CN103929598B - 一种自动曝光方法及摄像头模组检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动曝光方法及摄像头模组检测方法，通过判定亮度对照值在亮度标准范围之内，以确认自动曝光完成，并实时监测环境变化。并采用上述自动曝光方法，在摄像头模组出货之前，对摄像头模组进行检测，通过检测影响摄像头模组输出图像数据的因素是否合格，以检测摄像头模组在不同环境亮度下，图像亮度是否达到了预定的要求，方便了摄像头模组在出货时的检测，避免了不合格的摄像头模组流入市场，对使用包括不合格摄像头模组的电子设备造成不良影响的情况。

Description

一种自动曝光方法及摄像头模组检测方法

技术领域

本发明涉及摄像头模组技术领域，更具体地说，涉及一种自动曝光方法及摄像头模组检测方法。

背景技术

随着摄像头模组的发展，目前摄像头模组中主流的感光芯片为了提高感光面积和缩小芯片体积，一般都不带有图像处理器，所以摄像头模组输出的图像数据都是光电感应转换出的原始数据，大部分效果没有经过处理，特别是摄像头模组没有自动调节曝光所带来的影响，摄像头模组输出的图像数据在不同环境下不能达到亮度要求，为摄像头模组在出货检测时带来了很多不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种自动曝光方法及摄像头模组检测方法，在摄像头模组出货前进行检测，检测摄像头模组在不同环境亮度下，图像亮度可以达到预定要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动曝光方法，包括步骤：

S1、对目标进行曝光，并确定目标的亮度标准范围值；

S2、获取感光芯片的曝光时间和亮度增益值，以及所述曝光时间和亮度增益值对应的亮度对照值；

S3、判断所述亮度对照值是否在所述亮度标准范围值内，如果是，则自动曝光完成，并进入步骤S2；如果否，则进入步骤S4；

S4、调整所述亮度增益值和所述曝光时间为最优亮度增益值和最优曝光时间，直到所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内；

S5、将所述最优亮度增益值和所述最优曝光时间写入所述感光芯片，进入步骤S2。

优选的，步骤S4具体包括步骤：

S41、设置最小的亮度增益值，计算出使所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内的预测曝光时间；

S42、判断所述预测曝光时间是否超出极限曝光时间，如果是，则进入步骤S43；如果否，则所述最小的亮度增益值为所述最优亮度增益值，所述预测曝光时间为所述最优曝光时间，进入步骤S5；

S43、将所述曝光时间调整为所述极限曝光时间，同时调整所述亮度增益值的倍数，直到所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内；

S44、判断所述亮度增益值是否超出极限亮度增益值，如果是，则进入步骤S45；如果否，则调整后的所述亮度增益值为最优亮度增益值，所述极限曝光时间为所述最优曝光时间，进入步骤S5；

S45、将所述极限亮度增益值和所述极限曝光时间写入所述感光芯片，进入步骤S2。

优选的，所述最小的亮度增益值为1倍。

一种摄像头模组测试方法，包括步骤：

A1、对所述摄像头模组上电；

A2、采用权利要求1-3任意一项所述的自动曝光方法对所述摄像头模组进行自动曝光调节；

A3、测试所述摄像头模组的解像力是否符合标准，如符合，则进入步骤A4；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

A4、采用权利要求1-3任意一项所述的自动曝光方法对所述摄像头模组进行自动曝光调节；

A5、测试所述摄像头模组的Shading,RGB灵敏度和污点是否符合标准，如符合，则进入步骤A6；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

A6、测试全黑环境下所述摄像头模组的亮点和黑电平是否符合标准，如符合，则进入步骤A7；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

