具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开的非限制性实施例，在附图中示出了本公开的当前优选实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。全文中类似的参考符号指代类似的元素。附图中某些方框的虚线表示这些单元或动作是可选的，而不是强制性的。

在下文中，根据本文中涉及数字摄像机图像传感器的黑电平偏移评估的实施例，将公开一种方法，根据该方法可以确定数字摄像机图像传感器的设置中与真实黑电平的偏移。

现在参考附图，尤其是图1，描述了由根据本公开实施例的示例性偏差分析系统1确定的示例性的作为亮度的函数的色度的示意图。可以注意到，出于说明目的，图1的亮度和色度轴未按比例绘制。

偏差分析系统1适用于数字摄像机2的图像传感器21(如图3所示)的黑电平偏移评估。数字摄像机2可以指代任何任意例如已知的数字摄像机，例如数字视频摄像机。根据示例，所述数字摄像机2可以进一步包括在包括附加组件的数字摄像机布置和/或网络中，例如作为示例性监控系统的一部分。而且，数字摄像机2的图像传感器21可以指代适用于图像捕获的任何任意的例如已知的图像传感器。所述图像传感器21可以至少部分地包括在所述数字摄像机2中，和/或至少部分地设置在其上和/或与其相关联。数字摄像机2和/或其图像传感器21可以适于捕获的场景可以由任何任意场景来表示，例如办公室、工业场所、城市的一部分、空旷的广场、城市街区、道路等。所述场景还可以可选地是用于监控的感兴趣的场景。此外，偏差分析系统1可以被包括在数字摄像机2中。可替代地，偏差分析系统1可以例如至少部分地被设置在数字摄像机2的外部，例如在上述讨论的示例性数字摄像机布置或监控系统中，和/或在一台或多台服务器中。数字摄像机2、图像传感器21和/或偏差分析系统1可以进一步支持诸如白平衡、本地色调映射等图像处理和/或包括支持图像处理的部件。

短语“偏差分析系统”可以指“处理系统”，“黑电平偏移分析系统”和/或“图像传感器设置分析系统”，而“用于数字摄像机图像传感器的黑电平偏移评估”可以指“用于数字视频摄像机图像传感器的黑电平偏移评估”和/或“用于数字摄像机图像传感器的图像传感器设置评估”。此外，短语“数字摄像机图像传感器的黑电平偏移评估”可以指“至少第一数字摄像机图像传感器的黑电平偏移评估”和/或“一个或多个数字摄像机图像传感器的黑电平偏移评估”，并且根据示例，进一步指“监控数字摄像机的图像传感器的黑电平偏移评估”和/或“适用于捕获监控场景的数字摄像机的图像传感器的黑电平偏移评估”。

偏差分析系统1例如借助于像素测量单元101(图3所示)适用于和/或被配置为针对由图像传感器21捕获的图像的像素测量每个像素的各自的亮度值和对应的色度值。由此，可以针对所捕获的图像的各自的像素和/或一部分像素的各自的像素推导出亮度和色度。

图像的相应像素的亮度和色度值可以取决于所捕获的场景(例如一个或多个对象(例如其中的人员)的特征)以及捕获所述图像的环境和/或条件(例如照明条件、天气条件等)。此外，图像可以通过数字摄像机图像传感器21以任何任意例如已知的可行的方式被捕获，和/或已经被捕获，并且该图像可以指任何任意捕获的图像。图像每个像素的各自的亮度值和对应的色度值可以通过任何任意例如已知的可行的方式进行测量和/或导出。此外，可以例如基于通常已知的RGB颜色模型，以任何任意例如已知的可行的方式量化亮度值和/或色度值。

短语“针对图像的像素测量”可以指“针对图像的像素进行导出、检测、识别和/或确定”和/或“对至少第一图像的像素进行测量”，还可以指“针对图像的像素的至少一部分的每个进行测量”，和/或“针对图像的像素的至少可预先确定部分的每个进行测量”。可以进一步注意的是，贯穿本公开的“图像传感器”可以等同于“数字摄像机图像传感器”。此外，短语“每个像素的各自的亮度值和对应的色度值”可以指“每个像素的各自的亮度值和相关的色度值”和/或“每个像素的各自的亮度值和各自的色度值”，并且进一步地指“针对各自的像素的亮度值和对应的色度值”。另一方面，根据示例，“亮度值”可以指“基于RGB的亮度值”，而根据示例的“色度值”可以指代“基于RGB的色度值”和/或“R/G、B/G和/或R/B色度值”。

