專利名稱：：一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法及控制系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于膠巻或者數(shù)碼感光部件(CCD、CM0S等)的自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：曝光是膠巻或者數(shù)碼感光部件(CCD，CM0S等)接受從鏡頭進(jìn)光來形成影像的過程，曝光時(shí)間即是感光部件接收光的時(shí)間。在同樣環(huán)境并且其它條件不變的前提下，曝光時(shí)間的長短與圖像的亮度成正比，即曝光時(shí)間越長，圖像越亮，反之則圖像越暗。顯然，影響曝光的一個(gè)很重要的因數(shù)就是光源，而我們所處的環(huán)境中存在不同的光源，所以曝光時(shí)間的設(shè)置也會(huì)有所不同。在日常生活中，我們所用的光源一般可分為兩種一種是光源的強(qiáng)度不隨時(shí)間變化，具有持續(xù)、穩(wěn)定的特點(diǎn)，如太陽光，即室外環(huán)境；另一種是光源的強(qiáng)度隨著時(shí)間發(fā)生周期性變化，目前我們室內(nèi)照明用光一般屬于這種，其光強(qiáng)一般與當(dāng)?shù)卣彰鞴╇婎l率相關(guān)，光強(qiáng)隨時(shí)間變化而變化。當(dāng)前世界上的交流電頻率基本都是50Hz或60Hz，按照電壓與功率的關(guān)系，則室內(nèi)光源的頻率為100Hz或120Hz。在這樣的光源照明下，物體反射的光線其實(shí)存在一個(gè)頻率為100Hz或120Hz的閃爍。一般采用的感光器件有CCD和CMOS,其中CMOS傳感器的感光方式是逐行感光的，上一行的積分開始時(shí)間與下一行的積分開始時(shí)間存在一定的時(shí)間差。雖然各行的積分時(shí)間是相同的，但積分時(shí)間的起點(diǎn)各不相同，當(dāng)各行的積分時(shí)間得到的圖像存在明顯的明暗相間的滾動(dòng)條紋;而CCD傳感器采用的是面曝光技術(shù)，一次曝光一整幅圖像，如果我們設(shè)置的曝光時(shí)間不正確，雖然不會(huì)出現(xiàn)行與行之間的明暗變化，但會(huì)造成連續(xù)圖像間的明暗不同，給人一種圖像閃爍的視覺感受?；谏鲜鲈颍趯?shí)際應(yīng)用中，室內(nèi)環(huán)境下曝光時(shí)間只能設(shè)置成室內(nèi)光源周期的整數(shù)倍，所以，曝光控制一般采用時(shí)間和增益配合調(diào)整的方法來實(shí)現(xiàn)。在2005年6月29日公開的發(fā)明專利申請CN1632688A就公開了一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)曝光的方法，雖然能夠快速的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)曝光，但是由于公式的計(jì)算中涉及到求對數(shù)，實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜；其次是調(diào)整的時(shí)候可能出現(xiàn)亮暗跳變，調(diào)整不夠平滑。在2006年1月11日公開的發(fā)明專利申請CN1719328A中也提出了一種自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法及控制系統(tǒng)，它先判斷是否能通過增益達(dá)到目標(biāo)亮度，不能達(dá)到的話再通過公式計(jì)算所需的目標(biāo)增益，由增益計(jì)算最優(yōu)曝光時(shí)間，按照室內(nèi)光源的周期對時(shí)間取整數(shù)倍，得到的時(shí)間再反推增益，這樣的調(diào)整方法在調(diào)整的時(shí)候雖然不會(huì)出現(xiàn)跳變，但需要計(jì)算對數(shù)，計(jì)算量比較大，雖然利用查表等方法來實(shí)現(xiàn)對數(shù)可以簡化運(yùn)算，但存在存儲(chǔ)空間與精確度之間的矛盾。