CN101557473B - 摄像装置及其亮度调节方法 - Google Patents
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Abstract
一种摄像装置，其包括：一个图像获取模块，其包括一感测单元，用于将光信号传输至感测单元，所述感测单元包括有效像素区域及光黑像素区域，所述光黑像素区域用于感测对应的有效像素区域的暗电流；一个数值转换模块，用于将所述光黑像素区域感测到的暗电流转换为亮度值，并生成第一亮度值矩阵；一个亮度运算模块，用于感测每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵；一个处理模块，用于将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵。所述处理模块可以根据不同的摄像场景动态减去每个图像的像素点应该相减的一个亮度值，达到动态相减的目的。本发明还涉及一种亮度调节方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像技术，尤其涉及一种摄像装置及其亮度调节方法。
背景技术
图像传感器可在空间中检测光信号并将其转换为图像信号，其已被广泛应用于各种光电产品中，且成为关键零组件之一。目前，移动电话向着多功能的趋势发展，具有摄像功能的移动电话一经推出即倍受欢迎。应用于移动电话的摄像装置不仅要满足轻薄短小的要求，其亦须具有较好的画面品质。因此如何提高画面品质，成为业者所努力去克服研发的问题。
摄像装置在成像过程中，透过图像传感器感光之后转换成图像信号，再经过DSP(数字图像处理装置)对每个像素点做后续的图像处理。而图像传感器中感应到的像素中无可避免地会有部分电荷累积(也即，暗电流)。该累积的电荷会有微弱的电信号输出，从而干扰了DSP的处理，造成图像亮度值的提高，影响了画面品质。
传统的的摄像装置的DSP会将每个像素点的亮度值减去同一个经验值。然而，如果减去的亮度值不精确会产生像素点亮度值较低处减去过大造成暗处偏绿，或像素点亮度值较高的区域减得不够造成偏蒙或减太少造成偏红的情况，影响了画面品质。
发明内容
因此，有必要提供一种可动态调节像素点亮度值的摄像装置及其亮度调节方法。
一种摄像装置，其包括：
一个图像获取模块，该图像获取模块包括一光学组件及一感测单元，该光学组件用于汇聚光信号，并将光信号传输至感测单元，所述感测单元包括有效像素区域及光黑像素区域，所述有效像素区域包括多个有效像素点，所述光黑像素区域包括多个光黑像素点，所述有效像素点与所述光黑像素点位置一一对应，该有效像素区域用于感测影像的光强度并输出对应该影像的图像信号，所述光黑像素点用于感测对应的有效像素点的暗电流；
一个数值转换模块，用于将所述光黑像素区域感测到的暗电流转换为亮度值，并生成第一亮度值矩阵；
一个亮度运算模块，用于感测每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵；
一个处理模块，用于将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵。
一种亮度调节方法，其包括以下步骤：
摄取图像，获取该图像的每个有效像素点的暗电流；
将暗电流转换为亮度值，得到第一亮度值矩阵；
感测每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵；
将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵，得到想要的图像。
相对于现有技术，所述处理模块将所述亮度运算模块感测到的每个有效像素点的亮度值生成一个第二亮度值矩阵减去所述数值转换模块将所述光黑像素区域感测到的暗电流转换为亮度值生成的第一亮度值矩阵从而可以达到动态调节像素点亮度值的目的。让使用者能够拍摄出最符合要求的图像。
附图说明
图1是本发明提供的一种摄像装置的功能模块结构示意图；
图2为图1中摄像装置的图像获取模块的感测单元的结构示意图；
图3是本发明的亮度调节方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请一并参阅图1与图2，本发明的摄像装置100包括一个图像获取模块11、一个数值转换模块12、一个亮度运算模块14及一个处理模块15。该摄像装置100具体可以为数码相机、数码摄像机或具有摄像头的手机等。
所述图像获取模块11包括一光学组件112及一感测单元110。所述光学组件112为一镜头模组，其包括至少一光学镜片。该光学组件112用于汇聚光信号，并将该光信号传输至感测单元110。所述感测单元110为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合组件传感器)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补性金属氧化物传感器)。所述感测单元110用于将光学组件112汇聚的光信号转换为图像信号。
