专利名称：一种行曝光模式下闪烁的简单判断和消除方法
技术领域：
本发明涉及感光器件的曝光技术领域，特别涉及一种感光器件行曝光模式下闪烁(flicker)现象的判断和消除方法。
背景技术：
通常我们照明使用的电源都为交流电源，这就导致照明灯的光亮度和在该照明灯照明环境下物体的光照度并不是恒定的。使用不同的交流电，会产生不同频率的人造光源。比如在使用50Hz的情况下，电流的变化周期为0.02秒，如附图1，由于能量是正值，所以照明灯的光亮度频率为其使用的交流电源频率的两倍，50Hz电源时(PAL制)，其频率为100Hz，用50Hz驱动的光源周期为0.01秒，如附图2。60Hz电源时(NTSC制)，其频率为120Hz。
在数字摄像装置进行工作时，为了适应不同的频率的人造光源和室外自然光，都要对摄像装置的一些参数进行相应的设置，其中一个比较重要的参数是摄像装置的自动曝光时间。当感光器件是行曝光模式时，在灯光下，每一行接收到的光能不一样，可能出现flicker现象。为了消除这种闪烁，把曝光时间设置在1/100秒(50Hz)或1/120秒(60Hz)的倍数即可。
但是在实际使用的过程中，摄像装置的参数设置和实际的环境光源经常有不匹配的情况发生，画面的闪烁便会随之发生。比如在50Hz交流电驱动的光源下，摄像装置曝光时间理应总是0.01秒的整数倍。摄像装置的参数设置可能会处在60Hz或者室外自然光情况下的设置状态，此时曝光时间并不是0.01秒的整数倍，于是摄像装置所捕捉的图像上就会出现滚动的暗条纹，这样会严重影响图像质量。同理，在60Hz光源下，光源的闪烁周期应该是1/120秒，所以摄像装置的自动曝光时间理应是1/120秒的整数倍。但如果此时摄像装置参数的设置却处在50Hz光源或者室外自然光情况下的，那么实际的曝光时间也并不是1/120秒的整数倍，同样，在显示的图像上也会出现滚动的暗条纹。对于室外自然光源，不存在闪光周期，期我们可以认为是无穷小，所以曝光时间为任意值时，图像上都不会出现暗条纹。
在有些时候，这种暗条纹非常微弱，使用者通过肉眼很难去进行判断，在对画面质量要求高的操作标准下，这种情况非常讨厌。
现有技术中对闪烁的判断和消除方法通常是这样实现的在50Hz和60Hz的时候分别取连续的三个亮度差(当前帧和前一帧的亮度差)，分别求和，得到sum_50Hz和sum_60Hz，如果sum_60Hz＞sum_50Hz，则判断当前是50Hz环境，否则是60Hz环境；在静止时，没有flicker的画面亮度没有什么大的变化，有flicker的画面亮度由于flicker的影响变化较大，所以，亮度变化大的就是有flicker的，上述方法相对有效，但是，在画面有运动时，有没有flicker的画面亮度变化都很大，而亮度变化大的不一定是有flicker的，所以这种方法在运动时是无效。
或者通过下述方法实现首先，把曝光时间设成1/100秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；然后，把曝光时间设成1/120秒的倍数，取若干帧，计算出每一帧与前面相临一帧的亮度差；分别去除掉上述亮度差值中大于预设阈值一的点；接着把剩下的亮度差分别取平均值后，进行比较；若两个平均值的差小于预设阈值二，则是在室外，否则，平均值小的为没有闪烁的情况，把曝光时间设成相应的倍数即可消除闪烁，利用这种方法虽然在运动的时候也可以进行flicker的判断和消除，但每次需要取多帧数据，增大了计算量和复杂度。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种行曝光模式下闪烁的简单判断和消除方法，在摄像时对外部光源进行判断检测进而选择合适的摄像参数设置，以有效的消除画面的闪烁。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种行曝光模式下闪烁的简单判断和消除方法，其特点在于，包括下列步骤步骤一、把曝光时间设成1/100秒的倍数，取相临两帧，并从这两帧图像中抽取全部或部分行，计算出每一行的亮度差；步骤二、把曝光时间设成1/120秒的倍数，取相临两帧，并从这两帧图像中抽取全部或部分行，计算出每一行的亮度差；步骤三、分别对这些亮度差做低通滤波，去除掉毛刺；步骤四、分别做自相关；步骤五、分别判断，并根据判断结果把曝光时间设成相应的倍数即可消除闪烁。
其中步骤五中判断的实现过程如下A、取大于最大值的1/4的点，在这些点中，若该点的值既大于它相邻的左边两个点的值，也大于它相邻的右边两个点的值，则判断该点为极大值点；B、若极大值点有两个，这两个点的位置之差大于预设阈值一，且一个极大值点的值大于等于第二个极大值点的值的1/2，则判断有flicker；C、若极大值点的个数大于等于3，并且这些极大值点的位置分布均匀，表现为(极大值点3的行数—极大值点2的行数)—(极大值点2的行数—极大值点1的行数)＜预设阈值二，则判断有flicker；D、若同一个曝光时间均无B、C中之情况，则判断为没有flicker；E、若两个曝光时间下的结果都没有flicker，则判断为室外。
进一步地，步骤五B中所述预设阈值一为所取行数的1/5。
进一步地，步骤五C中所述预设阈值二为所取行数的1/10。
进一步地，步骤五中B步骤和C步骤之间的顺序可以互换，没有时间上的必然性。
进一步地，步骤一和步骤二之间的顺序可以互换，没有时间上的必然性。
对比现有技术，本发明所述方法不仅在静止或运动的情况下都可以得到准确的判断，而且只需要分别取两帧数据即可进行判断，而不需要采集多帧才能判断，降低了复杂度。
