CN109070802B - 具有激活曝光校正的成像器 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于车辆的成像器模块。所述成像器模块包括成像器，其被配置成基于视场中的入射光捕获多个图像帧上的图像数据；以及光学装置，其被配置成控制所述入射光的透射。所述模块包括控制器，其被配置成基于环境光照条件识别所述成像器的曝光时间并且通过闪烁缓解周期调整所述曝光时间。所述曝光时间的所述调整减少周期性光源在所述图像数据中的出现。所述控制器进一步被配置成控制所述光学装置的所述透射以控制所述入射光的所述透射。

Description

具有激活曝光校正的成像器
技术领域
本发明大体上涉及成像器模块，且更具体来说，涉及被配置成控制入射光的透射的成像器模块。
背景技术
现有技术中存在已知的被配置成控制入射光的透射的成像器模块。然而，开发改进的被配置成控制入射光的透射的成像器模块一直是本领域的技术目标。
发明内容
在本公开的一个方面，公开一种用于车辆的成像器模块。成像器模块包括成像器，其被配置成基于视场中的入射光捕获多个图像帧上的图像数据；以及光学装置，其被配置成控制入射光的透射。模块包括控制器，其被配置成基于环境光照条件识别成像器的曝光时间并且通过闪烁缓解周期调整曝光时间。闪烁缓解周期可以对应于曝光调整周期。闪烁缓解周期可以通过控制器应用为基于环境光照条件识别的曝光时间的增加或减小。曝光时间的调整减少周期性光源在图像数据中的出现。控制器进一步被配置成控制光学装置的透射以控制入射光的透射。
在本公开的另一方面，公开一种用于车辆的成像器模块。模块包括成像器，所述成像器被配置成基于视场中的入射光捕获多个图像帧上的图像数据。模块进一步包括电光装置，所述电光装置被配置成改变控制进入成像器以及与成像器和光学装置通信的控制器中的入射光的透射的透射率。控制器被配置成基于视场中的环境光照条件识别成像器的曝光时间，并且基于环境光照条件控制曝光时间。控制器进一步被配置成基于频率阈值将曝光时间限制到最小曝光，并且控制电光装置的透射，从而控制入射光的透射。
在本公开的又另一方面，公开一种用于捕获车辆成像系统的图像数据的方法。所述方法包括捕获成像器的视场中的图像数据，以及基于视场中的环境光照条件识别成像器的曝光时间。所述方法进一步包括控制电光装置的透射、控制透射穿过电光装置的环境光的透射，以及通过控制透射来延长曝光时间。
总之，本发明在此公开了下述第1项和第8项的实施方案，其余各项为优选实施方案：
1.一种用于车辆的成像器模块，其包括：
成像器，其被配置成基于视场中的入射光捕获多个图像帧上的图像数据；
电光装置，其被配置成改变控制进入所述成像器的所述入射光的透射的透射率；以及
控制器，其与所述成像器和所述电光装置通信，其中所述控制器被配置成：
基于所述视场中的环境光照条件识别所述成像器的曝光时间；
基于所述环境光照条件控制所述曝光时间；以及
在所述图像数据中检测超过亮度变化阈值的闪烁光，并且响应于所述闪烁光，迭代应用以下步骤：
将所述曝光时间延长闪烁缓解周期；
确定像素中的一个或多个的亮度是否超过饱和阈值；
响应于所述亮度超过所述饱和阈值，调整所述透射率以减小所述图像数据的亮度；
识别所述闪烁光是否被缓解到低于所述亮度变化阈值；以及
响应于所述闪烁光大于所述亮度变化阈值，重复迭代步骤。
2.根据上述1所述的模块，其中所述电光装置包括电致变色装置，所述电致变色装置被配置成响应于通过所述控制器施加的电势而改变透射率。
3.根据上述1所述的模块，其中通过在所述多个图像帧上识别具有变化的亮度的物体来识别所述闪烁光源。
4.根据上述3所述的模块，其中所述物体对应于光源，所述光源被配置成以大于30Hz的频率周期性地照明。
5.根据上述1所述的成像器模块，其中所述控制器基于环境光照条件而通过所述光学装置同所述闪烁缓解周期与所述成像器的所述曝光时间的比率相称地控制所述入射光的所述透射。
6.根据上述1所述的成像器模块，其中所述控制器被配置成将所述成像器的所述像素的所述曝光时间增加所述闪烁缓解周期，所述成像器相对于基于所述环境光照条件识别的所述曝光捕获所述周期性光源的多个激活周期的增加部分。
7.根据上述1所述的成像器模块，其中所述电光装置包括电致变色介质，所述电致变色介质被配置成响应于所述控制信号而调整所述透射率。
8.一种用于捕获车辆成像系统的图像数据的方法，所述方法包括：
捕获成像器的视场中的图像数据；
基于所述视场中的环境光照条件识别所述成像器的曝光时间；
基于所述环境光照条件控制曝光时间；
