CN103945092A

CN103945092A - 一种防止成像时产生橙色条纹的方法

Info

Publication number: CN103945092A
Application number: CN201410185002.2A
Authority: CN
Inventors: 张谨
Original assignee: Shenzhen Is All Numeral Science And Technology Ltd Co
Current assignee: Shenzhen Is All Numeral Science And Technology Ltd Co
Priority date: 2014-05-04
Filing date: 2014-05-04
Publication date: 2014-07-23

Abstract

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种防止成像时产生橙色条纹的方法，通过采用CMOS感光元件的镜头，并设置A环境和B环境，所述A环境的亮度大于B环境的亮度；首先在A环境中调节光圈、曝光时间和增益值，直至橙色条纹消失；然后在B环境中，调节光圈和增益值直至图像亮度与设定亮度相同。本发明通过在亮度较大的A环境和亮度较小的B环境中分别调节光圈、曝光时间和增益值，从而避免或减轻在50hz或60hz的灯管环境中使用CMOS镜头成像时出现橙色条纹，且不会增加噪音。

Description

一种防止成像时产生橙色条纹的方法

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种防止成像时产生橙色条纹的方法。

背景技术

目前数码摄像机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件；另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。CMOS的优点之一是电源消耗量比CCD低，另一优点则是其与周边电路的整合性高，可将ADC与讯号处理器整合在一起，使体积大幅缩小。目前市面上，所有厂家的CMOS，在50hz或者60hz的灯管环境中，都会因为曝光时间短及CMOS的感光特性，画面出现橙色条纹，如图1所示。分析其原因，主要跟曝光时间，镜头与灯管的角度及灯管余光有关。为了避免出现橙色条纹，避免闪烁，设计者一般会在30fps(帧每秒)/50hz灯管，25fps/60hz灯管，60fps/50hz灯管，50fps/60hz灯管环境中，采用曝光时间1/50,1/120秒间切换。这种方式有以下三个缺点：①在此环境中，必须利用增益来补偿曝光时间跳跃时产生的误差。此时，增益增加，噪音增加；②当灯管的数量或者外界光与灯管亮度叠加时，通过曝光时间跳跃无法解决；③在某些设计中，例如高倍率镜头，1/50秒在此中环境中也会出现橙色条纹，需使用更长的曝光时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可通过控制光圈和曝光时间来防止图像中出现橙色条纹的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种防止成像时产生橙色条纹的方法，包括以下步骤：

采用CMOS感光元件的镜头，并设置A环境和B环境，所述A环境的亮度大于B环境的亮度；

首先，CMOS采集A环境中的信息并将信息传递给图像信号处理器；将增益值设置为最小值，在保证图像亮度与设定亮度相同的同时，同步调节光圈值和曝光时间，直至橙色条纹消失；此时的曝光时间记为TV1，光圈值记为AV1，增益值记为SV1；

然后，CMOS采集B环境中的信息并将信息传递给图像信号处理器；将曝光时间设置为TV1；接着先调整光圈值，即由最大光圈值调整到最小光圈值；再调整增益值，直至图像亮度与设定亮度相同；此时的曝光时间记为TV2，光圈值记为AV2，增益值记为SV2；所述TV1与TV2相等。(调整方式如图3所示，现有技术如图2所示。)

所述A环境为设有至少4根灯管的环境。

所述A环境中灯管的功率是200W；A环境越亮越好。

所述B环境为设有1根灯管的环境。

所述B环境中灯管的功率是15W；B环境越暗越好，使A环境与B环境的亮度相差越大越好。

所述光圈的调节方式是将通光口径由小到大调节。

所述曝光时间的调节方式是由长到短调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在亮度较大的A环境和亮度较小的B环境中分别调节光圈、曝光时间和增益值，从而避免或减轻在50hz或60hz的灯管环境中使用CMOS镜头成像时出现橙色条纹，如图4所示，且不会增加噪音。

