CN113340566A - 频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备 - Google Patents
频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113340566A CN113340566A CN202110436675.0A CN202110436675A CN113340566A CN 113340566 A CN113340566 A CN 113340566A CN 202110436675 A CN202110436675 A CN 202110436675A CN 113340566 A CN113340566 A CN 113340566A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light source
- stroboscopic light
- sampling
- stroboscopic
- pressure drop
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 134
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Abstract
本申请涉及频闪光源技术领域,具体公开一种频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备。装置包括:采样元件设置于频闪光源所在回路上,电源芯片为频闪光源提供电压;采样模块用于采集采样元件的当前压降;主控模块用于输出脉冲信号至频闪光源以点亮频闪光源,以及获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对当前压降与目标压降,以及根据比对结果调控电源芯片的输出电压,以校准频闪光源的光强。以采样元件的压降作为衡量频闪光源光强的参数,通过比对采样元件的当前压降和目标压降,并通过调整电源芯片的输出电压使采样元件的压降趋近目标压降,即,使频闪光源的电流趋近目标值,由此实现对频闪光源的光强的校准。
Description
技术领域
本发明涉及频闪光源技术领域,特别是涉及一种频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备。
背景技术
频闪光源是一种特殊的光源,目前已经在工业或者医疗视觉行业有着广泛的应用,频闪光源工作是靠发出受控的高频率,短暂时间的闪光来实现成像,这对光源的响应速度,亮度等等有比较高的要求。频闪控制器点亮光源的时间是很短的,一般小于1ms。亮度是普通控制器的2-3倍,一般是2.5倍左右。光源点亮一般需要20us才能达到稳定亮度,所以一般相机在光源点亮20us之后才开启快门曝光拍照,成像的亮度与快门时间成正比,光源是瞬时熄灭,时间us级别。
成像亮度的一致性是视觉系统中的一项很重要的指标,亮度是由光源的强度以及曝光时间共同累计作用的结果。频闪光源在工业视觉系统中长时间使用后,伴随着大功率LED的老化,其发光效率逐步降低,光源的强度降低,这对工业视觉系统的成像的亮暗程度造成了直接影响。
因此,如何对频闪光源的成像亮度进行校准补偿是频闪技术领域中亟需解决的问题之一。
发明内容
基于此,有必要针对如何对频闪光源的成像亮度进行校准补偿的问题,提供一种频闪光源的光强校准装置、方法、电子设备以及计算机可读存储介质。
一种频闪光源的光强校准装置,所述频闪光源的光强校准装置包括:
采样元件,设置于频闪光源所在回路上,所述回路上包括电源芯片,所述电源芯片为所述频闪光源提供电压;
采样模块,连接所述采样元件,用于采集所述采样元件的当前压降;
主控模块,分别连接所述频闪光源、所述电源芯片以及所述采样模块,用于输出脉冲信号至所述频闪光源以点亮所述频闪光源,以及获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降与目标压降,以及根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强。
在其中一个实施例中,所述目标压降包括所述频闪光源被点亮的初始阶段时,所述采样模块采集到的采样元件的初始压降。
在其中一个实施例中,所述电源芯片的输入端连接可调反馈电阻,所述可调反馈电阻的阻值与所述电源芯片的输出电压相关联;
所述主控模块连接所述可调反馈电阻,用于根据比对结果调控所述可调反馈电阻的阻值,以调控所述电源芯片的输出电压。
在其中一个实施例中,所述主控模块还用于对所述电源芯片内部的控制寄存器的参数进行调节,以微调所述电源芯片的输出电压。
在其中一个实施例中,所述回路上还包括光耦模块和控制开关,所述光耦模块用于对脉冲信号进行隔离和滤波,所述控制开关受所述光耦模块输出信号的控制实现通断,以控制频闪光源回路的通断。
在其中一个实施例中,所述频闪光源的光强校准装置还包括脉冲切换模块,所述脉冲切换模块用于切换输入至所述频闪光源的脉冲信号为外部脉冲信号或所述主控模块输出的脉冲信号,当切换至外部脉冲信号时,所述频闪光源工作于正常工作模式,当切换至所述主控模块输出的脉冲信号,所述频闪光源工作于光强校准模式。
一种频闪光源的光强校准方法,所述频闪光源的光强校准方法应用于所述频闪光源的光强校准装置,所述频闪光源的光强校准装置包括采样元件和采样模块,所述采样元件设置于频闪光源所在回路上,所述回路上包括为所述频闪光源提供电压的电源芯片,所述采样模块用于采集所述采样元件的当前压降;所述频闪光源的光强校准方法包括:
输出脉冲信号至所述频闪光源以点亮所述频闪光源;
