块区域的红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值，白块区域的饱和度为零；基于绿色通道值与红色通道值的比值，确定第一白平衡参数，并基于绿色通道值与蓝色通道值的比值，确定第二白平衡参数；使用第一白平衡参数和第二白平衡参数，对目标图像的红色通道值和蓝色通道值进行校正，获得检测图像。
[0182]
具体地，在不同色温下，寻找参考图像中的白块区域，第一白平衡参数即r
gain
为参考图像的白块区域的绿色通道值与红色通道值的比值，第二白平衡参数即b
gain
为绿色通道值与蓝色通道值的比值，使用第一白平衡参数和第二白平衡参数，对目标图像的红色通道值和蓝色通道值进行校正，使目标图像中的白块区域的红色通道值、蓝色通道值、绿色通道值的比例为1:1:1。参考图像为目标图像的上一帧图像，基于参考图像的白平衡参数对目标图像进行白平衡校正，能够有效解决目标图像亮度低，难以进行准确的白平衡处理问题。
[0183]
在白平衡处理方面，主要原理是在不同色温下，寻找画面中的白块，获得该区域的r、g、b统计值。对r、b通道数据进行校正，使得校正后白块区域的r：g：b＝1：1：1。计算得到白平衡参数：rgain＝g/r和bgain＝g/b。最后将这两个参数作用到整张图像上，完成白平衡处理。由于检测帧夜晚raw上亮度较黑，白平衡模块很难寻找到白块，因此计算到的白平衡参数不合理，容易出现偏色问题。
[0184]
电子相机安装固定，静止物体在画面内的位置是不变的。对于视频帧的raw，与检
测帧的时间差为1/fps秒(fps为帧率)，两者间隔时间很短，场景几乎一致，区别在于两者曝光参数不一致，两帧亮度成倍数关系(过曝部分除外)。另外，视频帧的raw亮度很亮，不存在找不到白块的问题。因此，完全可以将视频帧的白平衡参数设置给下一帧检测帧，解决检测帧raw上过黑引起的偏色问题。如图5所示，为本技术实施例中的一种白平衡处理方法的示意图，对于每个检测帧可以使用上一视频帧的白平衡参数，对检测帧进行白平衡处理。
[0185]
基于上述方式，提出了检测帧使用上一帧视频帧白平衡配置的方法，解决检测帧过黑，白平衡做不准导致的偏色问题。
[0186]
由于环境变化，信号灯受到太阳光的影响，红灯会出现橙红，黄灯会出现橙黄，绿灯会出现青绿色等现象，影响信号灯的颜色识别。根据信号灯的偏色情况，红灯、黄灯、绿灯偏色的色调分别处于正红、正黄、正绿的周边，相差不远，在一种可选的实施方式中，可以通过以下方式进行颜色校正：
[0187]
对目标图像进行目标检测，获得信号灯区域；将信号灯区域内对应的色调值属于预设色调值区间的像素点的色调值调整为预设色调值，获得检测图像。
[0188]
其中，预设色调值区间是基于预设色调值确定的，对于检测图像，包含的红灯、黄灯、绿灯的颜色状态是需要关注的，因此预设色调值可以是正红、正黄、正绿的色调值，例如，预设色调值为正红0
°
，则预设色调值区域可以为-30
°‑
30
°
，则将对应的色调值处于-30
°‑
30
°
的像素点调整为0
°
，预设色调值为正黄60
°
，则预设色调值区域可以为31
°‑
90
°
，则将对应的色调值处于31
°‑
90
°
的像素点调整为60
°
，预设色调值为正绿120
°
，则预设色调值区域可以为91
°
150
°
，则将对应的色调值处于91
°‑
150
°
的像素点调整为120
°
。
[0189]
基于上述方式，提出了一种快速颜色校正方法，能够解决信号灯偏色的问题。
[0190]
如图6所示，为本技术实施例中的一种色调调整方法的示意图，针对信号灯区域处理，将yuv域转换为hsv域，在hsv域，正红、正黄、正绿的色调分别设为red、yellow、green，另外设置三个色调偏移量：red_offset、yellow_offset、green_offset，访问信号灯区域内的像素点，将色调值h范围在(red-red_offset，red+red_offset)的全部置为red；范围在(yellow-yellow_offset，yellow+yellow_offset)的全部置为yellow；范围在(green-green_offset，green+green_offset)的全部置为green，信号灯区域像素点的饱和度s和亮度v保持不变，针对处理后的信号灯区域，将hsv域转换为yuv域。
[0191]
另外，在本技术实施例中不仅可以对目标图像中的像素点进行色调调整，还可以对经过白平衡校正获得的检测图像进一步进行色调调整，并且，还可以对目标图像中的像素点进行色调调整后，再进行白平衡校正，本技术在此不做具体限定。
[0192]
在一种可选的实施方式中，步骤s23可以实施为：
[0193]
基于至少一个红灯区域的亮度，获得测试图像的平均亮度；基于平均亮度和预设的目标区域亮度之间的差异，对初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数。
[0194]
具体地，将各红灯区域的亮度的平均值作为测试图像的平均亮度，当平均亮度低于目标区域亮度时，可以调高初始曝光参数，当平均亮度高于目标区域亮度时，则可以调低初始曝光参数。特别地，如果不存在红灯区域，则曝光参数保持不变。如图7所示，为本技术实施例中的一种自适应参数调整方法的流程示意图，包括以下步骤：
[0195]
s71：根据信号灯组的位置画出n个信号灯区域；
[0196]
s72：获取信号灯识别模块输出的n个信号灯区域的颜色状态以及红灯区域；
[0197]
s73：将各红灯区域的亮度的平均值作为平均亮度；
[0198]
s74：根据平均亮度与信号灯的目标区域亮度，对初始曝光参数进行自适应曝光调整，获得目标曝光参数。
[0199]
基于上述方式，提出了根据红灯亮度自适应曝光的方法，兼顾了不同点位信号灯亮度差异。
[0200]
在一种可选的实施方式中，通过以下方式获得红灯区域亮度：
[0201]
对测试图像进行目标检测，获得至少一个红灯区域；基于各红灯区域内的候选像素点的亮度的平均值，获得各红灯区域各自的平均亮度；分别基于各平均亮度，获得各红灯区域内的候选像素点中的目标像素点，目标像素点的亮度高于所属的红灯区域的平均亮度；将各红灯区域内的目标像素点的亮度的平均值，作为对应的红灯区域的亮度。
[0202]
