CN113438393B - 监控设备的控制方法、监控设备、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的监控设备的控制方法，根据图像传感模块的曝光参数，控制发光芯片开启或关闭，实现第一功能、第二功能和第三功能；响应于第一功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内；响应于第二功能，控制发光芯片持续开启，并且图像传感模块的至少一次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内；响应于第三功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内；如此，无需分别配置补光灯和警示灯，避免了过补、图像过曝等问题，可以获得良好的监控效果。

Description

监控设备的控制方法、监控设备、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及视频监控技术领域，特别是涉及一种监控设备的控制方法、监控设备、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着经济的快速发展，视频监控系统作为安全防范的重要组成部分，克服了距离远的问题，给人们带来了远距离观察和远程调控的能力，以其直观、及时、有效和内容丰富等特点广泛应用于各种场合。随着科学技术的发展，对于视频监控系统的要求也越来越高，视频监控也经历了从模拟监控时代到数字化网络监控时代的发展，信息传输也逐渐完成从有线传输到无线传输的过渡。

传统的监控设备中通常具有补光灯和警示灯，补光灯在环境光较暗时开启以起到补光作用，而警示灯在告警的时候通过不断闪烁而提醒人眼看到。目前，白光补光和警示摄像机一般使用一路白光补光和另一路白光警示，并且会使用两路横流驱动分别控制补光灯和警示灯的开启和关闭。一方面，监控设备中需要配置补光灯和警示灯至少两个发光芯片，并使用两路横流驱动分别驱动补光灯和警示灯，这在一定程度上造成了成本上升；另一方面，在实际应用中，如果警示灯亮度稍大，就会出现警示灯的光线反射叠加到补光灯上的情况，造成过补，图像过曝，影响监控效果。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种监控设备的控制方法、监控设备、计算机设备和存储介质。

本申请实施例提供了一种监控设备的控制方法，所述方法包括：

根据监控设备中图像传感模块的曝光参数，控制所述监控设备中发光模块内的发光芯片开启或关闭，以使所述发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能；

响应于所述发光芯片实现所述第一功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第二功能，控制所述发光芯片持续开启，并且所述图像传感模块的至少一次曝光时间段位于所述发光芯片持续开启的时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内；

其中，所述图像传感模块的所述曝光时间段和所述非曝光时间段根据所述图像传感模块的所述曝光参数而确定。

在一个可选实施例中，所述曝光参数包括曝光频率；在响应于所述发光芯片实现所述第一功能中和/或在响应于所述发光芯片实现所述第三功能中，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，具体包括：

控制所述发光芯片以预设频率进行周期性的开启和关闭；所述预设频率等于所述曝光频率的正整数倍。

在一个可选实施例中，所述响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内，具体包括：

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片的驱动信号与所述图像传感模块的图像输出同步启动，且所述发光芯片每次启动后的开启时长大于或者等于所述图像传感模块的每次曝光的曝光时长，以使在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内。

在一个可选实施例中，所述响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内，具体包括：

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行第一数量次开启和关闭，以形成第二数量的第一开启时间段和第三数量的第二开启时间段；所述第一数量等于所述第二数量和所述第三数量的加和；

在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块进行第二数量次曝光，以形成第二数量的曝光时间段；

所述第二数量的曝光时间段的每一曝光时间段分别位于对应的一所述第一开启时间段内；所述第二开启时间段位于所述图像传感模块的非曝光时间段内。

在一个可选实施例中，所述曝光参数包括至少一次曝光的开始时间、每次曝光的曝光时长以及曝光频率；

所述图像传感模块的所述曝光时间段和所述非曝光时间段根据所述图像传感模块的所述曝光参数而确定，具体包括：至少一第一曝光时间段根据所述至少一次曝光的开始时间和所述每次曝光的曝光时长确定；除所述第一曝光时间段以外的其他曝光时间段根据所述第一曝光时间段和所述曝光频率确定；所述非曝光时间段根据所述曝光时间段确定。

在一个可选实施例中，所述图像传感模块为卷帘快门曝光模式，所述曝光时间段为曝光重合时间的开始至结束所确定的时间段。

在一个可选实施例中，所述响应于所述发光芯片实现所述第一功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内，具体包括：

