【发明授权】多窗口曝光控制方法_北京思比科微电子技术股份有限公司_201811622224.0 

申请/专利权人:北京思比科微电子技术股份有限公司

申请日:2018-12-28

发明/设计人:王凯;程杰;刘志碧;陈杰

公开(公告)日:2020-10-23

代理机构:北京凯特来知识产权代理有限公司

公开(公告)号:CN109639993B

代理人:郑立明;郑哲

主分类号:H04N5/235(20060101)

地址:100085 北京市海淀区上地五街7号昊海大厦二层201室

分类号:H04N5/235(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.23#授权;2019.05.10#实质审查的生效;2019.04.16#公开

摘要:本发明公开了一种多窗口曝光控制方法,包括:当需要从阵列的行列方向按照一定规律抠出阴影部分的小孔,并将一个小孔作为一个窗口,对每一个窗口的图像进行翻转时;计算有效曝光的行列数,再采用地址映射的方法,计算出有效曝光的行列的读地址和复位地址对应的实际地址,从而实现曝光与翻转控制。该方法可以实现通过曝光控制得到不连续的多窗口,并可以对每一个窗口进行翻转。

主权项:1.一种多窗口曝光控制方法,其特征在于,包括:当需要从阵列的行列方向按照一定规律抠出阴影部分的小孔,并将一个小孔作为一个窗口,对每一个窗口的图像进行翻转时;计算有效曝光的行列数,再采用地址映射的方法,计算出有效曝光的行列的读地址和复位地址对应的实际地址,从而实现曝光与翻转控制;其中,计算有效曝光的行数的步骤如下:记start_addr为第一个小孔的起始地址;假设第一个小孔为非完整孔,记fst_aper为第一个小孔的宽度;记length_aper为中间完整孔的宽度;记dis_aper为小孔与小孔之间的距离;记row为全阵列的行数;首先,计算最后一个小孔的宽度:A=row-start_addr-fst_aper;B=length_aper+dis_aper;其中,A与B均为中间参数;C为A和B的商取整:C=AB;D为A和B的商取余:D=A%B;记E为最后一个小孔的宽度: 再计算有效曝光的行数rows:rows=fst_aper+length_aper*C+E;计算有效曝光的行数rows后,令计数器row_count计数按照rows正常循环,即0~rows-1循环;按照固定帧速率曝光算法进行读地址和行复位地址的映射:Read=row_countReset=Read+exp_time其中,exp_time为预设的曝光时间,Read表示行读地址,Reset表示行复位地址;将行方向的小孔按区域划分,每区域内小孔为连续曝光,映射关系固定;行读地址、行复位地址分别通过计数器循环确定每个小孔所处的区域并对应的编号为read_region、reset_region,则行读地址的实际地址read_eff与行复位地址的实际地址reset_eff通过以下映射公式来计算:Addr_eff=S+region*D+Addr_count;其中,Addr_eff表示read_eff或者reset_eff;当Addr_eff为read_eff时region表示read_region,Addr_count表示Read;当Addr_eff为reset_eff时,region表示reset_region,Addr_count表示Reset;S为start_addr,D为dis_aper;当进行翻转时,先对行读地址和行复位地址进行翻转变换,得到翻转变换后的行读地址和行复位地址后,再通过以上映射公式得到行读地址的实际地址read_eff与行复位地址的实际地址reset_eff,从而实现曝光与翻转控制;对行读地址和行复位地址进行翻转变换的方式如下:根据循环计数与行读地址的映射关系,实现行读地址的翻转变换,表示为: 然后,将翻转变换后的行读地址,带入Reset'=Read'+exp_time,得到翻转变换后的行复位地址Reset'。

