CN101431612B - 防闪烁装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防闪烁装置，所述防闪烁装置包括影像感测器、处理器及存储器。所述存储器存储有防闪烁程序，且所述处理器能够执行该防闪烁程序。该防闪烁程序包括：曝光量获取模块，用于获取影像感测器的多次曝光量；分组模块，用于将曝光量分为三组；拟合线模块，用于将每组曝光量拟合为一条光滑的线；交点获取模块，用于获取拟合的线的交点；采样时间模块，用于设定采样时间；特征值获取模块，用于获取特征值；光源频率确定模块，用于根据特征值判断光源频率；以及频率设置模块，用于设置影像感测器的曝光频率。另，本发明还提供一种防闪烁的方法。

Description

防闪烁装置及方法

技术领域

本发明涉及一种防闪烁装置及方法。

背景技术

全世界目前使用的电源频率只有50Hz跟60Hz两种，但数码相机上的影像感测器的曝光频率，一般都是使用30Hz。使用30Hz的影像感测器在60Hz的环境，由于频率有倍数关系，所以不会有显示不同步而出现画面闪烁的问题，但在50Hz的环境下，则会出现画面闪烁的问题，有些设计显示频率时，已经考虑到此问题，因此会有根据出货区域，而去设计不同的显示频率25Hz或30Hz，以满足需要。但是现在许多人会带一部数码相机到不同的国家，因此无法避免一部相机在不同区域出现闪烁的问题。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种避免数码摄像装置出现闪烁的防闪烁的装置及方法。

一种防闪烁装置，所述防闪烁装置包括影像感测器、处理器及存储器。所述影像感测器的曝光频率为30赫兹，曝光时间不为10ms的倍数。所述存储器存储有防闪烁程序，且所述处理器能够执行该防闪烁程序。该防闪烁程序包括：曝光量获取模块，用于获取影像感测器的多次曝光量。分组模块，用于将第3×(n-1)+1次获取的曝光量分为第一组，将第3×(n-1)+2次获取的曝光量分为第二组，将第3×n次获取的曝光量分为第三组，其中n为自然数。拟合线模块，用于将每组曝光量拟合为一条光滑的线。交点获取模块，用于获取三条线中每两条线上相同时间点具有相同曝光量的点作为交点。采样时间模块，用于设定采样时间，该采样时间大于两相邻交点之间的时间段，且小于三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段的总和。特征值获取模块，用于获取采样时间内相交两条拟合成的线相同时间点分别与另一条拟合成的线曝光量的差值作为特征值。光源频率确定模块，用于判断获取的特征值是否均不为零，且正负号都相同，确定光源频率；以及频率设置模块，用于根据判断出的光源频率设置影像感测器的曝光频率。

一种防闪烁的方法，该防闪烁方法适用于曝光频率为30赫兹，曝光时间不为10ms的倍数的影像感测器，包括以下步骤：获取多次曝光量；将第3×(n-1)+1次获取的曝光量分为第一组，将第3×(n-1)+2次获取的曝光量分为第二组，将第3×n次获取的曝光量分为第三组，其中n为自然数；将每组曝光量拟合为一条线；获取三条线中每两条线上相同时间点具有相同曝光量的点作为交点；设定采样时间，该采样时间大于两相邻交点之间的时间段，且小于三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段的总和；获取采样时间内拟合成的两条相交线分别与另一条拟合成的线上同一时间点对应的曝光量的差值作为特征值；根据获取的特征值是否均不为零，且正负号相同，判断光源频率；设置影像感测器的曝光频率。

相较于现有技术，所述的防闪烁装置及方法，其可以通过感测并判断外界光源频率，自动调节影像感测器的曝光频率，从而避免闪烁问题的出现。

附图说明

图1是市电功率波形图。

图2是荧光灯的亮度变化波形图。

图3是影像感测器的曝光时间示意图。

图4是荧光灯亮度变化与影像感测器的曝光状态合成示意图。

图5是影像感测器理论曝光量的波形图。

图6是影像感测器实际曝光量的波形图。

图7是本发明实施方式提供的防闪烁装置的硬件架构图。

图8是本发明实施方式提供的防闪烁程序的功能模块图。

图9是本实施方式中特征值获取的示意图。

图10是本发明实施方式提供的防闪烁装置的防闪烁方法流程图。

具体实施方式

请一并参阅图1图2、图3及图4，图1是50Hz市电的功率波形图，其中横坐标是时间，单位是毫秒(ms)，纵坐标是功率，单位是瓦特(w)。图2是荧光灯的亮度变化波形图，荧光灯的亮度随市电的变化而变化。图3是影像感测器的曝光频率为30Hz，曝光时间为5ms的状态下的曝光时间示意图。图4是荧光灯的亮度与影像感测器曝光时间的合成图。其中涂黑处为影像感测器曝光的时间段。从图中可以发现，在市电50Hz的频率时，荧光灯在各曝光时间内亮度是变化的，所以影像感测器获取的曝光量也不同。因为市电50Hz(20ms)跟CCD30Hz(33.3333ms)的最小公倍数，约是100ms，所以影像感测器的曝光量的大小变化会三次为一周期，呈现周期性变化。