响应于所述发光芯片实现所述第一功能，控制所述发光芯片在所述图像传感模块曝光结束时开启，且所述发光芯片每次开启后的开启时长小于或者等于所述图像传感模块的每一非曝光时间段的时长，以使所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内。

本申请实施例还提供了一种监控设备，包括：图像传感模块、发光模块和控制模块；其中，

所述图像传感模块，配置为基于所述控制模块的控制生成并输出图像，所述控制模块生成图像的过程中能够感知所述发光模块内的发光芯片发出的光线；

所述发光模块包括驱动芯片和所述发光芯片；所述驱动芯片，配置为基于所述控制模块的控制发出驱动信号；所述发光芯片，配置为基于所述驱动信号开启或关闭；所述发光芯片在开启时发出光线；

所述控制模块，配置为根据所述图像传感模块的曝光参数，控制所述驱动芯片驱动所述发光芯片开启或关闭，以使所述发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能；

响应于所述发光芯片实现所述第一功能，所述控制模块具体配置为控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第二功能，所述控制模块具体配置为控制所述发光芯片持续开启，并且所述图像传感模块的至少一次曝光时间段位于所述发光芯片持续开启的时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，所述控制模块具体配置为控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内；

其中，所述图像传感模块的所述曝光时间段和所述非曝光时间段根据所述图像传感模块的所述曝光参数而确定。

本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，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上述各方法实施例中任意之一中的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中任意之一中的步骤。

相比于现有技术，本申请实施例所提供的监控设备的控制方法、监控设备、计算机设备和存储介质，根据图像传感模块的曝光参数，控制发光芯片开启或关闭，以使发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能；响应于第一功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内；响应于第二功能，控制发光芯片持续开启，并且图像传感模块的至少一次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内；响应于第三功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内；其中，图像传感模块的曝光时间段和非曝光时间段根据图像传感模块的曝光参数而确定；如此，通过本申请实施例，使得发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能，其中，第一功能在实际应用中可体现为警示但不补光的功能，第二功能在实际应用中可体现为补光但不警示功能，第三功能在实际应用中可体现为既补光又警示的功能，由此可见，本申请实施例中无需分别配置补光灯和警示灯，也可实现实际所需的补光和/或警示的功能；并且，由于无需警示灯和补光灯两个发光芯片同时开启，因而避免了两个发光芯片发出的光线反射叠加的情况，从而避免了过补、图像过曝等问题，可以获得良好的监控效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的监控设备的控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例的一种监控设备的硬件结构框图；

图3至图5为根据本申请实施例的图像传感模块为全局快门曝光模式的原理示意图；

图6为根据本申请可选实施例的图像传感模块为全局快门曝光模式的原理示意图；

图7为卷帘快门曝光模式的工作时序示意图；

图8为卷帘快门曝光模式的曝光实现示意图；

图9至图11为根据本申请可选实施例的图像传感模块为卷帘快门曝光模式的工作示意图；

图12为根据本申请实施例的图像传感模块为卷帘快门曝光模式的原理示意图；

图13为根据本申请实施例的监控设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

首先，本申请实施例提供了一种监控设备的控制方法。图1为本申请实施例提供的监控设备的控制方法的流程示意图；如图所示，该方法包括：

步骤101，根据监控设备中图像传感模块的曝光参数，控制监控设备中发光模块内的发光芯片开启或关闭，以使发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能。

可以理解地，本申请实施例所提供的方法可以在摄像设备或类似的监控设备中执行。作为一种可能的应用场景，图2示出了一种监控设备的硬件结构框图；如图所示，监控设备包括图像传感模块(Sensor)、主控芯片和白光灯驱动。主控芯片通过EFSYNC(外同步控制)引脚控制图像传感模块进行图像数据输出，并以此决定图像输出帧率。同时以相同帧率和一定的占空比控制一路白光灯驱动，以保证图像传感模块图像输出与白光灯驱动同步和同频。

