基于深度的自动曝光管理的制作方法-k8凯发

背景技术：

1、在捕获和处理图像时会使用自动曝光算法，以帮助确保图像中描绘的内容被适当地曝光(例如，既不会曝光不足而显得太暗，也不会曝光过度而显得太亮)。虽然常规自动曝光算法能充分满足多种类型图像的要求，但在对描述具有一些特征的场景的图像进行操作时，这些算法可能会以各种方式处于次优或不足状态。例如，将考虑这样一幅图像，它描绘一个相对封闭的空间，该空间由捕获图像的设备附近的光源发出的人造光照射。在这种情况下，一些前景内容(例如，相对靠近光源和图像捕获设备的内容)的照射强度可能明显高于一些背景内容的照射强度，因此可能需要采用与背景内容不同的自动曝光方法。

2、常规自动曝光算法通常无法识别前景和背景内容之间的接近度差异，更不用说以允许自动曝光算法优先处理最重要内容的方式考虑这些差异了。因此，这些类型的图像可能会曝光过度或曝光不足，或者在一些情况下，图像中不那么重要的内容(例如背景内容)可能会被适当曝光，而更重要的内容(例如前景内容)则会被曝光过度或曝光不足。在这两种情况下，图像的细节可能会被丢失或变模糊。

技术实现思路

1、以下描述简要概括了本文描述的装置、系统和方法的一个或多个方面。本概述并非对所有预期方面的广泛概述，其目的既不是确定所有方面的关键或重要元素，也不是划定任何或所有方面的范围。其唯一目的是介绍本文描述的系统和方法的一个或多个方面，作为下文呈现的详细描述的前序。

2、一种用于基于深度的自动曝光管理的说明性装置可以包括一个或多个处理器以及存储可执行指令的存储器，该可执行指令在被一个或多个处理器执行时促使该装置实行本文描述的各种操作。例如，该装置可以获取与由图像捕获系统根据设置为第一设定值的自动曝光参数所捕获的图像帧相对应的深度图。该装置还可以获取与图像帧相对应的对象图。该深度图可以指示图像帧的像素单元的深度值，而该对象图可以指示哪些像素单元描绘预定对象类型的对象。基于该深度图和该对象图，该装置可以确定与图像帧相关联的自动曝光增益。基于该自动曝光增益，该装置可以确定自动曝光参数的第二设定值。第二设定值可以被配置为供图像捕获系统使用以捕获后续图像帧。

3、一种用于基于深度的自动曝光管理的说明性方法可以包括本文描述的各种操作，每个操作可以由计算设备(诸如本文描述的自动曝光管理装置)来实行。例如，该方法可以包括获取与由图像捕获系统根据设置为第一设定值的自动曝光参数所捕获的图像帧相对应的深度图。该深度图可以指示图像帧的像素单元的深度值。该方法还可以包括基于深度图生成对应于图像帧的镜面阈值图。该镜面阈值图可以指示像素单元的镜面阈值。该方法可以进一步包括基于镜面阈值图确定与图像帧相关联的自动曝光增益，以及基于自动曝光增益确定自动曝光参数的第二设定值。该第二设定值可以被配置为供图像捕获系统使用以捕获后续图像帧。

4、一种说明性非暂时性计算机可读介质可以存储指令，所述指令在被执行时促使计算设备的一个或多个处理器进行本文描述的各种操作。例如，一个或多个处理器可以获取与由图像捕获系统根据设置为第一设定值的自动曝光参数所捕获的图像帧相对应的深度图。一个或多个处理器也可以获取与图像帧相对应的对象图。该深度图可以指示图像帧的像素单元的深度值，而该对象图可以指示哪些像素单元描绘预定对象类型的对象。基于该深度图和该对象图，一个或多个处理器可以确定与图像帧相关联的自动曝光增益。一个或多个处理器还可以基于自动曝光增益确定自动曝光参数的第二设定值。该第二设定值可以被配置为供图像捕获系统使用以捕获后续图像帧。