获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降;
根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强。
在其中一个实施例中,在所述获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降的步骤之前,所述频闪光源的光强校准方法包括:
在所述频闪光源被点亮的初始阶段时,获取所述采样模块采集到的采样元件的初始压降,以得到所述目标压降。
在其中一个实施例中,所述电源芯片的输入端连接可调反馈电阻,所述可调反馈电阻的阻值与所述电源芯片的输出电压相关联;所述根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强的步骤包括:
根据比对结果调控所述可调反馈电阻的阻值,以对所述电源芯片的输出电压进行调整。
在其中一个实施例中,在所述根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强的步骤还包括:
根据比对结果调控所述电源芯片内部的控制寄存器的参数,以对所述电源芯片的输出电压进行调整。
在其中一个实施例中,在一个采集时段内,所述采样模块连续采集n次采样元件的压降,其中,n为大于等于2的正整数;
所述获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降的步骤包括:
获取所述采样模块采集到的n个采样元件的压降数据,并按数值大小进行排序;
过滤掉按大小排列的n个压降数据中的前段压降数据和后段压降数据,保留中间段压降数据,并确定中间段压降数据的压降平均值;
比对所述压降平均值与目标压降。
一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的频闪光源的光强校准方法。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如上述的频闪光源的光强校准方法。
上述频闪光源的光强校准装置,通过主控模块输出脉冲信号至频闪光源以点亮频闪光源,然后通过采样模块采集频闪光源所在回路上的采样元件的当前压降,主控模块对采样模块采集到的当前压降和目标压降进行比对,根据比对结果调控电源芯片的输出电压。
由于电源芯片的输出电压决定了频闪光源的电流大小,电流大小决定了频闪光源的光强,因此,通过对电源芯片的输出电压的调节能够实现对频闪光源的光强的调节,进而调节频闪光源的亮度。
而采样元件的压降与频闪光源的电流存在对应关系,因此本实施例以采样元件的压降作为衡量频闪光源的光强的参数,通过比对采样元件的当前压降和目标压降,并通过调整电源芯片的输出电压使采样元件的压降趋近目标压降,即,使频闪光源的电流趋近目标值,由此实现对频闪光源的光强的校准。
附图说明
图1为本申请实施例一提供的频闪光源的光强校准装置的一种实施方式的结构示意图;
图2为本申请实施例一提供的频闪光源的光强校准装置的另一种实施方式的结构示意图;
图3为本申请实施例一提供的频闪光源的光强校准装置的又一种实施方式的结构示意图;
图4为本申请实施例一提供的频闪光源的光强校准装置中可调反馈电阻和电源芯片的结构示意图;
图5为本申请实施例二提供的频闪光源的光强校准方法的一种实施方式的流程框图;
图6为本申请实施例二提供的频闪光源的光强校准方法的另一种实施方式的流程框图;
图7为本申请实施例二提供的频闪光源的光强校准方法中步骤S400的一种实施方式的流程框图;
图8为本申请实施例二提供的频闪光源的光强校准方法中所形成的双向链表的结构示意图;
图9为本申请实施例三提供的电子设备的结构示意图;
附图标记说明:
110、频闪光源;120、采样元件;130、电源芯片;131、固定电阻;140、光耦模块;150、控制开关;160、脉冲切换模块;170、限流元件;200、采样模块;300、主控模块;400、可调反馈电阻;500、存储模块;600、存储器;700、处理器。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
对于高速运动的物体,我们无法清楚地观察其中间的运动过程(如在物理实验中的自由落体、平抛和小车的快速水平运动等等)。为了解物体运动的整个过程,通常需要高频率的频闪闪光灯作光源。由于这种频闪光源可以快速连续发出短暂闪光,而且发光的时间间隔是相等的,因此在一张照片上采用连续曝光的方式,就可以拍摄到高速运动物体的运动轨迹。
对于匀速或周期运动的物体,当调节频闪光源的闪动频率,使其与被测物的转动或运动速度接近或同步时,被测物虽然高速运动着,但看上去却是缓慢运动或相对静止。频闪光源可以利用视觉的暂留作用,观测到高速运动物体的表面质量与运行状况。
传统的频闪光源体积大、价格高、闪光管老化快,使用操作过程也很复杂。如果采用大功LED(LightEmitting Diode,发光二极管)取代汞灯频闪光源,则可以大大缩小光源的体积,不但能够延长数倍寿命,而且价格仅是传统的频闪光源的几十分之一。它还可以与照相机直接连接,利用数码相机并配合视频投影系统进行现场演示,使用十分方便。
但是大功LED频闪光源随着使用时间延长,其会存在老化的问题,发光效率逐渐降低,光源强度随之降低,这对成像的亮度造成了直接影响,难以保持成像亮度的一致性。因此,目前急需针对大功LED频闪光源的上述问题进行成像亮度的校准和补偿。
为此,本申请实施例提供了一种频闪光源的光强校准装置、方法、电子设备以及计算机可读存储介质。
实施例一
本实施例提供了一种频闪光源110的光强校准装置,用于对频闪光源110的光强进行校准。