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于消除圖像閃爍的視覺感受，提供了一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法及控制系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，該方法包括如下步驟首先設(shè)定曝光初始參數(shù)，確定目標(biāo)亮度范圍；其次，判斷初始狀態(tài)下圖像的平均亮度值是否在目標(biāo)亮度范圍之內(nèi)，若是，則無需改變曝光時(shí)間和增益值；其特征在于，若否，該方法還包括如下步驟-將曝光時(shí)間分為n級(jí)，在每一級(jí)上增益按照一定的步長逐步調(diào)節(jié)，曝光時(shí)間在等亮度曲線上從一級(jí)跳轉(zhuǎn)到另一級(jí)，通過逐步調(diào)整增益與曝光時(shí)間，使圖像亮度特征值進(jìn)入目標(biāo)亮度值范圍內(nèi)。所述一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法將曝光時(shí)間分為n級(jí)，每一級(jí)曝光時(shí)間都對應(yīng)有增益的最大值Gn(h)、最小值G。(l)和增益的跳轉(zhuǎn)值Gn(m);當(dāng)改變的增益值在本級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益最大值Gjh)和最小值Gjl)之間時(shí)，按此增益值調(diào)節(jié)曝光；'當(dāng)改變的增益值大于本級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益最大值Gn(h)時(shí)，發(fā)生跳轉(zhuǎn)，曝光時(shí)間向高一級(jí)曝光時(shí)間跳轉(zhuǎn)，增益值變?yōu)楦咭患?jí)曝光時(shí)間所對應(yīng)的增益跳轉(zhuǎn)值Gn+1(m);當(dāng)改變的增益值小于本級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益最小值Gn(l)時(shí)，發(fā)生跳轉(zhuǎn)，曝光時(shí)間向低一級(jí)曝光時(shí)間跳轉(zhuǎn)，增益值變?yōu)榈鸵患?jí)曝光時(shí)間所對應(yīng)的增益跳轉(zhuǎn)值Gh(m)。所述一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，第n級(jí)的曝光時(shí)間L對應(yīng)其增益最大值Gn(h)點(diǎn)，與第n+l級(jí)的曝光時(shí)間Tn+1對應(yīng)其增益跳轉(zhuǎn)值Gn+1(m)點(diǎn)在同一條等亮度曲線上；第n級(jí)的曝光時(shí)間Tn對應(yīng)其增益最小值Gn(l)點(diǎn)，與第n-1級(jí)的曝光時(shí)間對應(yīng)其增益跳轉(zhuǎn)值(m)點(diǎn)在同一條等亮度曲線上。所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述等亮度曲線的確定方法是通過計(jì)算出每一級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益的最大值Gn(h)、跳轉(zhuǎn)值G(m)和最小值Gn(1)得到，并通過軟件程序配置到寄存器。所述的等亮度曲線，其特征在于，在所述的等亮度曲線上曝光時(shí)間與增益的乘積是常數(shù)。所述的一定步長可以為某一固定值或自適應(yīng)步長，所述自適應(yīng)步長根據(jù)圖像與曝光目標(biāo)狀態(tài)的差值來自動(dòng)調(diào)節(jié)。所述的自適應(yīng)步長G一的計(jì)算方法為先求出亮度特征值Y。u，t與目標(biāo)亮度Yt，t的差值，再乘以一小于1的可配增益因子，得到的自適應(yīng)因數(shù)再與配置的步長相乘。所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，當(dāng)曝光環(huán)境處于室外自然光模式下，該方法所述的增益和曝光時(shí)間均按照自適應(yīng)步長調(diào)節(jié)。.