偏差分析系统1例如借助于平均确定单元102(如图3所示)被适配和/或配置为基于对每个亮度等级对对应的测量的色度值进行平均，确定测量亮度值的不同亮度等级的各自的平均色度值。从而，通过将具有相同和/或基本相同的测量亮度值的像素的测量色度值组合在一起，并平均这些色度值，可以为相应亮度值等级建立各自的平均色度值。因此，可以将各自的确定的平均色度等级映射到各自的亮度等级，在图1中将其示为示例性绘图3，其包括作为亮度等级的函数的确定的平均色度。

亮度等级可以内彼此不同到任意可行的程度，例如以一个单位、十个单位、十分之一个单位等为示例，并且该程度可以进一步在不同的亮度值之间变化。此外，可以以任意可行的方式来对各自的亮度等级实现色度值的平均，例如通过对各自的亮度等级计算各自的均值、中值和/或加权色度值。此外，对特定亮度等级取色度值的平均可以包括对所述特定亮度等级对所有测得的色度值的或其选择的部分和/或可预先确定的部分进行平均。

短语“确定各自的平均色度值”可以指“计算和/或导出各自的平均色度值”，而“平均色度值”可以指“代表性色度值”，并且根据示例还可以指“均值和/或中值色度值”和/或“加权平均色度值”。另一方面，短语“对不同的亮度等级”可以指“对不同到可预先确定程度的亮度等级”，“对不同的亮度等级范围”，“对不同的亮度等级的至少一部分”和/或“对不同亮度等级的至少可预先确定部分”，而“亮度等级”可以指“亮度值等级”。此外，“不同的亮度等级”可以指“各自的亮度等级”和/或“各自的唯一的亮度等级”。另一方面，短语“基于对每个亮度等级对对应的测量的色度值进行平均”可以指“基于对每个亮度等级计算对应的测得的色度值的平均值、加权平均值、均值和/或均值”、“基于对多个不同亮度等级中的每一个对对应的测得的色度值进行平均”和/或“基于对每个亮度等级对对应的测得的色度值的至少一部分和/或至少可预先确定的部分进行平均”。

如图1所示，偏差分析系统1例如借助于偏差确定单元103(如图3所示)被适配和/或配置为当范围4的亮度等级的各自的平均色度值上指示与其它亮度等级7的各自的平均色度值6的色度偏差5到了可预先确定的程度，确定图像传感器21的黑电平设置偏离真实黑电平。从而，通过评估确定的平均色度值，如果对于连续亮度等级的一部分4的平均色度值偏离其它亮度等级7的平均色度值6(例如其可以指示基本上恒定的色度等级)到了被认为足够的程度5，可以确定图像传感器21具有有误差的黑电平设置，该设置偏离了真实的黑电平。也就是说，假设(例如在白平衡应用中通常使用的)已知的“灰度世界”原理具有潜在的逻辑，即具有足够不同表面的图像中的平均表面颜色和/或反射是灰色的，使用此处介绍的概念，对于正确的黑电平图像传感器设置，可以期望各自的所确定的平均色度值是恒定的或基本恒定的，即，具有相同或基本相同的色度等级。但是，在有误差的黑电平设置的情况下，“灰度世界”原理将被预期变得无效，尤其是在针对诸如低亮度等级的暗区中，使用此处介绍概念，暗区通过以下来检测：确定所确定的一个范围4的亮度等级的(例如暗区亮度等级的)平均色度值与其它亮度等级7的(例如更高亮度等级的)所确定的平均色度值6(例如被预期基本恒定)的偏差5到了足够程度。

