CN104822028A - 一种电子快门控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子快门控制方法及装置，该方法包括：在处于拍照模式之前，确定用于控制电荷耦合元件CCD电子快门开启的延时时间；在所述延时时间到达时，将所述CCD电子快门由选通关模式切换至拍照模式。用于解决通过移动终端拍照成像时，由于电子快门无法动态调整，使得图像质量较差的问题。

Description

一种电子快门控制方法及装置

技术领域

本发明涉及图像显示技术领域，尤其是涉及一种电子快门控制方法及装置。

背景技术

随着通信技术不断发展，移动终端的功能也逐渐由支持通话变为支持拍照、通话娱乐等为一体的设备。在现在的移动终端的发展中，移动终端摄像头的拍摄功能也越来越强大。

其中，移动终端的拍摄功能是与移动终端中的传感器材质、摄像头像素有直接关系。如果移动终端中包括曝光模块，在使用移动终端中的摄像头进行拍照时，会根据周围环境的变化，自动开启或关闭曝光模块。在使用移动终端中的摄像头进行拍照时，一般都是用闪光灯曝光进行亮度补偿。但是，在移动终端拍照时使用闪光灯进行亮度补偿时，曝光电流无法调节，导致成像会存在曝光不足和过度曝光的问题，引起拍照效果不佳。为解决该问题，一般引入电荷耦合元件(CCD，charge coupled device)。

但是，设置了CCD的移动终端在拍照成像时，通过CCD对目标反射回来的入射光进行成像。但是上述方法仍然存在不足，CCD持续开启，会一直接收曝光光线的产生的后向散射和杂散光。由于电子快门开启时间根据曝光时间无法动态调整，在CCD接收目标反射光信号时引入多余的光噪音，降低信号的信噪比(SNR，signal to noise ratio)影响成像质量。另外曝光灯控制曝光的时间和电流固定，容易造成不合理曝光。普通夜间获取的图像如图1所示。

综上所述，现有技术中通过移动终端拍照成像时，由于电子快门无法动态调整，使得图像质量较差。

发明内容

本发明提供了一种电子快门控制方法及装置，用于解决通过移动终端拍照成像时，由于电子快门无法动态调整，使得图像质量较差的问题。

一种电子快门控制方法，包括在处于拍照模式之前，确定用于控制电荷耦合元件CCD电子快门开启的延时时间；在所述延时时间到达时，将所述CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式进行拍照。

一种实施方式为，确定用于控制电子快门开启的延时时间，包括：获取当前环境中的待拍摄目标物的距离；基于所述距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

一种制式方式为，在确定用于控制电子快门开启的延时时间之前，还包括：获取当前环境的光照度；根据所述光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度；以及设定CCD电子快门为选通模式。

一种实施方式为，在开启CCD电子快门之后，还包括：进行光信号接收成像。

一种电子快门控制装置，包括：确定模块，用于在处于拍照模式之前，确定用于控制电荷耦合元件CCD电子快门开启的延时时间；执行模块，用于在所述延时时间到达时，将所述CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式进行拍照。

一种实施方式为，所述确定模块，具体用于获取当前环境中的待拍摄目标物的距离；基于所述距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

一种实施方式为：所述确定模块，还用于在确定用于控制电子快门开启的延时时间之前，获取当前环境的光照度；根据所述光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度；以及设定CCD电子快门为选通模式。

一种实施方式为：所述执行模块，还用于进行光信号接收成像。

通过采用上述技术方案，通过确定延时时间，使得在延时时间到达时，CCD电子快门开启，能够在不增加硬件模块的前提下，动态调整电子快门开启时间，使得在拍照时，能够延迟一段时间再进行拍照，避免成像过程中引入杂散光，降低图像的SNR。

附图说明

图1为本发明实施例一中，提出的电子快门控制方法流程图；

图2为通常情况下成像示意图；

图3为本发明实施例一中，提出的电子快门控制方法流程图；

图4为本发明实施二中，提出的电子快门控制装置结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。

本发明各实施例提出的技术方案中，针对引入CCD电子快门的移动终端，在进行拍照时，CCD电子快门的选通模式可以划分为选通开模式和选通关模式。其中选通关模式为CCD电子快门等待模式，选通开模式为CCD电子快门接收光信号，即CCD电子快门处于拍照模式。

