CN106331382B - 一种基于移动终端的闪光灯组件及其控制系统、控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了本发明提供了一种基于移动终端的闪光灯组件，包括设于移动终端上的闪光灯组件，所述闪光灯组件为显示模组，所述显示模组设于移动终端的摄像头模组的前端，所述显示模组经I2C与移动终端的处理器连接通信。本发明还提供了一种控制系统，包括场景预判模块、控制模块、闪光灯组件。还提供了一种控制方法。与现有技术相比，通过将闪光灯组件以及摄像头的保护盖替换为显示模组，从而减少部件；而将闪光灯组件替换为显示模组，能够降低发热量。

Description

一种基于移动终端的闪光灯组件及其控制系统、控制方法
技术领域
本发明涉及一种图像处理技术，特别是一种基于移动终端的闪光灯组件及其控制系统、控制方法。
背景技术
目前，当下主流智能手机都会配置闪光灯，以此来提高暗拍效果，LED光源虽属冷光源，但LED的光效目前只有100lm/W，其电光转换效率大约只有20～30％左右。也就是说大约70％的电能都变成了热能。随着手机体积越来越紧凑，CPU、屏幕、电池等都是主要发热源，作为拍照的辅助光源，手机在设计始终没有考虑为LED闪光灯加强散热，导致使用时间过长会出现散热不好，发热温度高，从而降低了LED闪光灯的寿命。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种基于移动终端的闪光灯组件及其控制系统、控制方法，使得将闪光灯组件替换为显示模组并且作为摄像头模组的保护盖，从而能够降低移动终端的发热量，而且减少了部件，降低生产成本。
本发明提供了一种基于移动终端的闪光灯组件，包括设于移动终端上的闪光灯组件，所述闪光灯组件为显示模组，所述显示模组设于移动终端的摄像头模组的前端，所述显示模组经I2C与移动终端的处理器连接通信。
本发明提供了一种基于移动终端的闪光灯组件的控制系统，其特征在于：该控制系统包括设于移动终端上的闪光灯组件，所述闪光灯组件为显示模组，显示模组设于移动终端的摄像头模组前端，该控制系统还包括：
场景预判模块，用于通过摄像头模组获取当前场景的环境光色温以及环境光亮度采用3A算法计算出对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值，并将对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值发送至控制模块；
控制模块，用于根据色温调节目标值、亮度调节目标值计算出相应的快门速度、摄像头组件传感器的感光度以及闪光灯组件输出的电流配比值；
闪光灯组件，用于发出相应的显示亮度、显示色温。
进一步地，所述控制系统还包括手动调节模块，用于手工调节闪光灯组件的亮度、色温、闪光频率的参数并发送至闪光灯控制模块，控制模块根据参数输出相应的电流配比值，所述手动调节模块还可以用于调节闪光灯组件的颜色。
进一步地，所述3A算法包括自动对焦算法、自动曝光算法和自动白平衡算法。
本发明还提供了一种闪光灯组件的控制方法，该方法包括如下步骤：
步骤一S01、场景预判模块对当前场景的环境光色温以及环境光亮度进行预判，得到环境光色温以及环境光亮度数据并通过3A算法计算出对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值，并将对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值发送至控制模块；
步骤二S02、控制模块色温调节目标值、亮度调节目标值计算出相应的快门速度、摄像头组件传感器的感光度以及闪光灯组件输出的电流配比值；
步骤三S03、闪光灯组件输出相应的显示色温以及显示亮度。
进一步地，所述3A算法包括自动对焦算法、自动曝光算法和自动白平衡算法。
进一步地，所述自动对焦算法通过调整摄像头模组的镜头的位置，在当前场景中搜索当前场景中最大聚焦值，并且镜头马达推动镜头移动至最大聚焦值所对应的位置，从而完成对焦，确定对焦点。
进一步地，所述自动曝光算法包括以下步骤：
步骤一S101，通过摄像头模组获取当前场景的一帧原始图像后通过闪光灯组件的预闪获得一帧预闪图像；