范围4的亮度等级可以由测得的亮度等级中出来的连续亮度等级的任何部分表示，并且还包括任何任意可行数量的亮度等级。可选地，与最高确定的亮度等级71相比，范围4可以包括低亮度等级，例如低于最高确定的亮度等级71的百分之十五，优选地低于百分之十，更优选地低于百分之五的亮度等级。因此，由于对于如上所述的有误差的黑电平设置，预计灰度世界原理将变得无效，尤其是在诸如针对低亮度等级的暗区中，使用此处介绍的概念，暗区通过以下来检测：确定所确定的一个范围4的亮度等级的(例如暗区亮度等级的)平均色度值与所确定的其它例如更高亮度等级7的平均色度值6(例如被预期基本恒定)偏差5到足够程度，因此，对于相对低的亮度等级可以更容易地检测到黑电平的偏移。

色度偏差5可以由与其它亮度等级7的所确定平均色度值6相比，亮度等级范围4的所确定的平均色度值的任何任意可行的一个或多个异常来表示，例如由与恒定的色度等级的偏差来表示(如图1的示例方式所示)。假设将图像传感器21的黑电平设置设置得远高于真实的黑电平，则色度偏差5可(如图1中示例性所示)由比所测量亮度值的其它亮度等级7的平均色度值6(可以是恒定的色度等级)更高的针对亮度范围4的平均色度值来表示。相反，以类似的方式，假设图像传感器21的黑电平设置与真实的黑电平相比设置得太低，则色度偏差5可以由比其它亮度等级7的平均色度值6更低的针对亮度范围4的平均色度值表示。可选的，色度偏差5可以包括：随着亮度等级的降低而增加的各自的平均色度值的偏差。从而，如图1中的示例性方式所示，色度异常5可以随着亮度等级的降低而增加。

色度偏差5应与其它亮度等级7的各自的平均色度值6不同达一定程度，以被认为反映图像传感器21的黑电平设置偏离了真实黑电平，该程度当被认为例如鉴于手头的实施是可行的和/或相关的时，是可以被任意选择的。所述程度可以例如以幅度和/或百分比来规定，并且可以进一步在亮度等级之间有所不同，例如，亮度等级越低，所需要偏差增加。此外，真实的黑电平可以由可应用于手头的实施的任何任意可行的亮度值和/或等级来表示，例如零或基本上为零。可以注意到，为了避免从图像传感器21导出的亮度值在零附近变化，以通常所知的方式从图像传感器21导出的亮度值可以带有自发的和/或有意的可预先确定的偏移量(例如可以根据AD转换器的选择来设置)。例如，当使用以已知方式提供分辨率为4096的12位AD转换器时，可以将自发的偏移设置为示例值200，而当使用以已知方式提供分辨率为1024的10位AD转换器时，可以将自发的偏移设置为示例值50。还应注意，在进一步处理和/处置亮度值之前，可能需要补偿此类可选的自发的亮度偏移(例如减去其值)。

短语“确定[…]图像传感器的黑电平设置偏离真实的黑电平”可以指“识别图像传感器的黑电平设置偏离真实的黑电平”，而“当...各自的平均色度值[…]指示”可以指“前提是如果和/或假设各自的平均色度值[…]指示”。此外，“一个范围的亮度等级的各自的色度值”可以指“连续范围的亮度等级的各自的色度值”，而“亮度等级的范围”可以指“连续亮度等级的部分”。另一方面，短语“指示色度偏差到可预先确定的程度”可以指“表明和/或反映色度偏差到可预先确定的程度”、“不同到可预先确定的程度”和/或“指示超过一个或多个可预先确定的阈值和/或标准的色度偏差”。此外，短语“到可预先确定的程度”可以指“可预先确定的幅度和/或百分比”。另一方面，短语“与各自的平均色度值的色度偏差”可以指“与各自的平均色度值的色度异常”和/或“与各自的平均色度值相比的偏离的色度分布”。此外，根据示例，短语“与其它亮度等级的各自的平均色度值的色度偏差”可以指“与恒定或基本恒定的平均色度值的色度偏差”、“与其它亮度等级的其它等效或基本等效的的各自的平均色度值的色度偏差”、“与其它和/或其余亮度等级的各自的平均色度值的色度偏差”、和/或“与亮度等级的可预先确定的其它范围的亮度等级的各自的平均色度值的色度偏差”。此外，短语“所述图像传感器的黑电平设置从真实黑电平偏移”可以指“所述图像传感器的黑电平设置已经从真实黑电平偏移”，“与真实黑电平相比，所述图像传感器的黑电平设置是偏移、偏离和/或是有误差的”和/或“存在图像传感器黑电平相对于真实黑电平有偏移”，而“真实的黑电平”可以指“假定的和/或虚拟的真实黑电平”和/或“正确的黑电平”。此外，贯穿整个公开中的一个和/或多个“设置”可以指“一个或多个参数和/或配置”。

