CN101060590B - 一种摄像头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种摄像头装置，包括计算机、USB接口和摄像头，所述摄像头中包括触发模块和参数寄存器，所述触发模块受摄像头上一个按钮的控制，当按钮被按下，所述触发模块接收到控制指令后将所述参数寄存器内的摄像头参数通过USB接口发送到计算机中，当计算机接收到这些参数之后通过USB接口控制摄像头使用接收到的参数。本发明一种暗光摄像头，通过一键设定使摄像头工作在适合自然光不充足的情景。这样也避免了用户自己设定摄像头参数，使那些对计算机和摄像头操作不是很熟悉的人也可以很方便的获得黑暗条件下的最优视频效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像头装置，特别是一种针对暗光情景优化的摄像头装置。
技术背景
目前摄像头领域技术繁多，却鲜有针对特殊场景的简易设定。一般的摄像头的属性页中有很多选项可以让用户自行调节，例如亮度、灰度、对比度、饱和度、锐度等，用户可以根据这些选项的调节使摄像头适应不同的应用环境，比如户外、室内、光线强、光线弱等变化比较大的情况。目前摄像头主要应用于视频聊天，主要应用环境是室内，且晚上用户使用情况相对较多。
摄像头的默认参数设置都是基于光线充足的情况下的设定，以期达到最佳效果。但是夜晚没有自然光的补充，光线比较黯淡，夜晚使用摄像头的用户只能通过调节摄像头上述选项以期达到一个较好的效果，但是用户需要调节几乎所有的参数，且由于绝大部分用户并没有调节经验，经常需要花费大量的时间以期达到最佳效果。由于这样的调节很不方便，往往关机或者重新使用的时候又会出现需要调整的情况，致使很多用户不会去做这件事情，同时调出摄像头的属性页面也是比较专业的做法，很多用户并不知道，这样一来严重影响了使用效果。
有鉴于此，需要一种能够通过简单的操作实现在不同场景下都可以达到最佳画质。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种暗光摄像头装置，可以令用户一键操作实现在特殊环境下的最佳画质应用。
为了达到上述目的，本发明一种摄像头装置，包括触发模块、参数保存模块、参数寄存器、图像形成模块和运行于计算机内的驱动模块，
所述参数寄存器，包括多个可配置图像形成参数；
所述图像形成模块，根据配置好的图像形成参数形成图像；
所述参数保存模块，保存有与图像形成参数对应的成组图像形成参数值；
所述触发模块，受触发后将所述参数保存模块中的一组图像形成参数值发送到计算机中的驱动模块；
所述驱动模块，接收到所述一组图像形成参数值后，根据所述一组图像形成参数值配置相应的图像形成参数。
进一步地，所述图象形成模块包括有图像感光器件和图像处理芯片，所述参数寄存器中多个可配置图像形成参数包括：自动曝光参数、处理芯片全局增益值、感光器件增益值、Gamma值和曝光时间。
进一步地，所述参数保存模块中保存的一组图像形成参数值适用于仅有显示器照明环境下的暗光模式参数，具体为：
自动曝光参数：关闭；
芯片全增益值：160(取值范围0～255)；
感光器件增益值：127(取值范围0～255)；
Gamma值：5(取值范围0～5)；
曝光时间：255(取值范围0～255)。
进一步地，所述参数保存模块中保存的一组图像形成参数值适用于有微弱辅助灯光环境下的弱光模式参数，具体为：
自动曝光参数：关闭；
芯片全增益值：140(取值范围0～255)；
感光器件增益值：110(取值范围0～255)；
Gamma值：5(取值范围0～5)；
曝光时间：255(取值范围0～255)。
进一步地，所述触发模块为摄像头驱动属性页面中的按钮。
进一步地，所述触发模块为摄像头外的物理按钮。
进一步地，所述装置还包括有与计算机建立通讯的USB接口模块。
