CN1988602A

CN1988602A - 一种闪烁检测方法和闪烁检测设备

Info

Publication number: CN1988602A
Application number: CN 200510022408
Authority: CN
Inventors: 王振军
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: CN100450153C

Abstract

一种闪烁检测设备，包含采样装置，对所选取的像素进行亮度采样；抽取装置，抽取亮度值在垂直扫描方向上的波动周期；判定装置，当所述波动周期在预定频率范围内时，判定存在闪烁，所述抽取装置包含减法装置，该减法装置将相邻两帧相对应的亮度值相减。一种闪烁检测方法：采样所选取的像素的亮度；抽取亮度值在垂直扫描方向上的波动周期；当所述波动周期在预定频率范围内时，判定存在闪烁；所述抽取步骤包含相减步骤，所述相减步骤将相邻两帧相对应的亮度值相减。通过将相邻两帧对应行的各行亮度值进行相减，可完全消除视频信号的影响。可更准确地判断出是否存在闪烁，为后续是否执行校正提供一个有效依据，从而保证图像更加稳定、平滑。

Description

一种闪烁检测方法和闪烁检测设备

【技术领域】

本发明涉及一种闪烁检测方法和闪烁检测设备，用于检测照明光的亮度以固定频率波动的情况下使用固态成像单元摄取图像时产生的闪烁。

【背景技术】

在图像采集的过程中，特别是在照明光的亮度以固定频率波动的情况下，光源的照明周期与光电传感成像装置的扫描周期不同步会产生闪烁。具体表现为：光源相位点不同，使每次扫描的时间间隔内图像采集的强度出现不同程度的差异，因此，采集的图像出现不同程度的闪烁，导致图像的清晰度受到影响，以及光泽度出现不均匀的情况。可通过一定的对策对图像的闪烁进行抑制，比如：调节积分值。为了采取这种对策，首先必须检测闪烁的产生。

常规检测闪烁的设备包括：积分装置，将一帧中有效扫描周期的视频信号的像素电平对每行进行积分或平均，输出行亮度值；静态部分抽取装置，对应于预定数目帧的行亮度值对每行进行相加或平均，从而输出从其中除去了闪烁分量的行亮度值；判定装置，对静态部分抽取装置输出的每行的闪烁分量值执行傅里叶变换，计算闪烁分量值的50Hz或60Hz的频率分量进行验证，从而判定闪烁的存在。以上技术方案的不足之处是：执行离散傅里叶变换处理的电路规模很大，而且当照明光的频率与帧频具有比例关系时，不能检测闪烁。

针对以上不足，中国专利申请号为200310118414.6，公开日为2004年9月1日的申请案公开了一种闪烁检测设备，包括积分装置，用于将图像的一帧或一场中每行的像素电平积分，以计算行亮度值；抽取装置，用于抽取行亮度值在垂直扫描方向上的波动周期；和判定装置，用于当波动周期在一个预定频率范围之内时，判定存在闪烁。抽取装置对一帧或一场中每行计算行亮度值在垂直扫描方向上的波动引起的差分，对差分中相同代码的连续个数计数，以计算作为波动周期的计数值。其不足之处是：虽然已采用对视频信号各行进行积分或平均获得行亮度值以去除视频信号的影响，但其效果不是很好仅用一帧信号实际上不可能完全去除视频信号亮度的影响，因而其采样的亮度变化信号将会失真，有时甚至会严重失真造成遗漏闪烁、误检测或者无法检测。而且当有杂波信号存在，影响某个差分代码(正或负)时，会影响计数器所计的相同差分代码的连续个数，最终影响判定装置的输出结果。

【发明内容】

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种闪烁检测方法和闪烁检测设备，消除视频信号的影响，并减少杂波信号对最终判定结果的影响。本发明的技术方案概述如下：一种闪烁检测设备，包含采样装置，对所选取的像素进行亮度采样；抽取装置，抽取亮度值在垂直扫描方向上的波动周期；判定装置，当所述波动周期在预定频率范围内时，判定存在闪烁，所述抽取装置包含减法装置，该减法装置将相邻两帧相对应的亮度值相减。

