CN109274896A - 一种图像采集方法和图像传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像采集方法和图像传感器，该方法包括以下步骤：提供多个成阵列布置的彩色像素单元，通过彩色像素单元接收光信号获取光强信息；检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，若有，将该彩色像素单元设为活动像素单元；控制所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像。本发明提供的图像采集方法和图像传感器一方面由于是通过彩色像素单元来采集光强信息，从而能够有效保证生成清晰彩色图像，另一方面可以实现及时有效地对出现变化的场景图像局部进行成像输出，对不发生变化的场景局部不进行输出，得到一幅去除背景的活动场景图像，保证了成像的及时和输出数据量的精简。

Description

一种图像采集方法和图像传感器

技术领域

本发明涉及了摄像技术领域，特别是涉及了一种图像采集方法和图像传感器。

背景技术

DVS图像传感器(动态视觉传感器)是一种新型的图像传感器，与传统的CMOS或CCD传感器不同，DVS图像传感器根据场景光照变化强度大小，观察每个像素点的光强是否随时间有细微的变化，将光照强度变化使得对比度变化超过设定阈值的像素点进行读取和输出，生成DVS图像。现有提出将DVS图像传感器应用于监控场合的方法，使用DVS图像传感器能有效反应动态场景的变化，对出现变化的场景图像局部进行成像输出，输出数据量较小，但是输出的图像辨识度不高，且容易受到噪点影响，不能实现输出清晰彩色图像，难以满足监控场合的精度需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种图像采集方法和图像传感器，能够方便有效的实现对出现变化的场景图像进行成像输出，且能显示清晰彩色色彩。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种图像采集方法，包括以下步骤：

提供多个成阵列布置的彩色像素单元，通过彩色像素单元接收光信号获取光强信息；

检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，若有，将该彩色像素单元设为活动像素单元；

控制所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像。

作为本发明的一种优选方案，所述检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化包括：提供多个与所述彩色像素单元一一对应的存储单元和对比单元，通过存储单元存储对应的彩色像素单元获取到的连续两帧光强信息；通过对比单元对比该彩色像素单元获取到的后一帧光强信息与前一帧相比是否存在变化。

作为本发明的一种优选方案，在所述检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，若有，将该彩色像素单元设为活动像素单元之后，还包括判断活动像素单元的数量是否大于等于预设阈值，若否，取消所有活动像素单元。

作为本发明的一种优选方案，所述预设阈值为一个或多个。

作为本发明的一种优选方案，所述预设阈值为多个时，在判断活动像素单元的数量大于等于预设阈值时，还包括判断活动像素单元的分布是否离散，若是，取消所有活动像素单元。

作为本发明的一种优选方案，所述判断所述活动像素单元的分布是否离散为判断相邻的活动像素单元的数量是否低于离散阈值。

作为本发明的一种优选方案，所述光强信息包括亮度信息、像素单元位置信息和时间信息。

作为本发明的一种优选方案，还包括当检测到没有彩色像素单元获取的光强信息存在变化时，输出时间信息。

进一步地，提供一种图像传感器，包括成阵列布置的彩色像素单元、与彩色像素单元一一对应的存储单元和对比单元；所述彩色像素单元用于接收光信号获取光强信息；所述存储单元用于存储对应的彩色像素单元获取到的连续两帧光强信息；所述对比单元用于对比对应的彩色像素单元获取到的后一帧光强信息与前一帧相比是否存在变化。

作为本发明的一种优选方案，还包括判断单元，所述判断单元与所有对比单元电性连接，用于接收对比单元获取到的光强信息变化信息判断活动像素单元的数量是否大于等于预设阈值，并当判断到活动像素单元的数量大于等于预设阈值时控制所有活动像素单元输出光强信息。

本发明具有如下技术效果：本发明提供的图像采集方法和图像传感器由于通过彩色像素单元来获取光强信息，并且在检测到有彩色像素检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化时设为活动像素单元，使所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像；从而一方面由于是通过彩色像素单元来采集光强信息，能够有效保证生成清晰彩色图像，另一方面可以实现及时有效地对出现变化的场景图像局部进行成像输出，对不发生变化的场景局部不进行输出，得到一幅去除背景的活动场景图像，保证了成像的及时和输出数据量的精简。

附图说明

图1为本发明提供的一种图像传感器的流程框图。

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实施方式作进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种图像采集方法。该图像采集方法包括以下步骤：