所述感测单元110包括有效像素区域111(effective pixel region)、光黑像素区域113(optical black region)。有效像素区域111由多个有效像素点1111阵列排布构成，用于感测影像的光强度并输出对应该影像的图像信号。光黑像素区域113由多个光黑像素点1121围绕有效像素区域111排布构成。该光黑像素点1121与有效像素点1111一一对应，即，一个有效像素点1111对应有一个光黑像素点1121，例如，当前有效像素区域111具有760X1280个有效像素点1111，对应地，所述光黑像素区域113也有760X1280个光黑像素点1121，且每个光黑像素点1121与每个有效像素点1111的位置关系一一对应。且所述光黑像素区域113的光黑像素点1121用于感测对应有效像素点1111的暗电流。
所述数值转换模块12用于接收光黑像素区域113感测到的每个有效像素点1111的暗电流，并将该暗电流转换为亮度值。从而得到一个第一亮度值矩阵。例如，所述数值转换模块12将所述光黑像素区域113感测到的有效像素区域111的每个有效像素点1111的暗电流转换成亮度值后，生成如表一所示的一个第一亮度值矩阵：
表一
| 排数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | …… | 1280 |
| 1 | 2 | 3 | 3 | 4 | 6 | …… | 7 |
| 2 | 6 | 5 | 1 | 5 | 9 | …… | 0 |
| 3 | 0 | 2 | 3 | 1 | 5 | …… | 6 |
| 4 | 0 | 3 | 5 | 5 | 7 | …… | 5 |
| 5 | 1 | 2 | 4 | 9 | 0 | …… | 2 |
| …… | …… | …… | …… | …… | …… | …… | …… |
| 760 | 3 | 2 | 3 | 4 | 1 | 8 | 5 |
所述摄像装置100还进一步包括一缓存元件13，所述缓存元件13用于缓存所述表一所示的第一亮度值矩阵。
所述亮度运算模块14与所述图像获取模块11电连接，用于得到每个有效像素点1111的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵。所述亮度运算模块14可以为一亮度感应器。例如，所述数值转换模块12将所述亮度运算模块14感测到的有效像素区域111的每个有效像素点1111的亮度值，生成如表二所示的一个第二亮度值矩阵：
表二
| 排数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | …… | 1280 |
| 1 | 11 | 23 | 33 | 14 | 16 | …… | 17 |
| 2 | 26 | 55 | 11 | 15 | 39 | …… | 10 |
| 3 | 10 | 12 | 30 | 31 | 25 | …… | 36 |
| 4 | 20 | 23 | 15 | 50 | 70 | …… | 35 |
| 5 | 21 | 23 | 54 | 79 | 80 | …… | 62 |
| …… | …… | …… | …… | …… | …… | …… | …… |
| 760 | 23 | 12 | 23 | 24 | 21 | 13 | 25 |
表三
请参阅图3，为本发明的摄像装置100实施方式的亮度调节方法的流程图，其用于动态调节像素点亮度值，使用者能够拍摄出最符合要求的图像，该亮度调节方法包括以下步骤：
S202：摄取图像，获取该图像的每个有效像素点的暗电流；
所述图像获取模块11的光学组件112汇聚被摄物的光信号，并将该光信号传输至感测单元110，所述感测单元110将光学组件112汇聚的光信号转换为图像信号。所述感测单元110包括有效像素区域111(effective pixel region)、光黑像素区域113(optical blackregion)。有效像素区域111由多个有效像素点1111阵列排布构成，用于感测影像的光强度并输出对应该影像的图像信号，所述光黑像素区域113由多个光黑像素点1121围绕有效像素区域点1111排布构成。该光黑像素点1121与有效像素点1111一一对应，即，一个有效像素点1111对应有一个光黑像素点1121，且所述光黑像素区域113的光黑像素点1121用于感测对应有效像素1111的暗电流。例如，当前有效像素区域111具有760X1280个有效像素点1111，对应地，所述光黑像素区域113也有760X1280个光黑像素点1121，且每个光黑像素点1121与每个有效像素点1111的位置关系一一对应。
