CN115499597A - 成像系统目标频率光源的识别方法及装置、终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像系统目标频率光源的识别方法及装置、终端设备，识别方法包括：获取图像传感器拍摄的图像信号；根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将图像信号划分为若干个区域；计算若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；对图像亮度差分信号进行相位识别，得到图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；对第一相位点和第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。本发明可计算每个图像区域的图像亮度差分信号，可识别每个图像区域中是否存在闪烁，便于对各区域独立检测图像亮度。对图像亮度闪烁仅存在于图像局部的情况，也能进行分析和判断，提高了检测效果。

Description

成像系统目标频率光源的识别方法及装置、终端设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种成像系统目标频率光源的识别方法及装置、终端设备。

背景技术

随着车载，摄像系统在实际应用中的普及，图像传感器越来越多的应用到这些系统中，且要求图像内容准确，高帧率。图像传感器将光信号转化为电信号，光信号的光源为自然光源(例如太阳)和/或照明光源(诸如电灯泡、荧光灯、和汞灯)。实际应用中多数的照明光源是随时间变化的周期性信号，通常在交流(AC)电源供电中，以AC电源频率的2倍频率发生的光源亮度的变化而产生明暗交替。

常用的摄像系统，采用的是电子快门的曝光方式，受曝光时间与照明光源的供电频率不匹配的影响，例如在遇到低频光源时，如果使用了不合理的曝光时间，会导致各个位置上前后帧采集到的能量不一致的问题，即产生图像亮度闪烁，也称之为水波纹。现有的图像亮度闪烁检测算法，是对整幅图像范围内存在图像亮度闪烁的情况进行分析和判断，而不能对图像亮度闪烁仅存在于图像局部的情况进行分析和判断，导致对暗态环境下，仅在局部区域存在图像亮度闪烁的情况，检测效果不佳。

发明内容

本发明实施例提供了一种成像系统目标频率光源的识别方法及装置、终端设备，能有效地进行目标频率的光源识别。可识别每个图像区域中是否存在闪烁，便于对各区域独立检测图像亮度。对图像亮度闪烁仅存在于图像局部的情况也能进行分析和判断，提高了检测效果。

本发明提供一种成像系统目标频率光源的识别方法，包括：

获取图像传感器拍摄的图像信号；

根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将所述图像信号划分为若干个区域，每个所述区域至少包含一条暗条纹；

计算所述若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；

对所述图像亮度差分信号进行相位识别，得到所述图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；

对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。

进一步的，对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源包括：

若所述第一相位点和所述第二相位点满足预设的相位验证条件，则识别到当前环境中存在目标频率的光源；

所述相位验证条件包括以下中的至少一项：所述第一相位点及所述第二相位点的数量超过对应阈值；相邻两个所述第一相位点及所述第二相位点在所述图像亮度差分信号和所述图像亮度差分信号后面的下帧图像亮度差分信号中的间距相同。

进一步的，计算所述若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号，包括：计算所述若干个区域中的每个区域的指定间隔的两帧图像的所述图像亮度差分信号；

对所述图像亮度差分信号中的每个区域进行相位识别，得到所述图像亮度差分信号中每个区域各自所包括的所述第一相位点和所述第二相位点；

对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源包括：

若每个所述区域中存在至少一个区域的所述第一相位点和所述第二相位点满足预设的相位验证条件，则识别到当前环境中存在目标频率的光源。

进一步的，所述识别到当前环境中存在目标频率的光源包括：

对所述至少一个区域进行置信度评价，得到所述至少一个区域的置信度；

若所述至少一个区域的置信度中存在超过预设阈值的目标置信度，则识别到当前环境中存在目标频率的光源。

进一步的，所述第一相位点为0相位点，所述第二相位点为π相位点；或者，所述第一相位点为π相位点，所述第二相位点为0相位点。

进一步的，所述指定间隔的第x帧图像与第y帧图像的图像亮度差分信号ΔLum_(y-x)VTS表达式为：

其中，E_peak为光源交流电的能量峰值；ξ为照明光源照射到被摄体的反射率；w为照明光源的角频率；expo为曝光时间；VTS为帧间隔；i为图像传感器的第i行。

进一步的，所述指定间隔为所述帧间隔的整数倍。

进一步的，所述曝光时间expo和所述帧间隔VTS为固定值的情况下，sin(ω(y-x)VTS)的相位满足π/2时，所述图像亮度差分信号最强；ω(y-x)(VTS％T)＝π/2,或者ω(y-x)(VTS％T)＝3π/2时，对应的振幅最大；计算出振幅最大时对应的y-x，y-x取整后的值为生成所述图像亮度差分信号对应的帧间隔VTS的最佳倍数，所述帧间隔乘以所述最佳倍数得到所述指定间隔；