控制电光装置的透射，从而控制透射穿过所述电光装置的所述环境光的透射；以及
在所述图像数据中检测超过亮度变化阈值的闪烁光，并且响应于所述闪烁光，迭代应用以下步骤：
将所述曝光时间延长闪烁缓解周期；
确定像素中的一个或多个的亮度是否超过饱和阈值；
响应于所述亮度超过所述饱和阈值，调整所述透射率以减小所述图像数据的亮度；
识别所述闪烁光是否被缓解到低于所述亮度变化阈值；以及
响应于所述闪烁光大于所述亮度变化阈值，重复迭代步骤。
9.根据上述8所述的方法，其中基于在所述多个图像帧上的所述图像数据中的物体的亮度值的变化而识别所述闪烁光源。
通过参考以下说明书、权利要求书和附图，本领域的技术人员将进一步理解和了解本发明的这些和其它特征、优点和目标。
附图说明
图1是本公开的成像器模块的前透视图；
图2是本公开的成像器模块的后透视图；
图3是本公开的成像器模块的分解组装图；
图4是本公开的成像器模块的分解组装图；
图5是通过本公开的成像器模块捕获的对应于场景的图像数据的环境视图；
图6是用于减少周期性光源在图像数据中的出现的方法的流程图；
图7是用于检测和减少周期性光源的出现的方法的流程图；以及
图8是根据本公开的成像器模块的框图。
具体实施方式
出于本文描述目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”和其派生词将与本发明在图1中的定向有关。除非另有说明，否则术语“前”应是指更靠近显示镜预期观察者的元件的表面，且术语“后”应是指远离显示镜的预期观察者的元件的表面。然而，应理解，除了明确指定相反的方向之外，本发明可以采用各种替代定向。还应理解，附图中所示且在下文说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中界定的本发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。
术语“包含(including)”、“包括(comprises、comprising)”或其任何其它变化意图涵盖非排他性的包含物，使得包括一系列元件的过程、方法、物品或设备并不仅包含那些元件，而是可以包含并未明确地列出的或并非此类过程、方法、物品或设备固有的其它元件。带有“包括…”的要素在无更多约束条件的情况下并不排除包括所述要素的过程、方法、物品或设备中存在另外的相同要素。
参考图1到2，示出成像器模块10的透视图。成像器模块10可以被配置成用于车辆。如图1到4中所展示，成像器模块10可以对应于包括壳体14的成像器组合件12，所述壳体被配置成至少部分地包围透镜16。在一些实施例中，成像器组合件12可以形成具有透镜16和盖18的密封组合件。如本文所描述，前表面20可以对应于壳体14的表面，透镜16穿过所述表面而突出以形成光学表面22。成像器组合件12的后表面24可以对应于盖18的外表面，这可以形成成像器连接器26。成像器连接器26可以被配置成将成像器模块10以通信方式连接到车辆的一个或多个系统。
如本文所论述，成像器组合件12可以实现将成像器模块10连接到或以其它方式并入到车辆的一个或多个面板或特征中。在一些实施例中，成像器连接器26可以实现成像器模块10并入到车辆的此类面板中，同时实现成像器模块10到车辆的一个或多个系统的通信连接。如本文所描述的成像器模块10的各种实施例可以提供灵活解决方案来将成像器模块10实施于车辆的各个部分中。
如参考图3和4所展示，在示例性实施例中，成像器模块10可以包括光学装置28，所述光学装置被配置成控制从接近成像器模块10的环境到成像器模块10的至少一个光感受器或像素阵列30中的光的透射。光学装置28可以对应于电光装置，所述电光装置可以被配置成控制光穿过电致变色介质的透射率。在此类实施例中，光学装置28可以被配置成根据并入其中的电致变色介质的光吸收率变化而改变透射率。可以响应于电势到电致变色介质的施加而控制电致变色介质的光吸收率。
在一些实施例中，光学装置28可以对应于不同元件，所述元件被配置成调整光穿过其的透射。例如，在一些实施例中，成像器模块10可以包括光自适应透镜，所述光自适应透镜可以被配置成限制进入像素阵列30的光。此透镜或光学装置可以对应于各种形式的光学装置，例如，电致变色元件、光致变色元件，和/或被配置成改变光穿过其的透射的其它装置。在示例性实施例中，光学装置28可以对应于色度中性电致变色装置，所述色度中性电致变色装置被配置成限制像素阵列中的光透射，而不改变图像数据的色度信息。
