CN105357520A - 测量相机曝光时间的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种测量相机曝光时间的方法及装置。该方法包括：针对摆放在被测相机前成二维阵列的多个发光装置，按照不同的发光周期控制不同列或不同行的各发光装置依次发光和熄灭；接收被测相机所拍摄的经控制的发光装置阵列的图像；以及确定所述图像中的基准列或基准行发光装置，并基于所述基准列或基准行发光装置的发光周期计算被测相机的曝光时间，其中，所述基准列或基准行发光装置的各发光装置在所述图像中亮度最接近，或者，所述基准列或基准行发光装置在所述图像中处于发光状态的发光装置的数量不小于预定阈值。本发明提供的测量相机曝光时间的方法及装置可根据相机拍摄到的图像计算相机的曝光时间，不仅精度高而成本低且便于实现。

Description

测量相机曝光时间的方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体而言涉及一种测量相机曝光时间的方法及装置。
背景技术
相机曝光时间是指从快门打开到关闭的时间间隔，在这一段时间内，物体可以在底片上留下影像。曝光时间是看需要而定的，不同的应用场合可能需要不同的曝光时间。在评测一款相机产品的时候，获取相机在拍摄图像时实际使用的曝光时间是很重要的。然而，很多的相机产品，尤其是USB摄像头，并没有输出它的当前曝光时间。因此，需要一种测量相机曝光时间的方法或装置。
发明内容
针对现有技术的不足，一方面，本发明提供一种测量相机曝光时间的方法，所述方法包括：针对摆放在被测相机前成二维阵列的多个发光装置，按照不同的发光周期控制不同列或不同行的各发光装置依次发光和熄灭；接收被测相机所拍摄的经控制的发光装置阵列的图像；以及确定所述图像中的基准列或基准行发光装置，并基于所述基准列或基准行发光装置的发光周期计算所述被测相机的曝光时间，其中，所述基准列或基准行发光装置的各发光装置在所述图像中亮度最接近，或者，所述基准列或基准行发光装置在所述图像中处于发光状态的发光装置的数量不小于预定阈值。
在本发明的一个实施例中，用来控制各列或各行发光装置的发光周期随列数或行数的增大等比例递增。
在本发明的一个实施例中，当所述图像中出现多列或多行发光装置的各发光装置亮度接近时，选择所述发光周期最大的一列或一行作为所述基准列或基准行发光装置。
在本发明的一个实施例中，通过确定发光装置在所述图像中对应位置处的像素值是否超过预设阈值来确定发光装置是否处于发光状态。
在本发明的一个实施例中，所述发光装置为发光二极管。
另一方面，本发明还一种测量相机曝光时间的装置，所述装置包括：控制模块，用于针对摆放在被测相机前成二维阵列的多个发光装置，按照不同的发光周期控制不同列或不同行的各发光装置依次发光和熄灭；接收模块，用于接收被测相机所拍摄的经控制的发光装置阵列的图像；以及分析模块，用于确定所述图像中的基准列或基准行发光装置，并基于所述基准列或基准行发光装置的发光周期计算所述被测相机的曝光时间，其中，所述基准列或基准行发光装置的各发光装置在所述图像中亮度最接近，或者，所述基准列或基准行发光装置在所述图像中处于发光状态的发光装置的数量不小于预定阈值。
在本发明的一个实施例中，用来控制各列或各行发光装置的发光周期随列数或行数的增大等比例递增。
在本发明的一个实施例中，当所述图像中出现多列或多行发光装置的各发光装置亮度接近时，所述分析模块选择所述发光周期最大的一列或一行作为所述基准列或基准行发光装置。
在本发明的一个实施例中，所述分析模块通过确定发光装置在所述图像中对应位置处的像素值是否超过预设阈值来确定发光装置是否处于发光状态。
在本发明的一个实施例中，所述发光装置为发光二极管。
本发明提供的测量相机曝光时间的方法及装置可以根据相机拍摄到的图像计算相机的曝光时间，不仅精度高、成本低，而且便于实现。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
附图中：
图1示出了根据本发明实施例的、测量相机曝光时间的方法的流程图；