在本技术实施例中，为了解决信号灯过曝导致的光晕大和偏色的问题，针对现有的曝光调节方法中存在的调节时间长的问题，提出了基于环境亮度，提前标定曝光参数，能够保障红灯初步效果，针对信号灯偏色的问题，通过白平衡处理方法和快速颜色校正，提升图像显示效果。
[0203]
基于相同的发明构思，本技术实施例还提供一种图像处理装置。如图8所示，其为图像处理装置800的结构示意图，可以包括：
[0204]
确定单元801，用于基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，其中，参考图像是使用预设曝光参数对目标区域进行拍摄获得的；
[0205]
第一拍摄单元802，用于使用初始曝光参数对目标区域进行拍摄，获得测试图像；
[0206]
调整单元803，用于基于测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，其中红灯区域为当前颜色状态为红色的信号灯的区域；
[0207]
第二拍摄单元804，用于基于目标曝光参数对目标区域进行拍摄，获得目标图像；
[0208]
获取单元805，用于基于目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像。
[0209]
在本技术实施例中，首先，基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，进而使用初始曝光参数对目标区域进行拍摄，获得的测试图像的显示效果已经得到提升，在基于测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整时，无需遍历曝光参数，能够根据红灯区域亮度自适应调整曝光参数，获得目标曝光参数，曝光参数调整速度快，并且兼顾不同环境下的信号灯的差异，最后，基于目标曝光参数对目标区域进行拍摄，获得目标图像；基于目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，能够有效改善红灯过曝导致的颜色偏色和光晕大的问题，提升检测图像的显示效果。
[0210]
在一种可选的实施方式中，确定单元801具体用于：
[0211]
基于预设曝光参数和预设曝光增益值，确定第一参数值；
[0212]
基于全局亮度和第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定初始曝光值。
[0213]
在一种可选的实施方式中，确定单元801具体用于：
[0214]
若第一比值大于预设阈值，则基于目标区域亮度、红灯自发亮度和红灯反射环境亮度，确定第一目标参数值，其中，目标亮度表征目标图像中的红灯区域的亮度期望值，红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在目标图像中的
亮度，红灯反射环境亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯反射的环境光的亮度，反映在目标图像中的亮度；
[0215]
基于第一目标参数值，确定初始曝光值。
[0216]
在一种可选的实施方式中，确定单元801具体用于：
[0217]
基于反射系数与环境亮度的乘积，获得红灯反射环境亮度，环境亮度是基于全局亮度和第一参数值之比确定的。
[0218]
在一种可选的实施方式中，确定单元801具体用于：
[0219]
若第一比值不大于预设阈值，则基于目标区域亮度和红灯自发亮度，确定第二目标参数值，目标区域亮度用于表征：目标图像中的红灯区域的亮度期望值，红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在目标图像中的亮度；
[0220]
基于第二目标参数值，确定初始曝光值。
[0221]
在一种可选的实施方式中，获取单元805具体用于：
[0222]
获取参考图像中的白块区域的红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值，白块区域的饱和度为零；
[0223]
基于绿色通道值与红色通道值的比值，确定第一白平衡参数，并基于绿色通道值与蓝色通道值的比值，确定第二白平衡参数；
[0224]
使用第一白平衡参数和第二白平衡参数，对目标图像的红色通道值和蓝色通道值进行校正，获得检测图像。
[0225]
在一种可选的实施方式中，获取单元805具体用于：
[0226]
对目标图像进行目标检测，获得信号灯区域；
[0227]
将信号灯区域内对应的色调值属于预设色调值区间的像素点的色调值调整为预设色调值，获得检测图像，其中，预设色调值区间是基于预设色调值确定的。
[0228]
在一种可选的实施方式中，调整单元803具体用于：
[0229]
基于至少一个红灯区域的亮度，获得测试图像的平均亮度；
[0230]
基于平均亮度和预设的目标区域亮度之间的差异，对初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，目标区域亮度表征目标图像中红灯区域的亮度期望值。
[0231]
在一种可选的实施方式中，装置还包括检测单元806，用于：
[0232]
对测试图像进行目标检测，获得至少一个红灯区域；
[0233]
基于各红灯区域内的候选像素点的亮度的平均值，获得各红灯区域各自的平均亮度；
[0234]
分别基于各平均亮度，获得各红灯区域内的候选像素点中的目标像素点，目标像素点的亮度高于所属的红灯区域的平均亮度；
[0235]
将各红灯区域内的目标像素点的亮度的平均值，作为对应的红灯区域的亮度。
[0236]
为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本技术时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
[0237]
所属技术领域的技术人员能够理解，本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
[0238]
与上述方法实施例基于同一发明构思，本技术实施例中还提供了一种电子设备。在该实施例中，电子设备的结构可以如图9所示，包括存储器901，通讯模块903以及一个或多个处理器902。
[0239]
