CN100389362C - 曝光调节方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于采用LED光源的摄像装置的超近距离曝光调节方法及装置，所述摄像装置不具有光圈调节功能，该方法包括：对于摄像装置采集到的图像，确定其亮度值；如果亮度值大于第一数值，则曝光过度；在曝光过度的情况下，调节曝光参数。本发明通过自动调节曝光时间和占空比这两个参数，有效地避免了拍摄时因抖动造成的图像模糊，提高了图像质量，且节省了电能。

Description

曝光调节方法及装置
技术领域
本发明涉及对图像质量的曝光调节方法及装置，特别是涉及用于采用LED光源的摄像装置的曝光调节方法及装置。
背景技术
很多手机已经装有摄像头，可以进行拍照，但普通手机上配置的摄像头一般比较简单，不带光圈调节功能，其中有些手机还配备了LED灯作为辅助照明光源。一般的LED有两种状态，即开启和关闭，对应于灯的亮和灭。但这些LED灯的工作模式比较有限，主要包括自动闪光模式、强制闪光模式、持续照明模式等几种。自动闪光模式和强制闪光模式下，拍照之前LED均处于关闭状态。在自动闪光模式下，拍照一瞬间根据环境亮度决定是否闪亮LED灯。在强制闪光模式下，无论环境亮度如何，拍照一瞬间总是闪亮LED灯。在持续照明模式下，从拍照前取景时到拍照完成，LED灯一直处于开启状态。
上述LED灯的三种工作模式可以应付大多数环境条件下的拍照，但是仍然有某些局限性。由于普通手机进行拍摄时一般为手持，所以手的抖动对成像质量会有负面影响。在小于10cm的超近距离内，如果曝光时间过长，很小的抖动都会造成图像模糊。又由于LED灯开启后光照强度一般为固定值，而不能按实际需要来灵活调节，这造成对电能的浪费。
发明内容
本发明的目的之一在于，解决采用LED光源的摄像装置拍摄时因抖动造成图像模糊的问题；目的之二在于，解决LED光源开启后光照强度固定而造成的浪费电的问题。
根据本发明的第一方面，提供一种用于采用LED光源的摄像装置的超近距离曝光调节方法，所述摄像装置不具有光圈调节功能，该方法包括：1)对于摄像装置采集到的图像，确定其亮度值；2)如果亮度值大于第一数值，则曝光过度；3)在曝光过度的情况下，调节曝光参数。
在第一方面中，优选地，所述曝光参数是曝光时间，所述调节曝光参数的步骤包括减小曝光时间。
优选地，当曝光时间被减小为第一预定值时，降低占空比。
优选地，所述步骤2)包括，如果亮度值小于第二数值，则曝光不足，其中第二数值小于第一数值；在曝光不足的情况下，提高占空比。
优选地，所述曝光参数是占空比，所述调节曝光参数的步骤包括降低占空比。
优选地，其中当占空比被降低为第二预定值时，减小曝光时间。
优选地，所述步骤2)包括，如果亮度值小于第二数值，则曝光不足，其中第二数值小于第一数值；在曝光不足的情况下，增大曝光时间。
优选地，所述亮度值为平均亮度值。
根据本发明的第二方面，提供一种用于采用LED光源的摄像装置的超近距离曝光调节装置，该摄像装置不具有光圈调节功能，所述曝光调节装置包括：亮度值确定装置，用于对摄像装置采集到的图像，确定其亮度值；比较判定装置，用于如果亮度值大于第一数值，则判定曝光过度；曝光参数调节装置，用于在曝光过度的情况下，调节曝光参数。
在第二方面中，优选地，所述曝光参数是曝光时间，所述曝光参数调节装置用于减小曝光时间。
优选地，所述曝光参数是占空比，所述曝光参数调节装置用于降低占空比。
本发明可以优先针对抗抖动的需要，对取景时的曝光参数给出一个调节方法。因曝光时间越长，手的抖动所造成的图像模糊越严重，那么在调节时优先减小曝光时间，可消除手的抖动对成像质量所带来的负面影响。次要针对省电的需要，在调节时次要考虑降低占空比，根据实际需要利用降低占空比来减小LED光源的光照强度，从而达到省电的目的。本发明也可以优先针对省电的需要，在调节时优先降低占空比，次要针对抗抖动的需要来减小曝光时间。总之，本发明通过自动调节曝光时间和占空比这两个参数，有效地避免了拍摄时因抖动造成的图像模糊，提高了图像质量，且节省了电能。
附图说明
图1示出本发明一个具体实施方式的曝光调节方法的流程图。
图2示出本发明另一个具体实施方式的曝光调节方法的流程图。
其中相同的附图标记用来表示同样的技术特征。为更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
具体实施方式
因普通手机上配置的摄像头一般都比较简单，不带光圈调节功能，所以下列实施方式涉及的摄像装置不带光圈调节功能，适用于在采用LED光源照明、带摄像头的手机上，对超近距离如离镜头小于10cm的物体进行拍照。可以采用一种脉冲控制方法，利用脉冲的占空比来调节LED光源的亮度，使LED光源在亮的状态下，能够编程连续、平滑地调节其亮度。从而使得当占空比为0时，LED光源熄灭；占空比为1时，LED光源达到最亮的状态；占空比在0和1之间变化时，LED光源的亮度也随着变化。
参照图1，图1示出本发明一个具体实施方式的曝光调节方法的流程图。在步骤10，将占空比设为1，恒为高电平，点亮LED光源，此时LED光源的亮度为最亮；将曝光时间设定为Tmax，如1/60秒，这样曝光时间最长不能超过1/60秒。在步骤20，亮度值确定装置对摄像头采集到的图像进行亮度分析，得到亮度值如平均亮度值avgL，这里亮度值也可以是其他亮度值，如加权亮度值等。在步骤30，比较判定装置判断平均亮度值avgL是否在某一个预先设定的允许范围(L1，L2)内，这里第二数值L1的优选值为100，第一数值L2的优选值为150，如在(100，150)的范围内，则判定曝光适度，在步骤40结束曝光调节过程。
如果平均亮度值avgL大于L2，比较判定装置判定曝光过度，在步骤50，曝光参数调节装置减小曝光时间。在步骤60，如果曝光时间减至第一预定值Tmin，Tmin优选地为1/200秒，在步骤70，曝光参数调节装置降低占空比；而如果曝光时间大于第一预定值Tmin，执行步骤20。在步骤80，如果占空比为0，则执行步骤40结束曝光过程，否则执行步骤20。
如果平均亮度值avgL小于L1，则比较判定装置判定曝光不足，在步骤90提高占空比。在步骤100，判断占空比是否为1，如为1则在现有的条件下已经达到最好状态，执行步骤40结束曝光过程；否则执行步骤20。
该实施方式进行曝光调节时优先减小曝光时间，只要有可能总是选择减小曝光时间，曝光时间最长不能超过预定值Tmax，如1/60秒，并且曝光时间越短越有利。在步骤10，也可将曝光时间设为除Tmax以外的其他值。对普通使用者而言，曝光时间降到某个值Tmin如1/200秒之后，在超近距离拍出来的图像就看不出模糊抖动的痕迹。调节时次要考虑降低占空比。
参照图2，图2示出本发明另一个具体实施方式的曝光调节方法的流程图。在步骤10，将占空比设为1，恒为高电平，点亮LED光源；将曝光时间设定为某一预定值t，典型地可将t设为1/60秒。在步骤20，亮度值确定装置对摄像头采集到的图像进行亮度分析，得到其亮度值如平均亮度值avgL，这里亮度值也可以是其他亮度值，如加权亮度值等。在步骤30，判断平均亮度值avgL是否在某一个预先设定的允许范围(L1，L2)内，这里第二数值L1的优选值为100，第一数值L2的优选值为150，如在(100，150)的范围内，则比较判定装置判定曝光适度，在步骤40结束曝光调节过程。
如果平均亮度值avgL大于L2，则比较判定装置判定曝光过度，在步骤51，曝光参数调节装置降低占空比，从而降低LED光源的亮度。在步骤61，判断占空比是否降至第二预定值，优选地，第二预定值为0，如果占空比为0，恒为低电平，则在步骤71减小曝光时间，否则执行步骤20。
如果平均亮度值avgL小于L1，则比较判定装置判定曝光不足，在步骤81增大曝光时间。在步骤91，如果曝光时间已大于预定值Tmax，Tmax一般为1/60秒，则执行步骤40结束曝光调节过程，否则执行步骤20。
与前一实施方式不同的是，该实施方式进行曝光调节时主要针对省电的需要，优先考虑降低占空比，只要有可能总是选择降低占空比，当占空比降至0时减小曝光时间。
前文以用于带摄像头的手机为例，对本发明作了说明性的描述。除此之外，本发明还可用于名片扫描装置、带摄像头的移动存储装置等，这对本领域技术人员来讲是显然的。
显而易见，在此描述的本发明可以有许多变化，这种变化不能认为偏离本发明的精神和范围。因此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在本权利要求书的涵盖范围之内。