根据本公开的各个实施例，光学装置28可以被配置成在具有大量环境光的条件期间限制像素阵列30的光透射率。例如，亮环境光照条件通常需要低曝光时间以防止图像饱和。通过限制进入像素阵列30的光，光学装置28可以允许增加用于像素中的一个或多个的曝光时间，同时防止在曝光时间期间像素中的一个或多个饱和。在此配置中，光学装置28可以被配置成减小在亮光照条件期间通过像素阵列30接收的光的量或强度，使得像素阵列30的控制器可以延长像素阵列30中的一个或多个阵列的曝光时间，而不会使像素数据饱和。
在一些实施例中，光学装置28可以由控制器控制，所述控制器被配置成选择性地限制进入像素阵列30的光。通过控制光学装置28的透射率，控制器可以防止在特定曝光时间内过量光进入像素阵列30，以保持图像数据的完整性。如果过量光不受光学装置28限制，则由于像素阵列30接收的光超过特定曝光时间或设定内的强度，可能会降低图像数据的完整性。通过选择性地限制由像素阵列30接收的光，成像器模块10可以延长像素阵列30的曝光时间以收集可以是周期性的图像数据或在时间周期内变化的图像数据。
周期性图像数据可以对应于图像场景的周期性分量，包含闪烁光源、随时间改变强度的光源，和/或在周期性占空比内激活的光源。因此，成像器模块10的控制器可以被配置成延长曝光时间以限制图像数据的波动，否则在捕获与一个或多个周期性元件相关联的图像数据时，所述图像数据的波动可能是明显的。以此方式，成像器模块10可以防止或减少与周期性光源相关联的图像数据的不规则性或波动。
在示例性实施例中，在亮光条件期间，控制器可以控制光学装置28的透射率以限制像素阵列30到环境光的曝光，从而防止像素阵列30中的一个或多个像素饱和。在此配置中，成像器模块10可以被配置成延长像素阵列30中的一个或多个像素的曝光，以限制在与图像场景的周期性分量相关联的图像数据中出现变化，同时防止像素中的一个或多个像素饱和。为了更清楚地说明，在没有光学装置28的情况下，在延长的曝光时间期间过量光进入像素阵列30可能引起像素的饱和或过度曝光并降低图像质量。参考图5、6和7论述关于周期性分量、图像数据和不同的对应成像控制方案的其它细节。
例如，通过以下专利描述对辐射具有可变透射率的可以包括电致变色材料的装置：授予H.J.Byker的在1990年2月20日公布的标题为“用于其中的单隔室、自擦除液相电致变色装置解决方案以及其用途(SINGLE-COMPARTMENT,SELF-ERASING,SOLUTION-PHASEELECTROCHROMIC DEVICES SOLUTIONS FOR USE THEREIN,AND USES THEREOF)”的第4,902,108号美国专利；授予H.J.Byker等人的在1993年4月13日公布的标题为“电光装置(ELECTRO-OPTIC DEVICE)”的第5,202,787号美国专利；授予D.A.Theiste等人的在1994年1月11日公布的标题为“彩色液相电致变色镜(TINTED SOLUTION-PHASE ELECTROCHROMICMIRRORS)”的第5,278,693号美国专利；授予H.J.Byker的在1994年1月18日公布的标题为“UV稳定的组合物和方法(UV-STABILIZED COMPOSITIONS AND METHODS)”的第5,280,380号美国专利；授予H.J.Byker的在1994年8月9日公布的标题为“具有联吡啶鎓盐溶液的电致变色装置(ELECTROCHROMIC DEVICES WITH BIPYRIDINIUM SALT SOLUTIONS)”的第5,336,448号美国专利；以及授予J.H.Bechtel等人的在1995年9月19日公布的标题为“电子控制系统(ELECTRONIC CONTROL SYSTEM)”的第5,451,822号美国专利。这些专利中的每个专利与本发明共同转让，并且每个专利的公开内容，包含其中包含的参考文献通过引用全文并入本文中。此类电致变色装置可以用于提供可变透射率元件，例如，可变透射率窗口、光学装置28等。
仍参考图3到4，示出成像器组合件12的分解视图。在示例性实施例中，透镜16可以形成圆柱形轮廓32，其被配置成接合形成于壳体14中的圆柱形开口34。在此配置中，壳体14可以被配置成接纳透镜16且形成成像器模块10的密封外壳。密封件35a可以在壳体14与圆柱形开口34之间安置于在透镜16的轮廓32中形成的环形凹槽35b中。在此配置中，壳体14可以提供被配置成形成第一腔36的美学罩盖。第一腔36可以包围成像器组合件12的一个或多个元件。
