CN100440022C - 行曝光模式下闪烁的判断和消除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种闪烁的判断和消除方法，在摄像时对外部光源进行判断检测进而选择合适的摄像参数设置，以有效的消除画面的闪烁。包括：步骤一、把曝光时间设成1/100秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；步骤二、把曝光时间设成1/120秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；步骤三、分别去除掉上述亮度差值中大于预设阈值一的点；步骤四、把剩下的亮度差分别取平均值后，进行比较；步骤五、若两个平均值的差小于预设阈值二，则是在室外，否则，平均值小的为没有闪烁的情况，把曝光时间设成相应的倍数即可消除闪烁，本发明所述方法不仅在静止的情况下可以得到准确的判断，在缓慢运动的情况下也能判断准确。

Description

行曝光模式下闪烁的判断和消除方法
技术领域
本发明涉及感光器件的曝光技术领域，特别涉及一种感光器件行曝光模式下闪烁(flicker)现象的判断和消除方法。
背景技术
通常我们照明使用的电源都为交流电源，这就导致照明灯的光亮度和在该照明灯照明环境下物体的光照度并不是恒定的。使用不同的交流电，会产生不同频率的人造光源。比如：在使用50Hz的情况下，电流的变化周期为0。02秒，如附图1，由于能量是正值，所以照明灯的光亮度频率为其使用的交流电源频率的两倍，50Hz电源时(PAL制)，其频率为100Hz，用50Hz驱动的光源周期为0。01秒，如附图2。60Hz电源时(NTSC制)，其频率为120Hz。
在数字摄像装置进行工作时，为了适应不同的频率的人造光源和室外自然光，都要对摄像装置的一些参数进行相应的设置，其中一个比较重要的参数是摄像装置的自动曝光时间。当感光器件是行曝光模式时，在灯光下，每一行接收到的光能不一样，可能出现闪烁flicker现象。为了消除这种闪烁，把曝光时间设置在1/100秒(50Hz)或1/120秒(60Hz)的倍数即可。
但是在实际使用的过程中，摄像装置的参数设置和实际的环境光源经常有不匹配的情况发生，画面的闪烁便会随之发生。比如：在50Hz交流电驱动的光源下，摄像装置曝光时间理应总是0.01秒的整数倍。摄像装置的参数设置可能会处在60Hz或者室外自然光情况下的设置状态，此时曝光时间并不是0.01秒的整数倍，于是摄像装置所捕捉的图像上就会出现滚动的暗条纹，这样会严重影响图像质量。同理，在60Hz光源下，光源的闪烁周期应该是1/120秒，所以摄像装置的自动曝光时间理应是1/120秒的整数倍。但如果此时摄像装置参数的设置却处在50Hz光源或者室外自然光情况下的，那么实际的曝光时间也并不是1/120秒的整数倍，同样，在显示的图像上也会出现滚动的暗条纹。对于室外自然光源，不存在闪光周期，期我们可以认为是无穷小，所以曝光时间为任意值时，图像上都不会出现暗条纹。
在有些时候，这种暗条纹非常微弱，使用者通过肉眼很难去进行判断，在对画面质量要求高的操作标准下，这种情况非常讨厌。
现有技术中对闪烁的判断和消除方法通常是这样实现的：在50Hz和60Hz的时候分别取连续的三个亮度差(当前帧和前一帧的亮度差)，分别求和，得到sum_50Hz和sum_60Hz，如果sum_60Hz＞sum_50Hz，则判断当前是50Hz环境，否则是60Hz环境；在静止时，没有闪烁flicker的画面亮度没有什么大的变化，有闪烁flicker的画面亮度由于闪烁flicker的影响变化较大，所以，亮度变化大的就是有闪烁flicker的，上述方法相对有效，但是，在画面有运动时，有没有闪烁flicker的画面亮度变化都很大，而亮度变化大的不一定是有闪烁flicker的，所以这种方法在运动时是无效。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种行曝光模式下闪烁的判断和消除方法，在摄像时对外部光源进行判断检测进而选择合适的摄像参数设置，以有效的消除画面的闪烁。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种行曝光模式下闪烁的判断和消除方法，其特点在于，包括下列步骤：
步骤一、把曝光时间设成1/100秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；
步骤二、把曝光时间设成1/120秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；
步骤三、分别去除掉上述亮度差值中大于预设阈值一的点；
步骤四、把剩下的亮度差分别取平均值后，进行比较；
步骤五、若两个平均值的差小于预设阈值二，则是在室外，否则，平均值小的为没有闪烁的情况，把曝光时间设成相应的倍数即可消除闪烁。
进一步地，步骤三中所述预设阈值一为300000。
进一步地，步骤五中所述预设阈值二为3000。