所述采样装置将每帧视频所选取行的同一行多列的亮度值进行相加。

所述抽取装置包含零点选取装置，用于从相邻两帧相对应的亮度值相减后的亮度差值中查找第一零点和第三零点，第一零点和第三零点对应的行数的差指示波动周期。

所述第一零点和第三零点都小于零点阈值，第一零点和第三零点所对应的行数的差大于或等于2倍的零点周期值。

所述抽取装置包含除法装置，用于将相减后获得的亮度差值除以一个系数，并输出至零点选取装置。

一种闪烁检测方法，包含以下步骤：

采样步骤：采样所选取的像素的亮度；抽取步骤：抽取亮度值在垂直扫描方向上的波动周期；判定步骤：当所述波动周期在预定频率范围内时，判定存在闪烁；所述抽取步骤包含相减步骤，所述相减步骤将相邻两帧相对应的亮度值相减。

所述采样步骤将每帧视频所选取行的同一行多列的亮度值进行相加。

所述抽取步骤包含零点选取步骤，从相邻两帧相对应的亮度值相减后的亮度差值中查找第一零点和第三零点，第一零点和第三零点对应的行数的差指示波动周期。

所述抽取步骤之前还包含相除步骤，将相减后获得的亮度差值除以一个系数。

与现有技术相比，本发明的效果是：本发明通过将相邻两帧对应行的各行亮度值进行相减，可完全消除视频信号的影响。

本发明采用选取零点的方法指示亮度波动周期，并且在选取零点时，第一零点和第三零点对应的行数的差大于或等于2倍的零点周期值。避免因为存在杂波信号而影响零点的选取，使闪烁判定结果更准确。

通过本发明，可更准确地判断出是否存闪烁，为后续是否执行校正提供一个有效依据，从而保证图像更加稳定、平滑。

【附图说明】

图1是本发明闪烁检测设备的结构方框图。

图2是本发明实施例中所选定行、特定列的示意图。

图3是本发明抽取装置的的结构方框图。

图4是本发明实施例的亮度差值平均值采样分布图。

图5是本发明闪烁检测方法的流程图。

【具体实施方式】

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。如图1所示，一种闪烁检测设备，包括采样装置1、抽取装置2和判定装置3。将成像单元摄取的一个有效扫描周期的视频信号输入采样装置1，采样装置1以图像帧为单位，通过使用帧同步信号和行同步信号对像素电平进行处理，将每帧视频所选取行的同一行多列的亮度值进行相加。抽取装置2将相邻两帧相对应的亮度值相减，抽取亮度值在垂直扫描方向上的波动周期。判定装置3将抽取装置2抽取的亮度波动周期信息与预定值进行比较，当波动周期在预定范围内时判定存在闪烁。

所述选定行数可以是一帧图像所包含的行数，为了简化处理，可以优选一个电源波动周期所对应的扫描行数。所述特定列可以在一列到一帧图像所包含的列数之间波动。但相邻两帧选定行与特定列相同。例如：采样装置1可选取第i行至第j行(i＜j)为选定行，第k列至第m列(k≤m)为特定列。如图2所示，对于一帧图像像素为1600*1200(列像素*行像素)的图像，可以图像的中心为原点，截取一个512*296(列像素*行像素)的图像。

如图3所示，抽取装置2包括存储装置21，用于输入来自采样装置1输出的所选取行的特定列的像素的亮度；减法装置22，用于输入采样装置1的输出和存储装置21的输出；零点选取装置23，用于输入减法装置22的输出；计数装置24，用于输入零点选取装置23的输出。

存储装置21暂时存储采样装置1输出的第n帧，第288列至第1312列，第452行至第747行的像素的亮度值A₄₅₂、A₄₅₃、A₄₅₄……A₇₄₆，A₇₄₇。减法装置22，将采样装置2输出的第288列至第1312列，第452行至第747行的像素的亮度值B₄₅₂，B₄₅₃，B₄₅₄……B₇₄₆，B₇₄₇和存储装置21输出的前一帧第288列至第1312列，第452行至第747行的像素的亮度值A₄₅₂，A₄₅₃，A₄₅₄……A₇₄₆，A₇₄₇进行相减，得到相邻两帧的亮度差值C₄₅₂，C₄₅₃，C₄₅₄……C₇₄₆，C₇₄₇。为了简化后续处理，减法装置22和零点选取装置23之间可增加一个除法装置。除法装置输入相邻两帧的亮度差值C₄₅₂，C₄₅₃，C₄₅₄……C₇₄₆，C₇₄₇，并除以一个相应系数，输出至零点选取装置23。所述系数一般为2的n次幂(n≥1)，优选地，可选用8或16。