在示例性实施例中，透镜支架38可以被配置成接纳透镜16。透镜支架38可以进一步被配置成接纳光学装置28。在此配置中，光学装置28可以安置于透镜16与成像器电路40之间。成像器电路40可以包括与光学装置28通信的一个或多个电路。在示例性实施例中，光学装置28可以与控制器42通信，所述控制器可以对应于成像器电路40的一部分和/或可以与成像器电路40通信。在此配置中，控制器42可以被配置成接收图像数据，包含像素阵列30的曝光数据，并且响应于曝光而调整光学装置28的透射率。以此方式，控制器42可以延长像素阵列30中的像素的曝光时间，同时防止来自像素阵列30的图像数据饱和。
如本文所论述，光学装置28可以对应于电光装置，所述电光装置被配置成响应于从控制器42接收的控制信号(例如，电势)而改变光透射特性。控制器42可以通过第一导电连接器44与光学装置通信。导电连接器44可以被配置成将控制信号传递到安置于第一衬底48a与第二衬底48b之间的电致变色介质46。衬底可以对应于玻璃、塑料或各种形式的基本上透光衬底。在此配置中，控制器42可以选择性地将电势施加到电致变色介质46以使光学装置28变暗，使得进入透镜16的光的受控部分被吸收。另外，当电势或电压降低时，光学装置28可以过渡回高透光状态或明亮状态。
在一些实施例中，光学装置28可以安置于透镜16前方。在此配置中，控制器42可以被配置成减小光学装置28的透射率以限制光进入透镜16。通过限制进入透镜16的光，控制器42因此可以限制进入像素阵列30的光。以此方式，控制器42可以增加像素阵列30中的一个或多个像素的曝光时间，以限制周期性光源的闪烁或不一致，同时防止像素阵列30中的像素由于过量光进入透镜16而饱和。因此，所公开的成像器模块10可以被配置成在不脱离本公开的精神的情况下适应各种应用。
成像器电路40可以对应于一个或多个印刷电路板(PCB)58。成像器电路40的一个或多个PCB 58可以对应于多个PCB 58，所述多个PCB包括包含像素阵列30的成像器54以及一个或多个控制电路56(例如，控制器42)。成像器54可以对应于任何形式的光接收电路，且在示例性实施例中，可以对应于电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或根据本公开的其它合适的成像装置。在各种实施例中，控制电路56和成像器54可以被配置为多个印刷电路板，其可以堆叠平行配置、垂直布置或其任何组合来布置。
透镜支架38可以被配置成接纳成像器电路40的一个或多个PCB58。在示例性实施例中，透镜支架38可以形成由第二腔61形成的安装表面60。在一些实施例中，第二腔61可以对应于由透镜支架38形成的屏蔽腔62。安装表面60可以平行于透镜16的纵轴64延伸。一个或多个PCB 58可以通过各种附接特征(例如，一个或多个紧固件66)安装到安装表面60。在此配置中，透镜支架38可以被配置成将一个或多个PCB 58接纳和基本上包围在屏蔽腔62中。
在一些实施例中，一个或多个印刷电路板PCB 58可以对应于第一PCB 58a和第二PCB 58b。第一PCB 58a可以通过紧固件66安装到安装表面60上的透镜支架38。在此配置中，透镜支架38可以使成像器54与透镜16对准。第二PCB 58b可以通过第二导电连接器68连接到第一PCB 58a。导电连接器68可以对应于带状电缆或各种形式的导电连接件。第二PCB58b可以由透镜支架38接纳，且可以通过后屏蔽罩72和/或壳体14的盖18保持在组装配置中。
如本文所论述，成像器组合件12的各种组件可以包围在壳体14的屏蔽腔62内部。后屏蔽罩72可以被配置成包围屏蔽腔62。类似于透镜支架38，后屏蔽罩72可以具有导电材料，所述导电材料被配置成防止电磁干扰EMI进入屏蔽腔62。后屏蔽罩72可以形成第二外部轮廓74，其被配置成基本上与由透镜支架38的屏蔽腔62形成的内部轮廓76对准。在此配置中，透镜16、透镜支架38和后屏蔽罩72可以基本上包围成像器电路40以形成成像器模块10的屏蔽子组合件78。
现在参考图5，在示例性图像帧104中展示图像数据102。成像器模块10可以被配置成通过与成像器电路40通信的像素阵列30捕获图像数据102。如参考图7将更详细地论述，在一些实施例中，控制器42可以被配置成控制像素阵列30以捕获图像数据102并识别至少一个闪烁或周期性光源106。响应于识别闪烁或周期性光源106，控制器42可以被配置成调整一系列图像帧中的一个或多个帧中的像素阵列30的传感器(像素)的曝光时间。以此方式，控制器42可以延长像素的曝光时间以减少由于周期性光源106引起的图像数据102变化。
