CN1202441C - 电荷耦合器件相机的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种CCD相机的控制方法，其中将拍摄区域划分成数个单元区域，检测每个单元区域的照度，根据检测的照度将拍摄模式切换到白天或夜间模式，使得，即使在拍照地点的某个位置的照度和总的照度条件不规则改变时，能拍摄到最佳图像。
Description
技术领域
本发明涉及CCD(电荷耦合器件)相机，特别涉及控制CCD相机的一种方法，在拍摄的空间的照度条件不规则变化时，通过确定空间的照度条件，它能够使得CCD相机拍摄到一个清晰的图像。
背景技术
近来，随着数字成像装置的需求增加，轻便微型的相机在市场上出现。作为这样的相机的成像传感器，广泛使用CCD。
大多数相机具有自动曝光设定功能或自动光圈设定功能，因此，能够在白天和夜间拍摄。也就是说，相机测量场景的照度，在照度低时，它控制成像时的曝光度，使得捕获的图像具有适当的亮度。另一方面，在通过控制相机的光圈控制图像的曝光量时，是很困难的，因为光圈能够打开的实际的量有限制，并且，在存在的照度不足时，通过切换拍摄模式和使用辅助光源来进行拍摄。另外，在没有辅助光源时，通过将相机的镜头改变到能够在红外线范围内拍摄的镜头来进行拍摄。在此，照度高意味着可见光范围，在可见光范围拍摄图像意味着白天模式。在红外线范围拍摄图像意味着夜间模式。
一般来说，如图1所示，相机使用一个OLPF(光学低通滤光片)，通过截取白天模式状态上的红外线，类似于人的视觉，拍摄一个图像。
图1是现有技术的一个光学低通滤光片的光谱频率特性图。在700毫微米以下的范围是可见光的范围，高于700微毫米的范围是红外线范围。也就是说，在将相机的转换模式切换为夜间模式时，应该用机械方式去掉OPLF，或装有OLPF的镜头应该用手动取下，或用一个不具有吸收红外线功能的假(dummy)滤光片替换，以便更亮地拍摄图像。如图2-4所示的一个常规的相机使用的确定照度条件的方法是通过测量一个中心拍摄区域的亮度进行的。
图2示出一个常规的测光方法。即，图2示出的方法中，相机利用一个点测光法(spot photometry method)，测量所要拍摄的区域的一个点的照度。
图3是另一个常规测光法。即，图3示出的方法是，通过在外侧部分设置比中心部分小的加权值(weight)，使得具有一个同心靶形状，测量一个区域内的照度，来补充用点测光法测量拍摄区域的一个点的照度的方法。
图4是另一个常规测光法。即，图4的方法用于补充上述的相机测量照度的方法。在拍摄一定的空间时，图像所在的区域被分成几个部分，中心部分的加权值设置的最大，而在外部设置较小的加权值，依次是左，右，上和下，然后通过获得上述的平均加权值测量照度。
在拍摄主体位于拍摄区域的中心部分内时上述方法能够清晰地拍摄到图像，并且已应用在数字摄像机，个人计算机相机和数字静物相机。
在另一方面，近来相机广泛地用于在楼宇或停车场中的监视，或特定物的拍摄。即，在停车场或车库中安装一个监视相机时，在停车场内的亮度会相当的暗。而且，在车辆进出时在停车场内的照度发生不规则的变化。用常规的测光法，不能够获得一个清晰的图像。这里，停车场内的照度的变化是由于车辆在白天进入停车场时，车辆的某个部分将外部的光反射到停车场内产生的，或在车辆夜间进入停车场时车辆的前灯产生的。
即，常规的测光方法具有的缺点是，例如在使用这样的方法时，由于在停车场内的不规则的改变的照度，不能够可靠地拍摄某个空间。
发明内容
因此，本发明的目的是提供CCD相机的一种控制方法，通过将拍摄区域分成多个单元区域，并将各单元区域的平均照度与一个标准照度值比较，将相机的拍摄模式切换成白天或夜间模式，尽管存在不规则变化的照度条件，也能够拍摄一个最佳的图像。
为了达到上述目的，本发明的相机的控制方法包括步骤：将一个拍摄区域分成多个单元区域；检测每个单元区域的照度水平；确定每个单元区域的照度水平是低于还是高于标准照度水平；计算具有比标准照度水平低或高的照度水平的单元区域的数目；确定计算的单元区域的数目是大于还是小于标准数目；和根据确定结果将拍摄模式切换到白天模式或夜间模式。
结合附图的以下详细说明将使得本发明的上述和其它目的，特征，方面和优点更明了。
附图说明
以下的附图是为了本发明的进一步理解，构成本说明的一部分，图示出本发明的实施例，与本说明一起解释本发明的原理。
图1是常规技术的光学低通滤光片的特性曲线图；
图2是常规点测光法的图示；
图3是常规中心加权的点测光法的图示；
图4是常规的加权区域测光法的图示；
图5是应用本发明的控制方法的CCD相机的示意方框图；
图6是通过测量不规则的改变的照度切换相机的拍摄模式的过程的流程图；
图7是本发明的测光方法图。
具体实施方式
下面参照图5-7详细说明根据本发明通过测量某个空间中的不规则变化照度，切换相机的拍摄模式的过程。
图5是一个示意的框图，示出应用通过测量不规则改变的照度，切换相机的拍摄模式的本发明方法的装置。