提供多个成阵列布置的彩色像素单元，通过彩色像素单元接收光信号获取光强信息；

检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，若有，将该彩色像素单元设为活动像素单元；

控制所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像。

这样，由于通过彩色像素单元来获取光强信息，并且在检测到有彩色像素检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化时设为活动像素单元，使所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像；从而一方面由于是通过彩色像素单元来采集光强信息，能够有效保证生成清晰彩色图像，另一方面由于是使所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像，因此若是处于静态的拍摄场景中，由于所有像素单元获取的光强信息不会存在变化，因此不存在活动像素单元，不会输出冗余的数据，而在拍摄场景出现变化时，可以实现及时有效地对出现变化的场景图像局部进行成像输出，对不发生变化的场景局部不进行输出，可以得到一幅去除背景的活动场景图像，且能显示清晰彩色色彩，具体地，背景指未发生变化的场景局部部分，这样保证了成像的及时和输出数据量的精简。

具体地，所述检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化包括：提供多个与所述彩色像素单元一一对应的存储单元和对比单元，通过存储单元存储对应的彩色像素单元获取到的连续两帧光强信息；通过对比单元对比该彩色像素单元获取到的后一帧光强信息与前一帧相比是否存在变化。这样，当彩色像素单元接收并获取光强信息时就可以逐帧传递给存储单元，存储单元至少存储连续两帧光强信息，从而对比单元可以根据存储单元存储的连续两帧光强信息进行对比，将后一帧光强信息与前一帧相比继而判断是否存在变化，具体地，所述光强信息包括亮度信息、像素单元位置信息和时间信息，可以通过亮度信息的比较来判断是否存在变化，若亮度差异大于差异阈值，则判断为存在变化，小于差异阈值，则判断为不存在变化，具体地，差异阈值可以根据应用场合的需要进行设置，这样有效实现了对活动像素单元的及时判断，从而可以根据所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像，此为现有技术的内容，在此不做详述。本实施例中，由于当每一个彩色像素单元的获取到的光强信息存在变化时，都可以及时有效地由对应的对比单元进行分析，有效提高了处理速度，减少数据处理时间和难度。

具体地，在所述检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，若有，将该彩色像素单元设为活动像素单元之后，还包括判断活动像素单元的数量是否大于等于预设阈值，若否，取消所有活动像素单元。所述预设阈值为一个或多个。当所述预设阈值为一个时，即当仅一个彩色像素单元感检测到有光强变化时，也将该彩色像素单元获取到的光强信息输出，这样能够有效保证在拍摄场景出现动态变化时及时地输出场景图像，当然这样也可能由于灵敏度较高而导致输出数据量较大；优选地，所述预设阈值可以为多个，这样，可以根据实际需要兼顾检测动态场景的灵敏度和输出的数据量；例如可以将预设阈值的设置为所有像素单元总数的十分之一、五分之一或者二分之一等，具体地在实际应用时，可以根据监控场景的需要进行设置，例如当监控场景为车库时，可以将一台车对整个车库的占比，作为预设阈值对所有彩色像素单元总数的占比，也可以是车库大门对整个车库的占比，作为预设阈值对所有像素单元总数的占比等等。这样，可以根据需要更加准确的判断到是否有场景变化的出现并且及时有效的获取活动场景图像。

具体地，所述预设阈值为多个时，在判断活动像素单元的数量大于等于预设阈值时，还包括判断活动像素单元的分布是否离散，若是，取消所有活动像素单元。所述判断所述活动像素单元的分布是否离散为判断相邻的活动像素单元的数量是否低于离散阈值。这样，通过判断活动像素单元是否离散可以有效排除噪点的干扰，例如当预设阈值的数量为四，但是获取到的四个活动像素单元的位置却完全不相邻，也就是说这四个活动像素单元不是因为同一个场景变化出现的，且局部的活动像素单元均未达到预设阈值，可以认为并没有实际出现场景变化，若直接生成活动场景图像将导致冗余数据的出现。在对活动像素单元的分布是否离散进行判断后，当活动像素单元的分布离散时，取消所有活动像素单元，不输出光强数据，就可以有效排除不必要的冗余数据，保证输出数据量的精简。具体地，还包括当检测到没有彩色像素单元获取的光强信息存在变化时，输出时间信息。这样，当应用于监控场合时，可以方便数据的查找。