在一些实施例中，控制件可以调整或延长曝光时间，使得曝光覆盖周期性光源106的周期的至少一部分。在一些实施例中，像素阵列30中的像素的曝光时间可以由像素阵列30正捕获图像数据102的连续帧的帧速率限制。例如，在每秒60帧的帧速率下，最大曝光时间可以由于帧速率而限于大致16.6毫秒。控制器42可以保持像素阵列30中的一个或多个像素的最大曝光时间，并且通过控制光学装置28的透射率来限制进入像素阵列30的光。以此方式，成像器模块10可以减少周期性光源106的出现，而不会导致图像数据102饱和。
在一些实施例中，控制器42可以被配置成保持像素阵列30的曝光时间符合最小曝光时间，以限制周期性光源106在图像数据102中的出现。例如，如果周期性光源106具有100Hz的频率，则控制器42可以被配置成保持像素阵列30的最小曝光时间符合或超过周期性光源106的激活周期。更具体地说，如果频率是100Hz，则控制器42可以保持每个图像帧的最小曝光时间符合或超过10毫秒。在此特定实例中，10毫秒对应于100Hz频率的周期。参考图6论述关于基于环境条件确定的曝光时间的另外细节以及此曝光时间的不同调整以限制或减少由于周期性光源引起的变化的出现。
在保持最小曝光时间时，控制器42可以控制光学装置28的透射率以限制进入像素阵列30的光超过饱和阈值。以此方式，控制器42可以延长曝光时间或在亮光条件期间保持图像帧的最小曝光时间，以限制周期性光源106在图像数据中的出现。在低环境光照条件期间，像素阵列的曝光可以显著增加，而不会由于图像数据的像素的饱和而使图像数据模糊。然而，在亮光照条件下，增加曝光可以对图像帧104的曝光具有不合需要的效果。
例如，在与图5中所示的那些亮光照条件类似的亮光照条件下，控制器42可以用于控制光学装置28，从而限制由像素阵列30接收的光。例如，在具有大量环境光的条件下，控制器42可以保持最小曝光时间以限制周期性光源106中的一个或多个周期性光源在如图像帧104中所展示的图像数据102中的出现。在一些实施例中，控制器42还可以用于在一个或多个部分108在由像素阵列30捕获的一系列连续图像帧上具有变化强度(例如，变化的亮度值)时识别或检测周期性光源106。在识别周期性光源106之后，控制器可以延长曝光时间并控制光学装置28的透射率，以限制进入像素阵列30的光的强度并且减少周期性光源106在图像数据102中的出现。
周期性光源106可以对应于各种形式的光源。例如，光源106可以对应于前灯、尾灯、转向指示灯、路灯、来自住宅和商业的光源，其中一些在图5中展示。可以具有周期性照明的典型光源106可以对应于发光二极管(LED)源或固态照明源。光源106的周期性或频率可以从大致30Hz至500Hz大幅变化，并且可以对应于对于光源可行的几乎任何操作频率。因此，成像器模块10可以用于保持像素阵列30的最小曝光，以消除或最小化周期性光源106的闪烁在图像数据102中的显现。
太阳112在图5中展示为亮环境光源110。然而，环境光源可以对应于任何形式的光源，所述光源可以在图像数据102中捕获的场景环境中显而易见。例如，环境光源可以对应于商业或住宅光源106。根据各种实施例，本公开可以实现减轻可能由周期性光源106引起的图像数据102的闪烁和/或各种不一致。
现在参考图5和6，公开一种用于在不同环境光照条件期间捕获图像数据的方法113。方法113可以通过初始化成像器模块10以捕获图像数据102(114)来开始。在捕获图像数据102的样本之后，控制器42可以识别由像素阵列30捕获的场景的环境光照条件(116)。基于环境光照条件，控制器42可以设定成像器54的曝光(118)。像素阵列30的曝光设定可以通过控制器42保持在最小曝光时间，以减少周期性光源在图像数据102中的出现。最小曝光时间可以对应于预定曝光时间，所述预定曝光时间可以在存储于存储器中和/或基于光照条件计算的查找表中识别。
在设定曝光时间之后，控制器42可以进一步控制光学装置28的透射率，以限制进入像素阵列30的光(120)。以此方式，控制器42可以防止图像数据由于过度曝光而变饱和。在一些实施例中，可以基于成像器模块10捕获图像数据102的帧104的帧速率而控制像素阵列30的曝光时间。例如，在每秒100帧的帧速率下，最大曝光时间可以限于大致10毫秒。因此，控制器42可以被配置成基于帧104的帧速率而保持曝光时间延长到最大可允许时间。为了防止在最大可允许时间由于过度曝光而饱和，控制器可以通过光学装置28限制进入像素阵列30的光以防止图像数据102饱和。以此方式，可以针对所需帧速率保持曝光时间的最大长度，同时控制每个图像帧中接收到的光的量，以优化曝光并防止图像数据102饱和。