所述的增益值和曝光時(shí)間均按步長調(diào)整，具體為當(dāng)曝光不足時(shí)，當(dāng)前增益值加上當(dāng)前增益自適應(yīng)步長得到新的增益，當(dāng)前曝光時(shí)間值加上當(dāng)前曝光時(shí)間自適應(yīng)步長得到新的曝光時(shí)間；當(dāng)曝光過度時(shí)，當(dāng)前增益值減去當(dāng)前增益自適應(yīng)步長得到新的增益，當(dāng)前的曝光時(shí)間減去當(dāng)前曝光時(shí)間自適應(yīng)步長得到新的曝光時(shí)間。使用所述方法的自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括傳感器(Sensor)(101)、接口模塊(102)、自動(dòng)曝光控制模塊(103)和亮度特征值計(jì)算模塊(104);圖像數(shù)據(jù)從傳感器(Sensor)(101)輸出到亮度特征值計(jì)算模塊(104)，經(jīng)亮度特征值計(jì)算模塊(104)計(jì)算后得到圖像的亮度特征值，自動(dòng)曝光控制模塊(103)依據(jù)這個(gè)亮度特征值判斷當(dāng)前的曝光狀態(tài)是否合適和是否需要調(diào)整，如果不合適，則計(jì)算出新的曝光時(shí)間和增益，再將此新的曝光時(shí)間和增益通過傳感器接口模塊(102)配置到圖像傳感器(101)，圖像傳感器(101)將得到的新的圖像數(shù)據(jù)重新輸入到圖亮度特征值計(jì)算模塊(104)，并計(jì)算得到新的圖像亮度特征值；按照上述方法依次循環(huán)計(jì)算，直到得到曝光合適的圖像。所述的自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)曝光控制模塊(103)配置有存儲(chǔ)曝光增益的寄存器；所述寄存器配置有每一級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益的最大值Gn(h)、跳轉(zhuǎn)值Gn(m)和最小值Gn(1)。所述的寄存器配置有的參數(shù)為目標(biāo)亮度值Yt，t、目標(biāo)亮度值范圍Yt。一^、室內(nèi)情況下增益步長、室外情況下增益步長、室外情況下曝光時(shí)間步長及自適應(yīng)步長的可配因子；所述配置給寄存器的值通過軟件寫入。本發(fā)明的顯著有益技術(shù)效果在于采用等亮度曲線跳轉(zhuǎn)的方法，使曝光的整個(gè)變化過程更加平滑，不會(huì)出現(xiàn)亮暗交錯(cuò)的現(xiàn)象，而且等亮度曲線的確定不需要通過編寫硬件代碼來實(shí)現(xiàn)計(jì)算過程，而是預(yù)先計(jì)算好，再通過軟件配置到寄存器中，減少了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度；而且對于不同的Sensor(圖像輸入模塊)配置合適的增益參數(shù)值，更加靈活；另外，采用自適應(yīng)的步長調(diào)整，步長既根據(jù)具體情況變化，還與寄存器配置的值有關(guān)，從而使步長的調(diào)節(jié)既人為可控，又可以根據(jù)具體情況自適應(yīng)調(diào)整，更加靈活迅速，避免了逼近調(diào)節(jié)方法速度較慢的缺點(diǎn)。圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例中的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例中自動(dòng)曝光控制方法的流程圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例中每一級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的傳感器電子增益上下極限值與跳轉(zhuǎn)值示意圖4是本發(fā)明自動(dòng)曝光控制調(diào)節(jié)過程的示意圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該控制系統(tǒng)包括Sensor(圖像輸入模塊)101、接口模塊102、自動(dòng)曝光控制模塊103以及亮度特征值計(jì)算模塊104。