A7、测试完成，所述摄像头模组合格。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的自动曝光方法及摄像头模组检测方法，通过判定亮度对照值在亮度标准范围之内，以确认自动曝光完成，并实时监测环境变化。并采用上述自动曝光方法，在摄像头模组出货之前，对摄像头模组进行检测，通过检测影响摄像头模组输出图像数据的因素是否合格，以检测摄像头模组在不同环境亮度下，图像亮度是否达到了预定的要求，方便了摄像头模组在出货时的检测，避免了不合格的摄像头模组流入市场，对使用包括不合格摄像头模组的电子设备造成不良影响的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例提供的一种自动曝光方法的流程图；

图2为本实施例提供的一种曝光值和亮度值的线性关系图。

具体实施方式

正如背景技术所述，目前摄像头模组中主流的感光芯片为了提高感光面积和缩小芯片体积，一般都不带有图像处理器，所以摄像头模组输出的图像数据都是原始数据，没有自动曝光等功能，为摄像头模组在出货检测时带来了很多不便。

基于此，本发明提供了一种自动曝光方法，以克服现有技术存在的上述问题，包括：

S1、对目标进行曝光，并确定目标的亮度标准范围值；

S2、获取感光芯片的曝光时间和亮度增益值，以及所述曝光时间和亮度增益值对应的亮度对照值；

S3、判断所述亮度对照值是否在所述亮度标准范围值内，如果是，则自动曝光完成，并进入步骤S2；如果否，则进入步骤S4；

S4、调整所述亮度增益值和所述曝光时间为最优亮度增益值和最优曝光时间，直到所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内；

S5、将所述最优亮度增益值和所述最优曝光时间写入所述感光芯片，进入步骤S2。

在上述内容中可知，在摄像头模组出货之前，对摄像投模组进行检测，检测摄像头模组在不同环境亮度下，图像亮度是否达到了预定的要求，方便了摄像头模组在出货时的检测，避免了不合格的摄像头模组流入市场，对使用包括不合格摄像头模组的电子设备造成不良影响的情况。

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

本实施例提供了一种自动曝光方法，如图1所示，为本实施例提供的自动曝光方法流程图，包括步骤：

S1、对目标进行曝光，并确定目标的亮度标准范围值；

对不同采样精度的摄像头模组进行自动曝光调节，最终达到的图像数据亮度是不同的，一般采样精度为8bit的摄像头模组输出的图像数据亮度为140+/-a，10bit的摄像头模组输出的图像数据的亮度为560+/-a。本实施例提供的自动曝光方法，最终使摄像头模组的输出图像数据达到预设的亮度范围。

S2、获取感光芯片的曝光时间和亮度增益值，以及所述曝光时间和亮度增益值对应的亮度对照值；

本实施例提供的感光芯片为具有曝光线性特性的感光芯片，即在保持感光芯片的亮度增益值不变的情况下，感光芯片的曝光值和该感光芯片输出的图像亮度值在未饱和前是线性的关系。具体的关系如图2所示，为本实施例提供的一种曝光值和亮度值的线性关系图，其中，竖坐标表示图片格式为RAW10的图片亮度值，横坐标为该感光芯片的曝光值，由图中数据可知，在曲线未持平前，曝光值和亮度值是呈线性的，并且根据曝光值和曝光时间的计算公式，可以最终计算推出曝光时间和亮度增益值所对应的图片数据的亮度值，该线性关系为现有公知技术，故不作详细赘述，需要说明的是，图2只是表示曝光值和亮度值的关系，且仅仅提供了一种曝光值和亮度值的线性关系图，并不局限于具体的数值。

对目标进行曝光后，获取感光芯片的曝光时间和亮度增益值，根据曝光值、亮度增益值和亮度值的关系，计算出所述感光芯片的曝光时间和亮度增益值对应的亮度对照值。

S3、判断所述亮度对照值是否在所述亮度标准范围值内，如果是，则自动曝光完成，并进入步骤S2；如果否，则进入步骤S4；

对亮度对照值和目标的亮度标准范围值进行比较，如果亮度对照值在亮度标准范围值的范围内，则不需要做曝光调整，同时返回步骤S2，实时获取感光芯片的曝光时间和亮度增益值，即为不断探测环境的循环过程；或者是曝光时间和亮度增益值均已经达到了极限值，但是亮度对照值仍然达不到亮度标准范围值的要求，可能是该摄像头模组所处的环境非常暗，所处环境的亮度超出了感光芯片的极限范围，因此亮度对照值达不到要求，此时同样不需要做曝光调整。