取决于特定控制方案，控制器42可以被配置成基于环境光照条件以及光学装置28的选定透射率而延长像素阵列30的曝光时间。在各种实施例中，控制器42可以被配置成与光学装置28吸收的光相称地(例如，在类似程度上或以类似比例)延长像素阵列30中的一个或多个像素的曝光时间。例如，如果曝光时间从基于环境光照条件确定的设定增加25％，则控制器42可以将透射率减小20％以实现像素阵列30的一致灵敏度。以此方式，可以限制周期性光源106在图像数据102中的出现，而不会对所得图像数据102产生显著影响。
例如，在一些实施例中，控制器42可以被配置成根据基于环境条件(例如，环境光)计算的曝光时间调整像素阵列30的曝光时间的曝光时间。曝光的调整可以通过控制器处理，以便减少图像数据中识别的周期性光源的出现。曝光时间的调整包括通过闪烁缓解周期或曝光调整周期延长曝光时间。闪烁缓解周期可以通过控制器42应用为基于环境光照条件识别的曝光时间的时间增加或减小。以此方式，成像器模块10可以降低或减少周期性光源在图像数据中的出现。
另外，控制器42可以通过光学装置28同闪烁缓解周期与基于环境光最初计算出的曝光时间的比率相称地控制入射光。在此配置中，控制器42可以被配置成通过增加成像器的一个或多个像素的曝光时间来减少图像数据中周期性光源的变化。增加的曝光时间可以允许像素阵列30的像素通过相对于基于环境光照条件识别的曝光捕获多个激活时间周期的增加部分或周期性光源的部分来限制周期性光源106的闪烁。
在一些实施例中，控制器42可以将当前图像帧的曝光时间与最小曝光时间相比较(122)。如果当前图像帧的曝光时间小于最小曝光时间，则控制器42可以将曝光时间设定成最小值，以减少周期性光源106在图像数据102中的出现。最小曝光时间可以是预定值，并且可以对应于基于测试结果确定为有效地减少具有特定频率的周期性光源106的出现的时间。如在步骤120中，控制器42随后可以控制光学装置28的透射率以限制进入像素阵列30的光的透射率，从而优化像素阵列30的曝光并且防止图像数据102饱和。以此方式，控制器42可以通过将曝光时间延长超过可以通过常规图像传感器基于环境光照条件施加的曝光时间来限制周期性光源106在图像数据102中的出现。
现在参考图5和7，公开一种用于在不同环境光照条件期间捕获图像数据的方法140。方法140可以通过初始化成像器模块10以捕获图像数据102(144)来开始。在捕获图像数据102的样本之后，控制器42可以基于从图像数据102识别的环境光照条件设定成像器54的曝光(146)。接下来，控制器42可以比较多个帧104上的图像数据，以确定是否检测到一个或多个周期性光源106(148)。
如本文所论述，一个或多个周期性光源106可以在图像数据102中识别为多个图像帧104的闪烁或时间上间断的部分或像素。例如，周期性光源106可以通过控制器42识别为在由像素阵列30捕获的一系列连续图像帧104上具有变化的强度(例如，变化的亮度值)的一个或多个部分108。此变化强度可能会不利地影响光源106在图像数据102中的出现和出现准确性。变化强度还可能导致车辆操作员分散注意力。因此，周期性光源106可能导致图像数据的准确性降低并且如果显示在显示装置上，造成车辆操作员分散注意力。
如果在步骤148中未检测到周期性光源106，则如在步骤146中，控制器42可以继续基于环境光照条件而确定图像数据102的曝光。如果在步骤148中检测到周期性光源106，则控制器42可以调整像素阵列30中的一个或多个像素的曝光，使得曝光时间与周期性光源106的频率周期基本上共同延长(150)。例如，控制器42可以延长曝光，使得所述曝光与每个图像帧104中的周期性光源的周期重叠。如关于成像器54的曝光时间所使用，术语“基本上”可以对应于将周期性光源106的亮度闪烁或变化减少至低于亮度变化阈值所需的曝光持续时间。亮度变化阈值可以对应于每个周期性光源的亮度变化的预定值，并且可以对应于可以取决于环境光照条件的亮度的各种预定值。以此方式，控制器42可以基本上减少一个或多个周期性光源106的闪烁或可变亮度，使得光源106的闪烁或变化在图像数据102中不明显。