参照图1,本实施例提供的频闪光源110的光强校准装置包括采样元件120、采样模块200以及主控模块300。
采样元件120设置于频闪光源110所在回路上,所述回路上包括电源芯片130,所述电源芯片130为所述频闪光源110提供电压;
采样模块200连接所述采样元件120,用于采集所述采样元件120的当前压降;
主控模块300分别连接所述频闪光源110、所述电源芯片130以及所述采样模块200,用于输出脉冲信号至所述频闪光源110以点亮所述频闪光源110,以及获取采样模块200采集到的采样元件120的当前压降,并比对所述当前压降与目标压降,以及根据比对结果调控所述电源芯片130的输出电压,以校准所述频闪光源110的光强。
上述频闪光源110的光强校准装置,通过主控模块300输出脉冲信号至频闪光源110以点亮频闪光源110,然后通过采样模块200采集频闪光源110所在回路上的采样元件120的当前压降,主控模块300对采样模块200采集到的当前压降和目标压降进行比对,根据比对结果调控电源芯片130的输出电压。
由于电源芯片130的输出电压决定了频闪光源110的电流大小,电流大小决定了频闪光源110的光强,因此,通过对电源芯片130的输出电压的调节能够实现对频闪光源110的光强的调节,进而调节频闪光源110的亮度。
而采样元件120的压降与频闪光源110的电流存在对应关系,因此本实施例以采样元件120的压降作为衡量频闪光源110的光强的参数,通过比对采样元件120的当前压降和目标压降,并通过调整电源芯片130的输出电压使采样元件120的压降趋近目标压降,即,使频闪光源110的电流趋近目标值,由此实现对频闪光源110的光强的校准。
具体地,采样元件120可以选用采样电阻,可为毫欧级大封装电阻,采样电阻和频闪光源110串联,流经采样电阻和频闪光源110的电流相同,通过采样模块200获取采样电阻两端的压降,采样电阻两端的压降除以电阻值即为流经频闪光源110的电流,电流与压降成正比,由于采样电阻的电阻值固定,因此本申请直接以采样电阻的压降作为计算对象,省去计算电流值的过程,简化了算法。
电源芯片130的输出端连接频闪光源110,用于为频闪光源110提供电压,在电源芯片130和脉冲信号的配合作用下可以实现频闪光源110的开启和关断。本实施例中,电源芯片130可以选用DC-DC降压芯片,降压后为频闪光源110提供匹配的电压信号。
采样模块200的输入端连接采样元件120,输出端连接主控模块300,用于采集采样元件120两端的压降,并将采集到的压降发给主控模块300。本实施例中,采样模块200可以选用模数转换器,以将采集到的模拟信号转换为数字信号后发给主控模块300,以便主控模块300识别处理。
在其中一个实施例中,参照图2,在频闪光源110所在回路上还设置有光耦模块140和控制开关150,光耦模块140用于对脉冲信号进行隔离和滤波,控制开关150受光耦模块140输出信号的控制实现通断,以控制频闪光源110回路的通断。具体地,控制开关150设置于电源芯片130和电源地之间,经光耦模块140隔离和滤波后的输出信号控制控制开关150的通断,当控制开关150开通时,电源芯片130和电源地之间形成回路,频闪光源110有电流经过,频闪光源110被点亮,当控制开关150断开时,电源芯片130和电源地之间断开连接,频闪光源110没有电流经过,频闪光源110熄灭。
在其中一个实施例中,参照图3,所述频闪光源110的光强校准装置还包括脉冲切换模块160,所述脉冲切换模块160用于切换输入至所述频闪光源110的脉冲信号为外部脉冲信号或所述主控模块300输出的脉冲信号,当切换至外部脉冲信号时,所述频闪光源110工作于正常工作模式,当切换至所述主控模块300输出的脉冲信号,所述频闪光源110工作于光强校准模式。
具体地,频闪光源110的工作模式可以包括正常工作模式和光强校准模式。
在正常工作模式下,脉冲切换模式切换为输入外部脉冲信号至频闪光源110,使频闪光源110正常工作。外部脉冲信号是处于真实工况下的脉冲信号,外部脉冲信号为高时,频闪光源110被点亮,外部脉冲信号为低时,频闪光源110熄灭,外部脉冲信号的宽度与相机的快门使用时间相匹配,用于面阵相机的高速采集。
在光强校准模式下,脉冲切换模式切换为输入主控模块300产生的校准脉冲信号至频闪光源110,使频闪光源110工作于校准模式。校准脉冲信号用于测试和校准频闪光源110的亮度,校准脉冲信号的开通时间可以固定为50ms,开通间隔可以为2s以上。
在实际应用中,主控模块300输出校准脉冲信号瞬间点亮频闪光源110,延时1ms后,采样模块200采集采样元件120的压降数据,连续采集若干次之后,关断频闪光源110,主控模块300根据采集到的压降数据进行分析和处理,调整电源芯片130的输出电压。重复上述过程,直至采集到的压降数据与目标压降偏差最小,即完成整个校准过程。
在其中一个实施例中,外部脉冲信号和校准脉冲信号在输入至脉冲切换模块160前,均连接有下拉电阻,目的是保证初始脉冲信号默认为低电平,频闪光源110呈熄灭状态。
在其中一个实施例中,参照图3,频闪光源110所在回路上还串联有限流元件170,限流元件170用于限制流经频闪光源110的电流大小,以防电流过大而烧毁频闪光源110。其中,限流元件170可以选用限流电阻等。
在其中一个实施例中,所述目标压降包括所述频闪光源110被点亮的初始阶段时,所述采样模块200采集到的采样元件120的初始压降。由于频闪光源110刚刚被点亮时,其发光效率较佳,并未发生衰减,因此以该阶段时的频闪光源110工作状态作为目标状态,具体以该阶段时采样元件120的压降作为目标压降。对于该目标压降的确定方法较为简单和准确,符合实际工况。