这里，为了更好地实现补光功能，发光芯片例如选择发射白光的发光芯片；并且，在类型上可以选择LED芯片。

步骤1011，响应于发光芯片实现第一功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内。

这里，在实现第一功能时，发光芯片进行了多次开启和关闭，这在实际应用中可体现为警示功能；并且，由于发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内，故发光芯片的开启未对图像传感模块的曝光过程进行补光，因而在实际应用中第一功能具体可体现为警示但不补光的功能。

步骤1012，响应于发光芯片实现第二功能，控制发光芯片持续开启，并且图像传感模块的至少一次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内。

这里，在实现第二功能时，发光芯片持续开启，为图像传感模块的曝光过程进行了补光，这在实际应用中可体现为补光但不警示功能。

步骤1013，响应于发光芯片实现第三功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内。

这里，在实现第三功能时，发光芯片进行多次开启和关闭，并且由于图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内，故发光芯片的开启为图像传感模块的曝光过程进行了补光，这在实际应用中可体现为既补光又警示的功能。

其中，图像传感模块的曝光时间段和非曝光时间段可以根据图像传感模块的曝光参数而确定。

由此可见，本申请实施例中无需分别配置补光灯和警示灯，也可实现实际所需的补光和/或警示的功能；并且，由于无需警示灯和补光灯两个发光芯片同时开启，因而避免了两个发光芯片发出的光线反射叠加的情况，从而避免了过补、图像过曝等问题，可以获得良好的监控效果。

在一可选实施例中，曝光参数包括至少一次曝光的开始时间、每次曝光的曝光时长以及曝光频率；图像传感模块的曝光时间段和非曝光时间段根据图像传感模块的曝光参数而确定，具体包括：至少一第一曝光时间段根据至少一次曝光的开始时间和每次曝光的曝光时长确定；除第一曝光时间段以外的其他曝光时间段根据第一曝光时间段和曝光频率确定；非曝光时间段根据曝光时间段确定。

请继续参考图2，在一种可能的具体应用场景中，主控芯片提供主时钟(MCLK)信号给图像传感模块，并通过GPIO1触发图像传感模块的EFSYNC信号，图像传感模块同步输出裸数据(RAW DATA)。主控芯片通过EFSYNC信号触发帧读出，并且GPIO2以相同的频率的PWM信号给白光灯驱动芯片的DIM/EN脚，从而实现图像传感模块曝光与白光灯驱动同步。

目前，主流的图像传感模块的两种曝光模式包括全局快门(Global Shutter)曝光模式和卷帘快门(Rolling Shutter)曝光模式。可以理解地，本申请实施例所提供的监控设备的控制方法可以适用于任意一种曝光模式。

下面，首先以全局快门曝光模式为例，对本申请实施例所提供的监控设备的控制方法作进一步详细说明。

如果图像传感模块为全局快门曝光模式，则整幅画面同一时间曝光实现。图像传感模块的所有像素点同一时间感应光线，同时曝光。图像传感模块读出的是同一时间的同一画面。图像传感模块能做到全局曝光，主要是由于全局快门在每一个像素上都增加了一个存储单元，因而才使得所有的像素能够同时曝光。

一般的全局快门曝光模式图像传感模块的曝光时间为200uS～2mS之间，因此在图像传感模块帧率与白光灯驱动频率相同的情况下，当环境光线够亮，摄像机不需要白光补光，此时触发报警白光灯可以用来做警示灯，只要满足在非曝光下开启警示灯，白光警示灯的开启时长和图像传感模块的曝光时长之和小于等于1个曝光周期(即1帧时间)。具体地，满足如下公式：

其中，t表示图像传感模块的曝光时长，f是帧率，

为白光警示灯的开启时长。

警示灯的开启频率可以跟图像传感模块帧率一致，即n＝1；也可以是整数倍或任意设置。当环境光线不够亮时，摄像机需要白光补光，如不触发报警则白光灯常亮补光。当触发报警时，白光灯在图像传感模块曝光时同步补光，补光的开启频率跟图像传感模块帧率可以一致，也可以是整数倍或任意值，补光和警示的时长大于或等于图像传感模块曝光时长且小于一帧时间；并且，此时警示灯的电流值可以比白光灯一直补光时的电流值大，此时警示灯的亮度可以比补光灯的亮度大，只要满足警示灯开启时间与电流值的乘积小于白光灯的最大瞬时功率。

