CN101621630A - 影像感测模式自动切换***和方法 - Google Patents

影像感测模式自动切换***和方法 Download PDF

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Abstract

一种影像感测模式自动切换***，该***包括影像感测器和模式切换控制器。所述模式切换控制器包括曝光时间计算模块、模式选择模块及模式切换模块。所述曝光时间计算模块通过影像感测器获取外界环境的亮度情况以计算出适合外界环境的曝光时间，所述模式选择模块根据所计算出来的曝光时间和预先设定的曝光时间参考值来选择适合当前外界环境的影像感测器的感测模式，所述模式切换模块根据模式选择模块的选择结果将影像感测器切换至适合的感测模式以获得较好的对焦效果。本发明还提供一种影像感测模式自动切换方法。

Description

影像感测模式自动切换***和方法
技术领域
本发明涉及一种影像感测模式自动切换***和方法。
背景技术
许多电子影像装置(如数码相机、数码摄像机等)通过影像感测器来获取图像，而所获取图像的质量好坏由影像感测器的感测模式与外界环境的搭配来决定。通常情况下，影像感测器在出厂时已经由厂家设置好至少二种感测模式，不同感测模式的区别在于影像感测器不同的感测参数，如：水平解析度、取样桢数和光敏感度。
所述不同的感测参数对对焦情况会产生影响，例如：当水平解析度比较高时对焦的准确性会比较好；当取样桢数比较高时对焦的速度会比较快；而当外界环境的光线不足时需要较高的光敏感度来获取明亮的画面以判断是否准确对焦。因此，不同的外界环境下需要搭配合适的感测模式以获得较好的对焦情况。现有的电子影像装置通常由使用者根据外界环境自行选择合适的感测模式进行拍摄。此种方法在不同的摄影环境下需要使用者不断去切换感测模式显得十分麻烦，其次，摄影经验不足的使用者往往不能选中合适的感测模式从而影响所拍摄图像的质量。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可根据外界环境自动切换影像感测模式的影像感测模式自动切换***和方法。
一种影像感测模式自动切换***，该***包括影像感测器、模式切换控制器。所述影像感测器具有适用于不同曝光时间的至少二种感测模式。所述模式切换控制器包括：
曝光时间计算模块，用于根据所设定的摄像参数计算出适合外界环境的曝光时间。
模式选择模块，用于根据所计算出的曝光时间选择合适的感测模式。
模式切换模块，用于根据模式选择模块的选择结果来切换影像感测模式。
一种影像感测模式自动切换方法，该方法包括如下步骤：
提供一影像感测器，所述影像感测器具有适用于不同曝光时间范围的第一感测模式、第二感测模式及第三感测模式。
根据所设定的摄像参数计算出拍摄所需要的曝光时间。
比较所计算出来的曝光时间与预先设定的第一参考曝光时间，该第一参考曝光时间为1/60秒。
如果所计算出来的曝光时间大于所述第一参考曝光时间1/60秒，则比较所计算出来的曝光时间与预先设定的第二参考曝光时间，该第二参考曝光时间为1/30秒。
如果所计算出来的曝光时间大于所述第二参考曝光时间1/30秒，则将影像感测器切换至第一感测模式。
相对于现有技术，本发明所提供的影像感测模式自动切换***和方法可以根据外界环境亮度的变化自动切换至适用于当前曝光时间的影像感测模式，从而避免了每次环境变化后都需要使用者自行调节影像感测器的感测模式所带来的不便。其次，也避免了使用者因缺少摄影经验而选择错误的感测模式。
附图说明
图1是本发明提供的影像感测模式自动切换***的硬件架构图。
图2是本发明提供的影像感测模式自动切换方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明提供的影像感测模式自动切换***2的硬件架构图。该影像感测模式自动切换***2包括影像感测器4及一用于对所述影像感测器4的感测模式进行自动切换控制的模式切换控制器6
所述影像感测器4为电荷耦合器件图像传感器(CCD，Charge Coupled Device)或互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)。其用于将外界的光线转化为与光线强度相对应的数字信号。