本实施例中,调控电源芯片130的输出电压的方式可以有多种。
在其中一个实施例中,参照图3,所述电源芯片130的输入端连接可调反馈电阻400,所述可调反馈电阻400的阻值与所述电源芯片130的输出电压相关联;所述主控模块300连接所述可调反馈电阻400,用于根据比对结果调控所述可调反馈电阻400的阻值,以调控所述电源芯片130的输出电压。
具体地,可调反馈电阻400的阻值越大,电源芯片130的输出电压越大,可调反馈电阻400的阻值越小,电源芯片130的输出电压越小。
本实施例中,可调反馈电阻400可以为电阻阵列,参照图4,例如由若干个电阻并联组成,通过控制若干个并联电阻的个数,实现对总体阻值的调节。例如,电阻阵列由R1、R2和R3并联而成,三个电阻的导通状态影响到电阻阵列的阻值,进而影响电源芯片130的输出电压。一共有多种导通组合状态,包括R1和R2导通,R1和R3导通,R2和R3导通,仅R1导通等,在此不一一列举。
在实际控制过程中,主控模块300可通过GPIO管脚分别控制各个电阻的导通状态,以实现对整体电阻阻值的调控。每个导通组合状态均可对应一组GPIO控制位,同时对应一种电源芯片130的输出电压状态,可预先生成多个导通组合状态对应的多组GPIO控制位,在调控过程中即可直接调用存储的GPIO控制位。
另外,如图4所示,电源芯片130所在电路中也可以具有固定电阻131,该固定电阻131与可调反馈电阻400共同构成反馈网,反馈网阻值共同影响电源芯片130的输出电压。
上述调节方式属于对电源芯片130的输出电压进行粗调。
在其中一个实施例中,所述主控模块300还用于对所述电源芯片130内部的控制寄存器的参数进行调节,以微调所述电源芯片130的输出电压。即,除了前述粗调方式之外,还可以直接通过对电源芯片130内部的控制寄存器的参数进行调节,从而对电源芯片130的输出电压进行微调。其中,控制寄存器的参数可以包括芯片内部的反馈电阻值,即通过调节控制寄存器的参数以调节电源芯片130内部的反馈电阻,对电源芯片130的输出电压进行微调。
具体地,微调的调整步长为+/-0.75%,最大调整范围可以为+9%到-9%。控制寄存器可以为5位寄存器,其中,第1位表示方向,后4位表示调整量,对应关系表如下:
本实施例中,电源芯片130支持PMBUS总线控制,该总线兼容IIC模式,主控模块300通过PMBUS控制总线将对应的控制字写入控制寄存器中,以对控制寄存器中的参数进行调节。
需要说明的是,粗调和微调两种调控方式可以单独使用,也可以依次使用,这取决于主控模块300的实际分析和处理结果。譬如,先使用微调方式,若可以完成校准,则无需粗调;若无法完成校准,则可先粗调再微调。
在其中一个实施例中,参照图3,本实施例提供的频闪光源110的光强校准装置还包括存储模块500,存储模块500连接主控模块300,用于存储整个校准过程中涉及到的参数,例如目标压降值、粗调控制位(GPIO电阻控制位)、微调控制位(PMBUS控制字)等。其中,存储模块500可以选用掉电保存型存储器600(EEPROM),以供主控模块300读写。
在其中一个实施例中,主控模块300选用MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)。
在其中一个实施例中,频闪光源110可以选用LED光源。
实施例二
本实施例提供了一种频闪光源110的光强校准方法,所述频闪光源110的光强校准方法应用于所述频闪光源110的光强校准装置,所述频闪光源110的光强校准装置包括采样元件120和采样模块200,所述采样元件120设置于频闪光源110所在回路上,所述回路上包括为所述频闪光源110提供电压的电源芯片130,所述采样模块200用于采集所述采样元件120的当前压降。
参照图5,本实施例提供的频闪光源110的光强校准方法包括以下步骤:
步骤S200、输出脉冲信号至所述频闪光源110以点亮所述频闪光源110;
步骤S400、获取采样模块200采集到的采样元件120的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降;
步骤S600、根据比对结果调控所述电源芯片130的输出电压,以校准所述频闪光源110的光强。
首先输出脉冲信号至频闪光源110以点亮频闪光源110,然后通过采样模块200采集频闪光源110所在回路上的采样元件120的当前压降,最后对采样模块200采集到的当前压降和目标压降进行比对,根据比对结果调控电源芯片130的输出电压。
由于电源芯片130的输出电压决定了频闪光源110的电流大小,电流大小决定了频闪光源110的光强,因此,通过对电源芯片130的输出电压的调节能够实现对频闪光源110的光强的调节,进而调节频闪光源110的亮度。
而采样元件120的压降与频闪光源110的电流存在对应关系,因此本实施例以采样元件120的压降作为衡量频闪光源110的光强的参数,通过比对采样元件120的当前压降和目标压降,并通过调整电源芯片130的输出电压使采样元件120的压降趋近目标压降,即,使频闪光源110的电流趋近目标值,由此实现对频闪光源110的光强的校准。
本实施例是对频闪光源110的光强进行自动校准,无需借助目标物灰阶来评估,校准方便且准确。同时,通过对光强进行补偿,无需在图像端使用数字增益补偿,图像更加细腻,噪声更低,系统功能更优。
本实施例提供的频闪光源110的光强校准方法和实施例一提供的频闪光源110的光强校准装置属于同一发明构思,涉及到频闪光源110的光强校准装置的内容可以参见实施例一中的具体描述,在此不赘述。