存储器901，用于存储处理器902执行的计算机程序。存储器901可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及运行即时通讯功能所需的程序等；存储数据区可存储各种即时通讯信息和操作指令集等。
[0240]
存储器901可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，ram)；存储器901也可以是非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)；或者存储器901是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的计算机程序并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器901可以是上述存储器的组合。
[0241]
处理器902，可以包括一个或多个中央处理单元(central processing unit，cpu)或者为数字处理单元等等。处理器902，用于调用存储器901中存储的计算机程序时实现上述图像处理方法。
[0242]
通讯模块903用于与终端设备和其他服务器进行通信。
[0243]
本技术实施例中不限定上述存储器901、通讯模块903和处理器902之间的具体连接介质。本技术实施例在图9中以存储器901和处理器902之间通过总线904连接，总线904在图9中以粗线描述，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。总线904可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于描述，图9中仅用一条粗线描述，但并不描述仅有一根总线或一种类型的总线。
[0244]
存储器901中存储有计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于实现本技术实施例的述图像处理方法。处理器902用于执行上述的图像处理方法，如图2所示。
[0245]
在另一种实施例中，电子设备也可以是其他电子设备。在该实施例中，电子设备的结构可以如图10所示，包括：通信组件1010、存储器1020、显示单元1030、摄像头1040、传感器1050、音频电路1060、蓝牙模块1070、处理器1080等部件。
[0246]
通信组件1010用于与服务器进行通信。在一些实施例中，可以包括电路无线保真(wireless fidelity，wifi)模块，wifi模块属于短距离无线传输技术，电子设备通过wifi模块可以帮助用户收发信息。
[0247]
存储器1020可用于存储软件程序及数据。处理器1080通过运行存储在存储器1020的软件程序或数据，从而执行终端设备110的各种功能以及数据处理。存储器1020可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。存储器1020存储有使得终端设备110能运行的操作系统。本技术中存储器1020可以存储操作系统及各种应用程序，还可以存储执行本技术实施例中的图像处理方法的计算机程序。
[0248]
显示单元1030还可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备110的各种菜单的图形用户界面(graphical user interface，gui)。具体地，显示单元1030可以包括设置在终端设备110正面的显示屏1032。其中，显示屏1032可以采用液晶显示
器、发光二极管等形式来配置。显示单元1030可以用于显示本技术实施例中的图像处理用户界面等。
[0249]
显示单元1030还可用于接收输入的数字或字符信息，产生与终端设备110的用户设置以及功能控制有关的信号输入，具体地，显示单元1030可以包括设置在终端设备110正面的触摸屏1031，可收集用户在其上或附近的触摸操作，例如点击按钮，拖动滚动框等。
[0250]
其中，触摸屏1031可以覆盖在显示屏1032之上，也可以将触摸屏1031与显示屏1032集成而实现终端设备110的输入和输出功能，集成后可以简称触摸显示屏。本技术中显示单元1030可以显示应用程序以及对应的操作步骤。
[0251]
摄像头1040可用于捕获静态图像，用户可以将摄像头1040拍摄的图像通过应用发布评论。摄像头1040可以是一个，也可以是多个。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，cmos)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给处理器1080转换成数字图像信号。
[0252]
终端设备还可以包括至少一种传感器1050，比如加速度传感器1051、距离传感器1052、指纹传感器1053、温度传感器1054。终端设备还可配置有陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器、光传感器、运动传感器等其他传感器。
[0253]
音频电路1060、扬声器1061、传声器1062可提供用户与终端设备110之间的音频接口。音频电路1060可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1061，由扬声器1061转换为声音信号输出。终端设备110还可配置音量按钮，用于调节声音信号的音量。另一方面，传声器1062将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1060接收后转换为音频数据，再将音频数据输出至通信组件1010以发送给比如另一终端设备110，或者将音频数据输出至存储器1020以便进一步处理。
[0254]
蓝牙模块1070用于通过蓝牙协议来与其他具有蓝牙模块的蓝牙设备进行信息交互。例如，终端设备可以通过蓝牙模块1070与同样具备蓝牙模块的可穿戴电子设备(例如智能手表)建立蓝牙连接，从而进行数据交互。
[0255]
