CN102045584A - 图像传感器的坏点检测图像的获取方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子电路领域，公开了一种图像传感器的坏点检测图像的获取方法及其装置。本发明中，利用曝光配置参数对图像的曝光程度进行了控制，由于无论是亮坏点、暗坏点还是不一致点，它们对光线的敏感程度都和周围的感光源不一样，因此当采用曝光的方法控制图像的亮暗程度时，这些点和周围点的差别会变得更明显，使得不一致点更容易被检测出来。也就是说，可以使得获取的图像有效地突显出不同程度损坏和不同色彩的图像传感器坏点，提高了坏点检测的稳定性和可靠性，减少坏点漏检。而且，操作简单，几乎不需要任何的准备即可实现。

Description

图像传感器的坏点检测图像的获取方法及其装置

技术领域

本发明涉及电子电路领域，特别涉及图像传感器的坏点检测技术。

背景技术

随着社会的发展和技术的进步，在智能交通方面越来越离不开数字视频和图像产品，而图像传感器的质量对视频产品和图像质量的好坏有着至关重要的影响。由于半导体制造工艺和原材料的差异，通常电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)或多或少都会存在些坏点；这些坏点可能是亮坏点也可能是暗坏点，其原因在于坏点的感光源可能和电源或者地线短接了，因此对周围环境的光照不敏感。

但是在实际情况中，还有一类坏点介于亮点和暗点之间，在本发明中将这类坏点称为不一致点，不一致点的亮暗会随着周围的亮暗而相应的变化，但是不一致点的感光源对周围光线的反应和周围正常点的感光源不一致，不一致点的像素始终比周围正常的像素更亮些或更暗些。通常情况下，采用暗背景和亮背景相结合的阈值检测方法能够检测出亮坏点和暗坏点，但是由于不一致点和周围像素的亮暗程度相当，通过阈值判断的方法就会失效，从而容易导致漏检。

公开号为CN101705050A的申请文件，公开了一种图像传感器坏点检测方法和系统，它利用多个图像传感器对多个不同颜色的单色面板分别采集相应的单色图像，并分别对各个单色图像进行像素分析，将得到的各个单色图像的坏点坐标记录在各个单色坏点列表中，通过比较所述各个单色坏点列表，综合确定出所述图像传感器的坏点坐标。

然而，上述方案虽然在一定程度提高了坏点检测的准确度，但是对于不明显的坏点仍然无法准确检测，比如说，不能有效检测介于亮暗坏点之间的不一致点。具体地说，不一致点的感光源对周围光线的反应和周围感光源不一致，始终比周围的像素更亮些或更暗些。通过直接阈值判断很难有效检测出，并且降低检测阈值时也很容易将噪声误检。将图像传感器对着多个不同颜色的单色面板分别采集相应的单色图像，在各自单色图像中分析坏点，一定程度上可以提高坏点检测的完备性，但是不能真正有效地检测到不一致点，同时针对不同色板的拍摄会受到更多外界环境光照等因素的影响，从而对环境要求较高，坏点检测容易受到干扰。

另外，如果需要对着不同颜色的面板进行坏点检测，除了需要考虑一种有效地控制环境光照等影响因素的方法之外，还要准备合适的颜色面板，并且对颜色面板的表面清洁程度有很严格的要求，不能有污渍，否则会影响到坏点检测的效果，因此在操作上也极其不变，将对坏点检测工作的效率造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器的坏点检测图像的获取方法及其装置，以提高坏点检测的稳定性和可靠性，减少坏点漏检。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种图像传感器的坏点检测图像的获取方法，包含以下步骤：

A、获取当前的曝光配置参数；

B、将获取的曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中；

C、从图像传感器的图像输出端口接收图像数据。

本发明的实施方式还提供了一种图像传感器的坏点检测图像的获取装置，包含：

曝光配置参数获取模块，用于获取当前的曝光配置参数；

曝光配置参数设置模块，用于将曝光配置参数获取模块获取的曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中；