实施例一

本发明实施例一提出一种电子快门控制方法，如图1所示，其具体处理流程如下述：

步骤11，在处于拍照模式之前时，确定用于控制CCD电子快门开启的延时时间。

在使用移动终端进行拍照时，用户需要操作移动终端开启摄像头，此时移动终端处于拍照模式。移动终端中的CCD电子快门未开启，本发明实施例一提出的技术方案中，在开启CCD电子快门对待进行拍照的目标物进行拍照之前，确定用于控制CCD电子快门开启的延时时间。

具体地，本发明实施例一提出的技术方案中，确定用于控制电子快门开启的延时时间，包括：

步骤一：获取当前环境中的待拍摄目标物的距离。

其中，可以通过距离传感器获取当前环境中的待拍摄目标物的距离。距离传感器可以是移动终端中设置的距离传感器，也可以是能够和移动终端进行通信的独立的距离传感器，本发明实施例一提出的技术方案中，在此不做具体的限定。

步骤二：基于距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

通过上述步骤一和步骤二确定用于控制电子快门开启的延时时间。在确定出待拍摄目标物的距离之后，一种实施方式中，可以按照下述公式来基于距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

具体为：

T＝2D/C

其中，D为当前环境中的待拍摄目标物的距离，C为光的传播速度，T为延时时间。

采用该种方式确定出用于控制电子快门开启的延迟时间，实时性以及准确性比较高，节省存储资源。

通过上述步骤一和步骤二确定用于控制电子快门开启的延时时间。

在确定出待拍摄目标物的距离之后，一种实施方式中，可以通过预先设定距离和延时时间对应关系的方式，来确定用于控制电子快门开启的延时时间。

例如，预先存储距离和延迟时间的对应关系，预先存储的距离也可以是一个区间，或者是一个准确数值。在确定出待拍摄目标物的距离之后，可以对比预先存储的距离和延迟时间的对应关系，获得相对应的延迟时间，将获得的延迟时间作为用于控制电子快门开启的延时时间。

采用该种方式确定出用于控制电子快门开启的延迟时间，准确性比较高，节省实时处理资源。

步骤12，在延时时间到达时，将CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式进行拍照。

在确定出延时时间时，根据确定出的延时时间开始计时，在延时时间到达时，将CCD电子快门由选通关模式切换至拍照模式。

本发明实施例一上述提出的技术方案中，通过确定延时时间，使得在延时时间到达时，CCD电子快门开启，能够在不增加硬件模块的前提下，动态调整电子快门开启时间，使得在用户使用移动终端对目标物进行拍照时，CCD电子快门能够延迟一段时间再进行拍照，避免成像过程中引入杂散光，从而提高图像的SNR。

较佳地，本发明实施例一上述提出的技术方案中，在确定用于控制电子快门开启的延时时间之前，还包括：

步骤一：获取当前环境的光照度。

其中，可以通过环境光传感器获取当前环境中的光照度。环境光传感器可以是移动终端中设置的环境光传感器，也可以是能够和移动终端进行通信的独立的环境光传感器，本发明实施例一提出的技术方案中，在此不做具体的限定。

步骤二：根据光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度。

步骤三：设定CCD电子快门为选通关模式。

该种方式中，移动终端在进行拍照时，通常会针对不同的光照度，采取闪光灯曝光来补偿环境的亮度。例如，如果在傍晚或者光照度不高的模式下进行拍照时，会自动开启闪光灯进行光照补偿。本发明实施例一上述提出的技术方案中，获取当前环境的光照度，根据光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度，并设定CCD电子快门为选通模式。

在传统情况下，如图2所示，在光照度低于预设阈值的情况下，例如夜晚灯光较暗的情况下，移动终端进行拍照时，通常情况下，闪光灯自动开启进行光照补偿，然后CCD电子快门直接开启，对目标物进行拍照，该种情况下闪光灯曝光时间是固定的，CCD电子快门开启拍照，进行光线捕捉以获取目标物，但是拍照的时候会接收目标物反射光信号引入多余的光噪音，降低图像质量。并且，通常情况下闪光灯曝光的时间固定，容易造成不合理的曝光，例如曝光强度太大，导致图像上白茫茫一片。

