3A算法—自动曝光（AE）

1、曝光的含义

2、自动曝光的标准

3、AE算法

1、曝光的含义

自动曝光的是为了使感光器件获得合适的曝光量。曝光是指光线强度乘以光线到达sensor所作用的时间。光线强度是一种物理术语，指单位面积所接受光的光通量或者说是sensor受到光线照射的强度，即照度。光线所作用的时间是指感光胶片接收到光线照射的时间，即曝光时间。曝光量以E表示，单位勒克斯（Lux或lx）。若要取得一定量的曝光量，光强度和曝光时间成反比关系。

一般的算法通过获取图像的亮度调节相应的曝光参数，得到合适的曝光量. 曝光参数包括光圈大小, 快门速度和摄像头传感器的亮度增益。计算公式如下：

曝光强度 = 曝光时间 * 光圈大小 * ISO（ISO表示图像增益）

2、自动曝光的标准

在此之前需要了解物体的亮度与色彩是由物体对光线的反射率来决定的。例如纯黑色的放射率是0，纯白色的反射率是100%，处于中间的灰度的反射率是18%，这就是18%中间灰度。

具有一定反射率的物体在最终的图像中被还原到了其相应的灰度级，这就意味着达到了正确的曝光。例如摄影师们通常在拍摄之前使用中性灰卡测试曝光是否正常。

但是相机在各种场景下无法识别物体的反射率，因此采用了一个简单粗暴而又行之有效的方法，统一将图像整体平均亮度设置为中性灰的亮度。该方法基于科学家认为自然界的平均反射率是18%这一理论。当然，这个方法也不是走遍天下都不怕，比如拍摄雪景时需要增加曝光补偿，不然会偏暗，因为雪景的亮度远远大于中性灰度。这也就是摄影中的一句口诀的由来“白增黑减”。

3、AE算法

现在主流的自动曝光算法包括：均值法AE、直方图改进的均值法AE、N段式统计法。

可参考博客：https://blog.csdn.net/htjacky/article/details/78588953

其一般的算法步骤如下：

1、获取图像亮度，主要方法有：

平均亮度
加权区域平均亮度
设置不同的亮度门限，对正光，背光、强光区域进行区分
对暗区主要对象进行曝光补偿

2、调整曝光参数的方法有：

查表法：系统内部预先存储了一张曝光参数调整的步长与图像亮度之间的关系的查找表, 通过亮度值改变调整量.
迭代法
数值统计法

整个自动曝光流程可以用下面循环图表示（借用上面博客）：

自动曝光是否准确，最重要的是对环境光的测量，估计出光照强度。目前常用的测光方式包括中央重点平均测光、中央部分测光、点测光等。此外，面对逆光或强正面光的高对比度场景，带曝光补偿功能的测光方式正在被研究使用其中，主要的技术包括分区加权测光、基于亮度直方图的测光等。现在只是自主学习自动曝光算法，目前来说对于自动曝光还不是很熟悉，等以后接触项目，在回来重新写。

我只是互联网的搬运工。

参考博客

https://blog.csdn.net/htjacky/article/details/78588953

3A算法简介

自动曝光修复代码