处理器1080是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1020内的软件程序，以及调用存储在存储器1020内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据。在一些实施例中，处理器1080可包括一个或多个处理单元；处理器1080还可以集成应用处理器和基带处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，基带处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述基带处理器也可以不集成到处理器1080中。本技术中处理器1080可以运行操作系统、应用程序、用户界面显示及触控响应，以及本技术实施例的图像处理方法。另外，处理器1080与显示单元1030耦接。
[0256]
在一些可能的实施方式中，本技术提供的图像处理方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括计算机程序，当程序产品在电子设备上运行时，计算机程序用于使电子设备执行本说明书上述描述的根据本技术各种示例性实施方式的图像处理方法中的步骤，例如，电子设备可以执行如图2中所示的步骤。
[0257]
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导
体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0258]
本技术的实施方式的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括计算机程序，并可以在电子设备上运行。然而，本技术的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0259]
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0260]
可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0261]
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术操作的计算机程序，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。计算机程序可以完全地在用户电子设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户电子设备上部分在远程电子设备上执行、或者完全在远程电子设备或服务器上执行。在涉及远程电子设备的情形中，远程电子设备可以通过任意种类的网络包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户电子设备，或者，可以连接到外部电子设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0262]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本技术的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
[0263]
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本技术方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0264]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用计算机程序的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0265]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序命令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
命令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的命令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0266]
这些计算机程序命令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的命令产生包括命令装置的制造品，该命令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0267]
这些计算机程序命令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的命令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0268]
尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
[0269]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，其中，所述参考图像是使用所述预设曝光参数对目标区域进行拍摄获得的；使用所述初始曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得测试图像；基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，其中所述红灯区域为当前颜色状态为红色的信号灯的区域；基于所述目标曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得目标图像；基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，包括：基于所述预设曝光参数和预设曝光增益值，确定第一参数值；基于所述全局亮度和所述第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定所述初始曝光值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述全局亮度和所述第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定所述初始曝光值，包括：若所述第一比值大于所述预设阈值，则基于目标区域亮度、红灯自发亮度和红灯反射环境亮度，确定第一目标参数值，其中，所述目标亮度表征所述目标图像中的红灯区域的亮度期望值，所述红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；所述红灯反射环境亮度表征相机感知到的所述颜色状态为红色的信号灯反射的环境光的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；基于所述第一目标参数值，确定所述初始曝光值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下方式获得所述红灯反射环境亮度：基于反射系数与环境亮度的乘积，获得所述红灯反射环境亮度，所述环境亮度是基于所述全局亮度和所述第一参数值之比确定的。