本发明实施例一上述提出的技术方案中，获取当前环境的光照度，根据光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度，设定CCD电子快门为选通模式(选通关模式或选通开模式)，根据当前光照度，动态确定成像时曝光时间和曝光强度，其中，曝光强度可以通过调整曝光电流来控制，进而控制CCD电子快门，这样，通过动态调整闪光灯曝光的时间和曝光强度，按照延时时间控制CCD电子快门继续拍照，从而提高成像质量。

较佳地，本发明实施例一上述提出的技术方案中，在将CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式之后，还包括：进行光信号接收成像。

下面以一具体实例来详细产生本发明实施例一上述提出的技术方案，该实例为移动终端在光照度较差的环境中对目标物进行拍照，具体地，以夜晚环境为例来进行详细阐述，如图3所示：

步骤31，获取当前环境光照度信息和目标物的距离。

使用移动终端对目标物进行拍照时，进入拍照等待模式，此时，获取当前环境光照度信息和目标物的距离。

具体地，可以通过光传感器获得当前环境的光照度信息，可以通过距离传感器获取目标物的距离。

环境光传感器可以是移动终端中设置的环境光传感器，也可以是能够和移动终端进行通信的独立的环境光传感器，本发明实施例一提出的技术方案中，在此不做具体的限定。

距离传感器可以是移动终端中设置的距离传感器，也可以是能够和移动终端进行通信的独立的距离传感器，本发明实施例一提出的技术方案中，在此不做具体的限定。

步骤32，根据获取的环境光照度信息，确定成像时需要使用闪光灯曝光时间，以及曝光时所需要的曝光强度。

曝光强度可以通过曝光灯电流大小来实现。

该种方式中，移动终端在进行拍照时，通常会针对不同的光照度，采取闪光灯曝光来补偿环境的亮度。本发明实施例一上述提出的技术方案中，获取当前环境的光照度，根据光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度。

在传统情况下，如图2所示，在光照度低于预设阈值的情况下，例如夜晚灯光较暗的情况下，移动终端进行拍照时，通常情况下，闪光灯自动开启进行光照补偿，然后CCD电子快门开启进行拍照，该种情况下闪光灯曝光时间是固定的，CCD电子快门时钟开启拍照模式进行光线捕捉以获取目标物，但是拍照的时候会接收目标物反射光信号引入多余的光噪音，降低图像质量。并且，通常情况下闪光灯曝光的时间固定，容易造成不合理的曝光，例如曝光强度太大，导致图像上白茫茫一片。

本发明实施例一上述提出的技术方案中，获取当前环境的光照度，根据光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度，设定CCD电子快门的选通模式，根据当前光照度，动态确定成像时曝光时间和曝光强度，其中，曝光强度可以通过调整曝光电流来控制，进而控制CCD电子快门，从而提高成像质量。

步骤33，设定CCD电子快门为选通关模式。

步骤34，根据获取的目标物的距离，确定用于控制CCD电子快门开启的延时时间。

具体地，本发明实施例一提出的技术方案中，确定用于控制电子快门开启的延时时间，包括：

步骤一：获取当前环境中的待拍摄目标物的距离。

步骤二：基于距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

通过上述步骤一和步骤二确定用于控制电子快门开启的延时时间。在确定出待拍摄目标物的距离之后，一种实施方式中，可以按照下述公式来基于距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间，具体为：

T＝2D/C

其中，D为当前环境中的待拍摄目标物的距离，C为光的传播速度，T为延时时间。

采用该种方式确定出用于控制电子快门开启的延迟时间，实时性以及准确性比较高，节省存储资源。

通过上述步骤一和步骤二确定用于控制电子快门开启的延时时间。在确定出待拍摄目标物的距离之后，一种实施方式中，可以通过预先设定距离和延时时间对应关系的方式，来确定用于控制电子快门开启的延时时间。

例如，预先存储距离和延迟时间的对应关系，预先存储的距离也可以是一个区间，或者是一个准确数值。在确定出待拍摄目标物的距离之后，可以对比预先存储的距离和延迟时间的对应关系，获得相对应的延迟时间，将获得的延迟时间作为用于控制电子快门开启的延时时间。