其中，T为照明光源交流电的周期；“％”表示取余数。

本发明还提供一种成像系统目标频率光源的识别装置，包括获取单元、识别单元及验证单元，其中：

所述获取单元，用于获取图像传感器拍摄的图像信号，并根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将所述图像信号划分为若干个区域，每个所述区域至少包含一条暗条纹；计算所述若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；

所述识别单元，用于对所述图像亮度差分信号进行相位识别，得到所述图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；

所述验证单元，用于对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。

本发明还提供一种终端设备，包括处理器以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器包括计算机可读指令，所述处理器用于执行所述存储器中的计算机可读指令，用以实现如上所述的成像系统目标频率光源的识别方法。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明公开了一种成像系统目标频率光源的识别方法、装置及终端设备，识别方法包括：获取图像传感器拍摄的图像信号；根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将图像信号划分为若干个区域；计算若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；对图像亮度差分信号进行相位识别，得到图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；对第一相位点和第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。本发明可计算每个图像区域的图像亮度差分信号，可识别每个图像区域中是否存在闪烁，便于对各区域独立检测图像亮度。对图像亮度闪烁仅存在于图像局部的情况也能进行分析和判断，提高了检测效果。

附图说明

图1为图像出现闪烁的示意图。

图2成像设备中出现闪烁现象的原理图。

图3为曝光时间不是荧光灯的闪烁周期的整数倍时，图像亮度差分信号曲线图。

图4为曝光时间是荧光灯的闪烁周期的整数倍时，图像亮度差分信号示意图。

图5为本发明实施例的成像系统目标频率光源的识别方法流程示意图。

图6为本发明实施例的图像传感器的曝光时序图。

图7为本发明实施例的图像区域划分示意图。

图8为本发明实施例的图像亮度差分信号波形示意图。

图9是本发明实施例的一种相位判定的示意图。

图10是本发明实施例的另一种相位判定的示意图。

图11是本发明实施例的成像系统目标频率光源的识别装置的结构示意图。

图12是本发明实施例的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，受曝光时间与照明光源的供电频率不匹配的影响，易出现成像系统的闪烁问题。

具体的，CMOS图像传感器是一种具有低功耗的成像设备，其中的像素可呈阵列形式排列；入射光通过一个成像设备被转换为电子信号；电荷(图像信号)在一个像素上累积；通过指定像素的X-Y地址来读出电荷。一个成像设备，例如CMOS图像传感器等等，被称为X-Y寻址扫描型固态成像设备。

当一个物体被一台X-Y寻址扫描型固态成像设备(例如一个CMOS图像传感器)，在使用交流电(AC)电源的普通荧光灯照明下进行成像时，由于荧光灯与AC电源的频率同步地闪烁，因此，扫描时间点的变化取决于像素的位置。结果在一个图像中产生亮的区域和暗的区域，降低了图像的质量。图1为图像出现闪烁的示意图。如图1所示，一个条纹型图案出现在苹果图像的一帧中，其中沿水平方向伸展的暗的部分和亮的部分是交替地出现，既出现了闪烁。