图3至图5为根据本申请实施例的图像传感模块为全局快门曝光模式的原理示意图。图3至图5以图像传感模块图像输出25帧40ms为一个周期，曝光时长2ms为例。

首先，请参考图3，图3具体对应于发光芯片实现第一功能。图3上部示出了图像传感模块的曝光情况，图3下部示出了发光芯片的开启和关闭情况。如图所示，发光芯片进行多次开启和关闭(图中以两次为例加以示出)，并且发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内。

可以理解地，发光芯片的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内，具体可以指，每一开启时间段与对应位于的非曝光时间段相比，开启时间段的开始时间(即发光芯片的开启时间)等于或晚于对应非曝光时间段的开始时间，即等于或晚于上一曝光时间段的结束时间；开启时间段的结束时间(即发光芯片的关闭时间)早于或等于对应非曝光时间段的结束时间，即早于或等于下一曝光时间段的开始时间。

曝光参数例如包括曝光频率；响应于发光芯片实现第一功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，具体可以包括：控制发光芯片以预设频率进行周期性的开启和关闭；预设频率等于曝光频率的正整数倍。

这里，图3示出了预设频率与曝光频率等于的情况，即预设频率等于曝光频率的一倍。可以理解地，本申请实施例并不限于此，预设频率也可以等于曝光频率的多倍，换言之，在每一非曝光时间段内，发光芯片进行多次开启和关闭。

发光芯片的开启时长可以与曝光时长相等，也可以与曝光时长不等。

响应于发光芯片实现第一功能，控制发光芯片开启时的电流值为第一电流值。

接下来，请参考图4，图4具体对应于发光芯片实现第二功能。图4上部示出了图像传感模块的曝光情况，图4下部示出了发光芯片的开启和关闭情况。如图所示，发光芯片持续开启，并且图像传感模块的至少一次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内(图中以两次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内为例加以示出)。

响应于发光芯片实现第二功能，控制发光芯片开启时的电流值为第二电流值；第二电流值例如小于第一电流值。如图3和图4所示，第一电流值可以为第二电流值的二倍。应当说明的是，此处仅为举例说明，本申请技术方案并不限于此。

接下来，请参考图5，图5具体对应于发光芯片实现第三功能。图5上部示出了图像传感模块的曝光情况，图5下部示出了发光芯片的开启和关闭情况。如图所示，发光芯片进行多次开启和关闭(图中以两次为例加以示出)，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内。

在一具体实施例中，响应于发光芯片实现第三功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内，具体包括：响应于发光芯片实现第三功能，控制发光芯片的驱动信号与图像传感模块的图像输出同步启动，且发光芯片每次启动后的开启时长大于或者等于图像传感模块的每次曝光的曝光时长，以使在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内。

可以理解地，图5中以发光芯片每次启动后的开启时长大于图像传感模块的每次曝光的曝光时长为例加以示出，然而本申请实施例也可以包括发光芯片每次启动后的开启时长等于图像传感模块的每次曝光的曝光时长的情况。

响应于发光芯片实现第三功能，控制发光芯片开启时的电流值为第三电流值；第三电流值例如小于第一电流值。在一些实施例中，第三电流值例如大于或者等于第二电流值。如图4和图5所示，第三电流值可以等于第二电流值。应当说明的是，此处仅为举例说明，本申请技术方案并不限于此。

作为一种可选实施例，响应于发光芯片实现第三功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，具体可以包括：控制发光芯片以预设频率进行周期性的开启和关闭；预设频率等于曝光频率的正整数倍。

作为另一种可选实施例，发光芯片进行周期性的开启和关闭的预设频率可以与曝光频率相等，但发光芯片的开启和关闭的次数可以大于曝光次数。下面，结合图6作进一步具体说明。图6为根据本申请可选实施例的图像传感模块为全局快门曝光模式的原理示意图；如图所示，响应于发光芯片实现第三功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内，具体包括：响应于发光芯片实现第三功能，控制发光芯片进行第一数量次开启和关闭，以形成第二数量的第一开启时间段和第三数量的第二开启时间段；第一数量等于第二数量和第三数量的加和；在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块进行第二数量次曝光，以形成第二数量的曝光时间段；第二数量的曝光时间段的每一曝光时间段分别位于对应的一第一开启时间段内；第二开启时间段位于图像传感模块的非曝光时间段内。