5、一种用于多分量图像的自动曝光管理的说明性系统可以包括被配置为在医疗程序的实行期间照射身体内的组织的照明源、被配置为根据设置为第一设定值的自动曝光参数来捕获图像帧的图像捕获设备，以及一个或多个处理器。该图像帧可以描绘以由照明源照射的组织为特征的身体的内部视图。一个或多个处理器可以被配置为基于对应于图像帧的深度图生成对应于图像帧的镜面阈值图。该深度图可以指示图像帧的像素单元的深度值，而该镜面阈值图可以指示像素单元的镜面阈值。基于镜面阈值图和指示哪些像素单元描绘预定对象类型的对象的对象图，一个或多个处理器可以确定与图像帧相关联的自动曝光增益。基于该自动曝光增益，一个或多个处理器可以确定自动曝光参数的第二设定值定值。该第二设定值可以被配置为供所述图像捕获系统使用以捕获后续图像帧。

技术特征：

1.一种装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

4.根据权利要求1所述的装置，其中：

5.根据权利要求1所述的装置，其中：

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述器械跟踪数据基于用于控制所述场景中的所述器械的运动学参数并且是从使用所述运动学参数控制所述器械的计算机辅助医疗系统获取的。

8.根据权利要求6所述的装置，其中所述器械跟踪数据基于所述器械的计算机视觉跟踪并且是从实行所述器械的所述计算机视觉跟踪的计算机辅助医疗系统获取的。

9.根据权利要求1所述的装置，其中：

10.根据权利要求1所述的装置，其中：

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述确定与所述图像帧相关联的所述自动曝光增益包括为所述图像帧的每个像素单元指定基于以下各项确定的相应权重值：

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述像素单元的所述空间状态指示所述像素单元在所述图像帧内的位置的居中程度。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述像素单元的所述空间状态指示所述像素单元的位置与所述图像帧内用户被确定为注意力集中到的注视区域的接近度。

14.一种方法，其包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

16.根据权利要求14所述的方法，其中：

17.根据权利要求14所述的方法，其中：

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述生成所述镜面阈值图进一步基于照度衰减图，所述照度衰减图指示由所述图像帧描绘的场景内的照度如何随着与照明源的距离而减小。

19.根据权利要求14所述的方法，其中：

20.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括由所述计算设备获取对应于所述图像帧的对象图，所述对象图指示哪些像素单元描绘预定对象类型的对象；

21.根据权利要求14所述的方法，其中所述确定与所述图像帧相关联的所述自动曝光增益包括为所述图像帧的每个像素单元指定基于以下各项确定的相应权重值：

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述像素单元的所述空间状态指示所述像素单元在所述图像帧内的位置的居中程度。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述像素单元的所述空间状态指示所述像素单元的位置与所述图像帧内用户被确定为注意力集中到的注视区域的接近度。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述像素单元的所述饱和状态根据所述镜面阈值图指示所述像素单元的自动曝光值是否超过所述像素单元的镜面阈值。

25.一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在被执行时促使计算设备的一个或多个处理器进行以下操作：

26.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中：

27.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中：

28.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中：

29.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中：

30.一种系统，其包括：

31.根据权利要求30所述的系统，其中所述生成所述镜面阈值图进一步基于照度衰减图，所述照度衰减图指示由所述图像帧描绘的所述身体的所述内部视图内的照度如何随着与所述照明源的距离而减小。

32.根据权利要求30所述的系统，其中：

技术总结
一种说明性装置可以获取与图像帧相对应的深度图。该图像帧可以由图像捕获系统根据设置为第一设定值的自动曝光参数来捕获，并且深度图可以指示图像帧的像素单位的深度值。该装置还可以获取与图像帧相对应的对象图。该对象图可以指示哪些像素单元描绘预定对象类型的对象。基于深度图和对象图，该装置可以确定与图像帧相关联的自动曝光增益。然后基于自动曝光增益，该装置可以确定自动曝光参数的第二设定值。图像捕获系统可以使用第二设定值来捕获后续图像帧。还公开了用于基于深度的自动曝光的相应装置、系统和方法。

技术研发人员：z·何
受保护的技术使用者：直观外科手术操作公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8