圖像數(shù)據(jù)從Sensor101輸出到亮度特征值計(jì)算模塊104，經(jīng)亮度特征值計(jì)算模塊104計(jì)算得到圖像的亮度特征值，自動(dòng)曝光控制模塊103通過所述亮度特征值判斷當(dāng)前的曝光狀態(tài)是否合適，是否需要調(diào)整，若不合適，則計(jì)算出新的曝光時(shí)間和增益，再將所述新的曝光時(shí)間和增益通過接口模塊102配置到Sensor101，Sensor101將得到的新的圖像數(shù)據(jù)重新輸入亮度特征值計(jì)算模塊104，計(jì)算得到新的圖像亮度特征值，控制系統(tǒng)依照前述步驟依次循環(huán)運(yùn)行，直到得到曝光合適的圖像。其中，接口模塊102與Sensor101是通過IIC或串口傳輸數(shù)據(jù)的，從自動(dòng)曝光控制模塊103得到的配置Sensor101的參數(shù)通過接口模塊102寫入Sensor101中。以下為本發(fā)明所述自動(dòng)曝光控制方法的優(yōu)選實(shí)施方式，分為室內(nèi)和室外兩種情況:(一)當(dāng)曝光環(huán)境是室內(nèi)日光燈或白熾燈等時(shí)，本實(shí)施例以交流電頻率為50Hz為例，如附圖2所示，按照以下的步驟進(jìn)行在步驟S201，設(shè)定初始的曝光時(shí)間、增益值、目標(biāo)亮度值Yt，t及目標(biāo)亮度值范圍Yt。w^、及每一級(jí)曝光時(shí)間所對應(yīng)的增益參數(shù)值GJI)、Gn(m)、Gn(h)，通過軟件將這些參數(shù)配置到自動(dòng)曝光控制模塊103的寄存器，在初始參數(shù)的控制下得到一幅圖像，計(jì)算出它的亮度特征值乙，t，在本實(shí)施例中亮度特征值是指圖像中心部分一定區(qū)域的亮度平均值，且該區(qū)域的大小也在初始狀態(tài)下通過軟件配置寄存器得到；在步驟S202，計(jì)算當(dāng)前亮度特征值Y。_nt與目標(biāo)值Ytarg6t的偏離值Y^lta;在步驟S203，判斷偏離值Yd^是否在容限Yt。i，。。范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟S204，即保持原有的參數(shù)不變，由接口模塊102將原有參數(shù)送入Senser101，完成一次調(diào)整的過程；若所述偏離值Ydsna不在容限Yt^，s范圍內(nèi)，則進(jìn)入下面的步驟；在步驟S205又分為兩種情況，若偏離值Yd^大于零，則曝光太過，應(yīng)該減小曝光參數(shù)，進(jìn)入步驟S206，將按步長G^減小當(dāng)前增益，得到新的增益值G目，再進(jìn)入步驟S208;在步驟S208判斷新的增益是否大于當(dāng)前曝光時(shí)間級(jí)數(shù)對應(yīng)的增益下限G(l)，若是，則進(jìn)入步驟S210，只更新增益值，即令當(dāng)前增益值G。u，t等于G^，曝光時(shí)間保持不變；若否，則進(jìn)入步驟S211，將當(dāng)前增益值G^一更新為低一級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益跳轉(zhuǎn)值G^(m)，同時(shí)曝光時(shí)間降低一級(jí)為T^，其跳轉(zhuǎn)的示意圖如圖4中箭頭A所示；步驟S205的另一種情況是當(dāng)偏離值Yd^小于零時(shí)，表示曝光不夠，進(jìn)入S207按步長G一增加得到新的增益值G^，再進(jìn)入步驟S209;在步驟S209判斷新的增益是否小于當(dāng)前曝光時(shí)間級(jí)數(shù)對應(yīng)的增益上限Gn(h)，若是，則進(jìn)入步驟S212，直接用計(jì)算得到的新增益值G^更新當(dāng)前增益值G。u，t;若否，則進(jìn)入步驟S213，用高一級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益跳轉(zhuǎn)值G^(m)更新當(dāng)前增益值，同時(shí)曝光時(shí)間加一級(jí)為TnH，其跳轉(zhuǎn)的示意圖如圖4中箭頭B所示；從步驟S210或步驟S211或步驟S212或步驟S213或步驟S204得到的當(dāng)前增益值和曝光時(shí)間經(jīng)接口模塊102配置到Sensor101，從而完成一次曝光調(diào)整的過程，得到新的圖像，重新開始下一次的流程。