图2为一个X-Y寻址扫描型固态成像设备中出现闪烁现象的原理示意图。如图2所示，例如，一个交流电源的频率是50Hz，荧光灯的闪烁频率是100Hz(即闪烁周期为10ms)，荧光灯的闪烁频率通常是交流电源的频率的2倍。成像设备的成帧频率为30fps(即成帧周期为33.3ms)。在这种情况下，垂直扫描时间(成帧周期)为33.3ms，其间垂直方向从上到下(从左到右)所有的像素都被读取。在垂直扫描时间期间，荧光灯与AC电源的频率同步地闪烁。因此，当一个在第(n-1)行中的一个像素、第n行中的一个像素、和第(n+1)行的像素被读取时，进入到成像设备上的相应的光线强度(荧光灯的亮度值)是各不相同的。图像传感器将光信号转化为电信号，因此，在图像的一帧上出现可以观察到的一种条纹状图案，其中沿着水平方向伸展的亮的部分和暗的部分交替出现，既出现了闪烁，获得的图形质量下降。图3为曝光时间不是荧光灯的闪烁周期的整数倍时，图像亮度差分信号曲线图。如图3所示，当曝光时间(垂直扫描时间)expo不是荧光灯的一个闪烁周期的整数倍时，例如expo≠n*10ms(n∈Z)时，纵坐标图像亮度差分信号随曝光时间expo的变化为一波形曲线。

如图4所示，当曝光时间(垂直扫描时间)expo是荧光灯的一个闪烁周期的整数倍时，例如expo＝n*10ms(n∈Z)时，纵坐标图像亮度不随曝光时间expo的变化而变化，为一水平直线。

基于上述研究，本发明实施例提供了一种成像系统目标频率光源的识别方法。以下结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

为了便于描述，本发明一些实施例可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语，以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件，随后将被定位为在其它元件或部件“上方”或“之上”。下文中的术语“第一”、“第二”、等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。

本发明实施例提供了一种成像系统目标频率光源的识别方法，如图5所示，包括：

步骤S1、获取图像传感器拍摄的图像信号；

步骤S2、根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将所述图像信号划分为若干个区域，每个所述区域至少包含一条暗条纹；

步骤S3、计算所述若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；

步骤S4、对所述图像亮度差分信号进行相位识别，得到所述图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；

步骤S5、对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。

下面结合图6至图10介绍本发明实施例的成像系统目标频率光源的识别方法的各步骤。

步骤S1、获取图像传感器拍摄的图像信号。具体的，图像传感器在光源下拍摄图像信号(图像帧)，图像传感器为具有将光信号转换成电信号的二维状排列而成的多个像素且以该多个像素拍摄被摄体的元件。像素包含使用光电二极管或有机光电转换膜而成的光电转换元件。图像传感器设为能够通过XY地址指定从任意的像素读出信号的MOS(金属氧化物半导体)型图像传感器；也可使用CCD(电荷耦合装置)型图像传感器。光源可包括自然光源(例如太阳)、直流电源光源、交流电源光源中的至少一种。在自然光源和直流电源光源下拍摄的图像信号通常不存在闪烁问题。有的国家或地区，交流电源光源的频率为50Hz；而有的国家或地区，照明光源的交流电源光源的频率为60Hz。

图像传感器按照行曝光的方式拍摄图像帧，参见图6示例性给出图像传感器的曝光时序图。图像传感器按照预设曝光时间采集图像帧，进而图像传感器将采集的图像帧传送至终端设备(亦可称为图像信号处理器)。

步骤S2、如图7和图8所示，根据图像传感器的输出特性，主要是图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将图像信号划分为若干个(例如N+1个)区域，每个区域至少包含一条暗条纹，可对各区域独立检测图像亮度。示例性的，如图8中，图像亮度差分信号波形曲线中，一个图形周期为一个区域，例如第一个区域为0到2π，第二个区域为2π到4π，第三个区域为4π到6π。在其他示例中，一个区域也可包括若干个图形周期，不做限制。图像高度的单位为行，图像传感器按照行曝光，一个区域中可包括若干行。沿图像高度划分为若干个区域，例如沿图像高度每隔一段距离就会出现暗条纹，可根据暗条纹划分，使每个区域至少包含一条暗条纹。将图像帧划分为若干个图像区域，如此可计算每个图像区域的图像亮度差分信号，可识别每个图像区域中是否存在闪烁，便于对各区域独立检测图像亮度。

步骤S3、如图8所示，计算若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号。指定间隔通常为帧间隔的整数倍。