所述影像感测器4具有影响相机对焦功能的几种感测参数，例如：水平解析度，即影像感测器4水平方向的扫描线数，影像感测器4的水平解析度越高所获得图像的精细程度就越高，从而能更精确地判断对焦情况；取样桢数，即影像感测器4在动态浏览时的图像取样频率，通常用每秒所截取图像的桢数来表示，取样桢数越高对焦的速度越快；光敏感度，即影像感测器4的光电转换效率，影像感测器4的光敏感度越高其在暗环境中的对焦功能越好。
为了在不同的外界环境下更好地实现对焦，所述影像感测器4内预先设置有至少二种适用于不同曝光时间范围的感测模式，所述不同感测模式的区别在于影像感测器4的不同感测参数，如水平解析度、取样桢数及光敏感度的搭配。
所述影像感测器4内预先设置的至少二种感测模式选自以下三种感测模式中至少任意两种的组合，其中，第一感测模式所对应的影像感测器4的感测参数为水平解析度为3217×272，取样桢数为30桢每秒，低级光敏感度；第二感测模式所对应的影像感测器4的感测参数为水平解析度为1088×816，取样桢数为30桢每秒，高级光敏感度；第三感测模式所对应的影像感测器4的感测参数为水平解析度为1088×272，取样桢数为60桢每秒，中级光敏感度。
所述感测模式的选择标准为适合于外界环境的曝光时间。例如：当外界环境较明亮时应采用较短的曝光时间以避免图像的过度曝光，此时选择具有较高取样桢数的感测模式可提高对焦的速度。当外界的环境较阴暗时应采用较长的曝光时间以使得图像能充分地曝光，此时选择具有较高光敏感度的感测模式可提高影像感测器4的光线感应能力。本实施方式中设定了二个用于选择不同感测模式的参考曝光时间，其中，第一参考曝光时间为1/60秒，第二参考曝光时间为1/30秒。
所述模式切换控制器6包括曝光时间计算模块12、模式选择模块14及模式切换模块16。本发明所称的模块是完成特定功能的计算机程序段。
其中，所述曝光时间计算模块12用于把拍照前所设定的摄像参数，如光圈值F、感光度值S和影像感测器4所感测的外界环境亮度值Bv代入曝光量参数方程式计算出适用于当前外界环境的曝光时间T。
所述曝光量参数方程式：AV+TV＝BV+SV是根据正确的曝光条件，即成像面上点的像面照度等于感光面正确曝光需要的曝光量所建立的经验方程，是国际通用的自动曝光控制的理论基础。
其中，AV＝2log2(F)，F是光圈值；TV＝log2(1/T)，T是曝光时间；SV＝log2(0.3S)，S是感光度值；BV＝log2(B/0.3K)，Bv是外界环境亮度值，B是外界环境平均亮度，K是经验常数。
所述模式选择模块14，用于根据所设定的第一参考曝光时间1/60秒和第二参考曝光时间1/30秒选择合适的感测模式。
所述模式切换模块16，用于将影像感测器4的感测模式切换为所述模式选择模块14确定的感测模式。
请参阅图2，为本发明提供的影像感测模式自动切换方法的流程图。
步骤S801，提供一影像感测器4，所述影像感测器4具有适用于不同曝光时间范围的第一感测模式、第二感测模式及第三感测模式。所述第一感测模式对应的影像感测器4的感测参数为水平解析度为3217×272，取样桢数为30桢每秒，低级光敏感度；所述第二感测模式对应的影像感测器4的感测参数为水平解析度为1088×816，取样桢数为30桢每秒，高级光敏感度；所述第三感测模式对应的影像感测器4的感测参数为水平解析度为1088×272，取样桢数为60桢每秒，中级光敏感度。
步骤S802，计算曝光时间T，所述曝光时间计算模块12根据拍照前所设定的摄像参数，如光圈值F、感光度值S和影像感测器4所测得的外界环境亮度值Bv代入曝光量参数方程式中计算出适用于当前外界环境的曝光时间T。
步骤S803，比较曝光时间T与第一参考曝光时间，所述模式选择模块14将所计算出来的曝光时间T与预先设定的第一参考曝光时间1/60秒进行比较。
步骤S804，如果所计算出来的曝光时间T小于或等于所述第一参考曝光时间1/60秒则所述模式切换模块16将影像感测器4的感测模式切换至第三感测模式。
步骤S805，比较曝光时间T与第二参考曝光时间，如果所计算出来的曝光时间T大于所述第一参考曝光时间1/60秒则所述模式选择模块14将所计算出来的曝光时间T与预先设定的所述第二参考曝光时间1/30秒进行比较。
步骤S806，影像感测器4切换为第二感测模式，如果所计算出来的曝光时间T大于所述第一参考曝光时间1/60秒而小于或等于所述第二参考曝光时间1/30秒则所述模式切换模块16将影像感测器4的感测模式切换至第二感测模式。