如此，既保证了在第一开启时间段进行补光，又可以在非曝光时间段内增加第二开启时间段，即增加发光芯片的闪烁次数，使得警示效果更佳。

进一步地，控制发光芯片在第二开启时间段开启的电流值为第四电流值，控制发光芯片在第一开启时间段开启的电流值为第五电流值，第四电流值大于或等于第五电流值。在实际应用中，第四电流值例如大于第五电流值。可以理解地，由于设置了第一开启时间段，因此发光芯片在第一开启时间段的开启可以主要起到补光作用，第五电流值可以根据实际补光需求设定，避免过补；而发光芯片在第二开启时间段的开启则仅起警示作用，为保证警示效果明显，可以采用较大的电流值开启，使得发光芯片发出更亮的亮度。

如图6所示，第二开启时间段对应的第二开启时长例如大于第一开启时间段对应的第一开启时长。当然，本申请技术方案并不限于此。

下面，将以卷帘快门曝光模式为例，对本申请实施例所提供的监控设备的控制方法作进一步详细说明。

当图像传感模块为卷帘快门曝光模式时，与全局快门曝光模式地，它是通过传感器(即本申请实施例所述图像传感模块)逐行曝光的方式实现的。在曝光开始的时候，传感器逐行扫描行进行曝光，直到所有像素点都被曝光。当然，所有的动作在极短的时间内完成。不同行像元的曝光时间相同。

图7为卷帘快门曝光模式的工作时序示意图；如图所示，当传感器工作在SlaveMode(从属模式)时，主控芯片通过EFSYNC引脚控制图像数据输出，并以此决定图像帧率。具体步骤如下：

步骤S1，当传感器工作在Slave Mode时，芯片自动进入Active State状态，等待EFSYNC触发；

步骤S2，EFSYNC触发上升沿有效，EFSYNC高电平持续时间不小于4个EXTCLK周期；

步骤S3，当EFSYNC触发后，芯片进入RB Rows，RB Rows是有效数据读出之前的等待时间，由寄存器控制，以行为单位；

步骤S4，Active Rows是读出芯片图像数据，由寄存器控制，以行为单位；

步骤S5，Blank Rows是读出芯片图像数据之后的消隐时间，由寄存器控制，以行为单位；

步骤S6，Active State是芯片等待下一次EFSYNC触发，Active State应尽量小，建议为0；

步骤S7，EFSYNC上升沿间隔为一帧时间，EFSYNC上升沿间隔允许有40ns偏差。

图8为卷帘快门曝光模式的曝光实现示意图；如图所示，具体地，

步骤S11，Row Reset开始曝光操作，Row Readout开始前结束曝光操作，曝光包括Active State Time；

步骤S12，VTS表示一帧帧长，VTS＝RB Rows+Active Rows+Blank Rows；(ExtraDelays与Active State可忽悠不计)；

步骤S13，Active State时，芯片停止输出及停止Row reset操作，如图8所示，会导致一帧图像Row1～Row e行比Row(e+1)～Row n行的曝光时间大，多出的时间为ActiveState time，为避免这种曝光差异，要求外部精确控制EFSYNC，使Active State控制在40ns以内，保证一帧内的每行曝光时间基本一致；

步骤S14，当RB Rows大于曝光时间时，帧内曝光时间不一致的情况便不会出现，一帧内的每行曝光时间一致。

图9至图11为根据本申请可选实施例的图像传感模块为卷帘快门曝光模式的工作示意图；其中，图9中举例VTS＝9(有效VTS＝8)的Rolling Shutter工作示意图，图9具体表示最后一行的曝光开始时间小于第一行曝光结束时间；图10表示最后一行的曝光时间等于第一行曝光结束时间；图11表示最后一行曝光时间小于第一行曝光结束时间。