以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明，以使本发明的目的、技术方案、优点和效果更加清楚明白。
图1为50Hz情况下电流的变化周期示意图；图2为50Hz情况下的光源周期示意图；图3为本发明所述方法的处理流程图；图4为本发明所述实施例中有flicker情况的示意图；图5为本发明所述实施例中没有flicker情况的示意图。
具体实施例方式
一些公知的技术将不在这里描述，譬如亮度值的计算方法等，以免对本发明的内容造成不必要的混淆。
如附图3所示，为本发明所述方法一个实施例的处理流程图；我们把曝光时间设成1/100秒的倍数，取相临两帧，隔10行抽取1行，计算出每一行的亮度差；再把曝光时间设成1/120秒的倍数，取相临两帧，隔10行抽取1行，计算出每一行的亮度差；分别做低通滤波，去除掉毛刺；然后分别做自相关。得到图4和图5，图4是有flicker的情况，图5是没有flicker的情况，横坐标是行号，纵坐标是计算结果，此处做了归一。
接着分别进行判断。取大于最大值的1/4的点，并从中选出极大值点；若极大值点有两个，这两个点的位置之差大于10，且第一个极大值点的值大于等于第二个极大值点的值的1/2，则判断有flicker。若极大值点的个数大于等于3，并且这些极大值点的位置分布均匀，此处可据此予以判(极大值点3的行数—极大值点2的行数)—(极大值点2的行数—极大值点1的行数)＜5，则也判断有flicker。否则，判断为没有flicker。若两个曝光时间下的结果都没有flicker，则是室外。否则是室内，设置不产生flicker的曝光时间即可。本发明所述方法可被用于各种数字摄像领域，应当指出，以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种行曝光模式下闪烁的简单判断和消除方法，其特征在于，包括下列步骤步骤一、把曝光时间设成1/100秒的倍数，取相临两帧，并从这两帧图像中抽取全部或部分行，计算出每一行的亮度差；步骤二、把曝光时间设成1/120秒的倍数，取相临两帧，并从这两帧图像中抽取全部或部分行，计算出每一行的亮度差；步骤三、分别对这些亮度差做低通滤波，去除掉毛刺；步骤四、分别做自相关；步骤五、分别判断，并根据判断结果把曝光时间设成相应的倍数即可消除闪烁；其中步骤五中判断的实现过程如下A、取大于最大值的1/4的点在这些点中，若该点的值既大于它相邻的左边两个点的值，也大于它相邻的右边两个点的值，则判断该点为极大值点；B、若极大值点有两个，并且这两个点的位置之差大于预设阈值一，并且一个极大值点的值大于等于另一个极大值点的值的1/2，则判断有flicker；C、若极大值点的个数大于等于3，且这些极大值点的位置分布均匀，表现为(极大值点3的行数-极大值点2的行数)-(极大值点2的行数-极大值点1的行数)＜预设阈值二，则判断有flicker；D、若同一个曝光时间下均无B、C中之情况，则判断为没有flicker；E、若两个曝光时间下的结果都没有flicker，则判断为室外。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五B中所述预设阈值一为所取行数的1/5。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若图像大于640*480并采用每10行取1行的抽取方法时，所述阈值一的行数为10。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五C中所述预设阈值二为所取行数的1/10。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若图像大于640*480并采用每10行取1行的抽取方法时，所述阈值二的行数为5。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤一、二中，若图像大于640*480时，可采用每10行取1行的抽取方法。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中B步骤和C步骤之间的顺序可以互换，没有时间上的必然性。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一和步骤二之间的顺序可以互换，没有时间上的必然性。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，本方法所适用的光源为50Hz、60Hz的人造光源和自然光源。
全文摘要
本发明公开了一种闪烁的判断和消除方法，在摄像时对外部光源进行判断检测进而选择合适的摄像参数设置，以有效的消除画面的闪烁。包括步骤一、把曝光时间设成1/100秒的倍数，取相临两帧，抽取全部或部分行，计算出每一行的亮度差；步骤二、把曝光时间设成1/120秒的倍数，取相临两帧，抽取全部或部分行，计算出每一行的亮度差；步骤三、分别对这些亮度差做低通滤波，去除掉毛刺；步骤四、分别做自相关；步骤五、分别判断，并根据判断结果把曝光时间设成相应的倍数即可消除闪烁；本发明所述方法不仅在静止或运动的情况下都可以得到准确的判断，而且只需要分别取两帧数据即可进行判断，而不需要采集多帧才能判断，降低了复杂度。
文档编号H04N5/243GK1787614SQ200510114229
公开日2006年6月14日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者王浩, 卢虹, 沈操 申请人:北京中星微电子有限公司