S204：将暗电流转换为亮度值，得到第一亮度值矩阵；
所述数值亮度运算模块12接收光黑像素区域113感测到的每个有效像素点1111的暗电流，并将该暗电流转换为亮度值。从而得到一个第一亮度值矩阵。
S206：感测每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵；
所述亮度运算模块14与所述图像获取模块11电连接，用于得到每个有效像素点1111的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵。
S208：将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵，得到想要的图像。
所述处理模块15，将所述亮度运算模块14感测到的每个有效像素点1111的亮度值生成的第二亮度值矩阵对应地减去数值转换模块12生成的第一亮度值矩阵，从而得到想要的图像。
所述处理模块将所述亮度运算模块感测到的每个有效像素点的亮度值生成一个第二亮度值矩阵减去所述数值转换模块将所述光黑像素区域感测到的暗电流转换为亮度值生成的第一亮度值矩阵从而可以达到动态调节像素点亮度值的目的。让使用者能够拍摄出最符合要求的图像。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种摄像装置，其包括：
一个图像获取模块，该图像获取模块包括一光学组件及一感测单元，该光学组件用于汇聚光信号，并将光信号传输至感测单元，所述感测单元包括有效像素区域及光黑像素区域，所述有效像素区域包括多个有效像素点，所述光黑像素区域包括多个光黑像素点，所述有效像素点与所述光黑像素点位置一一对应，该有效像素区域用于感测影像的光强度并输出对应该影像的图像信号，所述光黑像素点用于感测对应的有效像素点的暗电流；
一个数值转换模块，用于将所述光黑像素区域感测到的暗电流转换为亮度值，并生成第一亮度值矩阵；
一个亮度运算模块，用于感测每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵；
一个处理模块用于将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：所述摄像装置进一步包括一缓存元件，所述缓存元件用于缓存所述第一亮度值矩阵。
3.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：所述摄像装置为数码相机、数码摄像机或具有摄像头的手机中的一种。
4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：所述亮度运算模块为一亮度感应器。
5.一种亮度调节方法，其包括以下步骤：
摄取图像，获取该图像的每个有效像素点的暗电流；
将暗电流转换为亮度值，得到第一亮度值矩阵；
感测每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵；
将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵，得到想要的图像。
6.如权利要求5所述的亮度调节方法，其特征在于：所述摄取图像，获取该图像的每个有效像素点的暗电流是通过以下步骤完成：提供一图像获取 模块，该图像获取模块包括一光学组件及一感测单元，所述感测单元包括有效像素区域及光黑像素区域，所述有效像素区域包括多个有效像素点，所述光黑像素区域包括多个光黑像素点，所述有效像素点与所述光黑像素点位置一一对应，所述光学组件汇聚被摄物的光信号，并将该光信号传输至感测单元，所述光黑像素点用于感测对应的有效像素点的暗电流。
7.如权利要求6所述的亮度调节方法，其特征在于：所述将暗电流转换为亮度值，得到第一亮度值矩阵是通过以下步骤完成：提供一数值运算模块，所述数值亮度运算模块接收光黑像素区域感测到的每个有效像素点的暗电流，并将该暗电流转换为亮度值，从而得到一个第一亮度值矩阵。
8.如权利要求6所述的亮度调节方法，其特征在于：所述感测每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵是通过以下步骤完成：提供一亮度运算模块，所述亮度运算模块与所述图像获取模块电连接，用于得到每个有效像素点的亮度值，并生成一个第二亮度值矩阵。
9.如权利要求5所述的亮度调节方法，其特征在于：所述将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵，得到想要的图像是通过以下步骤完成：提供一处理模块，所述处理模块将所述第二亮度值矩阵对应地减去所述第一亮度值矩阵，得到想要的图像。
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