实施例二

本实施例提供了一种图像传感器，包括成阵列布置的彩色像素单元、与彩色像素单元一一对应的存储单元和对比单元；所述彩色像素单元用于接收光信号获取光强信息；所述存储单元用于存储对应的彩色像素单元获取到的连续两帧光强信息；所述对比单元用于对比对应的彩色像素单元获取到的后一帧光强信息与前一帧相比是否存在变化。这样，当每一个彩色像素单元接收光信号获取光强信息后就可以逐帧传递给存储单元，存储单元至少存储连续两帧光强信息，从而对比单元可以根据存储单元存储的连续两帧光强信息进行对比，将后一帧光强信息与前一帧相比继而判断是否存在变化。具体地，对比单元检测到有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，可以直接由彩色像素单元输出光强信息，即此时获取到的光强信息存在变化的每一个彩色像素单元均为活动像素单元，进行光强信息的输出，即此时活动像素单元对应的预设阈值为一个。

优选地，本实施例提供的图像传感器还包括判断单元，所述判断单元与所有对比单元电性连接，用于接收对比单元获取到的光强信息变化信息判断活动像素单元的数量是否大于等于预设阈值，并当判断到活动像素单元的数量大于等于预设阈值时控制所有活动像素单元输出光强信息。这样，通过设置了判断单元，可以进行活动像素单元的数量和预设阈值的比较，从而有效兼顾检测动态场景的灵敏度和输出数据量，更加准确的判断到是否有场景变化的出现并且及时有效的获取活动场景图像。

本实施例提供的图像传感器由于通过彩色像素单元来获取光强信息，并且在检测到有彩色像素检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化时设为活动像素单元，使所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像；从而一方面由于是通过彩色像素单元来采集光强信息，从而能够有效保证生成清晰彩色图像，另一方面由于是使所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像，因此若是处于静态的拍摄场景中，由于所有像素单元获取的光强信息不会存在变化，因此不存在活动像素单元，不会输出冗余的数据，而在拍摄场景出现变化时，可以实现及时有效地对出现变化的场景图像局部进行成像输出，对不发生变化的场景局部不进行输出，可以得到一幅去除背景的活动场景图像，且能显示清晰彩色色彩，具体地，背景指未发生变化的场景局部部分，这样保证了成像的及时和输出数据量的精简，

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供多个成阵列布置的彩色像素单元，通过彩色像素单元接收光信号获取光强信息；

检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，若有，将该彩色像素单元设为活动像素单元；

控制所有活动像素单元输出光强信息生成活动场景图像。

2.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化包括：提供多个与所述彩色像素单元一一对应的存储单元和对比单元，通过存储单元存储对应的彩色像素单元获取到的连续两帧光强信息；通过对比单元对比该彩色像素单元获取到的后一帧光强信息与前一帧相比是否存在变化。

3.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，在所述检测是否有彩色像素单元获取的光强信息存在变化，若有，将该彩色像素单元设为活动像素单元之后，还包括判断活动像素单元的数量是否大于等于预设阈值，若否，取消所有活动像素单元。

4.根据权利要求3所述的图像采集方法，其特征在于，所述预设阈值为一个或多个。

5.根据权利要求4所述的图像采集方法，其特征在于，所述预设阈值为多个时，在判断活动像素单元的数量大于等于预设阈值时，还包括判断活动像素单元的分布是否离散，若是，取消所有活动像素单元。

6.根据权利要求5所述的图像采集方法，其特征在于，所述判断所述活动像素单元的分布是否离散为判断相邻的活动像素单元的数量是否低于离散阈值。

7.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述光强信息包括亮度信息、像素单元位置信息和时间信息。

8.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，还包括当检测到没有彩色像素单元获取的光强信息存在变化时，输出时间信息。

9.一种图像传感器，其特征在于，包括成阵列布置的彩色像素单元、与彩色像素单元一一对应的存储单元和对比单元；所述彩色像素单元用于接收光信号获取光强信息；所述存储单元用于存储对应的彩色像素单元获取到的连续两帧光强信息；所述对比单元用于对比对应的彩色像素单元获取到的后一帧光强信息与前一帧相比是否存在变化。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，还包括判断单元，所述判断单元与所有对比单元电性连接，用于接收对比单元获取到的光强信息变化信息判断活动像素单元的数量是否大于等于预设阈值，并当判断到活动像素单元的数量大于等于预设阈值时控制所有活动像素单元输出光强信息。