可以使用确定的色度偏差5作为输入以各种方式完成黑电平偏移的确定。然而，可选地，如图2所示(其示出了根据本公开的实施例的理论色度偏差的示例性的不同候选9的示意图)，例如借助于偏差比较单元104(如图3所示)偏差分析系统1被适配和/或配置为鉴于图像传感器21的特性和/或图像处理设置，将色度偏差5与预期针对各自的不同的理论黑电平偏移的范围4的预先确定理论色度偏差的一个或多个不同候选9进行比较。然后，偏差分析系统1可以例如借助于偏移确定单元105(如图3所示)被适配和/或配置为在找到匹配候选91时，确定图像传感器21的黑电平偏移等于匹配候选91的理论黑电平偏移。因此，通过将色度偏差5与预先确定的理论候选9进行比较，并在预先确定的理论候选9中找到匹配91，图像传感器21的当前黑电平偏移可以被识别为匹配候选91的虚拟黑电平偏移，其中，预先确定的理论候选9分别具有表示和反映不同的虚拟黑电平偏移的不同的虚拟色度偏差。

可以通过将至少一部分色度偏差5与一个或多个候选9的至少一部分(至少部分地与亮度值范围4重叠)进行比较来找到匹配候选91。当匹配候选91至少匹配色度偏差5到可预先确定程度时，可以进一步认为所述候选91匹配。不同候选9的各自的候选可以基于唯一的虚拟黑电平偏离，并且随后各自候选可以反映唯一的理论色度偏差。取决于不同的候选9的不同的理论黑电平偏离，各自的理论色度偏差彼此偏离。可根据和/或考虑对应于和/或预期对应于可适用和/或预期的图像传感器21的特性和/或图像处理设置，可以进一步和/或已经确定和/或计算各自的理论色度偏差。例如，不同的候选9例如可以被预先存储在诸如示例性数据库中，例如存储在偏差分析系统1中，和/或可以在偏差分析系统1的支持下被重新检索。

一个或多个不同的候选9可以由任何任意数量的候选9表示。此外，可以已经确定和/或计算出不同的候选9以提供理论上的色度偏差，该色度偏差涵盖任何任意数量的理论亮度等级和/或值，和/或沿任何任意数量的理论亮度等级和/或值扩展，例如沿着其较低的区域和/或黑色区域的变化。而且，不同候选9的各自的理论黑电平偏移可以每个由任何任意可行的与真实黑电平偏离的不同虚拟偏移来表示，例如，从一个或两个单元的偏移直至数十甚至数百个单元的偏移变化。在图2的示例中，与第一候选91(这里被发现是匹配候选91)相关的第一理论偏移是偏离(例如由值0表示)真实的黑电平的正的两个单位的偏移(例如由值2表示)。以类似的方式，与第二候选92相关联的示例性第二理论偏移是正的一个单位的偏移(例如由值1表示)，而与第三候选93相关联的示例性第三理论偏移则是负的一个单位的偏移(例如由值负1表示)。由于示例性的第一候选和第二候选是基于正的虚拟偏移，因此它们各自的相关联的虚拟色度偏差91、92可以(如示例性图2所示)包括大于独立于亮度的示例性恒定色度等级90的色度值和/或电平，其中该示例性恒定色度等级90表示与真实黑电平的偏移为零。相反，由于示例性第三候选基于负虚拟偏移，因此其相关联的虚拟色度偏差93可以(如示例性图2所示)包括比所述恒定的色度90等级低的色度值和/或电平。

