CN108540795B - 一种检测图像传感器中像素排列方式的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，包括如下步骤：S01：对FPGA进行编程设定，所述FPGA的输出端口中不同的LED灯对应不同的像素排列方式；S02：依次采用红光、蓝光和绿光照射待检测图像传感器，并在每次照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中红色像素、蓝色像素和绿色像素所在的位置；S03：所述FPGA根据步骤S02中图像中的红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断该图像传感器中像素排列的方式，并使得FPGA输出端口对应该像素排列方式的LED灯亮起。本发明提供的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，能够方便快捷地找到其对应的像素排列方式。
Description
技术领域
本发明属于图像信号处理技术领域，具体涉及一种检测图像传感器中像素排列方式的方法及装置。
背景技术
现代人类生活中，人民迫切需要获取信息，其中以视觉器官为渠道获取的图像信息居多。拒统计，人们所获取的信息，80％以上时通过视觉器官得到的。随着半导体技术水平的不断提高，图像传感器(Image Sensor)作为目前视觉获取的一种基础器件，因其能实现信息的获取、转换和视觉功能的扩展，给出直观、多层次、内容丰富的可视图像信息，而在现代社会生活中得到越来越广泛的应用。
COMS Image Sensor中像素排列方式有很多种，其中RGB排列顺序又分为多种组合，例如gbgr排列、bggr排列、rggb排列和grgb排列，在做图像采集的时候，我们往往不知道图像传感器中的像素排列顺序，这样做图像处理的时候会带来困难。因此，一种可以采用有效快捷的方式判断图像传感器中像素排列方式的方法显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种检测图像传感器中像素排列方式的方法及装置，能够利用FPGA对图像传感器中的像素排列顺序进行自动检测，方便快捷地找到其对应的像素排列方式。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，包括如下步骤：
S01：对FPGA进行编程设定，所述FPGA的输出端口包括四个LED灯，使得不同的LED灯对应不同的像素排列方式；
S02：依次采用红光、蓝光和绿光照射待检测图像传感器，并在每次照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中红色像素、蓝色像素和绿色像素所在的位置；
S03：所述FPGA根据步骤S02中图像中的红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断该图像传感器中像素排列的方式，并使得FPGA输出端口对应该像素排列方式的LED灯亮起。
进一步地，所述步骤S02中得出图像中红色像素、蓝色像素和绿色像素所在的位置的具体步骤为：
S021：采用红光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中红色像素所在的位置，经过FPGA采集并处理之后的图像中红色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，蓝色像素和绿色像素对应的位置数值为0；
S022：采用蓝光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中蓝色像素所在的位置，经过FPGA采集并处理之后的图像中蓝色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，红色像素和绿色像素对应的位置数值为0；
S023：采用绿光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中绿色像素所在的位置，经过FPGA采集并处理之后的图像中绿色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，蓝色像素和红色像素对应的位置数值为0。
进一步地，所述步骤S02中红光、蓝光和绿光的照射顺序可以互换。
进一步地，所述FPGA在采集和处理图像传感器产生的图像时，采用逐行缓存处理的方式。
进一步地，所述图像传感器中每个像素占用的位数为8位或10位或12位或16位。
进一步地，所述图像传感器中的像素排列方式为gbgr排列或grgb排列或bgrg排列或rgbg排列。
进一步地，所述步骤S03中根据红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断该图像传感器中像素排列的方式为：
判断上述图像中第一行第一列像素的类型，若第一行第一列像素为红色像素，则断定像素排列方式为rgbg排列，同时所述FPGA输出端口对应rgbg排列的LED亮起；
若第一行第一列像素为蓝色像素，则断定像素排列方式为bgrg排列，同时所述FPGA输出端口对应bgrg排列的LED亮起；
若第一行第一列像素为绿色像素，则再判断第一行第二列像素的类型，若第一行第二列像素为红色像素，则断定像素排列方式为grgb排列，同时所述FPGA输出端口对应grgb排列的LED亮起，若第一行第二列像素为蓝色像素，则断定像素排列方式为gbgr排列，同时所述FPGA输出端口对应gbgr排列的LED亮起。
本发明提供的一种检测图像传感器中像素排列方式的装置，包括图像传感器和FPGA，所述FPGA的输出端口包括四个LED灯，不同的LED灯对应不同的像素排列方式，当检测到所述图像传感器中像素排列方式之后，所述FPGA输出端口上对应的LED灯亮起。
进一步地，所述图像传感器为CIS图像传感器或者CCD图像传感器。
本发明的有益效果为：本发明利用FPGA可编程的特性，先采集图像传感器在不同光照下的图像并进行处理，根据采集处理后的图像数值判断该图像传感器对应的像素排列方式，该判断方法简单有效快捷。
附图说明
图1为实施例1中对应的基本结构示意图。
图2为实施例1中图像传感器的像素排列。