(二)當(dāng)曝光環(huán)境是室外自然光時(shí)，則同樣進(jìn)行如圖2的步驟S201、S202、S203、S204、S205，若偏離值Y爐a大于零，則按S206計(jì)算增益，同法計(jì)算Tnew;若偏離值Yd^小于零，則按S207計(jì)算增益，用同樣的法計(jì)算T目；判斷得到的新的增益值和曝光時(shí)間是否在設(shè)定的可調(diào)范圍內(nèi)，若在，則用此新的增益和曝光時(shí)間更新當(dāng)前的增益和曝光時(shí)間，若否，則直接用極限值更新當(dāng)前的增益和曝光時(shí)間，最后將確定的曝光時(shí)間和增益通過接口模塊102配置Sensor101。本實(shí)施例中所描述的自動(dòng)曝光控制方法，需要確定每一級(jí)曝光時(shí)間L所對應(yīng)的曝光增益值的上下極限值G。(h)和Gn(l)以及跳轉(zhuǎn)f直Gn(m)，目的在于當(dāng)曝光距離目標(biāo)曝光效果接近時(shí)，可以通過在Gn(h)與Gjl)之間調(diào)節(jié)Sensor的電子增益使圖像亮度保持在一定的水平上；而當(dāng)曝光距離目標(biāo)值較遠(yuǎn)時(shí)，單純調(diào)節(jié)增益不能達(dá)到目標(biāo)效果，需要配合調(diào)節(jié)曝光時(shí)間，此時(shí)曝光時(shí)間按照本發(fā)明所述方法在等亮度曲線上從一級(jí)跳轉(zhuǎn)到另一級(jí)，則保證了圖像的亮度變化是連續(xù)的，所述等亮度曲線為如圖3所示的曲線L1、L2、L3、L4、L5。在本實(shí)施例中，等亮度曲線的確定方法是按照下述的步驟預(yù)先計(jì)算得出，再通過軟件配置到自動(dòng)曝光控制模塊103的寄存器中，所述得到等亮度曲線的方法顯著降低了硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，節(jié)省了芯片面積，而且可以根據(jù)不同的Sensor101設(shè)置合適的增益，應(yīng)用更加靈活。在本實(shí)施例中，等亮度曲線的確定步驟如下(1)確定曝光時(shí)間L的最小值和最大值，從而進(jìn)一步確定每一級(jí)的曝光時(shí)間。數(shù)碼攝像頭的幀率與曝光時(shí)間的長短有密切關(guān)系，當(dāng)Tn設(shè)置得太大時(shí)，將導(dǎo)致攝像頭的幀率過低，所以曝光的級(jí)數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來確定。本實(shí)施例以燈光閃爍頻率為50Hz為例，取Tn的最大值為50ms，最小值為10ms，則五級(jí)曝光時(shí)間分別為10ms、20ms、30ms、40ms、50ms，分別用T\、T2、T3、T4、T5表示。(2)確定傳感器電子增益調(diào)節(jié)的最大值G,與最小值G^。最大值G,可以取小于等于Sensor101可以達(dá)到的最大增益值，最小值G^可以取大于等于Sensor101的最小增益值1。本實(shí)施例中G,和G^分別取12和1.0為例進(jìn)行說明。(3)確定最小曝光時(shí)間和最大曝光時(shí)間對應(yīng)的跳轉(zhuǎn)值。在一定范圍內(nèi)，當(dāng)曝光時(shí)間與增益成反比變化，即兩者的乘積保持不變時(shí)，曝光后得到的圖像亮度也基本保持不變，如下式所示Tn*Gn(l)=L*Gn—Jm)①.L*Gn(h)=Tn+1*Gn+1(m)②將G2(1)取為Gin=1.0，G4(h)取為Gax=12，分別代入公式(1)和公式(2)，得到Gjm^2.0、G5(m)=9.6。(4)通過公式③確定其它曝光時(shí)間對應(yīng)的跳轉(zhuǎn)值。Gn(m)=(G5(m)-Gjm))*(Tn-T》/(T5-+Gi(m)③(5)將步驟(4)得到的各個(gè)Gn(m)值代入公式①和公式②，得到除GJ1)和G5(h)之外的所有Gn(l)和Gjh)。