在具体来说对应于亮环境光照条件的一些情况下，在步骤150中曝光的调整可以引起像素阵列30中的一个或多个像素接近饱和度。为了防止可能降低图像数据102的实用性的像素饱和，控制器42可以确定像素中的一个或多个像素的曝光是否超过饱和阈值(152)。饱和阈值可以取决于成像器模块10的具体应用而变化，并且可以对应于在多个图像帧104上的一个或多个像素的平均亮度值。如果超过饱和阈值，则控制器42可以调整光学装置28的透射率以减小图像数据102的亮度(154)。在已调整光学装置28的透射率之后，控制器42可以返回到步骤150。以此方式，控制器42可以反复地调整像素的曝光，以缓解周期性光源106的闪烁并且调整光学装置28的透射率或光吸收率以防止过度曝光图像数据102。
在步骤152中，如果不超过饱和阈值，则控制器可以确定闪烁是否得到缓解(156)。如果在步骤156中闪烁未得到缓解(例如，限制到低于阈值)，则控制器42可以返回到步骤150。如果闪烁在步骤156中得到缓解，则控制器42可以继续扫描图像数据102，以识别是否仍在图像数据102中检测到一个或多个周期性光源106(158)。如果仍在图像数据102中识别周期性光源106，则控制器42可以返回到步骤150。如果仍未在图像数据102中识别周期性光源106，则控制器42可以将光学装置28的透射率调整为基本上透明，使得进入成像器54的光不受显著限制(160)。控制器42还可以返回到步骤146，以基于在图像数据102中识别的环境光照条件而设定像素阵列30的曝光。
现在参考图8，示出成像器模块10的框图。如本文所论述，成像器模块10可以包括呈像素阵列30形式的成像器54。像素阵列30可以对应于CMOS图像传感器，例如，CMOS有源像素传感器(APS)或电荷耦合装置(CCD)。像素阵列30中的每个像素可以对应于光电传感器、光电传感器的阵列或被配置成捕获光的任何传感器分组。光电传感器中的每一个可以用于测量像素阵列30中的像素值。控制器42可以包括处理器164，所述处理器用于处理如从读出电路以模拟或数字形式供应的图像数据102。例如，控制器42可以被实施为多个处理器、多核处理器，或处理器、电路和外围处理装置的任何组合。
控制器42可以进一步包括存储器166，所述存储器可以对应于帧缓冲器。存储器166可以对应于各种形式的存储器，例如，随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)和被配置成存储数字信息的其它形式的存储器。存储器单元中的每一个可以对应于成像器存储器中的可寻址存储器位置，并且具有与像素阵列30的每个像素的分辨率对应的容量。
处理器164可以被配置成处理图像数据102并且识别一个或多个周期性光源106。处理器164可以进一步用于检测环境光的亮度或强度，以调整像素阵列30的一个或多个像素的曝光。以此方式，控制器42可以被配置成减少与周期性光源106相关联的图像数据的变化。基于减少周期性光源106在图像数据102中的出现所需的曝光，处理器164可以进一步将控制信号输出到光学装置28以控制电致变色介质46的透射率(例如，使光学装置28变亮或变暗)。以此方式，控制器42可以调整像素阵列30的曝光，以缓解周期性光源106的闪烁并且调整光学装置28的透射率或光吸收率以防止过度曝光图像数据102。
在一些实施例中，控制器42可以进一步被配置成控制前灯驱动器168。前灯驱动器168可以被配置成控制车辆的一个或多个前灯的灯光设置。控制器42还可以与显示装置170通信，所述显示装置被配置成显示图像数据102。显示装置170可以安置于后视镜，例如，内部或外部后视镜中。在各个实施例中，显示装置170可以安置于车辆的不同部分，例如，中控面板、仪表组、抬头显示器等中。显示装置170可以是任何合适形式的显示器，例如，LED、真空荧光或液晶显示器LCD、有机LED(OLED)。
在一些实施例中，控制器42可以与车辆总线172通信。车辆总线172可以使用任何合适的标准通信总线，例如，控制器局域网(CAN)总线实施。车辆总线172可以被配置成传送各种车辆操作和状态信息。控制器42可以使用此操作信息来控制成像器电路40、光学装置28以及与控制器42通信的各种外围装置。
出于本公开的目的，术语“连接(coupled)”(以其所有形式：couple、coupling、coupled等)通常意味着两个(电的或机械的)组件彼此直接或间接的接合。此接合在本质上可以静止或在本质上可移动。此接合可以使用两个组件(电气的或机械的)和彼此或与两个组件一体地形成为单个整体主体的任何额外的中间部件实现。除非另外说明，否则此接合在本质上可以是永久性的，或在本质上可移除或可释放。