图像接收模块，用于在曝光配置参数设置模块完成对控制寄存器的设置后，从图像传感器的图像输出端口接收图像数据。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

利用曝光配置参数对图像的曝光程度进行了控制，由于无论是亮坏点、暗坏点还是不一致点，它们对光线的敏感程度都和周围的感光源不一样，因此当采用曝光的方法控制图像的亮暗程度时，这些点和周围点的差别会变得更明显，使得不一致点更容易被检测出来。也就是说，可以使得获取的图像有效地突显出不同程度损坏和不同色彩的图像传感器坏点，提高了坏点检测的稳定性和可靠性，减少坏点漏检。而且，操作简单，几乎不需要任何的准备即可实现。

进一步地，可以通过手动曝光方式控制图像传感器的曝光增益和曝光快门获取不同亮暗程度的图像，也可以在开启自动曝光的情况下，通过自动计算曝光增益值和曝光快门值，获取不同亮暗程度的图像。使得本发明的实施方式可灵活多变地实现。

进一步地，自动曝光时只需要改变环境的光照强度就可以获得不同曝光增益和不同曝光快门控制下不同亮暗程度的图像，从而可以在简化操作的基础上提高坏点检测的效率和精度。

进一步地，在从图像传感器的图像输出端口接收图像数据之前，先检测对控制寄存器的设置是否成功，如果设置成功，则再从图像传感器的图像输出端口接收图像数据之前，如果设置失败，则重新对控制寄存器进行设置。可有效确保曝光配置参数的设置成功。

进一步地，在检测对控制寄存器的设置是否成功时，可以通过比较控制寄存器中的值与该控制寄存器需被设置的值是否相同，得到设置是否成功的检测结果。简单易行，便于实施。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的图像传感器的坏点检测图像的获取方法流程图；

图2是根据本发明第一实施方式中的将曝光配置参数组存储在原先配有的存储空间中的示意图；

图3是根据本发明第一实施方式中的利用人机交互方式由外界输入曝光配置参数组的示意图；

图4是根据本发明第三实施方式的图像传感器的坏点检测图像的获取装置结构示意图；

图5是根据本发明第四实施方式的图像传感器的坏点检测图像的获取装置结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种图像传感器的坏点检测图像的获取方法，可应用在对图像传感器进行坏点检测的装置中，具体流程如图1所示。

在步骤110中，获取当前的曝光配置参数，在本实施方式中，从用户自定义的曝光配置参数中获取曝光增益和曝光快门值的大小。具体地说，由用户根据需检测的不同坏点属性，预先配置不同的曝光配置参数组，每组曝光配置参数组中包含曝光增益值和曝光快门值。在本步骤中，从用户预先配置的曝光配置参数组中，获取一组曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。

也就是说，用户可以根据检测的坏点属性不同，设置不同特性的多组曝光配置参数。坏点属性可以包括亮坏点、暗坏点和不一致点。其中，不一致点还可以进一步分为亮的不一致点和暗的不一致点，亮的不一致点指的是比周围像素点的亮度值高但是又没有亮坏点的亮度值高的坏点，暗的不一致点指的是比周围像素点的亮度值低但是又没有暗坏点的亮度值低的坏点。依据坏点属性的曝光参数设置主要遵循的原则是尽量使具有该坏点属性的坏点尽可能地突显出来。比如说，为亮坏点设置的曝光配置参数组中，曝光增益值较小，曝光快门值较大，使得图像传感器生成曝光程度较小的偏暗图像；为暗坏点设置的曝光配置参数组中，曝光增益值较大，曝光快门值较小，使得图像传感器生成曝光程度较大的偏亮图像。类似地，为亮的不一致点设置的曝光配置参数组中，曝光增益值相对为亮坏点设置的曝光增益值较大，但较正常的曝光增益值仍较小，曝光快门值相对为亮坏点设置的曝光快门值较小，但较正常的曝光快门值仍较大；为暗的不一致点设置的曝光配置参数组中，曝光增益值相对为暗坏点设置的曝光增益值较小，但较正常的曝光增益值仍较大，曝光快门值相对为暗坏点设置的曝光快门值较大，但较正常的曝光快门值仍较小。假设用户预设了N组曝光配置参数组，这N组曝光配置参数组可以存储在摄像机原先配有的存储空间中，如flash(闪存)中，如图2所示；也可以利用摄像机的人机交互方式由外界输入，如图3所示。