在其中一个实施例中,参照图6,在步骤S400,即所述获取采样模块200采集到的采样元件120的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降的步骤之前,本实施例提供的频闪光源110的光强校准方法还包括以下步骤:
步骤S300、在所述频闪光源110被点亮的初始阶段时,获取所述采样模块200采集到的采样元件120的初始压降,以得到所述目标压降。
即,目标压降包括频闪光源110被点亮的初始阶段时,采样模块200采集到的采样元件120的初始压降。由于频闪光源110刚刚被点亮时,其发光效率较佳,并未发生衰减,因此以该阶段时的频闪光源110工作状态作为目标状态,具体以该阶段时采样元件120的压降作为目标压降。对于该目标压降的确定方法较为简单和准确,符合实际工况。
在其中一个实施例中,所述电源芯片130的输入端连接可调反馈电阻400,所述可调反馈电阻400的阻值与所述电源芯片130的输出电压相关联。
步骤S600,即所述根据比对结果调控所述电源芯片130的输出电压,以校准所述频闪光源110的光强的步骤包括以下步骤:
步骤S610、根据比对结果调控所述可调反馈电阻400的阻值,以对所述电源芯片130的输出电压进行调整。
具体地,可调反馈电阻400的阻值越大,电源芯片130的输出电压越大,可调反馈电阻400的阻值越小,电源芯片130的输出电压越小。
本实施例中,可调反馈电阻400可以为电阻阵列,例如由若干个电阻并联组成,通过控制若干个并联电阻的个数,实现对总体阻值的调节。例如,电阻阵列由R1、R2和R3并联而成,三个电阻的导通状态影响到电阻阵列的阻值,进而影响电源芯片130的输出电压。一共有多种导通组合状态,包括R1和R2导通,R1和R3导通,R2和R3导通,仅R1导通等,在此不一一列举。
在实际控制过程中,可通过GPIO管脚分别控制各个电阻的导通状态,以实现对整体电阻阻值的调控。每个导通组合状态均可对应一组GPIO控制位,同时对应一种电源芯片130的输出电压状态,可预先生成多个导通组合状态对应的多组GPIO控制位,在调控过程中即可直接调用存储的GPIO控制位。
另外,电源芯片130所在电路中也可以具有固定电阻131,该固定电阻131与可调反馈电阻400共同构成反馈网,反馈网阻值共同影响电源芯片130的输出电压。
上述调节方式属于对电源芯片130的输出电压进行粗调。
在其中一个实施例中,步骤S600,即所述根据比对结果调控所述电源芯片130的输出电压,以校准所述频闪光源110的光强的步骤还包括:
步骤S620、根据比对结果调控所述电源芯片130内部的控制寄存器的参数,以对所述电源芯片130的输出电压进行调整。
即,除了前述粗调方式之外,还可以直接通过对电源芯片130内部的控制寄存器的参数进行调节,从而对电源芯片130的输出电压进行微调。其中,控制寄存器的参数可以包括芯片内部的反馈电阻值,即通过调节控制寄存器的参数以调节电源芯片130内部的反馈电阻,对电源芯片130的输出电压进行微调。关于微调的具体内容可参见实施例一中的描述,在此不再赘述。
当同时采用粗调和微调时,调整范围更大,适用范围更广。
在其中一个实施例中,在一个采集时段内,所述采样模块200连续采集n次采样元件120的压降,其中,n为大于等于2的正整数;
参照图7,步骤S400,即所述获取采样模块200采集到的采样元件120的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降的步骤包括以下步骤:
步骤S410、获取所述采样模块200采集到的n个采样元件120的压降数据,并按数值大小进行排序;
步骤S420、过滤掉按大小排列的n个压降数据中的前段压降数据和后段压降数据,保留中间段压降数据,并确定中间段压降数据的压降平均值;
步骤S430、比对所述压降平均值与目标压降。
即在一个采集时段内,不仅仅采集一次压降数据,而是连续采集多次压降数据,并筛除掉较大的数值和较小的数值,取中间值的平均值,以该平均值作为实际采样得到的数据,并将其与目标压降进行比对。由此可提高对当前压降数据的准确性。
例如,在一个采集时段内,连续采集100次压降数据,并将该100个压降数据从小到大排序,去除排在最前面的10个压降数据和排在最后面的10个压降数据,对剩余的80个中间段的压降数据进行取平均值。可以先采用微调方式,若当前的压降均值小于目标压降,则可逐渐增大压降值(即增大电源芯片130的输出电压),反之减小;进行下一轮的采集,判断当前的压降均值和目标压降的差值(即两者的绝对值)是否呈减小趋势,若是,则继续按照上一轮的调整方向(增大或减小)进行调整,反复循环,直至找到当前的压降均值和目标压降的差值所能达到的最小值,并以此刻所设定的参数作为最优调节参数。
若通过微调方式,无法找到当前压降均值和目标压降的差值所能达到的最小值,则可以改变调整方式,先进行粗调再进行微调。当然,具体如何调整,可视实际需求而定,在此不做具体限定。
本实施例中,为了提高调控的效率,在实施调控之前,可以预先形成各类参数配置和实际电源芯片130的输出情况之间的关联。
具体的,首先通过优化可调反馈电阻400的阻值设计,使得不同的电阻导通组合状态下,电源芯片130的输出电压均可控制在合理的范围内,同时允许各组合状态下的最大调节范围具有一定的重叠区。
然后遍历粗调和微调的配置(粗调的配置包括GPIO电阻控制位,微调的配置包括PBMUS控制字),实测出电源芯片130的输出电压情况,根据输出电压大小,使用链表结构表述从小到大的排序关系,链表可采用双向链表(参照图8)。在实际光强校准时,可以根据当前配置节点的配置值来配置,配置生效后,根据采样得到的压降值与目标压降的大小比对结果调用NEXT节点或者PRE节点来更新配置值,逐步进行调整,直至输出的电压值最接近目标值为止。