按照所述的方法，首先得到如圖3所示的等亮度曲線L1、L5上的跳轉(zhuǎn)值，而等亮度曲線L2、L3、L4上跳轉(zhuǎn)值的確定順序是任意的，由所述等亮度曲線上的跳轉(zhuǎn)值代入公式①和②，得到所述等亮度曲線上的其它點(diǎn)。本實(shí)施例中，以先計(jì)算G4(m)，確定G4(m)所在的等亮度曲線L4，再依次確定等亮度曲線L3，L2，Ll，L5為例。確定等亮度曲線L4:將T^40ms，T產(chǎn)10ms，T5=50ms，以及前述計(jì)算得出的G,(m)和G5(m)代入公式③，得到G4(m)=7.7;將G4(m)、T4、T5代入公式①則得到G5(1)^6.2;將G4(m)、T4、T3代入公式②，則得到G3(h)二10.3。所述同樣的方法，確定等亮度曲線L3:由T^30ms，T產(chǎn)10ms，T5=50ms，以及前述計(jì)算得出的G(m)和G5(m)代入公式(D，得到G3(m)=7.7;將G3(m)、T3、T4代入公式①，得到G4(1)二4.3;將G"m)、T3、L代入公式②，得到G2(h)二8.7。所述同樣的方法，確定等亮度曲線L2:由T^30ms，T^10ms，T5=50ms以及前述計(jì)算得出的G(m)和G5(m)代入公式③，得到G2(m)=3.9;將G2(m)、T2、T3代入公式①，得到G3(1)=2.6;將G2(m)、T2、L代入公式②，得到Gi(h^7.8。確定等亮度曲線L1:將T2、L、G"m)代入公式①，得到&(1)=1.0。確定等亮度曲線L5:將L、T5、Gs(m)代入公式②，得到&01)=12。最后可以將G1(1)設(shè)為Sensor101曝光增益的最小值，或者取為Gin，將G5(h)設(shè)為Sensor101曝光增益的最大值，或者取為"ax。本實(shí)施例中，取^(1)=Grain=l.0,Gs(h)二Gmax=12。如表1所示，按照所述方法，得到各級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的Sensor101曝光增益的上下極限值與跳轉(zhuǎn)值。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表1傳感器電子增益上下極限值與跳轉(zhuǎn)值的示例數(shù)據(jù)本實(shí)施例中，步長G一的自適應(yīng)調(diào)整是通過以下的方法來實(shí)現(xiàn)的。由亮度特征值計(jì)算模塊104得到圖像的亮度特征值乙一與目標(biāo)亮度值Y旨t的差值，再乘以一個(gè)小于1的可配增益因子，得到的自適應(yīng)因數(shù)與配置的步長相乘，即得到所需的自適應(yīng)步長G一，其中配置的步長有三個(gè)，包括室內(nèi)情況下的增益步長、室外情況下的增益步長和曝光時(shí)間的步長。在實(shí)際應(yīng)用中，有些地方的交流電的頻率為60Hz，則室內(nèi)燈光閃爍頻率為120Hz，在這種情況下自動(dòng)曝光的控制和調(diào)節(jié)方法以及等亮度曲線計(jì)算方法與交流電頻率為50Hz時(shí)所述的方法相同，只是室內(nèi)情況下曝光時(shí)間的單位變?yōu)?.3ms，Tn每級(jí)的曝光時(shí)間分別為8.3ms，2*8.3ms，3*8.3ms，4*8.3ms，5*8.3ms，也就是級(jí)數(shù)與燈光閃爍周期8.3ms的乘積。本發(fā)明不局限于上述等亮度曲線的確定方法，以及自適應(yīng)步長G一的計(jì)算公式，其他只要是曝光時(shí)間跳轉(zhuǎn)時(shí)滿足等亮度的情況，以及自適應(yīng)步長與曝光偏離程度成正比的步長確定方法，均屬于本發(fā)明的范圍。另外，計(jì)算圖像的亮度特征并不局限于所述實(shí)施例中在圖像的中心區(qū)域，也可選取一幅圖像中其它位置的一定區(qū)域的亮度平均值，或幾個(gè)區(qū)域的亮度平均值的加權(quán)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，該方法包括如下步驟首先設(shè)定曝光初始參數(shù)，確定目標(biāo)亮度范圍；其次，判斷初始狀態(tài)下圖像的平均亮度值是否在目標(biāo)亮度范圍之內(nèi)，若是，則無需改變曝光時(shí)間和增益值；其特征在于，若否，該方法還包括如下步驟將曝光時(shí)間分為n級(jí)，在每一級(jí)上增益按照一定的步長逐步調(diào)節(jié)，曝光時(shí)間在等亮度曲線上從一級(jí)跳轉(zhuǎn)到另一級(jí)，通過逐步調(diào)整增益與曝光時(shí)間，使圖像亮度特征值進(jìn)入目標(biāo)亮度值范圍內(nèi)。