采用该种方式确定出用于控制电子快门开启的延迟时间，准确性比较高，节省实时处理资源。

步骤35，在延时时间到达时，将CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式进行拍照。

在接收到拍照指令时，闪光灯根据确定的曝光时间和曝光强度对目标物进行光照补偿，在延时时间到达时，CCD电子快门进入选通开模式，进行光信号接收成像。

在确定出延时时间时，根据确定出的延时时间开始计时，在延时时间到达时，将CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式。

本发明实施例一上述提出的技术方案中，通过光传感器获取环境光照度信息；通过距离传感器检测和目标物之间的距离。根据光照度信息确定对应的曝光时间和曝光灯电流，以避免曝光不足或过曝。通过距离传感器获取和目标物之间的距离D，根据距离D设置CCD电子快门的延时时间；CCD电子快门开启时间由曝光灯曝光时间决定，但该曝光时间不能低于CCD成像最小响应时间，如表1所示。

表1

	决定因素
		CCD响应时间	CCD电子快门
曝光时间	环境光强度
		曝光度	环境光强度
延时开启时间	距离目标的距离D
		SNR	CCD的信噪比

本发明实施例一上述提出的技术方案中，通过确定延时时间，使得在延时时间到达时，CCD电子快门开启，能够在不增加硬件模块的前提下，动态调整电子快门开启时间，使得在拍照时，能够延迟一段时间再进行拍照，避免成像过程中引入杂散光，降低图像的SNR。

通常情况下，进行拍照时，假设CCD接收的光照度为E，其中目标物反射回来的有效信号的强度为E1，有效曝光路径中产生的后向散射强度为E2，环境杂散光的强度为E3，则有E＝E1+E2+E3，其CCD响应的SNR对应的：

$\mathrm{SNR}1=\frac{E1}{E1+E2+E3}$

采用本发明实施例一上述提出的技术方案中，CCD接收的光照强度为E1,CCD在曝光经反射到达快门时未使能，隔离曝光路径中的后向散射未进入CCD，实际接收到的有效信号和环境杂散光的强度不产生影响，则CCD相应的：

$\mathrm{SNR}2=\frac{E1}{E1+E3}$

SNR2>SNR1，所以CCD成像效果提升。

实施例二

相应地，本发明实施例二提出一种电子快门控制装置，如图4所示，包括：

确定模块401，用于在处于拍照模式之前，确定用于控制电荷耦合元件CCD电子快门开启的延时时间。

执行模块402，用于在所述延时时间到达时，将所述CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式进行拍照。

具体地，上述确定模块401，具体用于获取当前环境中的待拍摄目标物的距离；基于所述距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

可选地，上述确定模块401，还用于在确定用于控制电子快门开启的延时时间之前，获取当前环境的光照度；根据所述光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度；以及设定CCD电子快门为选通模式。

可选地，上述执行模块402，还用于进行光信号接收成像。

本领域的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、只读光盘、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种电子快门控制方法，其特征在于，包括：

在处于拍照模式之前，确定用于控制电荷耦合元件CCD电子快门开启的延时时间；

在所述延时时间到达时，将所述CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式进行拍照。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用于控制电子快门开启的延时时间，包括：

获取当前环境中的待拍摄目标物的距离；

基于所述距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在确定用于控制电子快门开启的延时时间之前，还包括：

获取当前环境的光照度；

根据所述光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度；以及

设定CCD电子快门为选通模式。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在开启CCD电子快门之后，还包括：

进行光信号接收成像。

5.一种电子快门控制装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于在处于拍照模式之前，确定用于控制电荷耦合元件CCD电子快门开启的延时时间；

执行模块，用于在所述延时时间到达时，将所述CCD电子快门由选通关模式切换至选通开模式进行拍照。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于获取当前环境中的待拍摄目标物的距离；基于所述距离，计算用于控制电子快门开启的延时时间。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于在确定用于控制电子快门开启的延时时间之前，获取当前环境的光照度；根据所述光照度，确定成像时曝光时间和曝光强度；以及设定CCD电子快门为选通模式。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述执行模块，还用于进行光信号接收成像。