图2示出了根据本发明的实施例在被测相机前摆放的发光装置的二维阵列的示例；以及
图3示出了根据本发明实施例的、测量相机曝光时间的装置的结构框图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明的实施例提供测量相机曝光时间的方法，用于从相机拍摄到的图像中计算相机的曝光时间。下面结合图1详细描述该方法。图1示出了根据本发明实施例的、测量相机曝光时间的方法100的流程图。如图1所示，方法100包括如下步骤：
步骤101：针对摆放在被测相机前成二维阵列的多个发光装置，按照不同的发光周期控制不同列(或不同行)的各发光装置依次发光和熄灭。
示例性地，发光装置可以为发光二极管(LED)。可以将M*N个发光二极管摆放在被测相机前形成M行N列的灯阵，并且每列的各发光二极管受控按照不同的发光周期依次发光和熄灭。或者每行的各发光二极管受控按照不同的发光周期依次发光和熄灭。
图2示出了根据本发明的实施例在被测相机前摆放的发光装置的二维阵列的示例。如图2所示，每个小圆形表示一个发光装置，发光装置为LED。在图2中，示出了M行N列的LED灯阵，为了简便，仅取M＝3，下面仅示例性地描述N列中每列的各发光二极管受控按照不同的发光周期依次发光和熄灭。类似地，本领域普通技术人员可以理解，每行的各发光二极管受控按照不同的发光周期依次发光和熄灭的过程。
如图2所示，N列灯阵排成一条横向放置在被测相机(未示出)前，使得灯条处于被测相机的图像边缘。N列灯阵也可以称为N组灯阵，每组内的灯纵向排列。可以将这N组灯从左到右编号为1～N。
通过控制器，可以控制LED按预先设计好的模式依次亮起，即控制每列LED按照不同的发光周期依次发光和熄灭，由被测相机拍摄经控制的LED灯阵的图像。具体的，对于第i组的3个灯，这3个灯受控依次亮一段时间Ti，即：
0)点亮三个灯中的第一个灯；
1)等待Ti时间；
2)熄灭三个灯中的第一个灯，点亮三个灯中的第二个灯；
3)等待Ti时间；
4)熄灭三个灯中的第二个灯，点亮三个灯中的第三个灯；
5)等待Ti时间；
6)熄灭三个灯中的第三个灯，回到0)重新开始。
每组灯使用的时间Ti可以构成一个递增的等比数列，用来控制各列(或各行)发光装置的发光周期随列数(或行数)的增大等比例递增。使用等比数列可以使测量值的相对误差限在测量范围内保持一致。示例性的，T1＝1/3ms，T(i+1)＝1.2Ti。
步骤102：接收被测相机所拍摄的经控制的发光装置阵列的图像。
示例性地，可以采用任何本领域普通技术人员已知的无线传输或有线传输技术接收被测相机所拍摄的关于经控制的发光装置阵列的图像，以用于基于被测相机所拍摄的图像确定被测相机的曝光时间。
步骤103：确定所拍摄的图像中的基准列(或基准行)发光装置，并基于该基准列(或基准行)发光装置的发光周期计算被测相机的曝光时间，其中，该基准列(或基准行)发光装置的各发光装置在图像中亮度最接近，或者，该基准列(或基准行)发光装置在图像中处于发光状态的发光装置的数量不小于预定阈值。如果在步骤101中按列控制发光装置的发光和熄灭，则在步骤103中在所拍摄的图像中确定基准列发光装置。反之，如果在步骤101按行控制发光装置的发光和熄灭，则在步骤103中在所拍摄的图像中确定基准行发光装置。
在本发明的一个实施例中，可以在图像中寻找各发光装置亮度最接近的一列(或一行)作为基准列(或基准行)发光装置，示例性地，可以通过肉眼观看来判断各发光装置在图像中亮度是否接近，或者，可以通过亮度检测装置(例如，亮度传感器)与处理器等配合判断各发光装置在图像中亮度是否接近。如果按列控制发光装置的发光和熄灭，则继续参考图2的示例。在图2中，对于拍摄到的灯阵的图像，可以寻找N个灯组中三个灯在图像中的亮度最接近的一组，设其为第i组，则曝光时间的测量值就是3Ti。这是由于当灯组的变化周期(3Ti)的整数倍与曝光时间接近时，3个灯被拍摄到的亮度才会很接近。因此，可以得出对被测时间的曝光时间的一个估计。类似地，本领域普通技术人员可以理解，当按行控制发光装置的发光和熄灭时基于基准行发光装置的发光周期计算被测相机的曝光时间的过程。