请一并参阅图5和图6，图5为影像感测器理论曝光量的波形图。横坐标是时间，纵坐标为每次曝光的曝光量，其波形为三角波。但实际上，影像感测器的频率并没有刚好是30Hz的整数，即33.33333ms，在后面小数点的部份可能会有点误差，可能只有33.29433ms，所以影像感测器的曝光量波形会改变。图6为影像感测器实际曝光量的波形图。将其第3×(n-1)+1次曝光量连为一条线，将第3×(n-1)+2次曝光量连为一条线，将第3×n次曝光量连为一条线，从获得的三条线可以发现，该三条线呈弦状，且互相交叉，根据这个特性就可以判断光源的频率是50Hz。

请参阅图7，为本实施方式防闪烁装置100较佳实施方式的硬件架构图。该防闪烁装置100可以用于数码相机或数码摄像机，在本实施方式中，所述防闪烁装置100用于数码相机。所述该防闪烁系统包括一个影像感测器11、处理器12及存储器13。所述影像感测器11的曝光频率是30Hz。曝光时间可以是5ms、15ms或25ms。但不为10ms的倍数，因为50Hz的半个周期是10ms，而无法出现弦波状态。在本实施方式中，取曝光时间为5ms。所述存储器13存储有防闪烁程序。所述处理器12能够运行所述防闪烁程序，并改变影像感测器11的曝光频率。

请参阅图8，为本实施方式防闪烁程序20的功能模块图。所述防闪烁程序20包括：一个曝光量获取模块21、一个分组模块22、一个拟合线模块23、一个交点获取模块24、一个采样时间模块25、一个特征值获取模块26、一个光源频率确定模块27、一个频率设置模块28。

所述曝光量获取模块21用于获取影像感测器11的多次曝光量，分组模块22用于将第3×(n-1)+1次获取的曝光量分为第一组，将第3×(n-1)+2次获取的曝光量分为第二组，将第3×n次获取的曝光量分为第三组，其中n为自然数，该自然数可以是连续的，也可以是足够拟合线模块23拟合成光滑线的有间隔的不连续自然数。在本实施方式中，为了让曲线更加贴近实际情况，采用连续的自然数。

拟合线模块23用于将每组曝光量拟合为一条光滑的线。该拟合线模块23以时间为横坐标轴，曝光量为纵坐标轴，将每组曝光量拟合为二维线。交点获取模块24用于获取三条线中每两条线上相同时间点具有相同曝光量的点作为交点。该交点为三组曝光量拟合成的线两两相交的点。采样时间模块25用于设定采样时间，该采样时间大于两个相邻交点之间的时间段，且小于三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段总和。在本实施方式中，两个相邻交点间隔752ms，三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段总和为1504ms。所以该采样时间设定为大于752ms小于1504ms。

特征值获取模块26用于获取采样时间内相交两条拟合成的线相同时间点分别与另一条拟合成的线曝光量的差值作为特征值。该获取可以是将一个采样时间内交点处及该交点前后分别取两相交拟合线上多个曝光量与另一条拟合线上对应时间点曝光量之间的差值作为特征值获取。也可以是将多个采样时间内交点的曝光量与不相交的拟合线上对应时间点的曝光量之间差值作为特征值获取。在本实施方式中，为了缩短运算时间采用前一种方式，即在一个采样时间内取特征值。如图9所示在采样时间段MN内，取交点曝光量A处及该交点前后分别取两相交拟合线上多个曝光量B、C、D及E与另一条拟合线上对应时间点曝光量A’、B’、C’及D’之间的差值作为特征值。

所述光源频率确定模块27用于判断获取的特征值是否均不为零，且正负号都相同，确定光源频率。如果当前的光源频率是50Hz，则特征值可以均是正值，也可以均是负值。在本实施方式中均为负数，所以判断当前光源频率是50Hz。

当判断出当前光源频率是50Hz时，频率设置模块28改变影像感测器的曝光频率，将影像感测器的曝光频率设置为25Hz，否则不改变影像感测器的曝光频率，仍采用30Hz。在本实施方式中，将影像感测器的曝光频率设置为25Hz。

请参阅图10，为本发明实施方式提供的防闪烁装置100的防闪烁方法的流程图。

步骤S11：获取多次曝光量。本实施方式中，为用户可以通过所述曝光量获取模块21获取所述影像感测器11的多次曝光量。

步骤S13：将第3×(n-1)+1次获取的曝光量分为第一组，将第3×(n-1)+2次获取的曝光量分为第二组，将第3×n次获取的曝光量分为第三组，其中n为自然数。在本实施方式中，采用连续的自然数。