步骤二S102，分析原始图像，获得原始图像的亮度值，将原始图像的亮度值与目标亮度值进行比较，得到原始图像的曝光设定值；
步骤三S103，分析预闪图像，获得预闪图像的亮度值，将预闪图像的亮度值与目标亮度值进行比较，得到预闪图像的曝光设定值；
步骤四S104，将原始图像的曝光设定值与预闪图像的曝光设定值进行求平均值运算最终得到亮度调节目标值；
当原始图像或预闪图像的亮度值大于目标亮度值为图片过曝，场景预判模块减小原始图像或预闪图像的曝光设定值；
当原始图像或预闪图像的亮度值小于目标亮度值为图片过暗，场景预判模块增加原始图像或预闪图像的曝光设定值。
进一步地，所述自动白平衡算法包括如下步骤：
步骤一S201，通过摄像头模组获取当前场景的一帧原始图像后通过闪光灯组件的预闪获得一帧预闪图像；
步骤二S202，分析原始图像，对原始图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到原始图像的色温信息；
步骤三S203，分析预闪图像，对预闪图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到预闪图像的色温信息；
步骤四S204，将原始图像的色温信息与预闪图像的色温信息相加最终得到色温调节目标值。
进一步地，所述闪光灯组件为OLED显示模组。
本发明与现有技术相比，通过将闪光灯组件以及摄像头的保护盖替换为显示模组，从而减少部件；而将闪光灯组件替换为显示模组，能够降低发热量。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明的系统框图。
图3是本发明的系统流程图。
图4是本发明自动曝光算法的流程图。
图5是本发明自动白平衡算法的流程图。
图6是本发明OLED显示模组的结构示意图。
图7是本发明显示模组的具体设置位置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的一种基于移动终端的闪光灯组件，包括设于移动终端上的闪光灯组件，所述闪光灯组件为显示模组1，显示模组1设于移动终端的摄像头模组2的前端，替换现有的摄像头模组2的保护盖，所述显示模组1经I2C与移动终端的处理器连接通信，通过显示模组1替换闪光灯组件以及保护盖，从而减少了部件，降低了成本。
优选地，如图7所示，为本发明显示模组1的具体设置位置，所述显示模组1设置在移动终端的后壳3上位于摄像头模组2(图中虚线部分)的前端。
本发明中该显示模组1为液晶显示模组，该液晶显示模组可以为OLED显示模组。
如图6所示，本发明的OLED显示模组包括基板4，基板4上依次设置有阳极5、空穴传输层6、有机发光层7、电子传输层8、阴极9。
如图2所示，一种基于移动终端的闪光灯组件的控制系统，该控制系统包括设于移动终端上的闪光灯组件，所述闪光灯组件为显示模组1，显示模组1设于移动终端的摄像头模组前端，该控制系统还包括：
场景预判模块，用于通过摄像头模组获取当前场景的环境光色温以及环境光亮度并通过3A算法计算出对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值，并将对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值发送至控制模块；
控制模块，用于根据色温调节目标值、亮度调节目标值计算出相应的快门速度、摄像头组件2的图像传感器的感光度以及闪光灯组件输出的电流配比值，通过闪光灯组件输出的电流配比值实现对闪光灯组件的显示亮度、显示色温进行控制；
闪光灯组件，用于发出相应的显示亮度、显示色温，闪光灯组件优选为OLED显示模组。
所述快门速度的计算以及感光度的计算均采用现有技术实现，在此不做具体限定。
本发明的控制系统还包括手动调节模块，用于手工调节闪光灯组件的显示亮度、显示色温、闪光频率的参数并发送至闪光灯控制模块，控制模块根据参数输出相应的电流配比值，从而使照片的曝光AE、白平衡AWB表面更好。
所述手动调节模块还可以用于调节闪光灯组件输出的显示颜色，控制模块根据所需要的颜色调节相应的电流配比值，使闪光灯组件显示出所对应的显示颜色，可以充当手电筒进行照射。
如图3所示，一种闪光灯组件的控制方法，包括如下步骤：