短语“比较所述色度偏差”可以指“比较所述色度偏差的至少一部分”，而“不同的候选”可以指“不同的集合”和/或“不同的和/或唯一的候选”。另一方面，短语“预先确定的理论色度偏差”可以指“可预先确定的和/或预先存储的理论色度偏差”，“预先确定的虚拟和/或想象的色度偏差”和/或“预先确定的与亮度相关的理论色度偏差”。根据一个示例，“理论色度偏差”可以指“理论色度分布、模型、曲线和/或绘制的曲线”。此外，“对于所述范围预期的理论色度偏差”可以指“对于所述范围适用、可行和/或预期的理论色度偏差”，而“不同的理论黑电平偏移”可以指“不同和/或唯一的理论黑电平偏移”，“不同虚拟和/或想象的黑电平偏移”和/或“不同的理论黑电平偏离”。另一方面，短语“鉴于所述图像传感器的特性和/或图像处理设置”可以指“鉴于对应于或基本对应于所述图像传感器的那些的特性和/或图像处理设置”、“鉴于图像传感器的预期特性和/或图像处理设置”、“所述图像传感器的相关特性和/或图像处理设置”和/或“基于所述图像传感器的特性和/或图像处理设置”，并且根据一个示例进一步为“鉴于图像传感器的设置”。此外，短语“当找到匹配候选时”可以指“当在所述候选中找到匹配候选时”、“当认为匹配候选被找到时”和/或“当基于所述色度偏差与匹配候选相关、一致和/或类似到可预先确定程度而找到匹配候选”。另一方面，短语“所述图像传感器的黑电平偏移等于所述匹配候选的理论黑电平偏移”可以指“所述图像传感器的黑电平偏移基本上等于和/或接近所述匹配候选的理论黑电平偏移”。

可以作为输入使用所确定的色度偏差5和所获得的所述图像传感器21的黑电平设置偏离真实黑电平知识，以各种方式来完成数字摄像机图像传感器21的黑电平设置的调整。然而，可选地，偏差分析系统1可以例如借助于偏移调整单元106(如图3所示)被适配和/或配置为基于匹配候选91的理论黑电平偏移来调整图像传感器21的黑电平设置。因此，基于所找到的匹配候选91的理论黑电平偏离被识别为等于或基本等于图像传感器21的当前或基本上当前的黑电平偏移，则可以相应地调整图像传感器黑电平设置以反映真实的或推定为真实的黑电平。短语“调整黑电平设置”可以指“设置黑电平设置”，而“基于所述匹配候选的所述理论黑电平偏移”可以指“基于所确定的黑电平偏移”。

进一步可选地，偏差分析系统1可以例如借助于偏移调整单元106被适配和/或配置为，当一个或多个进一步捕获图像的色度偏差与匹配候选91匹配时，基于匹配候选91的理论黑电平偏移来调整黑电平设置。因此，通过在调整图像传感器黑电平设置之前，考虑一个或多个附加图像的如此处所述的黑电平偏移评估(其可以类似地被找到与匹配候选91匹配)，提供了一种被视为更加稳健的方法。短语“一个或多个进一步的捕获图像”可以指“由所述图像传感器捕获的一个或多个进一步的图像”和/或“一个或多个附加的捕获的图像”。