零点选取装置23查找第一零点和第三零点。如图4所示，图中X坐标为行数，Y坐标为相邻两帧亮度差值。零点选取装置23将相邻两帧的亮度差值C₄₅₂，C₄₅₃，C₄₅₄……C₇₄₆，C₇₄₇按次序与零点阈值(zerovalue)比较，当查找出第一个小于零点阈值(zerovalue)的数，判定该数为第一零点(zero1)，并输出控制信号，启动计数装置24进行计数。每完成一个数的比较，计数装置24就增加一个计数值。零点选取装置23继续查找第二零点(zero2)和第三零点(zero3)。在查找第二零点(zero2)和第三零点(zero3)时，需满足该数小于零点阈值(zerovalue)，还需满足相邻两个零点值所对应的行数差大于或等于零点周期值。所述零点周期值预存在零点选取装置23内，用于判断第二零点和第三零点。当零点选取装置23查找到第三零点(zero3)时，输出控制信号，停止计数装置24的计数。此时，计数装置将其所计的数值输出至判定装置3。

判定装置3预存有照明光的电源频率和帧频对应的各种情况设有判定值的上限和下限，并且当计数装置输出的计数值在预定判定值的范围内时，则判定存在闪烁。

如图5所示，一种闪烁检测方法，包括以下步骤：

1)以图像帧为单位，通过使用帧同步信号和行同步信号，对像素电平进行处理，输出每帧视频所选取行的同一行多列的亮度值进行相加。所述特定列的列数至少为1，所述选取行的行数大于或等于一个电源波动周期所对应的扫描行数。

2)将相邻两帧相对应的亮度值相减，得到亮度差值并依次与零点阈值比较，当某个值小于零点阈值时，就查找出第一零点。此时，启动计数装置进行计数。每完成一个数的比较，计数值就加1，并继续查找第二零点(zero2)和第三零点(zero3)。当查找到第三零点(zero3)时，计数装置停止计数。在查找第二零点(zero2)和第三零点(zero3)时，需满足该数小于零点阈值(zerovalue)，还需满足相邻两个零点值所对应的行数差大于或等于零点周期值。

3)判断计数装置24所计数值是否在预定判定值的范围内，如果该数值在预定判定值的范围内时，则判定存在闪烁；否则，就不存在闪烁。

在步骤2)中，为简化处理，可将相减后获得的亮度差值除以一个系数。所述系数一般为2的n次幂(n≥1)，优选地，可选用8或16。

Claims

1.一种闪烁检测设备，包含采样装置，对所选取的像素进行亮度采样；抽取装置，抽取亮度值在垂直扫描方向上的波动周期；判定装置，当所述波动周期在预定频率范围内时，判定存在闪烁，其特征在于：所述抽取装置包含减法装置，该减法装置将相邻两帧相对应的亮度值相减。

2.根据权利要求1所述的闪烁检测设备，其特征在于：所述采样装置将每帧视频所选取行的同一行多列的亮度值进行相加。

3.根据权利要求1所述的闪烁检测设备，其特征在于：所述抽取装置包含零点选取装置，用于从相邻两帧相对应的亮度值相减后的亮度差值中查找第一零点和第三零点，第一零点和第三零点对应的行数的差指示波动周期。

4.根据权利要求3所述的闪烁检测设备，其特征在于：所述第一零点和第三零点都小于零点阈值，第一零点和第三零点所对应的行数的差大于或等于2倍的零点周期值。

5.根据权利要求3所述的闪烁检测设备，其特征在于：所述抽取装置包含除法装置，用于将相减后获得的亮度差值除以一个系数，并输出至零点选取装置。

6.一种闪烁检测方法，包含以下步骤：

采样步骤：采样所选取的像素的亮度；

抽取步骤：抽取亮度值在垂直扫描方向上的波动周期；

判定步骤：当所述波动周期在预定频率范围内时，判定存在闪烁；

其特征在于：所述抽取步骤包含相减步骤，所述相减步骤将相邻两帧相对应的亮度值相减。

7.根据权利要求6所述的闪烁检测方法，其特征在于：所述采样步骤将每帧视频所选取行的同一行多列的亮度值进行相加。

8.根据权利要求6所述的闪烁检测方法，其特征在于：所述抽取步骤包含零点选取步骤，从相邻两帧相对应的亮度值相减后的亮度差值中查找第一零点和第三零点，第一零点和第三零点对应的行数的差指示波动周期。

9.根据权利要求8所述的闪烁检测方法，其特征在于：所述第一零点和第三零点都小于零点阈值，第一零点和第三零点所对应的行数的差大于或等于2倍的零点周期值。

10.根据权利要求8所述的闪烁检测方法，其特征在于：所述抽取步骤之前还包含相除步骤，将相减后获得的亮度差值除以一个系数。