进一步地，步骤一和步骤二中所述计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差，是通过计算每一帧图像所有像素的亮度平均值来实现的。
进一步地，步骤一和步骤二中所述计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差，是通过计算每一帧图像部分像素的亮度平均值来实现的。
进一步地，上述部分像素可以是隔一行或若干行抽取的行像素。
进一步地，步骤一和步骤二之间的顺序可以互换，没有时间上的必然性。
对比现有技术，原有方法只能在静止的情况下得出较准确的判断，稍有运动就会判断错；本发明所述方法不仅在静止的情况下可以得到准确的判断，在缓慢运动的情况下也能判断准确。
以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明，以使本发明的目的、技术方案、优点和效果更加清楚明白。
附图说明
图1为50Hz情况下电流的变化周期示意图；
图2为50Hz情况下的光源周期示意图；
图3为本发明所述方法的处理流程图；
图4为本发明所述实施例在静止状态下帧数与亮度差的示意图；
图5为本发明所述实施例在运动状态下帧数与亮度差的示意图。
具体实施方式
一些公知的技术将不在这里描述，譬如亮度值的计算方法等，以免对本发明的内容造成不必要的混淆。
如附图3所示，为本发明所述方法一个实施例的处理流程图；我们把曝光时间设置为1/100秒的倍数，取220帧，并计算每一帧与前面相邻帧的亮度差；再把曝光时间设置为1/120秒的倍数，取220帧，并计算每一帧与前面相邻帧的亮度差；在这里我们不计算全部像素的亮度，只抽取部分行的像素，以减少计算量，根据帧数和亮度差，我们可以得到图4和图5，其中图4是静止状态下获取的，图5是运动状态下获取的，横坐标代表帧数，纵坐标代表当前帧与前一帧的亮度差；线1是有闪烁flicker的情况，线2是没有闪烁flicker的情况，但去除一些变化比较剧烈的点后，线1的平均值大于线2的平均值。
然后判断在这些亮度差中是否存在有大于300000的亮度差值，有的话点，就去除这些点，然后分别对剩下的亮度值进行平均，得到曝光时间设置为1/100秒的倍数时的平均值Y1和曝光时间设置为1/120秒的倍数时的平均值Y2；接着比较平均值Y1和平均值Y2，若其差值小于3000，则判断环境为室外；若Y1＜Y2，则判断外部环境为50Hz光源，设置曝光时间为1/100秒的倍数；反之，若Y2＜Y1，则判断外部环境为60Hz光源，设置曝光时间为1/120秒的倍数；我们是从实验中推导出该方法，反过来也可以通过实际得到验证。
本发明所述方法可被用于各种数字摄像领域，应当指出，以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1、一种行曝光模式下闪烁的判断和消除方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一、把曝光时间设成1/100秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；
步骤二、把曝光时间设成1/120秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；
步骤三、分别去除掉上述亮度差值中大于预设阈值一的点；
步骤四、把剩下的亮度差分别取平均值后，进行比较；
步骤五、若两个平均值的差小于预设阈值二，则是在室外，否则，平均值小的为没有闪烁的情况，把曝光时间设成相应的倍数即可消除闪烁。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中所述预设阈值一为300000。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中所述预设阈值二为3000。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一和步骤二中所述计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差，是通过计算每一帧图像所有像素的亮度平均值来实现的。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一和步骤二中所述计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差，是通过计算每一帧图像部分像素的亮度平均值来实现的。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，上述部分像素可以是隔一行或若干行抽取的行像素。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一和步骤二之间的顺序可以互换，没有时间上的必然性。
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