由电子快门工作机制可知，

相邻两帧图像的图像亮度差分信号可用以下公式(1)表示：

指定间隔的第x帧图像与第y帧图像的图像亮度差分信号可用以下公式(2)表示：

由公式(2)可知，已知曝光时间expo和帧间隔VTS为固定值的情况下，当sin(ω(y-x)VTS)]的相位满足π/2时，图像亮度差分信号最强。ω＝2π/T,交流电的频率f例如为50Hz或者60Hz；交流电的周期T＝1/f例如为1/50s或者1/60s。照明光源下，刚好可以消除明暗条纹的最小曝光时间称为Band Step，Band Step为1/100s或者1/120s，BandStep＝T/2。图像亮度差分信号为正弦函数，由正弦函数的周期性可知sin(ω(y-x)VTS)＝sin(ω(y-x)(VTS％T))。由正弦函数的特性可知，ω(y-x)(VTS％T)＝π/2,或者ω(y-x)(VTS％T)＝3π/2时，对应的振幅最大；计算出振幅最大时对应的y-x，y-x的值为非整数时，可通过四舍五入的方法取整。y-x取整后的值为生成图像亮度差分信号对应的帧间隔VTS的最佳倍数，指定间隔通常为帧间隔的整数倍，帧间隔乘以最佳倍数从而得到指定间隔。在公式(1)和公式(2)中，E_peak为光源交流电的能量峰值；ξ为照明光源照射到被摄体的反射率，在理想状态下，认为各位置上的反射率是一样的；ω为照明光源的角频率，它也是反映交流电随时间变化的快慢的物理量。角频率和频率的关系为ω＝2πf，一般情况下，f为50Hz或者60Hz，交流电的频率f为50Hz时，ω＝100π；交流电的频率f为60Hz时，ω＝120π。expo为曝光时间；VTS为帧间隔；i为图像传感器的第i行。

由公式(1)可得到图像亮度差分信号ΔLum_VTS的三个重要特性：当wexpo＝πn，且n∈Z时，即曝光时间为T/2的整数倍，ΔLum_VTS输出为0；当wVTS＝πn，且n∈Z时，即帧间隔时间为T/2的整数倍，ΔLum_VTS输出为0；当expo与VTS不变时，ΔLum_VTS信号的变化由w(2i+expo+VTS)确定。

步骤S4、如图8所示，对图像亮度差分信号进行相位识别，得到图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点。本发明终端设备可对长曝光下的差分信号进行相位识别，以识别出图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点。当图像亮度差分信号的信号强度大小处于由负转正的临界点时，此时的相位为0；反之，当图像亮度差分信号的信号强度大小处于由正转负的临界点，此时的相位为π。本发明中第一相位点和第二相位点均为特殊相位点，其可为0相位点和π相位点中的任一个，且第一相位点与第二相位点不同。示例性的，第一相位点为0相位点，第二相位点为π相位点；或者，第一相位点为π相位点，第二相位点为0相位点。

步骤S5、对图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。终端设备在进行相位验证时，由于图像亮度差分信号具有周期重复特性，在生成图像亮度差分信号的指定间隔不变的情况下，前后两帧图像亮度差分信号是以一定相位变化的，因此，可利用下一帧的图像亮度差分信号来验证S4中识别的相位点的正确性。具体地，S4中第一相位点和第二相位点在满足预设的相位验证条件时，可识别到当前环境中包括目标频率的光源，该相位验证条件具体可为用户设置的，也可为系统自定义设置的，其可包括但不限于以下中的任一项或多项的组合：第一相位点及第二相位点的数量超过对应阈值、相邻两个第一相位点和第二相位点在图像亮度差分信号后面的下帧图像亮度差分信号中的间距相同，均相差π相位、第一相位点及第二相位点在图像亮度差分信号和图像亮度差分信号后面的下帧图像亮度差分信号中对应的信号强度(强度大小)变化趋势符合预期设定。换句话说，利用S5中选取的特殊相位点(0和π相位点)在下一帧图像亮度差分信号中的变化趋势来判断S4选取的特殊相位点是否正确，若正确继续执行S5；否则重复执行S4。