S4、调整所述亮度增益值和所述曝光时间为最优亮度增益值和最优曝光时间，直到所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内；

S5、将所述最优亮度增益值和所述最优曝光时间写入所述感光芯片，进入步骤S2。

本实施例提供的自动曝光方法为循环过程，通过步骤S2的判断结果，不符合亮度标准范围值的要求，需要对亮度增益值和曝光时间的调整，计算推出对应的亮度对照值，直到亮度对照值达到了目标的亮度标准范围值，将达到亮度标准范围值的亮度对照值所对应的最优曝光时间和最优亮度增益值写入感光芯片的寄存器，使图像的亮度发生变化，然后进入步骤S2继续循环判断，最终使亮度对照值达到预设要求，即达到亮度标准值范围内，自动曝光完成。

本实施例提供的步骤S4调整曝光时间和亮度增益值的具体步骤为：

S41、设置最小的亮度增益值，计算出使所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内的预测曝光时间；

S42、判断所述预测曝光时间是否超出极限曝光时间，如果是，则进入步骤S43；如果否，则所述最小的亮度增益值为所述最优亮度增益值，所述预测曝光时间为所述最优曝光时间，进入步骤S5；

S43、将所述曝光时间调整为所述极限曝光时间，同时调整所述亮度增益值的倍数，直到所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内；

S44、判断所述亮度增益值是否超出极限亮度增益值，如果是，则进入步骤S45；如果否，则调整后的所述亮度增益值为最优亮度增益值，所述极限曝光时间为所述最优曝光时间，进入步骤S5；

S45、将所述极限亮度增益值和所述极限曝光时间写入所述感光芯片，进入步骤S2。

本实施提供的调整曝光时间和亮度增益值的方法，首先将亮度增益值调整为规定的最小数值(可以是1倍，也可以是2倍，具体的数值可以根据对亮度的要求进行设置)，然后通过调节曝光时间，计算推导出对应的亮度对照值是否在亮度标准范围值内。由于亮度增益值越大，噪点会越来越多，因此将亮度增益值设置最小，调整曝光时间，当曝光时间为最大时仍不能使亮度对照值在亮度标准范围值内时，调整亮度增益值，保证亮度对照值在亮度标准范围值内。

需要说明的是，如果当调整的曝光时间和亮度增益值均超出了极限值，而对应的亮度对照值仍没有达到亮度标准范围值，可能是该摄像头模组所处环境昏暗，环境的亮度不能达到要求，此时将不再做自动曝光调整。

为了避免亮度增益值过大而导致噪点增多，在摄像头模组的检测过程中，使用简化的自动曝光方法，即将亮度增益值固定为1，只需要自动调节曝光时间，使亮度对照值为达到目标图像的亮度标准范围值。若将亮度增益值固定为具体数值，需要规定检测岗位的环境亮度范围，防止环境亮度过低而导致调节曝光时间为极限值时，仍不能使对照亮度值达到亮度标准范围值内。

本实施例还提供了一种摄像头模组检测方法，包括步骤：

A1、对所述摄像头模组上电；

A2、采用上述实施例所提供的自动曝光方法对所述摄像头模组进行自动曝光调节；

A3、测试所述摄像头模组的解像力是否符合标准，如符合，则进入步骤A4；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