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述全局亮度和所述第一参数值的第一比值，与预设阈值之间的大小关系，确定所述初始曝光值，包括：若所述第一比值不大于所述预设阈值，则基于目标区域亮度和红灯自发亮度，确定第二目标参数值，所述目标区域亮度用于表征：所述目标图像中的红灯区域的亮度期望值，所述红灯自发亮度表征相机感知到的颜色状态为红色的信号灯发出的亮度，反映在所述目标图像中的亮度；基于所述第二目标参数值，确定所述初始曝光值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，包括：获取所述参考图像中的白块区域的红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值，所述白块区域的饱和度为零；基于所述绿色通道值与所述红色通道值的比值，确定第一白平衡参数，并基于所述绿色通道值与所述蓝色通道值的比值，确定第二白平衡参数；使用所述第一白平衡参数和所述第二白平衡参数，对所述目标图像的红色通道值和蓝色通道值进行校正，获得所述检测图像。
7.如权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像，包括：对所述目标图像进行目标检测，获得信号灯区域；将所述信号灯区域内对应的色调值属于预设色调值区间的像素点的色调值调整为预设色调值，获得所述检测图像，其中，预设色调值区间是基于所述预设色调值确定的。8.如权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，包括：基于所述至少一个红灯区域的亮度，获得所述测试图像的平均亮度；基于所述平均亮度和预设的目标区域亮度之间的差异，对所述初始曝光参数进行调整，获得所述目标曝光参数，所述目标区域亮度表征所述目标图像中红灯区域的亮度期望值。9.如权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，在所述基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整之前，还包括：对所述测试图像进行目标检测，获得所述至少一个红灯区域；基于各红灯区域内的候选像素点的亮度的平均值，获得所述各红灯区域各自的平均亮度；分别基于各平均亮度，获得所述各红灯区域内的候选像素点中的目标像素点，所述目标像素点的亮度高于所属的红灯区域的平均亮度；将所述各红灯区域内的目标像素点的亮度的平均值，作为对应的红灯区域的亮度。10.一种图像处理装置，其特征在于，包括：确定单元，用于基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，其中，所述参考图像是使用所述预设曝光参数对目标区域进行拍摄获得的；第一拍摄单元，用于使用所述初始曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得测试图像；调整单元，用于基于所述测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对所述初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，其中所述红灯区域为当前颜色状态为红色的信号灯的区域；第二拍摄单元，用于基于所述目标曝光参数对所述目标区域进行拍摄，获得目标图像；获取单元，用于基于所述目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像。11.一种电子设备，其特征在于，其包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～9中任一所述方法的步骤。12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其包括计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，所述计算机程序用于使所述电子设备执行权利要求1～9中任一所述方法的步骤。13.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序存储在计算机可读存储介质中；当电子设备的处理器从所述计算机可读存储介质读取所述计算机程序时，所述处理器执行所述计算机程序，使得所述电子设备执行权利要求1～9中任一所述方法的步骤。

技术总结
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种图像处理方法、装置、电子设备和存储介质，用以提高图像显示效果。其中，方法包括：基于预设曝光参数和参考图像的全局亮度，确定用于拍摄目标图像的初始曝光参数，使用初始曝光参数对目标区域进行拍摄，获得测试图像；基于测试图像中的至少一个红灯区域的亮度，对初始曝光参数进行调整，获得目标曝光参数，基于目标曝光参数对目标区域进行拍摄，获得目标图像，基于目标图像，获得用于识别信号灯的颜色状态的检测图像。由于本申请根据使用初始曝光参数拍摄得到的测试图像中的红灯区域的亮度，获得目标曝光参数，曝光参数调整速度快，且能根据红灯区域的亮度自动调整曝光参数，提高目标图像的显示效果。示效果。示效果。


技术研发人员：宋章明 易荣刚 李俊英
受保护的技术使用者：浙江大华技术股份有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/24