【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于视频图像处理，特别涉及一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法。
技术介绍
1、现有技术中，低功耗摄像机产品，为了降低功耗，摄像机处理器处于完全掉电状态，所以每次开机启动都是冷启动，在开机使用的过程中，根据isp的原理，图像画面有一个由暗变亮的过程，这个过程称之为ae收敛过程。如果不做特殊处理，必然会存在这样一个收敛过程，这个对于用户体检极差。因此低功耗摄像头对首帧图像效果要求很高。
2、为了缩短这个过程，大多数的做法是依赖于硬件光敏电阻，来反馈一个初始环境光状态，isp基于光敏电阻的值来作为ae收敛起点进行收敛。
3、然而，通常光敏电阻的感光范围较小，且光线照射角度对阻值影响较大，所以在很多场景下，反馈的环境光照不准确，导致ae收敛起点不准，从而出现首帧图像过亮或者过暗的情况，导致用户体验很差。如图1至图3所示，为现有技术的传统未引入高帧率小图的方案，只是依靠光敏电阻的反馈来作为其实参数。在某些场景下的收敛过程，比如光线亮度超出光敏元器件的感光范围的时候，就会出现首帧图像亮度不准的问题，图1为首图，图2为第二帧图，图3为第三帧图。
4、此外，现有技术中的常用术语解释包括：
5、ipc：ip camera，网络摄像机。
6、低功耗摄像机：对功耗有要求，一般是电池供电，且需要快速启动功能的摄像机。
7、快速启动：整个系统启动，从上电到获取首图在500ms以内。
8、高帧率小图：帧率高于正常使用帧率，小图为小分辨率，如：一般摄像机的像素和
9、ae：automatic exposure，自动曝光。
10、awb：automatic white balance，自动白平衡。
11、blc：black level correction，黑电平校正。
12、掉电：完全切断电源。
13、冷启动：切断电源，重新启动。
14、首帧图像：系统冷启动后可以获取的第一帧图像。
15、cmos sensor：图像传感器。
16、binning：一种图像读出模式，将相邻像元感应的电荷加在一起，以一个像素的模式读出，比如1080p按4个像素合并到1个像素方式，输出为360p，这样视场角不会有损失。
17、fps：frames per second，每秒传输的帧数。
18、协处理器：协助中央处理器完成其无法执行或执行效率、效果低下的处理工作而开发和应用的处理器。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请的目的在于：针对低功耗摄像机基于光敏电阻的配套方案的缺陷。引入了一种基于cmos sensor和isp配合的新的方法，即高帧率小图方法。该方法可以解决光敏电阻的缺陷，且实际使用中可以不依赖光敏电阻，在硬件成本不增加的情况下，能够比较准确的达到首图效果。
2、具体地，本专利技术提出一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，所述方法包括以下步骤：
3、s1，主处理器开机；
4、s2，初始化并运行协处理器，并行运行步骤s3系统的启动和步骤s5协处理器的收敛处理；
5、s3，主处理器初始化系统启动必要的其他资源，所述其他资源包括系统的正常启动资源，包括内核固件加载，文件系统加载，内核固件解压缩，文件系统解压缩，内核的初始化，驱动的注册；
6、s4，主处理器发送停止命令给协处理器，完成后转到步骤s6；
7、s5，协处理器的收敛处理，进一步包括：
8、s5.1，协处理器开始运行；
9、s5.2，配置传感器sensor，使用高帧率小图方式，所述高帧率小图方式需要sensor和isp共同支持，所述高帧率小图方式的具体实现原理，是通过使用cmos sensor的binning方式，与步骤s5.4中的方式一致，步骤s5.2主要描述对sensor的配置，s5.4主要描述isp的处理，都是sensor先出高帧率小图，然后再切换到正常帧率的大图；
10、s5.3，初始化isp的ae、awb、blc模块；
11、s5.4，以高帧率小图方式进行ae、awb收敛，所述使用cmos sensor的binning方式，假设1080p的分辨率，可binning到640*360的小图，这样视场角没有损失，且最高帧率可达到120fps；在120fps条件下，200ms就能够完成24帧图像收敛，这样保证在300ms拿到收敛稳定的图像；同步骤s5.2中的高帧率小图方式一样，需要sensor和isp共同配合，配合实现高帧率小图方法；
12、s5.5，接收到主处理器发送的停止命令，停止isp和sensor工作；
13、s6，同步停止状态，把收敛结果同步给isp，换算到大图参数，在实际产品在图像显示的时候，还是假设以1080p全尺寸的方式来显示，由于高帧率使用的是包括640*360的小图来做的处理，所以当处理结束后，需要从小图换算到全尺寸大图来继续显示，以确保图像效果的稳定；
14、s7，sensor切换到正常帧率大图模式，即会从小尺寸分辨率切到大分辨率，再继续出图；
15、s8，进入大图正常流程。
16、所述步骤s4中，设有一个messagebox寄存器，用于双核即主处理器和协处理器之间的通信，停止命令是往这个寄存器中写入0x1，小核读到这个寄存器的值为0x1，则为停止命令，跳到步骤s6时，当小核读取到停止命令后，会往messagebox寄存器中写入0x0，这样告知主cpu已经正常停止工作。
17、所述步骤s5.2中配置sensor的参数，假设为型号os02k10的sensor配置，包括：
18、当像素和帧率为2m@15fps，设置为：
19、.width＝1920,
20、.height＝1080,
21、.fps＝15<<16|1,
22、.mbus_code＝v4l2_mbus_fmt_sbggr10_1x10,
23、.colorspace＝v4l2_colorspace_srgb,
24、.regs＝os02k10_init_regs_1920_1080_15fps,
25、当像素和帧率为vga@120fps，设置为：
26、.width＝640,
27、.height＝480,
28、.fps＝120<<16|1,
29、.mbus_code＝v4l2_mbus_fmt_sbggr12_1x12,
30、.colorspace＝v4l2_colorspace_srg本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤S4中，设有一个MessageBox寄存器，用于双核即主处理器和协处理器之间的通信，停止命令是往这个寄存器中写入0x1，小核读到这个寄存器的值为0x1，则为停止命令，跳到步骤S6时，当小核读取到停止命令后，会往messagebox寄存器中写入0x0，这样告知主CPU已经正常停止工作。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤S5.2中配置Sensor的参数，假设为型号os02k10的Sensor配置，包括：
4.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤S5.4中，包括：
5.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤S6进一步包括，大小图切换流程，内核阶段的切换：
6.根据权利要求5所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述内核阶段为客户提供的内核态接口，包括：
8.根据权利要求5所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤S6进一步还包括，参数传递方法：
9.根据权利要求8所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤S6还包括，协处理器中切换流程步骤：
10.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述系统包括Linux系统。
...【技术特征摘要】
1.一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤s4中，设有一个messagebox寄存器，用于双核即主处理器和协处理器之间的通信，停止命令是往这个寄存器中写入0x1，小核读到这个寄存器的值为0x1，则为停止命令，跳到步骤s6时，当小核读取到停止命令后，会往messagebox寄存器中写入0x0，这样告知主cpu已经正常停止工作。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤s5.2中配置sensor的参数，假设为型号os02k10的sensor配置，包括：
4.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像机高帧率小图快速收敛方法，其特征在于，所述步骤s5.4中，包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：严伟卿，
申请(专利权)人：合肥君正科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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