本发明一种暗光摄像头，通过一键设定使摄像头工作在适合自然光不充足的情景。这样也避免了用户自己设定摄像头参数，使那些对计算机和摄像头操作不是很熟悉的人也可以很方便的获得黑暗条件下的最优视频效果。
附图说明
图1是本发明暗光摄像头的结构框图。
具体实施方式
请参看图1所示，本发明提供了一种摄像头装置100，其包括运行于计算机10内的驱动模块11和物理摄像头设备20，在驱动模块11与物理摄像头设备20之间通过USB接口来实现通讯。在物理摄像头设备20中包括触发模块21、参数寄存器22、参数保存模块23和图像形成模块24。
参数寄存器22中包括多个可配置图像形成参数；
图像形成模块24，用来根据配置好的图像形成参数形成图像；
参数保存模块23，用来保存有与图像形成参数对应的成组图像形成参数值；
触发模块21，用来受触发后将所述参数保存模块中的一组图像形成参数值通过USB接口发送到计算机中的驱动模块；
所述驱动模块，用来在接收到所述一组图像形成参数值后，通过USB接口用所述一组图像形成参数值配置相应的图像形成参数。
所述图象形成模块包括有图像感光器件和图像处理芯片。
所述可配置图像形成参数具体包括有：自动曝光参数、处理芯片全局增益值、感光器件增益值、Gamma值和曝光时间。
自动曝光参数，用于决定是否采用自动曝光模式，通常被配置为“是”或“否”，分别代表是采用自动曝光模式和不采用自动曝光模式。如果被配置为“是”，系统会根据当时的环境和用户需要自动对曝光时间控制；如果被配置为“否”，则需要手动对曝光时间进行设定。
感光器件增益值，是感光器件对其采集像素值的增益，用于确定感光器件输出像素的亮度；在一个具体的实施例中，其范围为0-255，默认值根据感光器件的不同而不同，一般为50左右，与芯片全局增益值类似，是是感光器件对获取的象素点的放大倍数调整，也可以对图像亮度进行调整，一般来说芯片全局增益值和感光器件的增益值是配合使用的，否则会造成比较严重的失真；
处理芯片全局增益值，是图像处理芯片对其输入像素值进行增益的值，用于确定处理芯片输出像素的亮度；在一个具体的实施例中，其调整范围为0-255，默认值为60，这是用来在芯片上调整像每个素点的放大倍数，通过调整这个值来调整整幅图像的亮度增加或者减少；
Gamma值，用于确定摄像头输出像素的色度；在一个具体的实施例中，其范围为0-5，默认值为3，Gamma值是用来调整Gamma曲线的参数，Gamma曲线是用来抑制暗点和亮点像素值，适当放大处于中间色度的像素值，使画面更艳丽的参数，更大的Gamma值对暗点和亮点的抑制则更加明显；
曝光时间，用于在自动曝光参数为否时确定图像传感器件的感光时间。在一个具体的实施例中，其取值范围为0-255，当自动曝光被关闭之后，曝光时间可调，同相机曝光时间一样，摄像头的曝光时间是一帧图像的曝光时间，曝光时间越长，则进光量越多，画面则会相对亮一些。
我们平时所熟知的一些对摄像头设备调整的参数，比如饱和度、明暗以及对比度等等都是通过上述参数组合得到的。比如需要更亮的图像则需要增加芯片全局增益和感光器件增益，如果需要增加对比度则需要调整Gamma值更多地抑制明暗点，增强中间亮度的点。
任何一种图像的调整都是对以上几个参数的调整组合，因此通过调整上述参数值组就可以调整所有的图像参数。
在一个具体的实施例中，所述摄像头包括一个控制按钮，规定按一下为进入暗光模式，按第二下恢复默认设置。所谓暗光，指的是夜晚室内环境中只有显示器的亮光，并无其他辅助光源的情况。
所述参数寄存器22优选地存有在暗光模式下摄像头的各种参数值如下：
1.自动曝光参数：关闭；
2.芯片全增益值：160；
3.感光器件增益值：127；
4.Gamma值：5；
5.曝光时间：255。
这些参数值成组的存储在所述参数保存模块23中，当按下按钮后保存模块将上述参数保存模块中的图像形成参数值组通过USB接口发送到计算机10中的驱动模块11。所述驱动模块11，在接收到所述一组图像形成参数值后，通过USB接口用所述一组图像形成参数值对图象形成模块中配置相应的图像形成参数。