Claims (11)

1.一种用于采用LED光源的摄像装置的10厘米距离内曝光调节方法，所述摄像装置不具有光圈调节功能，该方法包括：
1)对于摄像装置采集到的图像，确定其亮度值；
2)如果亮度值大于第一数值，则曝光过度；
3)在曝光过度的情况下，调节曝光时间和占空比。
2.按照权利要求1所述的曝光调节方法，所述调节步骤优先减小曝光时间。
3.按照权利要求2所述的曝光调节方法，当曝光时间被减小为第一预定值时，降低占空比。
4.按照权利要求3所述的曝光调节方法，所述步骤2)包括，如果亮度值小于第二数值，则曝光不足，其中第二数值小于第一数值；在曝光不足的情况下，提高占空比。
5.按照权利要求1所述的曝光调节方法，所述调节步骤优先降低占空比。
6.按照权利要求5所述的曝光调节方法，其中当占空比被降低为第二预定值时，减小曝光时间。
7.按照权利要求6所述的曝光调节方法，所述步骤2)包括，如果亮度值小于第二数值，则曝光不足，其中第二数值小于第一数值；在曝光不足的情况下，增大曝光时间。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的曝光调节方法，所述亮度值为平均亮度值。
9.一种用于采用LED光源的摄像装置的10厘米距离内曝光调节装置，该摄像装置不具有光圈调节功能，所述曝光调节装置包括：
亮度值确定装置，用于对摄像装置采集到的图像，确定其亮度值；
比较判定装置，用于如果亮度值大于第一数值，则判定曝光过度；
曝光参数调节装置，用于在曝光过度的情况下，调节曝光时间和占空比。
10.按照权利要求9所述的曝光调节装置，所述曝光参数调节装置用于优先减小曝光时间。
11.按照权利要求9所述的曝光调节装置，所述曝光参数调节装置用于优先降低占空比。
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