另外值得注意的是，如在示例性实施例中所示的本发明的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管已在本公开中详细地描述了本创新的仅仅几个实施例，但查阅本公开的本领域技术人员将容易了解，在不实质性地脱离所述主题的新颖教示和优点的情况下，可能有许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、色彩、定向等的变化)。例如，示为一体地形成的元件可以由多个部分构成，或示为多个部分的元件可以一体地形成，可以颠倒或以其它方式改变接口的操作，可以改变系统的结构和/或部件或连接器或其它元件的长度或宽度，可以改变在元件之间提供的调整位置的性质或数目。应注意，系统的元件和/或组合件可以由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任何一种构成，且可以呈广泛多种色彩、纹理和组合中的任何一种。因此，所有这些修改预期包含在本创新的范围内。可以在不脱离本创新的精神的情况下在所要和其它示范性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。
应理解，任何所描述的过程或所描述过程内的步骤可以与公开的其它过程或步骤组合以形成在本发明的范围内的结构。本文所公开的示例性结构和过程用于说明性目的，而不应理解为具有限制性。
还应理解，在不脱离本发明的概念的情况下，可以对上述结构和方法做出变化和修改，且另外应理解，此类概念预期由所附权利要求涵盖，除非这些权利要求的措辞明确说明并非如此。

Claims (9)

1.一种用于车辆的成像器模块，其包括：
成像器，其被配置成基于视场中的入射光捕获多个图像帧上的包括多个像素的图像数据；
电光装置，其被配置成改变透射率，所述透射率控制进入所述成像器的所述入射光的透射；以及
控制器，其与所述成像器和所述电光装置通信，其中所述控制器被配置成：
基于所述视场中的环境光照条件识别所述成像器的曝光时间；
基于所述环境光照条件控制所述曝光时间；以及
在所述图像数据中检测超过亮度变化阈值的闪烁光，并且响应于所述闪烁光，迭代应用以下步骤：
将所述曝光时间延长闪烁缓解周期；
确定所述像素中的一个或多个的亮度是否超过饱和阈值；
响应于所述亮度超过所述饱和阈值，调整所述透射率以减小所述图像数据的亮度；
识别所述闪烁光是否被缓解到低于所述亮度变化阈值；以及
响应于所述闪烁光大于所述亮度变化阈值，重复迭代步骤。
2.根据权利要求1所述的模块，其中所述电光装置包括电致变色装置，所述电致变色装置被配置成响应于通过所述控制器施加的电势而改变透射率。
3.根据权利要求1所述的模块，其中通过在所述多个图像帧上识别具有变化的亮度的物体来识别所述闪烁光。
4.根据权利要求3所述的模块，其中所述物体对应于光源，所述光源被配置成以大于30Hz的频率周期性地照明。
5.根据权利要求1所述的成像器模块，其中所述控制器基于环境光照条件而通过所述电光装置同所述闪烁缓解周期与所述成像器的所述曝光时间的比率相称地控制所述入射光的所述透射。
6.根据权利要求1所述的成像器模块，其中所述控制器被配置成将所述成像器的所述像素的所述曝光时间增加所述闪烁缓解周期，所述成像器相对于基于所述环境光照条件识别的曝光捕获周期性光源的多个激活周期的增加部分。
7.根据权利要求1所述的成像器模块，其中所述电光装置包括电致变色介质，所述电致变色介质被配置成响应于来自所述控制器的控制信号而调整所述透射率。
8.一种用于捕获车辆成像系统的图像数据的方法，所述方法包括：
在成像器的视场中捕获多个图像帧上的包括多个像素的图像数据；
基于所述视场中的环境光照条件识别所述成像器的曝光时间；
基于所述环境光照条件控制曝光时间；
控制电光装置的透射率，从而控制透射穿过所述电光装置的所述环境光的透射；以及
在所述图像数据中检测超过亮度变化阈值的闪烁光，并且响应于所述闪烁光，迭代应用以下步骤：
将所述曝光时间延长闪烁缓解周期；
确定所述像素中的一个或多个的亮度是否超过饱和阈值；
响应于所述亮度超过所述饱和阈值，调整所述透射率以减小所述图像数据的亮度；
识别所述闪烁光是否被缓解到低于所述亮度变化阈值；以及
响应于所述闪烁光大于所述亮度变化阈值，重复迭代步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其中基于在所述多个图像帧上的所述图像数据中的物体的亮度值的变化而识别所述闪烁光。
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