步骤一S01、场景预判模块对当前场景的环境光色温以及环境光亮度进行预判，得到环境光色温以及环境光亮度数据并通过3A算法计算出对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值，并将对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值发送至控制模块；
步骤二S02、控制模块色温调节目标值、亮度调节目标值计算出相应的快门速度、摄像头组件传感器的感光度以及闪光灯组件输出的电流配比值；
步骤三S03、闪光灯组件输出相应的显示色温以及显示亮度。
所述3A算法包括自动对焦算法(AF)、自动曝光算法(AE)和自动白平衡算法(AWB)；
所述自动对焦算法(AF)通过调整摄像头模组的镜头的位置，在当前场景中搜索当前场景中最大聚焦值(FV值)，并且镜头马达推动镜头移动至最大聚焦值所对应的位置，从而完成对焦，确定对焦点；
如图4所示，所述自动曝光算法包括以下步骤：
步骤一S101，通过摄像头模组获取当前场景的一帧原始图像后通过闪光灯组件的预闪获得一帧预闪图像；
步骤二S102，分析原始图像，获得原始图像的亮度值(Y)，将原始图像的亮度值(Y)与目标亮度值(AE target)进行比较，得到原始图像的曝光设定值；
步骤三S103，分析预闪图像，获得预闪图像的亮度值(Y)，将预闪图像的亮度值(Y)与目标亮度值(AE target)进行比较，得到预闪图像的曝光设定值；
步骤四S104，将原始图像的曝光设定值与预闪图像的曝光设定值进行求平均值运算最终得到亮度调节目标值。
所述目标亮度值(AE target)通常为47。
当原始图像或预闪图像的亮度值(Y)大于目标亮度值为图片过曝，场景预判模块减小原始图像或预闪图像的曝光设定值；
当原始图像或预闪图像的亮度值(Y)小于目标亮度值为图片过暗，场景预判模块增加原始图像或预闪图像的曝光设定值；
例如，原始图像或预闪图像的亮度值为30，其与目标亮度值进行比较，为小于目标亮度值，此时增加曝光设定值，增加幅度为以47为基数与原始图像或预闪图像的亮度值相减，得到的值即为图像或预闪图像的曝光设定值，如47-30＝17，此时图像或预闪图像的曝光设定值设置为17；而若原始图像或预闪图像的亮度值为90，此时图像或预闪图像的曝光设定值即为47-90＝-43，图像或预闪图像的曝光设定值设置为-43。
如图5所示，所述自动白平衡算法(AWB)包括如下步骤：
步骤一S201，通过摄像头模组获取当前场景的一帧原始图像后通过闪光灯组件1的预闪获得一帧预闪图像；
步骤二S202，分析原始图像，对原始图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到原始图像的色温信息；
步骤三S203，分析预闪图像，对预闪图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到预闪图像的色温信息；
步骤四S204，将原始图像的色温信息与预闪图像的色温信息相加最终得到色温调节目标值。
所述对原始图像或预闪图像中的R/G，B/G信息进行统计运算具体为，通过摄像头模组的传感器将环境光转化成电信号，通过统计传感器中拜尔阵列的各个像素点的像素电信号的数值，从而得到原始图像或预闪图像的色温信息，该对原始图像或预闪图像中的R/G，B/G信息进行统计运算为现有技术，在此不再详细说明。
目前移动终端的主流显示技术中OLED显示模组在发光效率，色彩，色温方面均优于LED闪光灯，而且OLED显示模组的发热量要远低于LED闪光灯，这样能够降低闪光灯的发热量。本发明通过结合并替代传统的LED闪光灯、摄像头模组保护盖，扩大了显示模组的应用范围可可以大大降低生产成本。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (8)

1.一种基于移动终端的闪光灯组件的控制系统，其特征在于：该控制系统包括设于移动终端上的闪光灯组件，所述闪光灯组件为显示模组，显示模组设于移动终端的摄像头模组前端，该控制系统还包括：
场景预判模块，用于通过摄像头模组获取当前场景的环境光色温以及环境光亮度采用3A算法计算出对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值，并将对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值发送至控制模块；