实施例三
本申请实施例提供了一种电子设备,如图9所示,包括存储器600和处理器700,存储器600和处理器700之间互相通信连接,可以通过总线或者其他方式连接,图9中以通过总线连接为例。
处理器700可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。处理器600还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
存储器600作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的频闪光源的光强校准方法。处理器700通过运行存储在存储器600中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器700的各种功能应用以及数据处理,即频闪光源的光强校准方法。
存储器600可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器700所创建的数据等。此外,存储器600可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器600可选包括相对于处理器700远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种频闪光源的光强校准装置,其特征在于,所述频闪光源的光强校准装置包括:
采样元件,设置于频闪光源所在回路上,所述回路上包括电源芯片,所述电源芯片为所述频闪光源提供电压;
采样模块,连接所述采样元件,用于采集所述采样元件的当前压降;
主控模块,分别连接所述频闪光源、所述电源芯片以及所述采样模块,用于输出脉冲信号至所述频闪光源以点亮所述频闪光源,以及获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降与目标压降,以及根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强。
2.根据权利要求1所述的频闪光源的光强校准装置,其特征在于,所述目标压降包括所述频闪光源被点亮的初始阶段时,所述采样模块采集到的采样元件的初始压降。
3.根据权利要求1所述的频闪光源的光强校准装置,其特征在于,所述电源芯片的输入端连接可调反馈电阻,所述可调反馈电阻的阻值与所述电源芯片的输出电压相关联;
所述主控模块连接所述可调反馈电阻,用于根据比对结果调控所述可调反馈电阻的阻值,以调控所述电源芯片的输出电压。
4.根据权利要求3所述的频闪光源的光强校准装置,其特征在于,所述主控模块还用于对所述电源芯片内部的控制寄存器的参数进行调节,以微调所述电源芯片的输出电压。
5.根据权利要求1所述的频闪光源的光强校准装置,其特征在于,所述回路上还包括光耦模块和控制开关,所述光耦模块用于对脉冲信号进行隔离和滤波,所述控制开关受所述光耦模块输出信号的控制实现通断,以控制频闪光源回路的通断。
6.根据权利要求1所述的频闪光源的光强校准装置,其特征在于,所述频闪光源的光强校准装置还包括脉冲切换模块,所述脉冲切换模块用于切换输入至所述频闪光源的脉冲信号为外部脉冲信号或所述主控模块输出的脉冲信号,当切换至外部脉冲信号时,所述频闪光源工作于正常工作模式,当切换至所述主控模块输出的脉冲信号,所述频闪光源工作于光强校准模式。
7.一种频闪光源的光强校准方法,其特征在于,所述频闪光源的光强校准方法应用于所述频闪光源的光强校准装置,所述频闪光源的光强校准装置包括采样元件和采样模块,所述采样元件设置于频闪光源所在回路上,所述回路上包括为所述频闪光源提供电压的电源芯片,所述采样模块用于采集所述采样元件的当前压降;所述频闪光源的光强校准方法包括:
输出脉冲信号至所述频闪光源以点亮所述频闪光源;
获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降;
根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强。
8.根据权利要求7所述的频闪光源的光强校准方法,其特征在于,在所述获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降的步骤之前,所述频闪光源的光强校准方法包括:
在所述频闪光源被点亮的初始阶段时,获取所述采样模块采集到的采样元件的初始压降,以得到所述目标压降。
9.根据权利要求7所述的频闪光源的光强校准方法,其特征在于,所述电源芯片的输入端连接可调反馈电阻,所述可调反馈电阻的阻值与所述电源芯片的输出电压相关联;所述根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强的步骤包括:
根据比对结果调控所述可调反馈电阻的阻值,以对所述电源芯片的输出电压进行调整。
10.根据权利要求9所述的频闪光源的光强校准方法,其特征在于,所述根据比对结果调控所述电源芯片的输出电压,以校准所述频闪光源的光强的步骤还包括:
根据比对结果调控所述电源芯片内部的控制寄存器的参数,以对所述电源芯片的输出电压进行调整。
11.根据权利要求7所述的频闪光源的光强校准方法,其特征在于,在一个采集时段内,所述采样模块连续采集n次采样元件的压降,其中,n为大于等于2的正整数;
所述获取采样模块采集到的采样元件的当前压降,并比对所述当前压降和目标压降的步骤包括:
获取所述采样模块采集到的n个采样元件的压降数据,并按数值大小进行排序;