如图5所示，所示装置包括一个镜头单元51，用于聚焦和放大图像；一个电荷耦合器件(CCD)52，检测构成通过镜头单元51进入的图像的辐射的强度，并输出一个模拟信号；一个A/D转换单元53，将CCD52输出的模拟信号转换成数字图像数据；一个区域划分单元54，将数字图像数据划分成一定数目的单元区域；一个照度检测单元55，检测划分开的各区域的照度；和一个微机56，控制镜头单元，并根据检测的照度和预先存储的标准照度值，将相机的拍摄模式切换成白天或夜间模式。下面参照图6-7说明根据本发明切换相机拍摄模式的装置的工作过程。
图6是一个流程图，示出通过测量不规则改变的照度切换拍摄模式的过程。也就是说，这个流程图说明将相机的拍摄模式切换成白天或夜间模式，确保在一定空间不规则改变照度情况下的拍摄条件。参照图6说明如下。在下面，照度高的情况意味着可见光范围，并且在可见光范围拍摄图像即是白天模式。另外，在红外线范围拍摄图像即是夜间模式。
图7是一个图表，示出本发明的一个测光法，说明一个拍摄区域(要捕获图像的区域)被分成预定数目的单元区域。
首先，在步骤S61，区域划分单元54将从A/D转换单元53输入的拍摄区域的图像数据分成一定数目的单元区域。此时，区域划分单元54以固定的间隔划分单元区域。
在步骤S62，照度检测单元55检测由区域划分单元54划分的每个单元区域的照度值。
在步骤S63，微机56计算，在检测的单元区域中，具有比预先存储的标准照度值低的照度值的单元区域的数目。即，微机确定平均的照度值是否小于预先存储的标准照度值。此时，见图7，不管位置如何，均匀地测量被分开的各单元区域的平均照度。这里，标准照度是3勒克司或照度是301RE。例如，从一个灯LAMP1，荧光灯LAMP2和车辆的前灯LAMP3直接受光的区域具有较高的照度，用于确定平均照度的单元区域越多，图像场景的照度测量越精确。
在步骤S64，微机56确定具有比标准照度值低的照度值的单元区域的数目是否大于所有单元区域的一个预定的百分比。例如，标准的百分比是80％。
在确定步骤S64中，当计算的单元区域的数目大于标准百分比时，在步骤S65，微机56确定相机的拍摄模式是白天还是夜间模式。在步骤S67，如果在确定相机的拍摄模式的步骤S65，当前模式是夜间模式时，那么保持当前拍摄模式。
另一方面，如果当前模式不是夜间模式，微机56将拍摄模式切换成夜间模式。
在步骤S64，如果比标准百分比少的单元区域具有比标准照度值低的照度，在步骤868，微机56确定当前模式是白天模式还是夜间模式。在经过步骤S64，S68和S69中确定相机拍摄模式中，如当前模式是白天模式，在步骤S69，微机56保持当前拍摄模式。
在另一方面，在步骤70，如果当前模式不是白天模式，微机56将相机的拍摄模式切换到白天模式。
在此，切换相机的拍摄模式的含义是使用在镜头单元中的OLPF或不用OLPF拍摄场景。镜头单元是一个镜头的总成，或组件，包括一组镜头。
另外，如果本发明的方法控制的相机是，根据一个特定空间中的不规则改变照度应该把拍摄模式切换到白天或夜间模式的一个手动相机，通过显示相机的拍摄模式的转换消息，通告使用者切换模式，使用者能够取下装有OLPF的镜头单元，或用一个不能够吸收红外线的假滤光片代替该镜头。
另外，执行本发明的控制方法的相机是一个自动相机时，根据来自微处理器的拍摄模式转换信号，使从拍摄区域取得的场景通过装有或未装有OLPF的相机的镜头单元。
如上详细所述，根据本发明的CCD相机的控制方法具有根据白天或夜间模式，相应于一定空间中的不规则变化的照度切换相机拍摄模式的效果，而无需控制光圈。
另外，根据本发明的CCD的相机的控制方法具有，通过在一定空间中精确确定照度，将拍摄模式切换到白天或夜间模式的效果，虽然照度不规则改变，仍能够拍摄最佳的图像。
因为在不偏离本发明的精神或特征的条件下可以在几种方式中实施本发明，应理解，除非另外指定，上述实施例不为上述说明的任何细节所限，应认为本发明在权利要求的精神或范围内是广泛适用的，权利要求包括在其范围内和其等效条款内的任何修改和变化。
Claims (7)
1.一种控制电荷耦合器件相机的拍摄模式的方法，包括步骤：
将一个拍摄区域划分成多个单元区域；
检测每个单元区域的照度水平；
确定每个单元区域的照度水平是低于还是高于标准照度水平；
计算具有比标准照度水平低或高的照度水平的单元区域的数目；
确定计算的单元区域的数目是大于还是小于标准数目；和
根据确定结果将拍摄模式切换到白天模式或夜间模式。
2.根据权利要求1的方法，其中在照度水平低的单元区域的数目大于单元区域总数的一定百分比时，相机的拍摄模式被切换到夜间模式。
3.根据权利要求1的方法，其中在照度水平低的单元区域的数目小于单元区域总数的一定百分比时，相机的拍摄模式被切换到白天模式。
4.根据权利要求1的方法，其中在照度水平低的单元区域数目大于标准数目时，将相机的拍摄模式切换到夜间模式。
5.根据权利要求1的方法，其中在照度水平低的单元区域数目小于标准数目时，将相机的拍摄模式切换到白天模式。
6.根据权利要求1的方法，其中以固定间隔将拍摄区域划分为多个单元区域。
7.根据权利要求1的方法，其中单元区域的照度是，不管单元区域的位置如何，统一求平均值。
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