在另一个优选的实施例中，所述暗光摄像头包括一种弱光模式。所谓弱光模式指的是室内光除了荧屏亮光之外还有吊顶荧光灯。在这种情况下，所述参数寄存器22优选地存有在弱光模式下摄像头的各种参数：
1.自动曝光参数：关闭；
2.芯片全增益值：140；
3.感光器件增益值：110；
4.Gamma值：5；
5.曝光时间：255。
在另一个优选的实施例中，所述暗光摄像头还包括一种用户设定模式，当进入到用户设定模式的时候，用户可以根据自己当时的环境和喜好来设定上述参数的大小，更适用于高级用户的需求。
控制按钮的操作可以采用按一下进入到暗光模式，按第二下进入到弱光模式，按第三下恢复默认设置；或者通过双击、单击组合控制；或者通过增加按钮的方法来达到模式切换的目的。
控制按钮可以为在摄像头上的一个实体按钮，也可以是在摄像头属性页面上的一个按钮。
需要指出的是，暗光模式是一种特定环境下的优选模式，其带来的负面影响也是有的，比如当芯片全局增益或者感光器件寄存器增益增加的时候，图像噪声将会增加，而曝光时间的增加则会牺牲帧率，其结果就会带来画面不连贯。即便如此，在使用者感官上来画面质量会比默认状态下的画面质量要高很多，因此其意义是非常重大的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种摄像头装置，包括运行于计算机内的驱动模块和物理摄像头设备，在驱动模块与物理摄像头设备之间通过USB接口来实现通讯，所述物理摄像头设备中包括触发模块、参数保存模块、参数寄存器和图像形成模块，
所述参数寄存器，包括多个可配置图像形成参数；
所述图像形成模块，根据配置好的图像形成参数形成图像；
所述参数保存模块，保存有与图像形成参数对应的成组图像形成参数值；
所述触发模块，受触发后将所述参数保存模块中的一组图像形成参数值发送到计算机中的驱动模块；
所述驱动模块，接收到所述一组图像形成参数值后，根据所述一组图像形成参数值配置相应的图像形成参数，所述成组图像形成参数值或一组图像形成参数值用于调整所述图像形成参数使所述摄像头装置适应暗光或弱光环境，所述图像形成模块包括有图像感光器件和图像处理芯片，所述参数寄存器中多个可配置图像形成参数包括：自动曝光参数、处理芯片全局增益值、感光器件增益值、Gamma值和曝光时间。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参数保存模块中保存的一组图像形成参数值适用于仅有显示器照明环境下的暗光模式参数，具体为：
自动曝光参数：关闭；
芯片全增益值的取值范围为0～255；
感光器件增益值的取值范围为0～255；
Gamma值的取值范围为0～5；
曝光时间的取值范围为0～255。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
芯片全增益值为160；
感光器件增益值为127；
Gamma值为5；
曝光时间为255。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参数保存模块中保存的一组图像形成参数值适用于有微弱辅助灯光环境下的弱光模式参数，具体为：
自动曝光参数：关闭；
芯片全增益值的取值范围为0～255；
感光器件增益值的取值范围为0～255；
Gamma值的取值范围为0～5；
曝光时间的取值范围为0～255。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
芯片全增益值为140；
感光器件增益值为110；
Gamma值为5；
曝光时间为255。
6.根据权利要求2或4所述的装置，其特征在于，所述触发模块为摄像头驱动属性页面中的按钮。
7.根据权利要求2或4所述的装置，其特征在于，所述触发模块为摄像头外的物理按钮。
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