附图2中1蓝色像素，2绿色像素，3红色像素。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
本发明提供的一种检测图像传感器中像素排列方式的装置，包括图像传感器和FPGA，FPGA的输出端口包括四个LED灯，不同的LED灯对应不同的像素排列方式，当检测到图像传感器中像素排列方式之后，FPGA输出端口上对应的LED灯亮起。其中，图像传感器为CIS图像传感器或者CCD图像传感器。并且本发明中FPGA采用现有技术中的FPGA芯片，并对其进行编程，使得其能够检测扫描图像传感器对应的图像，并判断出该图像传感器对应的像素排列并通过输出端口对应的LED灯显示出来。
本发明提供的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，包括如下步骤：
S01：对FPGA进行编程设定，FPGA的输出端口包括四个LED灯，不同的LED灯对应不同的像素排列方式；其中，图像传感器中的像素排列方式对应gbgr排列、grgb排列、bgrg排列和rgbg排列；本发明可以设定：当图像传感器为gbgr排列时，FPGA输出端口的LED0灯亮起；当图像传感器为grgb排列时，FPGA输出端口的LED1灯亮起；当图像传感器为bgrg排列时，FPGA输出端口的LED2灯亮起；当图像传感器为rgbg排列时，FPGA输出端口的LED3灯亮起。
值得说明的是，本发明中LED灯与图像传感器中像素排列顺序的对应关系可以互换。
S02：依次采用红光、蓝光和绿光照射待检测图像传感器，得出图像中红色像素、蓝色像素和绿色像素所在的位置；具体步骤为：
S021：采用红光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中红色像素所在的位置，其中，经过FPGA采集并处理之后的图像中红色像素对应的位置数值大于绿色像素和蓝色像素对应的位置数值；具体地，经过FPGA采集并处理之后的图像中红色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，蓝色像素和绿色像素对应的位置数值为0。其中，本发明中提及的上述数值是在纯红色光的理想条件下得出的数值，而在实际操作过程中，红光中可能会含有其他杂色光从而导致上述数值偏离理想状态，比如说，红色像素对应的位置数值为比2n-1略小一点的数值，蓝色像素和绿色像素对应的位置数值为比0稍大一点的数值，但是红色像素和蓝色或者绿色像素对应的位置数值差距还是比较明显的，这种误差也在本发明的保护范围之内，后文提及的数值误差也是相同的道理。
S022：采用蓝光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中蓝色像素所在的位置，其中，经过FPGA采集并处理之后的图像中蓝色像素对应的位置数值大于绿色像素和红色像素对应的位置数值；具体地，经过FPGA采集并处理之后的图像中蓝色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，红色像素和绿色像素对应的位置数值为0。
S023：采用绿光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中绿色像素所在的位置，其中，经过FPGA采集并处理之后的图像中绿色像素对应的位置数值大于蓝色像素和红色像素对应的位置数值，具体地，经过FPGA采集并处理之后的图像中绿色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，蓝色像素和红色像素对应的位置数值为0。
其中，FPGA在采集和处理图像传感器产生的图像时，采用逐行缓存处理的方式，也就是说FPGA采集一行数据然后整体进行处理，图像传感器中每行像素的个数本发明不做限制。但FPGA采集数据的时候是采用逐个采集的方式，假设图像传感器每一行像素个数为M个，则需要采集M次之后才能全部缓存该行图像，然后再对该行图像进行处理。当FPGA采集每个像素对应的图像数据的时候，需要采集该像素所占用的每个位数上的数据，也就说FPGA每次采集一个像素的时候需要采集n个数值，n为图像传感器中每个像素占用的位数，本发明中图像传感器中每个像素占用的位数可以为8位或10位或12位或16位。
值得说明的是，本发明中红光、绿光和蓝光的照射顺序可以互换。
S03：FPGA根据步骤S02中图像中的红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断该图像传感器中像素排列的方式，并使得FPGA输出端口对应该像素排列方式的LED灯亮起。具体判断方法为：
判断上述图像中第一行第一列像素的类型，若第一行第一列像素为红色像素，则断定像素排列方式为rgbg排列，同时FPGA输出端口对应rgbg排列的LED亮起；
若第一行第一列像素为蓝色像素，则断定像素排列方式为bgrg排列，同时FPGA输出端口对应bgrg排列的LED亮起；
若第一行第一列像素为绿色像素，则再判断第一行第二列像素的类型，若第一行第二列像素为红色像素，则断定像素排列方式为grgb排列，同时FPGA输出端口对应grgb排列的LED亮起，若第一行第二列像素为蓝色像素，则断定像素排列方式为gbgr排列，同时FPGA输出端口对应gbgr排列的LED亮起。
以下结合具体实施例1对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
本实施例取图像传感器中每个像素占用的位数为8位，且该图像传感器中每行像素的个数也为8个。附图1为实施例1中对应的基本结构示意图，图2为实施例1中图像传感器的像素排列。
具体判断方法如下：
S01：对FPGA进行编程设定，FPGA的输出端口包括四个LED灯，当图像传感器为gbgr排列时，FPGA输出端口的LED0灯亮起；当图像传感器为grgb排列时，FPGA输出端口的LED1灯亮起；当图像传感器为bgrg排列时，FPGA输出端口的LED2灯亮起；当图像传感器为rgbg排列时，FPGA输出端口的LED3灯亮起。
S02：先采用红光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，在FPGA里缓存一行进行图像数据进行处理，经过FPGA采集并处理之后的图像中红色像素对应的位置数值为255，其他像素对应的位置数值为0；这样就得出图像中红色像素所在的位置。