2、如權(quán)利要求l所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述方法將曝光時(shí)間分為n級(jí)，每一級(jí)曝光時(shí)間都對應(yīng)有增益的最大值Gn(h)、最小值Gn(l)和增益的瑕囀值Gn(m);具體為當(dāng)改變的增益值在本級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益最大值Gjh)和最小值a(l)之間時(shí)，按此增益值調(diào)節(jié)曝光；當(dāng)改變的增益值大于本級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益最大值Gn(h)時(shí)，發(fā)生跳轉(zhuǎn)，曝光時(shí)間向高一級(jí)曝光時(shí)間跳轉(zhuǎn)，增益值變?yōu)楦咭患?jí)曝光時(shí)間所對應(yīng)的增益跳轉(zhuǎn)值Gn+1(m);當(dāng)改變的增益值小于本級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益最小值Gn(l)時(shí)，發(fā)生跳轉(zhuǎn)，曝光時(shí)間向低一級(jí)曝光時(shí)間跳轉(zhuǎn)，增益值變?yōu)榈鸵患?jí)曝光時(shí)間所對應(yīng)的增益跳轉(zhuǎn)值Km)。3、如權(quán)利要求2所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，第n級(jí)的曝光時(shí)間L對應(yīng)其增益最大值Gn(h)點(diǎn)，與第n+l級(jí)的曝光時(shí)間Tn+1對應(yīng)其增益跳轉(zhuǎn)值G^(m)點(diǎn)在同一條等亮度曲線上；第n級(jí)的曝光時(shí)間Tn對應(yīng)其增益最小值Gn(l)點(diǎn)，與第n-l級(jí)的曝光時(shí)間對應(yīng)其增益跳轉(zhuǎn)值Gw(m)點(diǎn)在同一條等亮度曲線上。4、如權(quán)利要求l所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述等亮度曲線的確定方法是通過計(jì)算出每一級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益的最大值Gn(h)、瑕囀值Gn(m)和最小值Gn(l)得到，并通過軟件程序配置到寄存器。5、如權(quán)利要求l所述的一種自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述的等亮度曲線上曝光時(shí)間與增益的乘積是常數(shù)。6、如權(quán)利要求l所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述一定步長可以為某一固定值或自適應(yīng)步長，其自適應(yīng)步長根據(jù)圖像與曝光目標(biāo)狀態(tài)的差值來自動(dòng)調(diào)節(jié)。7、如權(quán)利要求6所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述自適應(yīng)步長Gst6P的計(jì)算方法為先求出亮度特征值Y，rent與目標(biāo)亮度YtMg6t的差值，再乘以一小于1的可配增益因子，得到的自適應(yīng)因數(shù)再與配置的步長相乘。8、如權(quán)利要求1至7任一所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，當(dāng)曝光環(huán)境處于室外自然光模式下，該方法所述增益和曝光時(shí)間均按照自適應(yīng)步長調(diào)節(jié)。