步骤S17：将每一组曝光量拟合为一条线。

步骤S23：获取三条线中每两条线上相同时间点具有相同曝光量的点作为交点。该交点为三组曝光量拟合成的线相交的点。

步骤S27：设定采样时间，该采样时间大于两相邻交点之间的时间段，且小于三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段的总和。在本实施方式中，两个相邻交点间隔752ms，三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段总和为1504ms。所以该采样时间设定为大于752ms小于1504ms。

步骤S31：获取采样时间内拟合成的两条相交线分别与另一条拟合成的线上同一时间点对应的曝光量的差值作为特征值。在本实施方式中，将一个采样时间内交点处及该交点前后分别取两相交拟合线上多个曝光量与另一条拟合线上对应时间点曝光量之间的差值作为特征值获取。

在步骤S31中也可以采用将多个采样时间内交点的曝光量与不相交的拟合线上对应时间点的曝光量之间差值作为特征值获取。

步骤S35：根据获取的特征值是否均不为零，且正负号相同，判断光源频率。在本实施方式中，获取的特征值均为负数，所以判断当前光源为50Hz。

步骤S41：设置影像感测器的曝光频率。在本实施方式中，将影像感测器的曝光频率设置为25Hz。

相较于现有技术，所述的防闪烁装置及方法，其可以通过感测并判断外界光源频率，自动调节影像感测器的曝光频率，从而避免闪烁问题的出现。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，只要不偏离本发明的技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种防闪烁装置，所述防闪烁装置包括影像感测器、处理器及存储器，所述影像感测器的曝光频率为30赫兹，曝光时间不为10ms的倍数，该处理器用于：获取影像感测器的多次曝光量；将第3×(n-1)+1次获取的曝光量分为第一组，将第3×(n-1)+2次获取的曝光量分为第二组，将第3×n次获取的曝光量分为第三组，其中n≥1且为自然数；将每组曝光量拟合为一条光滑的线；获取三条线中每两条线上相同时间点具有相同曝光量的点作为交点；设定采样时间，该采样时间大于两相邻交点之间的时间段，且小于三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段的总和；获取采样时间内拟合成的两条相交线分别与另一条拟合成的线上同一时间点对应的曝光量的差值作为特征值；根据获取的特征值是否均不为零，且正负号都相同，确定光源频率；以及根据判断出的光源频率设置影像感测器的曝光频率。

2.如权利要求1所述的防闪烁装置，其特征在于，所述n是连续自然数。

3.如权利要求1所述的防闪烁装置，其特征在于，所述n是能拟合成光滑线的有间隔的不连续自然数。

4.如权利要求1所述的防闪烁装置，其特征在于，所述处理器将一个采样时间内交点处及该交点前后分别取两相交拟合线上多个曝光量与另一条拟合线上对应时间点曝光量之间的差值作为特征值获取。

5.如权利要求1所述的防闪烁装置，其特征在于，所述处理器将多个采样时间内交点的曝光量与不相交的拟合线上对应时间点的曝光量之间差值作为特征值获取。

6.一种防闪烁的方法，该防闪烁方法适用于曝光频率为30赫兹，曝光时间不为10ms的倍数的影像感测器，该方法包括以下步骤：

获取多次曝光量；

将第3×(n-1)+1次获取的曝光量分为第一组，将第3×(n-1)+2次获取的曝光量分为第二组，将第3×n次获取的曝光量分为第三组，其中n≥1且为自然数；

将每组曝光量拟合为一条线；

获取三条线中每两条线上相同时间点具有相同曝光量的点作为交点；

设定采样时间，该采样时间大于两相邻交点之间的时间段，且小于三个相邻交点中两两相邻交点之间的时间段的总和；

获取采样时间内拟合成的两条相交线分别与另一条拟合成的线上同一时间点对应的曝光量的差值作为特征值；

根据获取的特征值是否均不为零，且正负号相同，判断光源频率；

设置影像感测器的曝光频率。

7.如权利要求6述的防闪烁的方法，其特征在于，所述的分组步骤中，n是连续的自然数。

8.如权利要求6述的防闪烁的方法，其特征在于，所述的分组步骤中，n是能拟合成光滑线的有间隔的不连续自然数。

9.如权利要求6述的防闪烁的方法，其特征在于，所述的获取特征值步骤中，将一个采样时间内交点处及该交点前后分别取两相交拟合线上多个曝光量与另一条拟合线上对应时间点曝光量之间的差值作为特征值获取。

10.如权利要求6述的防闪烁的方法，其特征在于，所述的获取特征值步骤中，将多个采样时间内交点的曝光量与不相交的拟合线上对应时间点的曝光量之间差值作为特征值获取。

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