过滤掉按大小排列的n个压降数据中的前段压降数据和后段压降数据,保留中间段压降数据,并确定中间段压降数据的压降平均值;
比对所述压降平均值与目标压降。
12.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7-11任一项所述的频闪光源的光强校准方法。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求7-11任一项所述的频闪光源的光强校准方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110436675.0A CN113340566B (zh) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | 频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110436675.0A CN113340566B (zh) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | 频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113340566A true CN113340566A (zh) | 2021-09-03 |
CN113340566B CN113340566B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=77468363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110436675.0A Active CN113340566B (zh) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | 频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113340566B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116723599A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-08 | 中国计量科学研究院 | 一种可预知频闪特征的频闪标准光源的构建方法及其装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63274934A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Omron Tateisi Electronics Co | 照明付き撮像装置 |
JP2000162677A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Eruteru:Kk | 発光素子駆動回路 |
KR100789357B1 (ko) * | 2006-12-15 | 2008-01-02 | (주)카스트친환경농업기술 | 다수의 크세논 램프 동시 점등 장치 |
CN101320278A (zh) * | 2008-06-25 | 2008-12-10 | 苏州中科半导体集成技术研发中心有限公司 | Cmos基准源 |
CN204142469U (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 公安部第一研究所 | 警示灯闪光能测试系统 |
CN105119594A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-12-02 | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 | 高速串口负载自动校准电路 |
CN204887614U (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-16 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种sld光源恒流驱动电路 |
CN108196206A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-06-22 | 北京西门子西伯乐斯电子有限公司 | 频闪灯发光效率测量系统、方法及存储介质 |
CN212163765U (zh) * | 2020-06-05 | 2020-12-15 | 东莞市凯格精机股份有限公司 | 一种频闪光源控制器 |
-
2021
- 2021-04-22 CN CN202110436675.0A patent/CN113340566B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63274934A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Omron Tateisi Electronics Co | 照明付き撮像装置 |
JP2000162677A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Eruteru:Kk | 発光素子駆動回路 |
KR100789357B1 (ko) * | 2006-12-15 | 2008-01-02 | (주)카스트친환경농업기술 | 다수의 크세논 램프 동시 점등 장치 |