再采用蓝光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，在FPGA里缓存一行进行图像数据进行处理，经过FPGA采集并处理之后的图像中蓝色像素对应的位置数值为255，其他像素对应的位置数值为0；这样就得出图像中蓝色像素所在的位置。
最后采用绿光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，在FPGA里缓存一行进行图像数据进行处理，经过FPGA采集并处理之后的图像中绿色像素对应的位置数值为255，其他像素对应的位置数值为0；这样就得出图像中绿色像素所在的位置。
本实施例中得出的红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置如附图2所示。
S03：FPGA根据步骤S02中图像中的红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断上述图像中第一行第一列像素为蓝色，则FPGA输出端口的LED2灯亮起，操作者可知本实施例中图像传感器中像素排列方式为bgrg排列。
以上所述仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用于限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：对FPGA进行编程设定，所述FPGA的输出端口包括四个LED灯，使得不同的LED灯对应不同的像素排列方式；
S02：依次采用红光、蓝光和绿光照射待检测图像传感器，并在每次照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中红色像素、蓝色像素和绿色像素所在的位置；
S03：所述FPGA根据步骤S02中图像中的红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断该图像传感器中像素排列的方式，并使得FPGA输出端口对应该像素排列方式的LED灯亮起。
2.根据权利要求1所述的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，其特征在于，所述步骤S02中得出图像中红色像素、蓝色像素和绿色像素所在的位置的具体步骤为：
S021：采用红光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中红色像素所在的位置，经过FPGA采集并处理之后的图像中红色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，蓝色像素和绿色像素对应的位置数值为0；
S022：采用蓝光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中蓝色像素所在的位置，经过FPGA采集并处理之后的图像中蓝色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，红色像素和绿色像素对应的位置数值为0；
S023：采用绿光照射待检测图像传感器，并在照射之后通过FPGA对该图像传感器发送帧请求信号，使得上述图像传感器产生图像，并使用FPGA采集上述图像并进行处理，得出图像中绿色像素所在的位置，经过FPGA采集并处理之后的图像中绿色像素对应的位置数值为2n-1，其中，n为图像传感器中每个像素占用的位数，蓝色像素和红色像素对应的位置数值为0。
3.根据权利要求1或2所述的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，其特征在于，所述步骤S02中红光、蓝光和绿光的照射顺序可以互换。
4.根据权利要求1或2所述的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，其特征在于，所述FPGA在采集和处理图像传感器产生的图像时，采用逐行缓存处理的方式。
5.根据权利要求2所述的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，其特征在于，所述图像传感器中每个像素占用的位数为8位或10位或12位或16位。
6.根据权利要求1所述的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，其特征在于，所述图像传感器中的像素排列方式为gbgr排列或grgb排列或bgrg排列或rgbg排列。
7.根据权利要求6所述的一种检测图像传感器中像素排列方式的方法，其特征在于，所述步骤S03中根据红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断该图像传感器中像素排列的方式为：
判断上述图像中第一行第一列像素的类型，若第一行第一列像素为红色像素，则断定像素排列方式为rgbg排列，同时所述FPGA输出端口对应rgbg排列的LED亮起；
若第一行第一列像素为蓝色像素，则断定像素排列方式为bgrg排列，同时所述FPGA输出端口对应bgrg排列的LED亮起；
若第一行第一列像素为绿色像素，则再判断第一行第二列像素的类型，若第一行第二列像素为红色像素，则断定像素排列方式为grgb排列，同时所述FPGA输出端口对应grgb排列的LED亮起，若第一行第二列像素为蓝色像素，则断定像素排列方式为gbgr排列，同时所述FPGA输出端口对应gbgr排列的LED亮起。
8.一种检测图像传感器中像素排列方式的装置，其特征在于，包括图像传感器和FPGA，所述FPGA的输出端口包括四个LED灯，不同的LED灯对应不同的像素排列方式，依次采用红光、蓝光和绿光照射待检测图像传感器，得出图像中红色像素、蓝色像素和绿色像素所在的位置，所述FPGA根据图像中的红色像素、蓝色像素和绿色像素的位置，判断该图像传感器中像素排列的方式，并使得FPGA输出端口对应该像素排列方式的LED灯亮起。
9.根据权利要求8所述的一种检测图像传感器中像素排列方式的装置，其特征在于，所述图像传感器为CIS图像传感器或者CCD图像传感器。
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