其中，信号强度变化趋势是否符合预期设定，具体可通过如下公式进行验证：

指定间隔(帧间隔的整数倍)的第x帧图像与第y帧图像的图像亮度差分信号表达式为：

When 2i+expo＝Tn(n∈Z⁺)，VTS＝Tm+ΔPhase，y＞x≥0(x，y∈Z)Thn

在已知帧间隔VTS的情况下，根据光源频率的不同可计算得到ΔLum_VTS。举例来说，如图9和图10所示，已知50Hz的周期为20ms，60Hz的周期为16.7ms。假设VTS为35ms，expo为5ms，ΔPhase＝2VTS％T，其中“％”为取余数的意思；则如何判定当前光源为50Hz还是60Hz。

具体的，由ΔPhase的定义可知：

ΔPhase50＝(2×35)％20＝10ms，约π

ΔPhase60＝(2×35)％16.7＝3.2ms，约π/5

由此可知，如图9所示，当前帧中起始点相位为0,图像亮度差分信号也为0；到了下一帧之后，50Hz的情况下，下一帧相位为π,图像亮度差分信号还是0；而60Hz的情况下，下一帧相位约为π/5,图像亮度差分信号为非0。因此当前光源为50Hz的光源。另一示例中，如图10所示，当前帧中起始点相位为π,图像亮度差分信号也为0；到了下一帧之后，50Hz的情况下，下一帧相位为0,图像亮度差分信号还是0；而60Hz的情况下，下一帧相位约为π6/5,图像亮度差分信号为非0。因此，当前光源为50Hz的光源。其中图像亮度差分信号具有周期重复的特性具体如下公式证明：

When 2i+expo+VTS＝Tn(n∈Z⁺),i＝i+VTS,Then

在步骤S4进行相位识别中，终端设备会对图像亮度差分信号中的每个区域进行相位识别，以得到每个区域中各自所包括的第一相位点和第二相位点。进一步的，在步骤S5中，终端设备会对每个区域中各自所包括的第一相位点和第二相位点进行相位验证，以确定当前环境中是否存在目标频率的光源。具体地，若每个区域中存在至少一个区域的第一相位点和第二相位点满足预设的相位验证条件，则可识别当前环境中包括目标频率的光源。该相位验证条件为系统自定义设置的，其可包括但不限于以下中的至少一项：至少一个区域的第一相位点和第二相位点的数量超过对应阈值、至少一个区域的第一相位点和第二相位点分别在图像亮度差分信号和图像亮度差分信号的下帧图像亮度差分信号中对应的信号强度相同。

可选地，在统计完每个区域中包含的第一相位点和第二相位点后，还可对至少一个区域进行置信度评价，例如，若某一区域的第一相位点和第二相位点分别在图像亮度差分信号和该图像亮度差分信号的下帧图像亮度差分信号中对应的信号强度相同，则将该区域的置信度置为1；否则置为0。进一步地，若该至少一个区域置信度中存在超过预设阈值的目标置信度，则可确定当前环境中包括目标频率的光源；否则确定当前环境中无目标频率的光源。

在一个示例中，若当前环境中包含目标频率的光源，则终端设备按照该目标频率对应的曝光机制进行曝光拍照。本发明涉及的终端设备包括但不限于车载设备、汽车、手机、个人掌上电脑或其他具备通讯功能的设备。

为更好地理解本发明下面以一个例子进行详述。终端设备(例如手机)在一国家的A地区，A地区的供电电源频率为50Hz，手机当前采用50Hz对应的曝光机制进行拍照分析，拍摄信号正常；手机主人携带该手机到了B地区，B地区与A地区可为同一国家，也可为不同国家。B地区的供电电源频率为60Hz，由于地区发生变化，还按照之前的50Hz对应的曝光机制进行拍照，电源频率不匹配，拍摄图像会出现闪烁等问题，于是需要识别指定目标频率例如60Hz，手机识别确认是目标频率60Hz后，则按照60Hz对应的曝光机制(包括曝光时间)进行拍照，使曝光与供电电源频率匹配。

通过实施本发明实施例，终端设备可获取图像传感器拍摄的指定间隔的两帧图像，并分析这两帧图像得到图像亮度差分信号；对图像亮度差分信号进行相位识别，得到图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；最后对图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。这样能高效、准确地识别当前环境中是否包含目标频率的光源。