通过测试分析黑白线队图，进而确认解像力是否符合标准。

A4、采用上述实施例所提供的自动曝光方法对所述摄像头模组进行自动曝光调节；

由于完成步骤A3后环境发生了改变，因此需要重新曝光，然后继续对摄像头模组进行测试。

A5、测试所述摄像头模组的Shading，RGB灵敏度和污点是否符合标准，如符合，则进入步骤A6；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

Shading即色彩均匀性和颜色均匀性，RGB即为像素，当Shading，RGB灵敏度和污点的测试均符合标准后，才能进行后续的测试。

A6、测试全黑环境下所述摄像头模组的亮点和黑电平是否符合标准，如符合，则进入步骤A7；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

A7、测试完成，所述摄像头模组合格。

若上述测试结果均符合各自的标准，则所述摄像头模组的输出图像数据符合标准，达到了在不同环境亮度下，图像亮度达到了预定的要求。

本申请实施例所提供的自动曝光方法及摄像头模组检测方法，通过判定亮度对照值在亮度标准范围之内，以确认自动曝光完成，并实时监测环境变化。并采用上述自动曝光方法，在摄像头模组出货之前，对摄像头模组进行检测，通过检测影响摄像头模组输出图像数据的因素是否合格，以检测摄像头模组在不同环境亮度下，图像亮度是否达到了预定的要求，方便了摄像头模组在出货时的检测，避免了不合格的摄像头模组流入市场，对使用包括不合格摄像头模组的电子设备造成不良影响的情况。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种自动曝光方法，其特征在于，包括步骤：

S1、对目标进行曝光，并确定目标的亮度标准范围值；

S2、获取感光芯片的曝光时间和亮度增益值，以及所述曝光时间和亮度增益值对应的亮度对照值；

S3、判断所述亮度对照值是否在所述亮度标准范围值内，如果是，则自动曝光完成，并进入步骤S2，以实时获取所述感光芯片的曝光时间和亮度增益值，达到不断探测环境的循环过程；如果否，则进入步骤S4；

S4、调整所述亮度增益值和所述曝光时间为最优亮度增益值和最优曝光时间，直到所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内；其中，步骤S4具体包括步骤：

S41、设置最小的亮度增益值，计算出使所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内的预测曝光时间；

S42、判断所述预测曝光时间是否超出极限曝光时间，如果是，则进入步骤S43；如果否，则所述最小的亮度增益值为所述最优亮度增益值，所述预测曝光时间为所述最优曝光时间，进入步骤S5；

S43、将所述曝光时间调整为所述极限曝光时间，同时调整所述亮度增益值的倍数，直到所述亮度对照值在所述亮度标准范围值内；

S44、判断所述亮度增益值是否超出极限亮度增益值，如果是，则进入步骤S45；如果否，则调整后的所述亮度增益值为最优亮度增益值，所述极限曝光时间为所述最优曝光时间，进入步骤S5；

S45、将所述极限亮度增益值和所述极限曝光时间写入所述感光芯片，进入步骤S2；

S5、将所述最优亮度增益值和所述最优曝光时间写入所述感光芯片，进入步骤S2。

2.根据权利要求1所述的自动曝光方法，其特征在于，所述最小的亮度增益值为1倍。

3.一种摄像头模组测试方法，其特征在于，包括步骤：

A1、对所述摄像头模组上电；

A2、采用权利要求1-2任意一项所述的自动曝光方法对所述摄像头模组进行自动曝光调节；

A3、测试所述摄像头模组的解像力是否符合标准，如符合，则进入步骤A4；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

A4、采用权利要求1-2任意一项所述的自动曝光方法对所述摄像头模组进行自动曝光调节；

A5、测试所述摄像头模组的色彩均匀性和颜色均匀性,RGB灵敏度和污点是否符合标准，如符合，则进入步骤A6；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

A6、测试全黑环境下所述摄像头模组的亮点和黑电平是否符合标准，如符合，则进入步骤A7；如不符合，则测试失败，所述摄像头模组不合格；

A7、测试完成，所述摄像头模组合格。