接着，在步骤120中，将获取的曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中。即按照图像传感器固有的寄存器地址，在相应的控制寄存器中分别写入曝光增益值和曝光快门值。如在用于控制曝光增益的寄存器中写入获取到的曝光增益值，在用于控制曝光快门的寄存器中写入获取到的曝光快门值。寄存器的设置取决于需要进行坏点检测的图像传感器的具体类型和型号，有的图像传感器需要设置两个寄存器，有的图像传感器需要设置四个寄存器，实际操作时视具体情况而定。可以由人机交互的方式对相应控制寄存器进行设置，也可以由摄像机内部程序对相应控制寄存器自动设置，具体实现方式，属于本领域的公知常识，在此不再赘述。

接着，在步骤130中，检测控制寄存器的设置是否成功，如果设置成功，则进入步骤140，从图像传感器的图像输出端口接收图像数据；如果设置失败，则回到步骤120。在本实施方式中，通过读取相关寄存器中的值，确认当前曝光增益值和曝光快门值的设置是否成功。具体地说，读取图像传感器的控制寄存器中的值，如果读取到的控制寄存器中的值与该控制寄存器需被设置的值相同，则判定设置成功。如果读取到的控制寄存器中的值与该控制寄存器需被设置的值不同，则判定设置失败。通过对设置的寄存器进行回读和确认操作，可有效确保曝光增益值和曝光快门值设置成功。而且，通过比较控制寄存器中的值与该控制寄存器需被设置的值是否相同，判定设置是否成功。简单易行，便于实施。

此外，本领域技术人员可以理解，为了在采集图像数据之前确认当前的曝光参数确实生效，除了可以采用上述查询相关寄存器中的值是否和需要设置的曝光值相同的方式外，也可以采用经验的方式等待若干时间后确认设置成功，一般可以参考网络传输时间、器件响应时间等，比如等待1s后确认设置成功。

当确认曝光参数设置成功后，进入步骤140，从图像传感器的图像输出端口接收图像数据。也就是说，人机交互终端或者摄像机自身可以从图像数据端口提取一帧或者多帧图像数据。接收到的图像数据即为用于对图像传感器进行坏点检测的坏点检测图像，可以是YUV、RGB、LAB或者Bayer格式。

本领域技术人员可以理解，在获取到坏点检测图像后，后续即可采用各种坏点检测方法对图像传感器进行坏点检测，比如说，将接收到的图像数据传输到人机交互终端，用于后续坏点检测的分析，或者，在摄像机内部进行相关的坏点检测等后续操作。当前曝光配置参数控制下的图像提取的帧数可以根据后续的坏点检测方法而定。而且，步骤110至步骤140可以根据后续坏点检测的需求执行多次，并获得更多的不同曝光配置参数控制的图像用于后续坏点检测的分析，直至获取到进行图像传感器的坏点检测所需的所有图像数据。

不难发现，在本实施方式中，利用曝光配置参数对图像的曝光程度进行了控制，由于无论是亮坏点、暗坏点还是不一致点，它们对光线的敏感程度都和周围的感光源不一样，因此当采用曝光的方法控制图像的亮暗程度时，这些点和周围点的差别会变得更明显，使得不一致点更容易被检测出来。也就是说，可以使得获取的图像有效地突显出不同程度损坏和不同色彩的图像传感器坏点，提高了坏点检测的稳定性和可靠性，减少坏点漏检。而且，操作简单，几乎不需要任何的准备即可实现。