控制模块，用于根据色温调节目标值、亮度调节目标值计算出相应的快门速度、摄像头组件传感器的感光度以及闪光灯组件输出的电流配比值；
闪光灯组件，用于发出相应的显示亮度、显示色温；
其中，所述3A算法包括：自动白平衡算法；
所述自动白平衡算法包括步骤：通过摄像头模组获取当前场景的一帧原始图像后通过闪光灯组件的预闪获得一帧预闪图像；
分析原始图像，对原始图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到原始图像的色温信息；
分析预闪图像，对预闪图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到预闪图像的色温信息；
将原始图像的色温信息与预闪图像的色温信息相加最终得到色温调节目标值。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端的闪光灯组件的控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括手动调节模块，用于手工调节闪光灯组件的亮度、色温、闪光频率的参数并发送至闪光灯控制模块，控制模块根据参数输出相应的电流配比值，所述手动调节模块还可以用于调节闪光灯组件的颜色。
3.根据权利要求1或2所述的基于移动终端的闪光灯组件的控制系统，其特征在于：所述3A算法包括自动对焦算法、自动曝光算法。
4.一种闪光灯组件的控制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一S01、场景预判模块对当前场景的环境光色温以及环境光亮度进行预判，得到环境光色温以及环境光亮度数据并通过3A算法计算出对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值，并将对焦点、色温调节目标值以及亮度调节目标值发送至控制模块；
步骤二S02、控制模块色温调节目标值、亮度调节目标值计算出相应的快门速度、摄像头组件传感器的感光度以及闪光灯组件输出的电流配比值；
步骤三S03、闪光灯组件输出相应的显示色温以及显示亮度；
其中，所述3A算法包括自动白平衡算法，所述自动白平衡算法包括：
步骤一S201，通过摄像头模组获取当前场景的一帧原始图像后通过闪光灯组件的预闪获得一帧预闪图像；
步骤二S202，分析原始图像，对原始图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到原始图像的色温信息；
步骤三S203，分析预闪图像，对预闪图像中的R/G，B/G信息进行统计运算，得到预闪图像的色温信息；
步骤四S204，将原始图像的色温信息与预闪图像的色温信息相加最终得到色温调节目标值。
5.根据权利要求4所述的闪光灯组件的控制方法，其特征在于：所述3A算法包括自动对焦算法、自动曝光算法。
6.根据权利要求5所述的闪光灯组件的控制方法，其特征在于：所述自动对焦算法通过调整摄像头模组的镜头的位置，在当前场景中搜索当前场景中最大聚焦值，并且镜头马达推动镜头移动至最大聚焦值所对应的位置，从而完成对焦，确定对焦点。
7.根据权利要求5所述的闪光灯组件的控制方法，其特征在于：所述自动曝光算法包括以下步骤：
步骤一S101，通过摄像头模组获取当前场景的一帧原始图像后通过闪光灯组件的预闪获得一帧预闪图像；
步骤二S102，分析原始图像，获得原始图像的亮度值，将原始图像的亮度值与目标亮度值进行比较，得到原始图像的曝光设定值；
步骤三S103，分析预闪图像，获得预闪图像的亮度值，将预闪图像的亮度值与目标亮度值进行比较，得到预闪图像的曝光设定值；
步骤四S104，将原始图像的曝光设定值与预闪图像的曝光设定值进行求平均值运算最终得到亮度调节目标值；
当原始图像或预闪图像的亮度值大于目标亮度值为图片过曝，场景预判模块减小原始图像或预闪图像的曝光设定值；
当原始图像或预闪图像的亮度值小于目标亮度值为图片过暗，场景预判模块增加原始图像或预闪图像的曝光设定值。
8.根据权利要求4所述的闪光灯组件的控制方法，其特征在于：所述闪光灯组件为OLED显示模组。
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