全文数据:多窗口曝光控制方法技术领域本发明涉及CMOS图像传感器成像等技术领域,尤其涉及一种多窗口曝光控制方法。背景技术在图像采集系统中,最核心的技术是实时图像采集和处理。图像采集是进行图像处理,图像识别的基础,图像的采集速度直接影响到系统的整体性能,图样采集系统的多样化也越来越受到关注。图像传感器的pixel像素阵列为矩形阵列,传统的行曝光方式为行地址连续,无法实现不连续的多窗口的曝光需求。例如,当需要从全尺寸阵列垂直和水平方向按照一定规律抠出阴影部分的小孔并对每一个窗口的图像进行翻转,传统的曝光控制方法无法实现。发明内容本发明的目的是提供一种多窗口曝光控制方法,可以实现通过曝光控制得到不连续的多窗口,并可以对每一个窗口进行翻转。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种多窗口曝光控制方法,包括:当需要从阵列的行列方向按照一定规律抠出阴影部分的小孔,并将一个小孔作为一个窗口,对每一个窗口的图像进行翻转时;计算有效曝光的行列数,再采用地址映射的方法,计算出有效曝光的行列的读地址和复位地址对应的实际地址,从而实现曝光与翻转控制。由上述本发明提供的技术方案可以看出,通过地址映射的方法映射出实际地址,从而实现多窗口曝光及各窗口出图方向控制。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明实施例提供的一种多窗口曝光控制方法的流程图;图2为本发明实施例提供的需要进行多窗口曝光控制的像素阵列示意图;图3为本发明实施例提供的多窗口曝光控制的结果示意图;图4为本发明实施例提供的多窗口曝光控制的像素阵列示意图。具体实施方式下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。本发明实施例提供一种多窗口曝光控制方法,如图1所示,其主要包括如下步骤:步骤1、当需要从如图2所示阵列的行列方向按照一定规律抠出阴影部分的小孔,并将一个小孔作为一个窗口,对每一个窗口的图像进行翻转时。步骤2、计算有效曝光的行列数,再采用地址映射的方法,计算出有效曝光的行列的读地址和复位地址对应的实际地址,从而实现如图3所示的曝光与翻转控制。本发明实施例中,列方向上映射关系与行方向一致,下面以行方向为例,介绍行方向上窗口与翻转映射关系的推导过程。一、计算有效曝光的行数。如图2所示,记start_addr为裁窗口起始地址,也即第一个小孔的起始地址;假设第一个小孔为非完整孔,记fst_aper为第一个小孔的宽度;记length_aper为中间完整孔的宽度;记dis_aper为小孔与小孔之间的距离;记row为全阵列的行数;首先,计算最后一个小孔的宽度:A=row-start_addr-fst_aper;B=length_aper+dis_aper;其中,A与B均为中间参数;C为A和B的商取整:C=AB;D为A和B的商取余:D=A%B;记E为最后一个小孔的宽度:再计算有效曝光的行数rows:rows=fst_aper+length_aper*C+E。为方便举例说明,设pixelarray像素阵列共18行,则行地址为0~17;pixelarray的不同数值仅体现只是面积大小,曝光控制逻辑则完全一致。如图4所示,假设start_addr=2,fst_aper=2,length_aper=3,dis_aper=1。按照前述公式计算最后一个小孔的宽度:A=18-2-2=14;B=3+1=4;C=AB=144=3;D=A%B=14%4=2;E=D-dis_aper=2-1=1;再计算有效曝光的行数rows=fst_aper+length_aper*C+E=2+3*3+1=12。确定有效曝光行数后,计数器row_count计数按照rows正常循环,即0~11循环0~rows-1循环;按照固定帧速率曝光算法进行读地址Read和行复位地址Reset映射:设曝光时间exp_time=4;Read=row_count;Reset=Read+exp_time;映射关系如表1所示:表1Read与Reset的映射关系为满足正确的曝光关系,读地址和复位地址映射到实际有效地址后仍然要满足相对位置关系不变;由于小孔之间有空行,考虑将行方向的小孔按区域划分,每区域内小孔为连续曝光,映射关系固定;行读地址、行复位地址分别通过计数器循环确定每个小孔所处的区域并对应的编号为read_region、reset_region,然后按照以下关系映射,如表2~表3所示:表2Read与read_eff的映射关系表3Reset与reset_eff的映射关系通过以上方法映射出行读地址、行复位地址的实际地址read_eff行读地址的实际地址、reset_eff行复位地址的实际地址。通过表2~表3所示的映射关系推导出循环计数与实际地址的一个映射公式:Addr_eff=S+region*D+Addr_count。其中,Addr_eff表示read_eff或者reset_eff;当Addr_eff为read_eff时region表示read_region,Addr_count表示Read;当Addr_eff为reset_eff时,region表示reset_region,Addr_count表示Reset;S对应上面表格中的start_addr,D对应上述表格中的dis_aper。当不需要翻转时,行读地址和行复位地址为连续计数,通过以上方式即可计算出相应的实际地址,从而完成曝光控制。当进行翻转时,需要先对行读地址和行复位地址进行翻转变换,得到翻转变换后的行读地址和行复位地址后,再映射为实际地址;主要分为翻转变换与实际地址映射两个部分:1翻转变换。根据循环计数与行读地址的映射关系,实现行读地址的翻转变换。循环计数与行读地址的映射关系如表4所示。表4循环计数与行读地址的映射关系推导得到如下映射关系:在得到翻转变换后的行读地址Read'后,利用之前提到的行读地址和行复位地址映射关系,来实现行复位地址的翻转变换;也即,将通过上式进行翻转变换得到的行读地址带入Reset'=Read'+exp_time,得到翻转变换后的行复位地址Reset'。2实际地址映射。再通过映射公式Addr_eff=S+region*D+Addr_count;将翻转变换后的行复位地址和行读地址映射为相应的实际地址。也即,将Read'、Reset'对应的带入Addr_count。如前所述,列方向上映射关系与行方向一致,因此,基于上述原理,对于列方向做同样的控制处理。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等中,包括若干指令用以使得一台计算机设备可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等执行本发明各个实施例所述的方法。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