其中，图9、图10、图11的一个单元格表示一行时间＝1/FPS/VTS，FPS为图像帧率。

一行曝光时间＝曝光寄存器值*一行时间/半行时间；

相邻两行曝光间隔＝一行时间；

从有效的第一行曝光到最后一行曝光开始的间隔＝(有效VTS-1)*一行时间；

一帧曝光重合时间＝一行曝光时间-从有效的第一行曝光到最后一行曝光时间的间隔；

一帧要有重合时间必须满足(有效VTS-1)*一行时间<一行曝光时间；

一帧时间＝1/FPS；

一帧空闲重合时间＝一帧时间-从第一行曝光到最后一行曝光开始的间隔-一行曝光时间；

要满足一帧空闲重合时间大于零，必须满足一行曝光时间+从第一行曝光到最后一行曝光时间的间隔＜一帧时间。

具体实施时，为满足一帧空闲重合时间大于零，为便于理解举例一款2百万像素sensor(SC2239)的具体寄存器设置。

其中，传感器帧长＝{16’h320e[6:0],16’h320f}，默认值16’h0465，最大值7FFF，十进制62767。行长＝{16’h320c[6:0],16’h320d}，默认值16’h0A50，最大值7FFF，十进制62767。曝光时间＝{16’h3e00[3:0],16’h3e01[7:0],16’h3e02[3:0]}，默认min＝0，max＝2*帧长-8，因SC2239 MIPI接口支持8/10bit，1lane串行输出，传输速率推荐不大于1.0Gbps。MIPI的传输速率＝帧长*行长*帧率*位数/lane数量/2，因此，帧长和行长有限制要求，因SC2239的像素阵列为：1928H*1088V，上下各4rows Active Border，左右各4colsActive Border，有效阵列为1928H*1088V。下面给出可实现的表格数据，如下表1：

对以上表1进行说明，以总帧长＝1500、总行长＝1980为例：

一行时间＝1/帧率/帧长＝1/40/1500＝26.67us；

最大曝光时间(寄存器值)＝2*帧长-8＝2*1500-8＝2992；

理论最大曝光时间＝一行时间*最大曝光时间(寄存器值)/2＝26.67*2992/2＝39.90ms；

实际最大曝光时间＝理论最大曝光时间*有效行长/总行长＝39.90*1928/1980＝38.85ms；

空闲时间＝1/帧率-实际最大曝光时间＝1/25-38.85＝1.15ms；

延时时间＝(有效VTS-1)*一行时间＝(1088-1)*26.67＝28.99ms；

重合时间＝理论最大曝光时间-延时时间＝39.90-28.99＝10.91ms。

如此，在图像传感模块为卷帘快门曝光模式的实施例中，曝光时间段为曝光重合时间的开始至结束所确定的时间段。

进一步地，在控制监控设备中发光模块内的发光芯片开启或关闭之前，上述方法还可以包括：调整实际最大曝光时长，以使一帧中除包括曝光时间段外还包括非曝光时间段。

其中，调整实际最大曝光时长具体可以为缩短实际最大曝光时长。在实际应用中，可以通过提高亮度的方式，缩短实际最大曝光时长。

在一可选实施例中，响应于发光芯片实现第一功能，控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内，具体包括：响应于发光芯片实现第一功能，控制发光芯片在图像传感模块曝光结束时开启，且发光芯片每次开启后的开启时长小于或者等于图像传感模块的每一非曝光时间段的时长，以使发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内。

图12为根据本申请实施例的图像传感模块为卷帘快门曝光模式的原理示意图；如图所示，图中(a)示出了图像传感模块的曝光情况，图中(b)-(d)示出了发光芯片的开启和关闭情况。

其中，图中(b)具体对应于发光芯片实现第一功能，如图中(b)所示，发光芯片进行多次开启和关闭(图中以四次为例加以示出)，并且发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内。

图中(c)具体对应于发光芯片实现第三功能，如图中(c)所示，发光芯片进行多次开启和关闭(图中以五次为例加以示出)，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内。

图中(d)具体对应于发光芯片实现第二功能，如图中(d)所示，发光芯片持续开启，并且图像传感模块的至少一次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内(图中以三次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内为例加以示出)。