9、如權(quán)利要求l所述的一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述增益值和曝光時(shí)間均按步長調(diào)整，具體為當(dāng)曝光不足時(shí)，當(dāng)前增益值加上當(dāng)前增益自適應(yīng)步長得到新的增益，當(dāng)前曝光時(shí)間值加上當(dāng)前曝光時(shí)間自適應(yīng)步長得到新的曝光時(shí)間；當(dāng)曝光過度時(shí)，當(dāng)前增益值減去當(dāng)前增益自適應(yīng)步長得到新的增益，當(dāng)前的曝光時(shí)間減去當(dāng)前曝光時(shí)間自適應(yīng)步長得到新的曝光時(shí)間。10、如使用權(quán)利要求1所述方法的自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括傳感器(Sensor)(101)、接口模塊(102)、自動(dòng)曝光控制模塊(103)和亮度特征值計(jì)算模塊(104);圖像數(shù)據(jù)從傳感器(Sensor)(101)輸出到亮度特征值計(jì)算模塊(104),經(jīng)亮度特征值計(jì)算模塊(104)計(jì)算得到圖像的亮度特征值，自動(dòng)曝光控制模塊(103)依據(jù)這個(gè)亮度特征值判斷當(dāng)前的曝光狀態(tài)是否合適，如果合適，則不需要調(diào)整；如果不合適，則計(jì)算出新的曝光時(shí)間和增益，再將此新的曝光時(shí)間和增益通過傳感器接口模塊(102)配置到圖像傳感器(101)，圖像傳感器(101)將得到的新的圖像數(shù)據(jù)重新輸入到圖亮度特征值計(jì)算模塊(104)，并計(jì)算得到新的圖像亮度特征值；按照上述方法依次循環(huán)計(jì)算，直到得到曝光合適的圖像。11、如權(quán)利要求10所述的自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)曝光控制模塊(103)配置有存儲(chǔ)曝光增益的寄存器；所述寄存器配置有每一級(jí)曝光時(shí)間對應(yīng)的增益的最大值Gn(h)、跳轉(zhuǎn)值Gn(m)和最小值aa)。12、如權(quán)利要求10所述的自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述寄存器配置有的參數(shù)為目標(biāo)亮度值Yt，t、目標(biāo)亮度值范圍Yt。lCT_、室內(nèi)情況下增益步長、室外情況下增益步長、室外情況下曝光時(shí)間步長及自適應(yīng)步長的可配因子；所述配置給寄存器的值通過軟件寫入。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)的方法及控制系統(tǒng)，包括以下步驟首先設(shè)定曝光初始參數(shù)，確定目標(biāo)亮度范圍；其次，判斷初始狀態(tài)下圖像的平均亮度值是否在目標(biāo)亮度范圍之內(nèi)，若是，則無需改變曝光時(shí)間和增益值；其特征在于，若否，則將曝光時(shí)間分為n級(jí)，在每一級(jí)上增益按照一定的步長逐步調(diào)節(jié)，曝光時(shí)間在等亮度曲線上從一級(jí)跳轉(zhuǎn)到另一級(jí)，通過逐步調(diào)整增益與曝光時(shí)間的方法，使曝光達(dá)到最優(yōu)。使用本發(fā)明所述方法的控制系統(tǒng)包括傳感器(Sensor)(101)、接口模塊(102)、自動(dòng)曝光控制模塊(103)和亮度特征值計(jì)算模塊(104)；本發(fā)明所述方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單靈活，降低了芯片成本，且在等亮度曲線上的調(diào)整使整個(gè)自動(dòng)曝光過程非常平滑，不會(huì)出現(xiàn)亮暗交錯(cuò)的閃爍現(xiàn)象。文檔編號(hào)H04N5/225GK101359148SQ200710075399公開日2009年2月4日申請日期2007年8月3日優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日發(fā)明者鋮彭,林萬頃,鵬玉,王雅君,嶺石,羅碧強(qiáng)申請人:深圳艾科創(chuàng)新微電子有限公司