步骤S807，影像感测器4切换为第三感测模式，如果所计算出来的曝光时间T大于所述第二参考曝光时间1/30则所述模式切换模块16将影像感测器4切换至第一感测模式。
与现有技术相比，本发明提供的影像感测模式自动切换***和方法可以根据外界环境亮度的变化自动切换至适用于当前曝光时间的影像感测模式，从而避免了每次环境变化后都需要使用者自行调节影像感测器的感测模式所带来的不便。其次，也避免了使用者因缺少摄影经验而选择错误的感测模式。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种影像感测模式自动切换***，该***包括影像感测器、模式切换控制器，其特征在于，所述影像感测器具有适用于不同曝光时间范围的至少二种感测模式，所述模式切换控制器包括：
曝光时间计算模块，用于根据预先设定的摄像参数来计算出拍摄的曝光时间，所述摄像参数包括光圈值、感光度值，外界环境亮度值；
模式选择模块，用于根据所计算出的曝光时间选择合适的感测模式；
模式切换模块，用于根据模式选择模块的选择结果切换影像感测模式。
2.如权利要求1所述的影像感测模式自动切换***，其特征在于，所述不同的感测模式对应于影像感测器的不同感测参数，所述感测参数包括影像感测器的水平解析度、取样桢数及光敏感度。
3.如权利要求2所述的影像感测模式自动切换***，其特征在于，
所述至少二种感测模式选自以下至少任意两组感测模式的组合：
第一感测模式，其对应的影像感测器的感测参数为水平解析度为3217×272，取样桢数为30桢每秒，低级光敏感度；
第二感测模式，其对应的影像感测器的感测参数为水平解析度为1088×816，取样桢数为30桢每秒，高级光敏感度；
第三感测模式，其对应的影像感测器的感测参数为水平解析度为1088×272，取样桢数为60桢每秒，中级光敏感度。
4.如权利要求1所述的影像感测模式自动切换***，其特征在于，所述曝光时间根据曝光量参数方程式：AV+TV＝BV+SV计算，其中，
AV＝2log2(F)，F是光圈值；
TV＝log2(1/T)，T是曝光时间；
SV＝log2(0.3S)，S是感光度值；
BV＝log2(B/0.3K)，Bv是外界环境亮度值，B是外界环境平均亮度，K是经验常数。
5.一种影像感测模式自动切换方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
提供一影像感测器，所述影像感测器具有所适用的曝光时间由长到短排列的第一感测模式、第二感测模式及第三感测模式；
根据预先设定的摄像参数计算出拍摄所需要的曝光时间；
比较所计算出来的曝光时间与预先设定的第一参考曝光时间1/60秒；
如果所计算出来的曝光时间小于或等于所述第一参考曝光时间1/60秒，则将影像感测器切换至第三感测模式；
如果所计算出来的曝光时间大于所述第一参考曝光时间：1/60秒，则将所计算出来的曝光时间与预先设定的第二参考曝光时间1/30秒相比较；
如果所计算出来的曝光时间大于所述第一参考曝光时间1/60秒而小于或等于所述第二参考曝光时间1/30秒，则将影像感测器切换至第二感测模式；
如果所计算出来的曝光时间大于所述第二参考曝光时间1/30秒，则将影像感测器切换至第一感测模式。
6.如权利要求5所述的影像感测模式自动切换方法，其特征在于，所述第一感测模式对应的影像感测器的感测参数为水平解析度为3217×272，取样桢数为30桢每秒，低级光敏感度；
所述第二感测模式对应的影像感测器的感测参数为水平解析度为1088×816，取样桢数为30桢每秒，高级光敏感度；
所述第三感测模式对应的影像感测器的感测参数为水平解析度为1088×272，取样桢数为60桢每秒，中级光敏感度。
7.如权利要求5所述的影像感测模式自动切换方法，其特征在于，计算所述曝光时间是依据曝光量参数方程式：AV+TV＝BV+SV计算，其中，
AV＝2log2(F)，F是光圈值；
TV＝log2(1/T)，T是曝光时间；
SV＝log2(0.3S)，S是感光度值；
BV＝log2(B/0.3K)，Bv是外界环境亮度值，B是外界环境平均亮度，K是经验常数。
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