本发明第二实施方式涉及一种图像传感器的坏点检测图像的获取方法。第二实施方式与第一实施方式基本相同，区别主要在于：

在第一实施方式中，从用户自定义的曝光配置参数中获取曝光增益和曝光快门值的大小，即通过手动曝光方式控制图像传感器的曝光增益和曝光快门获取不同亮暗程度的图像。

然而在第二实施方式中，是通过自动曝光方式控制图像传感器的曝光增益和曝光快门获取不同亮暗程度的图像。

具体地说，在获取当前的曝光配置参数之前，可以通过改变光源的强度或改变光圈孔径的大小，控制当前的光照强度。然后，通过自动曝光的方式，根据已有的自动曝光算法自动计算曝光增益值和曝光快门值，将计算得到的曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。

由此可见，既可以通过手动曝光方式控制图像传感器的曝光增益和曝光快门获取不同亮暗程度的图像；也可以在开启自动曝光的情况下，通过自动计算曝光增益值和曝光快门值，获取不同亮暗程度的图像。使得本发明的实施方式可灵活多变地实现。

而且，采用自动曝光时只需要改变环境的光照强度就可以获得不同曝光增益和不同曝光快门控制下不同亮暗程度的图像，从而可以在简化操作的基础上提高坏点检测的效率和精度。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

本发明第三实施方式涉及一种图像传感器的坏点检测图像的获取装置。图4是该图像传感器的坏点检测图像的获取装置的结构示意图，包含：

曝光配置参数获取模块，用于获取当前的曝光配置参数，曝光配置参数包含曝光增益值和曝光快门值。

曝光配置参数设置模块，用于将曝光配置参数获取模块获取的曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中。

图像接收模块，用于在曝光配置参数设置模块完成对控制寄存器的设置后，从图像传感器的图像输出端口接收图像数据。

具体地说，本实施方式中还包含设置检测模块，用于检测曝光配置参数设置模块对控制寄存器的设置是否成功，并在检测到设置失败时，指示曝光配置参数设置模块重新将曝光配置参数获取模块获取的曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中，在检测到设置成功时，指示图像接收模块从图像传感器的图像输出端口接收图像数据。

本实施方式中的曝光配置参数获取模块从用户预先配置的曝光配置参数组中，获取一组曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。其中，曝光配置参数组由用户根据需检测的坏点属性预先配置，不同的曝光配置参数组对应不同的坏点属性，坏点属性包含：亮坏点、不一致点、暗坏点。

值得一提的是，本实施方式的获取装置还可以包含：

重复触发模块，用于在图像接收模块从图像传感器的图像输出端口接收图像数据后，重新触发曝光配置参数获取模块，直至获取到进行图像传感器的坏点检测所需的所有图像数据。

不难发现，第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第四实施方式涉及一种图像传感器的坏点检测图像的获取装置。图5是该图像传感器的坏点检测图像的获取装置的结构示意图。

第四实施方式与第三实施方式基本相同，区别主要在于：在第三实施方式中，曝光配置参数获取模块从用户预先配置的曝光配置参数组中，获取一组曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。即通过手动曝光方式控制图像传感器的曝光增益和曝光快门获取不同亮暗程度的图像。

然而在第四实施方式中，是通过自动计算曝光增益值和曝光快门值，获取不同亮暗程度的图像。

具体地说，如图5所示，本实施方式的图像传感器的坏点检测图像的获取装置还包含：光照模块，用于通过改变光源的强度或改变光圈孔径的大小，控制当前的光照强度。当然，该光照模块还可以在不采用自然光或室内环境光时，为本实施方式的获取装置提供光源。

曝光配置参数获取模块在光照模块控制的当前光照强度下，根据自动曝光算法自动计算曝光增益值和曝光快门值，将计算得到的曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。

不难发现，第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合是才解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种图像传感器的坏点检测图像的获取方法，其特征在于，包含以下步骤：