权利要求:1.一种多窗口曝光控制方法,其特征在于,包括:当需要从阵列的行列方向按照一定规律抠出阴影部分的小孔,并将一个小孔作为一个窗口,对每一个窗口的图像进行翻转时;计算有效曝光的行列数,再采用地址映射的方法,计算出有效曝光的行列的读地址和复位地址对应的实际地址,从而实现曝光与翻转控制。2.根据权利要求1所述的一种多窗口曝光控制方法,其特征在于,计算有效曝光的行数的步骤如下:记start_addr为裁窗口起始地址,也即第一个小孔的起始地址;假设第一个小孔为非完整孔,记fst_aper为第一个小孔的宽度;记length_aper为中间完整孔的宽度;记dis_aper为小孔与小孔之间的距离;记row为全阵列的行数;首先,计算最后一个小孔的宽度:A=row-start_addr-fst_aper;B=length_aper+dis_aper;其中,A与B均为中间参数;C为A和B的商取整:C=AB;D为A和B的商取余:D=A%B;记E为最后一个小孔的宽度:再计算有效曝光的行数rows:rows=fst_aper+length_aper*C+E。3.根据权利要求2所述的一种多窗口曝光控制方法,其特征在于,计算有效曝光的行数rows后,令计数器row_count计数按照rows正常循环,即0~rows-1循环;按照固定帧速率曝光算法进行读地址和行复位地址的映射:Read=row_countReset=Read+exp_time其中,exp_time为设曝光时间,Read表示行读地址,Reset表示行复位地址;将行方向的小孔按区域划分,每区域内小孔为连续曝光,映射关系固定;行读地址、行复位地址分别通过计数器循环确定每个小孔所处的区域并对应的编号为read_region、reset_region,则行读地址的实际地址read_eff与行复位地址的实际地址reset_eff通过以下映射公式来计算:Addr_eff=S+region*D+Addr_count;其中,Addr_eff表示read_eff或者reset_eff;当Addr_eff为read_eff时region表示read_region,Addr_count表示Read;当Addr_eff为reset_eff时,region表示reset_region,Addr_count表示Reset;S对应上面表格中的start,D对应上述表格中的dis;当进行翻转时,先对行读地址和行复位地址进行翻转变换,得到翻转变换后的行读地址和行复位地址后,再通过以上映射公式得到行读地址的实际地址read_eff与行复位地址的实际地址reset_eff,从而实现曝光与翻转控制。4.根据权利要求3所述的一种多窗口曝光控制方法,其特征在于,对行读地址和行复位地址进行翻转变换的方式如下:根据循环计数与行读地址的映射关系,实现行读地址的翻转变换,表示为:然后,将翻转变换后的行读地址,带入Reset'=Read'+exp_time,得到翻转变换后的行复位地址Reset'。

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