当所拍摄的图像中出现多列发光装置的各发光装置亮度接近时，选择发光周期最大的一列(即在图2中当在多组中三个灯的亮度都很接近时，选择最右边的列)作为基准列发光装置。类似地，当所拍摄的图像中出现多行发光装置的各发光装置亮度接近时，选择发光周期最大的一行作为基准行发光装置。
在所拍摄的图像中若通过肉眼寻找亮度最接近的一列(或一行)发光装置，以基于其发光周期计算被测相机曝光时间的方法可直接用肉眼读数，适用于在曝光时间精度要求不高的情况下对相机曝光时间快速进行估计的场景。若是通过亮度检测装置与处理器配合的方式寻找亮度最接近的一列(或一行)发光装置，以基于其发光周期计算被测相机曝光时间的过程可由处理器完成，示例性地，可由处理器进行一些运算得到被测相机曝光时间，实现自动化测量，精度较高。
在本发明的另一个实施例中，可以在所拍摄的图像中寻找处于发光状态的发光装置数量不小于预定阈值的一列(或一行)发光装置作为基准列(或基准行)装置。例如，以按行控制发光装置的发光和熄灭为示例，控制发光装置阵列按预先设计好的模式点亮和熄灭。示例性地，将N*M个LED摆成M行N列，其中N>＝4，M>＝1。每i行j列的灯可以在时间段j*Ti～(j+1)*Ti、(j+N)*Ti～(j+N+1)*Ti、(j+2N)*Ti～(j+2N+1)*Ti、……内亮起，其中，Ti是每一行相同的一个时间参数，随i以等比数列的方式递增。示例性的，Ti＝1ms*Ni/2。
在拍摄的图像中，示例性地，可以通过确定发光装置在图像中对应位置处的像素值是否超过预设阈值来确定发光装置是否处于发光状态。例如，该预设阈值为200，则当任一个LED灯在所拍摄的图像中的对应位置处的像素值大于200时，确定该LED灯是点亮状态，反之未点亮。
令Si为每一行处于点亮状态的灯的数量，则可寻找到使Si不小于预定阈值的最小的i，例如使Si>＝3的最小的i，则Si*Ti为测量值。Si>＝3这个条件可以确保被测值大于Ti。由于只有在相机曝光时被点亮的灯才会被拍摄到，所以在该实施例中的方法可以测得相机曝光时间。该实施例中的方法适用于对曝光时间的估计有较高要求，或要求自动化测量的场景。根据本发明上述实施例的测量相机曝光时间的方法根据相机拍摄到的图像计算相机的曝光时间，不仅精度高、成本低，而且便于实现。
根据本发明的另一方面，还提供了测量相机曝光时间的装置。图3示出了根据本发明实施例的测量相机曝光时间的装置300的结构框图。如图3所示，装置300包括控制模块301、接收模块302以及分析模块303。其中，控制模块301可以包括处理器，用于针对摆放在被测相机前成二维阵列的多个发光装置，按照不同的发光周期控制不同列(或不同行)的各发光装置依次发光和熄灭；接收模块302可以包括网线接口、USB接口以及相应的控制器，用于接收被测相机所拍摄的经控制的发光装置阵列的图像；分析模块303可以包括处理器，用于确定所拍摄的图像中的基准列(或基准行)发光装置，并基于该基准列(或基准行)发光装置的发光周期计算被测相机的曝光时间。其中，该基准列(或基准行)发光装置的各发光装置在图像中亮度最接近，或者，该基准列(或基准行)发光装置在图像中处于发光状态的发光装置的数量不小于预定阈值。
在本发明的一个实施例中，用来控制各列(或各行)发光装置的发光周期随列数(或行数)的增大等比例递增。
在本发明的一个实施例中，当所拍摄的图像中出现多列(或多行)发光装置的各发光装置亮度接近时，分析模块303选择发光周期最大的一列(或一行)作为基准列(或基准行)发光装置。
在本发明的一个实施例中，分析模块303通过确定发光装置在图像中对应位置处的像素值是否超过预设阈值来确定发光装置是否处于发光状态。
在本发明的一个实施例中，发光装置为发光二极管。
可以参考图1描述的实施例理解上述每个模块操作的具体过程，此处不再赘述。本发明实施例的各个模块可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的测量相机曝光时间的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在存储载体上提供，或者以任何其他形式提供。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种测量相机曝光时间的方法，其特征在于，所述方法包括：
针对摆放在被测相机前成二维阵列的多个发光装置，按照不同的发光周期控制不同列或不同行的各发光装置依次发光和熄灭；
接收被测相机所拍摄的经控制的发光装置阵列的图像；以及
确定所述图像中的基准列或基准行发光装置，并基于所述基准列或基准行发光装置的发光周期计算所述被测相机的曝光时间，
其中，所述基准列或基准行发光装置的各发光装置在所述图像中亮度最接近，或者，所述基准列或基准行发光装置在所述图像中处于发光状态的发光装置的数量不小于预定阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用来控制各列或各行发光装置的发光周期随列数或行数的增大等比例递增。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述图像中出现多列或多行发光装置的各发光装置亮度接近时，选择所述发光周期最大的一列或一行作为所述基准列或基准行发光装置。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过确定发光装置在所述图像中对应位置处的像素值是否超过预设阈值来确定发光装置是否处于发光状态。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述发光装置为发光二极管。
6.一种测量相机曝光时间的装置，其特征在于，所述装置包括：
控制模块，用于针对摆放在被测相机前成二维阵列的多个发光装置，按照不同的发光周期控制不同列或不同行的各发光装置依次发光和熄灭；
接收模块，用于接收被测相机所拍摄的经控制的发光装置阵列的图像；以及
分析模块，用于确定所述图像中的基准列或基准行发光装置，并基于所述基准列或基准行发光装置的发光周期计算所述被测相机的曝光时间，
其中，所述基准列或基准行发光装置的各发光装置在所述图像中亮度最接近，或者，所述基准列或基准行发光装置在所述图像中处于发光状态的发光装置的数量不小于预定阈值。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，用来控制各列或各行发光装置的发光周期随列数或行数的增大等比例递增。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述图像中出现多列或多行发光装置的各发光装置亮度接近时，所述分析模块选择所述发光周期最大的一列或一行作为所述基准列或基准行发光装置。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分析模块通过确定发光装置在所述图像中对应位置处的像素值是否超过预设阈值来确定发光装置是否处于发光状态。
10.如权利要求6-9中的任一项所述的装置，其特征在于，所述发光装置为发光二极管。
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Denomination of invention: Method and device for measuring camera exposure time

Effective date of registration: 20230404

Granted publication date: 20171226

Pledgee: Shanghai Yunxin Venture Capital Co.,Ltd.

Pledgor: BEIJING KUANGSHI TECHNOLOGY Co.,Ltd.|MEGVII (BEIJING) TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023990000191