A、获取当前的曝光配置参数；

B、将获取的所述曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中；

C、从所述图像传感器的图像输出端口接收图像数据。

2.根据权利要求1所述的图像传感器的坏点检测图像的获取方法，其特征在于，所述曝光配置参数包含曝光增益值和曝光快门值。

3.根据权利要求2所述的图像传感器的坏点检测图像的获取方法，其特征在于，由用户根据需检测的不同坏点属性，预先配置不同的曝光配置参数组，每组曝光配置参数组中包含曝光增益值和曝光快门值；其中，所述坏点属性包含：亮坏点、不一致点、暗坏点。

所述步骤A中，包含以下子步骤：

从用户预先配置的曝光配置参数组中，获取一组曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。

4.根据权利要求2所述的图像传感器的坏点检测图像的获取方法，其特征在于，所述步骤A中，包含以下子步骤：

根据自动曝光算法自动计算曝光增益值和曝光快门值，将计算得到的曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。

5.根据权利要求4所述的图像传感器的坏点检测图像的获取方法，其特征在于，在所述步骤A之前，还包含以下步骤：

通过改变光源的强度或改变光圈孔径的大小，控制当前的光照强度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像传感器的坏点检测图像的获取方法，其特征在于，在所述步骤B之后，所述步骤C之前，还包含以下步骤：

检测所述控制寄存器的设置是否成功，如果设置成功，则再进入所述步骤C；如果设置失败，则回到所述步骤B。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的图像传感器的坏点检测图像的获取方法，其特征在于，还包含以下步骤：

重复执行所述步骤A至步骤C，直至获取到进行图像传感器的坏点检测所需的所有图像数据。

8.一种图像传感器的坏点检测图像的获取装置，其特征在于，包含：

曝光配置参数获取模块，用于获取当前的曝光配置参数；

曝光配置参数设置模块，用于将所述曝光配置参数获取模块获取的所述曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中；

图像接收模块，用于在所述曝光配置参数设置模块完成对控制寄存器的设置后，从所述图像传感器的图像输出端口接收图像数据。

9.根据权利要求8所述的图像传感器的坏点检测图像的获取装置，其特征在于，所述曝光配置参数包含曝光增益值和曝光快门值。

10.根据权利要求9所述的图像传感器的坏点检测图像的获取装置，其特征在于，所述曝光配置参数获取模块从用户预先配置的曝光配置参数组中，获取一组曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数；其中，所述坏点属性包含：亮坏点、不一致点、暗坏点。

其中，所述曝光配置参数组由用户根据需检测的坏点属性预先配置，不同的曝光配置参数组对应不同的坏点属性。

11.根据权利要求9所述的图像传感器的坏点检测图像的获取装置，其特征在于，所述曝光配置参数获取模块在获取当前的曝光配置参数时，根据自动曝光算法自动计算曝光增益值和曝光快门值，将计算得到的曝光增益值和曝光快门值作为当前的曝光配置参数。

12.根据权利要求11所述的图像传感器的坏点检测图像的获取装置，其特征在于，所述图像传感器的坏点检测图像的获取装置还包含：

光照模块，用于通过改变光源的强度或改变光圈孔径的大小，控制当前的光照强度；

所述曝光配置参数获取模块在所述光照模块控制的当前光照强度下，根据自动曝光算法自动计算曝光增益值和曝光快门值。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的图像传感器的坏点检测图像的获取装置，其特征在于，所述图像传感器的坏点检测图像的获取装置还包含：

设置检测模块，用于检测所述曝光配置参数设置模块对控制寄存器的设置是否成功，并在检测到设置失败时，指示所述曝光配置参数设置模块重新将所述曝光配置参数获取模块获取的所述曝光配置参数设置到图像传感器的相应控制寄存器中，在检测到设置成功时，指示所述图像接收模块从所述图像传感器的图像输出端口接收图像数据。

14.根据权利要求8至12中任一项所述的图像传感器的坏点检测图像的获取装置，其特征在于，所述图像传感器的坏点检测图像的获取装置还包含：

重复触发模块，用于在所述图像接收模块从所述图像传感器的图像输出端口接收图像数据后，重新触发所述曝光配置参数获取模块，直至获取到进行图像传感器的坏点检测所需的所有图像数据。

Images