如图3进一步所示，偏差分析系统1可以包括像素测量单元101、平均确定单元102、偏差确定单元103、可选的偏差比较单元104、可选的偏移确定单元105和可选的偏移调整单元106，以上已经对其进行了更详细的描述。此外，本文中用于数字摄像机图像传感器21的黑电平偏移评估的实施例可以通过一个或多个处理器(例如，在此表示为CPU的处理器107)以及用于执行本文实施例的功能和动作的计算机程序代码来实现。所述程序代码也可以被提供为计算机程序产品，例如以携带计算机程序代码的数据载体的形式，以在被加载到偏差分析系统1中时执行本文的实施例。一个这样的载体可以以CD ROM盘、光盘、固态盘、闪存和/或硬盘驱动器的形式，但是使用其它数据载体也是可行的。此外，计算机程序代码可以作为纯程序代码在服务器上提供，并下载到偏差分析系统1。偏差分析系统1还可以包括存储器108，该存储器108包括一个或多个存储单元。存储器108可以被布置为用于存储例如信息，并进一步存储数据、配置、调度和应用程序，以在偏差分析系统1中被执行时执行此处的方法。例如，计算机程序代码可以在嵌入式处理器107的存储在闪存108中的固件中实现。此外，所述单元101-106、可选处理器107和/或可选存储器108可以至少部分地包含在、关联到和/或连接到数字摄像机2中，和/或用于例如可选地包括所述数字摄像机2的监控系统。本领域技术人员还将理解，上述单元101-106可以指模拟和数字电路的组合，和/或配置有软件和/或固件的一个或多个处理器，所述软件和/或固件例如存储在诸如存储器108之类的存储器中，当由一个或多个诸如处理器107的处理器执行时如本文所述地执行。这些处理器中的一个或多个以及其它数字硬件可以包含在单个专用集成电路ASIC中，或者几个处理器以及各种数字硬件可以分布在几个单独的组件中，无论是单独包装还是组装成片上系统Soc。

图4是示出由根据本公开的实施例的偏差分析系统1执行的示例性方法的流程图。所述方法用于数字摄像机图像传感器21的黑电平偏移评估。可以连续重复的示例性方法包括在图1-3的支持下讨论的以下动作中的一个或多个。此外，在适用的情况下，可以以任何合适的顺序采取动作和/或可以同时和/或以交替的顺序执行一个或多个动作。

动作1001

在动作1001中，偏差分析系统1(例如在像素测量单元101的支持下)针对由所述图像传感器21捕获的图像的像素，测量每个像素的各自的亮度值和相应的色度值。

动作1002

在动作1002中，偏差分析系统1(例如在平均确定单元102的支持下)基于针对每个亮度等级对对应的测量的色度值进行平均，为测量亮度值的不同亮度等级确定各自的平均的色度值。

动作1003

在动作1003中，当一个范围4的亮度等级的各自的平均色度值指示与其它亮度等级7的各自的平均色度值6的色度偏差5到了可预先确定的程度，偏差分析系统1(例如在偏差确定单元103的支持下)确定图像传感器21的黑电平设置从真实的黑电平偏移。

可选地，色度偏差5可以包括随着降低的亮度等级而增加的各自的平均色度值的偏差。

进一步可选地，与最高确定的亮度等级71相比，范围4可以包括低的亮度等级，例如低于最高确定的亮度等级71的百分之十五，优选地低于百分之十，并且更优选地低于百分之五的亮度等级。

动作1004

在可选的动作1004中，偏差分析系统1可以(例如在可选偏差比较单元104的支持下)鉴于图像传感器21的特性和/或图像处理设置，将色度偏差5与预期针对各自的不同的理论黑电平偏移的范围4的预先确定理论色度偏差的一个或多个不同候选9进行比较。

动作1005

在可在可选动作1004之后进行的可选动作1005中，当找到匹配候选91时，偏差分析系统1可以(例如在可选偏移确定单元105的支持下)确定图像传感器21的黑电平偏移等于匹配候选91的理论黑电平偏移。

动作1006

在可在可选动作1004和/或可选动作1005之后进行的可选动作1006中，偏差分析系统1可以(例如在可选的偏移调整单元106的支持下)基于匹配候选91的理论黑电平偏移对图像传感器21的黑电平设置进行调整。

可选地，动作1006的调整可以包括：当一个或多个进一步捕获的图像的色度偏差与匹配候选91匹配时，基于匹配候选91的理论黑电平偏移来调整黑电平设置。

本领域技术人员意识到，本公开绝不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。此外还应注意，附图不一定按比例绘制，并且为了清楚起见，某些特征的尺寸可能已经放大。相反，重点放在说明本文的实施例的原理上。另外，在权利要求中，单词“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。