请参见图11是本发明实施例的一种光源识别装置的结构示意图。如图11光源识别装置100包括：获取单元101、识别单元102以及验证单元103。其中：

获取单元101，用于获取图像传感器拍摄的图像信号，并根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将图像信号划分为若干个区域，每个区域至少包含一条暗条纹；计算若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；

识别单元102，用于对图像亮度差分信号进行相位识别，得到图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；

验证单元103，用于对图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。

在一些实施例中，验证单元103具体用于若第一相位点和第二相位点满足预设的相位验证条件，则识别到当前环境中存在目标频率的光源。

相位验证条件包括以下中的至少一项：第一相位点及第二相位点的数量超过对应阈值、第一相位点及第二相位点在图像亮度差分信号和图像亮度差分信号的下帧图像亮度差分信号中对应的信号强度变化趋势符合预期设定、相邻两个第一相位点和第二相位点在图像亮度差分信号和图像亮度差分信号后面的下帧图像亮度差分信号中的间距相同。

在一些实施例中，信号强度变化趋势符合预期设定包括：采用如下公式验证第一相位点和第二相位点在图像亮度差分信号下帧图像亮度差分信号中信号强度的变化：

若满足上述公式的验证，则表示信号强度变化趋势符合预期设定。

识别单元102，具体用于对图像亮度差分信号中的每个区域进行相位识别，得到图像亮度差分信号中每个区域各自所包括的第一相位点和第二相位点；

在一些实施例中，验证单元103还用于对至少一个区域进行置信度评价，得到至少一个区域的置信度；若至少一个区域的置信度中存在超过预设阈值的目标置信度，则识别到当前环境中存在目标频率的光源。

在一些实施例中，第一相位点为0相位点，第二相位点为π相位点；或者，第一相位点为π相位点，第二相位点为0相位点。

请参见图12，是本发明实施例的一种终端设备的结构示意图。如图12所示的终端设备200包括：至少一个输入设备201；至少一个输出设备202；至少一个处理器203，例如CPU；和存储器204，上述输入设备201、输出设备202、处理器203和存储器204通过总线205连接。

其中，输入设备201具体可为移动终端的触控面板，包括触摸屏和触控屏，用于检测终端触控面板上的操作指令。输出设备202具体可为移动终端的显示屏，用于输出、显示信息。存储器204可以是高速RAM存储器，也可为非不稳定的存储器，例如磁盘存储器。存储器204用于存储一组程序代码，输入设备201、输出设备202和处理器203用于调用存储器204中存储的程序代码，执行如下操作：

处理器203用于获取图像传感器拍摄的指定间隔的两帧图像，并分析两帧图像得到图像亮度差分信号；对图像亮度差分信号进行相位识别，得到图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；对图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源，目标频率为图像亮度差分信号中包括的光源频率。

在一些实施例中，处理器203具体用于若第一相位点和第二相位点满足预设的相位验证条件，则识别到当前环境中包括目标频率的光源。

相位验证条件包括以下中的至少一项：第一相位点及第二相位点的数量超过对应阈值、第一相位点及第二相位点在图像亮度差分信号和图像亮度差分信号的下帧图像亮度差分信号中对应的信号强度变化趋势符合预期设定、相邻两个第一相位点及第二相位点在图像亮度差分信号和图像亮度差分信号后面的下帧图像亮度差分信号中的间距相同。

在一些实施例中，处理器203具体用于对至少一个区域进行置信度评价，得到至少一个区域的置信度；若至少一个区域的置信度中存在超过预设阈值的目标置信度，则识别到当前环境中包括目标频率的光源。

基于同一发明构思，本发明实施例中的终端设备解决问题的原理与本发明方法实施例中终端解决问题的原理相似，因此各设备的实施可以参见方法的实施，为简洁描述，在这里不再赘述。