附图说明

图1为出现橙色条纹的画面；

图2为现有技术中调节光圈、曝光时间和增益值的时序图；

图3为本发明调节光圈、曝光时间和增益值的时序图；

图4为采用本发明方法后橙色条纹显著减弱的画面。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

本发明方法的成像过程如下：

1、设定CMOS的寄存器(曝光时间和增益)及光圈值。(注：开机第一次，这三个值可以是任意值。)

2、CMOS环境的信息采集，通过数据总线传输给isp(图像信号处理器)。isp对数据进行统计、分析。

3、利用isp分析后的数据，调整曝光时间、增益值和光圈值至图像中的橙色条纹消失。

4、重复步骤1-3,直到图像的亮度达到设定亮度(153cd/m²)。

实施例

准备工作：采用CMOS的摄像机一台，以及连接线(USB线、UART线、视频线)，显示器，电脑，设置有4根灯管(200W)的A环境和设置有1根灯管(15W)的B环境。连接摄像机、电脑和显示器，并确认USB有信号输出，UART可控制摄像机。

打开A环境并等待至A环境稳定，CMOS采集A环境中的信息并将信息传递给图像信号处理器进行统计、分析。

通过电脑控制摄像机，将增益值设置为ISO50，由F5.4到F1.6调整光圈值，由1/200s到1/25s调整曝光时间，在保证图像亮度与设定亮度(153cd/m²)相同时，光圈和曝光时间同步移动，直到显示器上的图像条纹消失。此时的曝光时间为1/30s，记为TV1；光圈值为F4.8，记为AV1；增益值为ISO50，记为SV1；TV1、AV1和SV1作为橙色条纹消失的临界点。

关闭A环境，打开B环境并等待至B环境稳定。

通过电脑控制摄像机，设置曝光时间为1/30s，优先调整光圈值(由F5.4到F1.6)，然后再调整增益值(由ISO400到ISO50)，直到图像亮度与设定亮度(153cd/m²)相同。此时的曝光时间为1/30s，记为TV2(TV1与TV2相同)；光圈值为F1.6，记为AV2；增益值为ISO200，记为SV2。

将此1/30s作为自动曝光轨迹TV切换点。光圈值F1.6和F4.8作为自动曝光轨迹上AV切换点。ISO50和ISO200作为自动曝光轨迹SV的切换点。即如图3所示(图3中的SV、TV和AV三个值已根据APEX理论进行换算)。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims

1.一种防止成像时产生橙色条纹的方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，CMOS采集A环境中的信息并将信息传递给图像信号处理器；将增益值设置为最小值，在保证图像亮度与设定亮度相同的同时，同步调节光圈值和曝光时间，直至橙色条纹消失，此时的曝光时间记为TV1，光圈值记为AV1，增益值记为SV1；

然后，CMOS采集B环境中的信息并将信息传递给图像信号处理器；将曝光时间设置为TV1；然后先调整光圈值，即由最大光圈值调至最小光圈值；再调整增益值，直至图像亮度与设定亮度相同；此时的曝光时间记为TV2，光圈值记为AV2，增益值记为SV2；所述TV1与TV2相等。

2.根据权利要求1所述防止成像时产生橙色条纹的方法，其特征在于，所述A环境为设有至少4根灯管的环境。

3.根据权利要求2所述防止成像时产生橙色条纹的方法，其特征在于，所述A环境中灯管的功率是200W。

4.根据权利要求3所述防止成像时产生橙色条纹的方法，其特征在于，所述B环境为设有1根灯管的环境。

5.根据权利要求4所述防止成像时产生橙色条纹的方法，其特征在于，所述B环境中灯管的功率是15W。

6.根据权利要求5所述防止成像时产生橙色条纹的方法，其特征在于，所述光圈值的调整方式是将通光口径由小到大调节。

7.根据权利要求6所述防止成像时产生橙色条纹的方法，其特征在于，所述曝光时间的调整方式是由长到短调节。