本申请实施例还提供了一种监控设备。图13为根据本申请实施例的监控设备的结构示意图；如图所示，该监控设备包括：图像传感模块、发光模块和控制模块；其中，

图像传感模块，配置为基于控制模块的控制生成并输出图像，控制模块生成图像的过程中能够感知发光模块内的发光芯片发出的光线；

发光模块包括驱动芯片和发光芯片；驱动芯片，配置为基于控制模块的控制发出驱动信号；发光芯片，配置为基于驱动信号开启或关闭；发光芯片在开启时发出光线；

控制模块，配置为根据图像传感模块的曝光参数，控制驱动芯片驱动发光芯片开启或关闭，以使发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能；

响应于发光芯片实现第一功能，控制模块具体配置为控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且发光芯片在实现第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于图像传感模块的非曝光时间段内；

响应于发光芯片实现第二功能，控制模块具体配置为控制发光芯片持续开启，并且图像传感模块的至少一次曝光时间段位于发光芯片持续开启的时间段内；

响应于发光芯片实现第三功能，控制模块具体配置为控制发光芯片进行多次开启和关闭，并且在发光芯片实现第三功能期间，图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于发光芯片的开启时间段内；

其中，图像传感模块的曝光时间段和非曝光时间段根据图像传感模块的曝光参数而确定。

在一个可选实施例中，所述曝光参数包括曝光频率；在响应于所述发光芯片实现所述第一功能中和/或在响应于所述发光芯片实现所述第三功能中，控制模块具体配置为：

控制所述发光芯片以预设频率进行周期性的开启和关闭；所述预设频率等于所述曝光频率的正整数倍。

在一个可选实施例中，控制模块具体配置为：

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片的驱动信号与所述图像传感模块的图像输出同步启动，且所述发光芯片每次启动后的开启时长大于或者等于所述图像传感模块的每次曝光的曝光时长，以使在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内。

在一个可选实施例中，控制模块具体配置为：

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行第一数量次开启和关闭，以形成第二数量的第一开启时间段和第三数量的第二开启时间段；所述第一数量等于所述第二数量和所述第三数量的加和；

在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块进行第二数量次曝光，以形成第二数量的曝光时间段；

所述第二数量的曝光时间段的每一曝光时间段分别位于对应的一所述第一开启时间段内；所述第二开启时间段位于所述图像传感模块的非曝光时间段内。

在一个可选实施例中，所述曝光参数包括至少一次曝光的开始时间、每次曝光的曝光时长以及曝光频率；

所述图像传感模块的所述曝光时间段和所述非曝光时间段根据所述图像传感模块的所述曝光参数而确定，具体包括：至少一第一曝光时间段根据所述至少一次曝光的开始时间和所述每次曝光的曝光时长确定；除所述第一曝光时间段以外的其他曝光时间段根据所述第一曝光时间段和所述曝光频率确定；所述非曝光时间段根据所述曝光时间段确定。

在一个可选实施例中，所述图像传感模块为卷帘快门曝光模式，所述曝光时间段为曝光重合时间的开始至结束所确定的时间段。

在一个可选实施例中，控制模块具体配置为：

响应于所述发光芯片实现所述第一功能，控制所述发光芯片在所述图像传感模块曝光结束时开启，且所述发光芯片每次开启后的开启时长小于或者等于所述图像传感模块的每一非曝光时间段的时长，以使所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内。

关于监控设备的具体限定可以参见上文中对于监控设备的控制方法的限定，在此不再赘述。上述监控设备中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中任意之一中的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中任意之一中的步骤。

本领域普通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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种监控设备的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据监控设备中图像传感模块的曝光参数，控制所述监控设备中发光模块内的发光芯片开启或关闭，以使所述发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能，其中，所述曝光参数包括曝光频率；

响应于所述发光芯片实现所述第一功能，控制所述发光芯片以预设频率进行周期性的多次开启和关闭，并且所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第二功能，控制所述发光芯片持续开启，并且所述图像传感模块的至少一次曝光时间段位于所述发光芯片持续开启的时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片以所述预设频率进行周期性的多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内；

其中，所述图像传感模块的所述曝光时间段和所述非曝光时间段根据所述图像传感模块的所述曝光参数而确定；所述预设频率等于所述曝光频率的正整数倍。

2.根据权利要求1所述的监控设备的控制方法，其特征在于，所述响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内，具体包括：