CN101320278A (zh) * | 2008-06-25 | 2008-12-10 | 苏州中科半导体集成技术研发中心有限公司 | Cmos基准源 |
CN204142469U (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 公安部第一研究所 | 警示灯闪光能测试系统 |
CN105119594A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-12-02 | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 | 高速串口负载自动校准电路 |
CN204887614U (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-16 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种sld光源恒流驱动电路 |
CN108196206A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-06-22 | 北京西门子西伯乐斯电子有限公司 | 频闪灯发光效率测量系统、方法及存储介质 |
CN212163765U (zh) * | 2020-06-05 | 2020-12-15 | 东莞市凯格精机股份有限公司 | 一种频闪光源控制器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116723599A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-08 | 中国计量科学研究院 | 一种可预知频闪特征的频闪标准光源的构建方法及其装置 |
CN116723599B (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-27 | 中国计量科学研究院 | 一种可预知频闪特征的频闪标准光源的构建方法及其装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113340566B (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5404380B2 (ja) | 電源ユニット及び光源ユニット及び照明装置及び表示装置 | |
US7459959B2 (en) | Method and apparatus for driving LED's | |
US9615413B2 (en) | Driver circuit using dynamic regulation and related techniques | |
RU2523067C2 (ru) | Осветительный прибор и способ его регулирования | |
KR20110028204A (ko) | 적응성의 스위치 모드 led 드라이버 | |
EP3087809A2 (en) | A lighting system | |
US9024533B2 (en) | Controlling switching current regulators | |
CN113340566A (zh) | 频闪光源的光强校准装置、方法及电子设备 | |
CN106094198B (zh) | 一种智能色选机光学系统自适应校正方法及装置 | |
CN115580782B (zh) | 用于线阵相机照明的光源亮度控制方法及系统、存储介质 | |
CN104316295A (zh) | 一种led器件的光电测试方法及装置 | |
US11231166B2 (en) | Methods and devices for auto-calibrating light dimmers | |
JP3198221U (ja) | 照明装置を備える顕微鏡 | |
DE102015120551B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Alterungs-Information eines LED-Moduls | |
US20180160506A1 (en) | Driving module and light source system having the driving module | |
CN114429743B (zh) | 显示器老化测试系统及方法 | |
CN111741570A (zh) | 自适应电压的恒流电路和校准装置及方法 | |
CN108604897B (zh) | 绝缘栅型半导体元件的驱动电路 | |
US8729831B2 (en) | Light source apparatus | |
CN113727496B (zh) | 多路led驱动方法及驱动电路 | |
CN113966034B (zh) | 一种led系统 | |
US11737181B2 (en) | Apparatus for controlling lamp and method thereof | |
JP2005149729A (ja) | ストロボ点灯装置 | |
CN117724596A (zh) | 芯片供电的控制方法和装置、存储介质及电子装置 | |
JP2020140995A (ja) | 発光装置、発光装置の検査装置及びプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |