调整自动曝光量的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种调整自动曝光量的方法，用于一摄像装置，该方法包括以下步骤：a.根据该摄像装置画面的当前亮度与目标亮度计算一偏离度量值；b.分别比较该偏离度量值与一降帧阈值和一升帧阈值以决定如何调整摄像装置的帧率，当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益已经达到最大增益时，降低该摄像装置的帧率；当该偏离度量值大于或等于该升帧阈值时，提高该摄像装置的帧率；当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益未达到最大增益，或者该偏离度量值大于该降帧阈值且小于该升帧阈值时，保持该摄像装置的帧率；其中该降帧阈值小于该升帧阈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像装置，尤其是涉及摄像装置中调整自动曝光量的方法和系统。
技术介绍
摄像装置，例如照相机和/或摄影机已经成为各种便携式电子设备的必备组成。人们使用便携式电子设备，例如手机、平板电脑或者卡片式数码相机来捕捉日常生活的事件。这类应用的特点是关注使用的便捷性，而对拍摄质量的要求则在其次，因此期望摄像装置能够在不需使用者干预的情况下自动将其参数调整到合理的范围以方便使用者直接进行拍摄。曝光量则是诸多参数中的一项重要参数。自动曝光是摄像装置根据光线的强弱自动调整曝光量，防止曝光过度或者不足而造成的画面亮度达不到理想效果。但在场景反差很大的时候，曝光量的可调范围可能不足以适应这种场景的变化。原因在于，摄像装置默认地设置固定的帧率，这限制了曝光量的可调范围。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种调整自动曝光量的方法和装置，其通过动态调整帧率来扩大曝光量的可调范围。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种调整自动曝光量的方法，用于一摄像装置，该方法包括以下步骤:a.根据该摄像装置画面的当前亮度与目标亮度计算一偏离度量值；b.分别比较该偏离度量值与一降帧阈值和一升帧阈值以决定如何调整摄像装置的帧率，当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益已经达到最大增益时，降低该摄像装置的帧率；当该偏离度量值大于或等于该升帧阈值时，提高该摄像装置的帧率；当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益未达到最大增益，或者该偏离度量值大于该降帧阈值且小于该升帧阈值时，保持该摄像装置的帧率；其中该降帧阈值小于该升帧阈值。在本专利技术的一实施例中，该降帧阈值包括第一步长降帧阈值和第二步长降帧阈值，当该偏离度量值小于或等于该第一步长降帧阈值，且该摄像装置的增益已经达到最大增益时，以第一降帧步长降低该摄像装置的帧率，当该偏离度量值大于该第一步长降帧阈值且小于或等于该第二步长降帧阈值，且该摄像装置的增益已经达到最大增益时，以第二降帧步长降低该摄像装置的帧率，其中该第一步长降帧阈值小于该第二步长降帧阈值，该第一降巾贞步长大于该第二降巾贞步长。在本专利技术的一实施例中，该升巾贞阈值包括第一步长升巾贞阈值和第二步长升巾贞阈值，当该偏离度量值大于或等于该第一步长升帧阈值时，以第一升帧步长升高该摄像装置的中贞率，当该偏尚度量值小于该第一步长升巾贞阈值且大于或等于该第二步长升巾贞阈值时，以第二升巾贞步长升闻该摄像装置的巾贞率，其中该第一步长升巾贞阈值大于该第二步长升巾贞阈值，该第一升巾贞步长大于该第二升巾贞步长。在本专利技术的一实施例中，重复执行该步骤a和b，使画面的亮度逐步逼近目标亮度。在本专利技术的一实施例中，该步骤a是在该摄像装置的预览状态时执行。在本专利技术的一实施例中，该步骤a是在该摄像装置的摄影状态时执行。在本专利技术的一实施例中，调整该摄像装置的帧率的方法包括调整该摄像装置的垂直总行数。在本专利技术的一实施例中，上述方法还包括将经调整的垂直总行数写入图像传感器的寄存器中。在本专利技术的一实施例中，上述方法还包括根据经调整的垂直总行数重新计算曝光值的范围。本专利技术还提出一种调整自动曝光量的系统，设置于一摄像装置中，该系统包括:用于计算该摄像装置画面的当前亮度与目标亮度的偏离度量值的模块；以及用于分别比较该偏离度量值与一降帧阈值和一升帧阈值以决定如何调整摄像装置的帧率的模块，其中当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益已经达到最大增益时，降低该摄像装置的帧率；当该偏离度量值大于或等于该升帧阈值时，提高该摄像装置的帧率；当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益未达到最大增益，或者该偏离度量值大于该降帧阈值且小于该升帧阈值时，保持该摄像装置的帧率；其中该降帧阈值小于该升巾贞阈值。本专利技术还提出一种摄像装置，包含如上所述的调整自动曝光量的系统。本专利技术通过对帧率的动态调整来扩大曝光量的可调范围，使得在场景变化大的场合下仍能获得较佳的视觉效果。其次，本专利技术可以根据当前获取的画面亮度与目标亮度的偏差程度，划分为多个级别来动态地进行大步长或者小步长的升降帧处理来进行帧率调整，采用小步长以及升降帧阈值之间的稳定区域来防止因曝光调节过度而造成的画面明暗闪烁变化。【附图说明】为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作详细说明，其中:图1示出根据本专利技术一实施例的摄像装置结构框图。图2示出本专利技术一实施例的自动调整曝光量的流程图。图3示出本专利技术一实施例的按不同步长调整帧率的流程图。图4示出在摄像装置中实施自动调整曝光量的流程图。【具体实施方式】本专利技术的实施例描述一种根据当前画面的亮度，快速精确地调整帧率以扩大摄像装置的可调曝光范围的方法。图1示出根据本专利技术一实施例的摄像装置结构框图。参考图1所示，摄像装置100可包括图像传感器110、图像信号处理(Image Signal Processing, ISP)模块120和图像控制系统130。图像传感器110用于感光并转换为后续模块可识别和处理的电信号。图像传感器110含有寄存器111以配置其参数，例如曝光值、增益等。图像信号处理模块120可以计算得到前述的参数，以供图像传感器110使用。图像控制系统130控制图像传感器110、图像信号处理模块120的运作。可以理解，摄像装置还包含镜头、光圈、显示屏等部件。为了简化起见，未示出摄像装置中与本专利技术无关的其余部分。图2示出本专利技术一实施例的自动调整曝光量的流程图。参考图2所示,本实施例的调整自动曝光量的方法，包括以下步骤: 在步骤201，根据摄像装置画面的当前亮度与目标亮度计算一偏离度量值。这一偏离度量值衡量当前亮度和目标亮度之间的差距。偏离度量值可以是当前亮度和目标売度之间的差值，或者是当如売度和目标売度之间的比值，或者是衡量二者间差距的其他计算结果。在一个实例中，在摄像装置的预览状态时执行步骤201。在预览状态中，使用者只是预览到即将要拍摄的画面效果，但尚未使用摄像装置拍摄图像或影像。在另一实例中，也可在摄像装置处于摄影状态时执行步骤201。在摄影状态中，根据场景变化自动调整曝光量有助于使影像保持在较佳质量。在步骤202，分别比较该偏离度量值与一降帧阈值和一升帧阈值以决定如何调整摄像装置的帧率。具体地说，当曝光量已到最大值，而画面亮度仍太暗，则帧率需要被降低以容许提升最大曝光量；当画面亮度太高，则帧率需要被升高以容许降低最大曝光量；当画面亮度在适当的范围，尽管可能未达到目标亮度，但可通过在已有的曝光量范围内调整曝光量来达到目标亮度，因此帧率可以不必被调整。因此在步骤202中，当偏离度量值小于或等于降帧阈值，且摄像装置的增益已经达到最大增益时，降低该摄像装置的帧率；当偏离度量值大于或等于升帧阈值时，提高该摄像装置的帧率；当偏离度量值小于或等于降帧阈值，且摄像装置的增益未达到最大增益，或者偏离度量值大于降帧阈值且小于升帧阈值时，保持摄像装置的帧率。在此，降帧阈值小于升中贞阈值。在上述流程中，可以通过捕获连续N帧的图像来判断是否需要升降帧，防止因画面抖动而造成的影响。具体地说，在步骤201中根据分别计算连续N帧画面的当前亮度与目标亮度的偏离度量值，然后在步骤202中分别判断是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调整自动曝光量的方法，用于一摄像装置，该方法包括以下步骤：a.根据该摄像装置画面的当前亮度与目标亮度计算一偏离度量值；b.分别比较该偏离度量值与一降帧阈值和一升帧阈值以决定如何调整摄像装置的帧率，当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益已经达到最大增益时，降低该摄像装置的帧率；当该偏离度量值大于或等于该升帧阈值时，提高该摄像装置的帧率；当该偏离度量值小于或等于该降帧阈值，且该摄像装置的增益未达到最大增益，或者该偏离度量值大于该降帧阈值且小于该升帧阈值时，保持该摄像装置的帧率；其中该降帧阈值小于该升帧阈值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，柴永亮，陈爽，
申请(专利权)人：联芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31