综上所述，本发明公开了一种成像系统目标频率光源的识别方法、装置及终端设备，识别方法包括：获取图像传感器拍摄的图像信号；根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将图像信号划分为若干个区域；计算若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；对图像亮度差分信号进行相位识别，得到图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；对第一相位点和第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。本发明可计算每个图像区域的图像亮度差分信号，可识别每个图像区域中是否存在闪烁，便于对各区域独立检测图像亮度。对图像亮度闪烁仅存在于图像局部的情况，也能进行分析和判断，提高了检测效果。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例终端设备中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明权利范围的任何限定，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，所述成像系统目标频率光源的识别方法包括：

获取图像传感器拍摄的图像信号；

根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将所述图像信号划分为若干个区域，每个所述区域至少包含一条暗条纹；

计算所述若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；

对所述图像亮度差分信号进行相位识别，得到所述图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；

对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。

2.根据权利要求1所述的成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源包括：

若所述第一相位点和所述第二相位点满足预设的相位验证条件，则识别到当前环境中存在目标频率的光源；

所述相位验证条件包括以下中的至少一项：所述第一相位点及所述第二相位点的数量超过对应阈值；相邻两个所述第一相位点及所述第二相位点在所述图像亮度差分信号和所述图像亮度差分信号后面的下帧图像亮度差分信号中的间距相同。

3.根据权利要求1所述的成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，计算所述若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号，包括：计算所述若干个区域中的每个区域的指定间隔的两帧图像的所述图像亮度差分信号；

对所述图像亮度差分信号中的每个区域进行相位识别，得到所述图像亮度差分信号中每个区域各自所包括的所述第一相位点和所述第二相位点；

对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源包括：

若每个所述区域中存在至少一个区域的所述第一相位点和所述第二相位点满足预设的相位验证条件，则识别到当前环境中存在目标频率的光源。

4.根据权利要求3所述的成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，所述识别到当前环境中存在目标频率的光源包括：

对所述至少一个区域进行置信度评价，得到所述至少一个区域的置信度；

若所述至少一个区域的置信度中存在超过预设阈值的目标置信度，则识别到当前环境中存在目标频率的光源。

5.根据权利要求1所述的成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，所述第一相位点为0相位点，所述第二相位点为π相位点；或者，所述第一相位点为π相位点，所述第二相位点为0相位点。

6.根据权利要求1所述的成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，所述指定间隔的第x帧图像与第y帧图像的图像亮度差分信号ΔLum_(y-x)VTS表达式为：

其中，E_peak为光源交流电的能量峰值；ξ为照明光源照射到被摄体的反射率；w为照明光源的角频率；expo为曝光时间；VTS为帧间隔；i为图像传感器的第i行。

7.根据权利要求6所述的成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，所述指定间隔为所述帧间隔的整数倍。

8.根据权利要求7所述的成像系统目标频率光源的识别方法，其特征在于，所述曝光时间expo和所述帧间隔VTS为固定值的情况下，sin(ω(y-x)VTS)的相位满足π/2时，所述图像亮度差分信号最强；ω(y-x)(VTS％T)＝π/2，或者ω(y-x)(VTS％T)＝3π/2时，对应的振幅最大；计算出振幅最大时对应的y-x，y-x取整后的值为生成所述图像亮度差分信号对应的帧间隔VTS的最佳倍数，所述帧间隔乘以所述最佳倍数得到所述指定间隔；

其中，T为照明光源交流电的周期；“％”表示取余数。

9.一种成像系统目标频率光源的识别装置，其特征在于，包括获取单元、识别单元及验证单元，其中：

所述获取单元，用于获取图像传感器拍摄的图像信号，并根据图像高度和目标频率对应的曝光时间的关系将所述图像信号划分为若干个区域，每个所述区域至少包含一条暗条纹；计算所述若干个区域中的任意一个区域的指定间隔的两帧图像的图像亮度差分信号；

所述识别单元，用于对所述图像亮度差分信号进行相位识别，得到所述图像亮度差分信号所包括的第一相位点和第二相位点；

所述验证单元，用于对所述图像亮度差分信号所包括的所述第一相位点和所述第二相位点进行相位验证，以识别当前环境中是否存在目标频率的光源。

10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器包括计算机可读指令，所述处理器用于执行所述存储器中的计算机可读指令，用以实现如上权利要求1～8中任一项所述的成像系统目标频率光源的识别方法。

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