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片的驱动信号与所述图像传感模块的图像输出同步启动，且所述发光芯片每次启动后的开启时长大于或者等于所述图像传感模块的每次曝光的曝光时长，以使在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内。

3.根据权利要求1所述的监控设备的控制方法，其特征在于，所述响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内，具体包括：

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片进行第一数量次开启和关闭，以形成第二数量的第一开启时间段和第三数量的第二开启时间段；所述第一数量等于所述第二数量和所述第三数量的加和；

在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块进行第二数量次曝光，以形成第二数量的曝光时间段；

所述第二数量的曝光时间段的每一曝光时间段分别位于对应的一所述第一开启时间段内；所述第二开启时间段位于所述图像传感模块的非曝光时间段内。

4.根据权利要求1所述的监控设备的控制方法，其特征在于，所述曝光参数包括至少一次曝光的开始时间、每次曝光的曝光时长以及曝光频率；

所述图像传感模块的所述曝光时间段和所述非曝光时间段根据所述图像传感模块的所述曝光参数而确定，具体包括：至少一第一曝光时间段根据所述至少一次曝光的开始时间和所述每次曝光的曝光时长确定；除所述第一曝光时间段以外的其他曝光时间段根据所述第一曝光时间段和所述曝光频率确定；所述非曝光时间段根据所述曝光时间段确定。

5.根据权利要求1所述的监控设备的控制方法，其特征在于，所述图像传感模块为卷帘快门曝光模式，所述曝光时间段为曝光重合时间的开始至结束所确定的时间段。

6.根据权利要求5所述的监控设备的控制方法，其特征在于，所述响应于所述发光芯片实现所述第一功能，控制所述发光芯片进行多次开启和关闭，并且所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内，具体包括：

响应于所述发光芯片实现所述第一功能，控制所述发光芯片在所述图像传感模块曝光结束时开启，且所述发光芯片每次开启后的开启时长小于或者等于所述图像传感模块的每一非曝光时间段的时长，以使所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内。

7.一种监控设备，其特征在于，包括：图像传感模块、发光模块和控制模块；其中，

所述图像传感模块，配置为基于所述控制模块的控制生成并输出图像，所述控制模块生成图像的过程中能够感知所述发光模块内的发光芯片发出的光线；

所述发光模块包括驱动芯片和所述发光芯片；所述驱动芯片，配置为基于所述控制模块的控制发出驱动信号；所述发光芯片，配置为基于所述驱动信号开启或关闭；所述发光芯片在开启时发出光线；

所述控制模块，配置为根据所述图像传感模块的曝光参数，控制所述驱动芯片驱动所述发光芯片开启或关闭，以使所述发光芯片至少实现第一功能、第二功能和第三功能，其中，所述曝光参数包括曝光频率；

响应于所述发光芯片实现所述第一功能，所述控制模块具体配置为控制所述发光芯片以预设频率进行周期性的多次开启和关闭，并且所述发光芯片在实现所述第一功能期间的每次开启的开启时间段均位于所述图像传感模块的非曝光时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第二功能，所述控制模块具体配置为控制所述发光芯片持续开启，并且所述图像传感模块的至少一次曝光时间段位于所述发光芯片持续开启的时间段内；

响应于所述发光芯片实现所述第三功能，所述控制模块具体配置为控制所述发光芯片以预设频率进行周期性的多次开启和关闭，并且在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内；

其中，所述图像传感模块的所述曝光时间段和所述非曝光时间段根据所述图像传感模块的所述曝光参数而确定；所述预设频率等于所述曝光频率的正整数倍。

8.根据权利要求7所述的监控设备，其特征在于，所述控制模块，配置为响应于所述发光芯片实现所述第三功能，控制所述发光芯片的驱动信号与所述图像传感模块的图像输出同步启动，且所述发光芯片每次启动后的开启时长大于或者等于所述图像传感模块的每次曝光的曝光时长，以使在所述发光芯片实现所述第三功能期间，所述图像传感模块的每次曝光的曝光时间段均位于所述发光芯片的开启时间段内。

9.一种计算机设备，包括处理器和存储器，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权利要求1至6中任意一项所述的监控设备的控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任意一项所述的监控设备的控制方法的步骤。

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