專利名稱：用于圖像感測(cè)裝置的閃爍檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是針對(duì)圖像處理，且特定來說是針對(duì)圖像感測(cè)。
背景技術(shù)：
在許多照相機(jī)系統(tǒng)中，使用電子“卷動(dòng)快門(rolling shutter)”執(zhí)行圖像感測(cè)，所述卷動(dòng)快門為一曝光機(jī)構(gòu)，其通?；谥鹦械姆绞綄?duì)圖像傳感器陣列內(nèi)的像素進(jìn)行曝光。曝光的持續(xù)時(shí)間是可編程的，從而使曝光可在部分行持續(xù)時(shí)間、單獨(dú)行持續(xù)時(shí)間或任意值直到(包括)完整圖像幀持續(xù)時(shí)間的范圍內(nèi)變動(dòng)。
由于卷動(dòng)快門的特性，一個(gè)圖像區(qū)段的像素線可在與另一圖像區(qū)段的像素線不同的照明條件下曝光，因?yàn)槊恳粎^(qū)段都在不同時(shí)間曝光。在日光或白熾光照明條件下，照明條件在曝光過程的短時(shí)期內(nèi)不會(huì)顯著變化，從而使照相機(jī)系統(tǒng)中電子卷動(dòng)快門的使用不會(huì)顯著影響圖像。然而，在熒光照明條件下，已知為“閃爍”的問題出現(xiàn)。
閃爍問題是由于電子快門對(duì)光強(qiáng)度變化的敏感性所引起的。不幸的是，光強(qiáng)度變化是在熒光照明條件下發(fā)生的。
熒光照明一般在以下原理下工作電流激勵(lì)元素(例如汞)原子，接著又激勵(lì)一磷光體，其又發(fā)射可見光光子。交流電(AC)——世界通用的標(biāo)準(zhǔn)電源格式——以零交叉周圍的正弦方式驅(qū)動(dòng)熒光照明，在所述零交叉點(diǎn)處沒有電流。因?yàn)樵谌我饨o定周期中零交叉發(fā)生兩次，所以在任意給定周期中存在對(duì)應(yīng)的兩次光強(qiáng)度減小。
因?yàn)橐暤乩韰^(qū)域而定，多數(shù)國家中可用的AC電源具有50Hz或60Hz周期頻率，所以每隔1/100秒或1/120秒便發(fā)生零交叉。只要零交叉被快門捕捉到，那么暗帶(darkband)就出現(xiàn)在圖像中，這常常將不良的圖像提供給觀察者。
因?yàn)檫@是已知的事，所以多數(shù)照相機(jī)系統(tǒng)制造商已通過將傳感器的積分時(shí)間限制為AC電源周期的倍數(shù)來避免閃爍問題
Integrationi＝n·(Tf/2)其中Integration為傳感器曝光/積分時(shí)間，Tf為AC電源頻率的周期，且n為整數(shù)值(通常在1與圖像傳感器中的最大行數(shù)之間)。
然而，在具有不同AC電源的各種地理區(qū)域中使用照相機(jī)系統(tǒng)的任何時(shí)候都需要用戶干預(yù)。舉例來說，如果將照相機(jī)設(shè)置為在美國(具有工作于60Hz的AC)操作，但照相機(jī)用戶去印度(具有工作于50Hz的AC)旅行，那么照相機(jī)用戶必須有意識(shí)地記住改變照相機(jī)的曝光設(shè)置以補(bǔ)償不同的熒光照明條件，否則會(huì)獲得低質(zhì)量圖像。目前并不存在允許照相機(jī)系統(tǒng)在沒有用戶干預(yù)的情況下檢測(cè)和避免閃爍問題的機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本文提出處理上述需要的方法和裝置。特定來說，提出可在沒有用戶干預(yù)的情況下利用地理信息檢測(cè)和避免閃爍條件的照相機(jī)系統(tǒng)。
在一個(gè)方面中，通過檢測(cè)經(jīng)無線通信系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)來確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。舉例來說，在cdma2000無線通信系統(tǒng)的尋呼信道(Paging Channel)上發(fā)送的擴(kuò)展系統(tǒng)參數(shù)消息(Extended System Parameters Message)具有稱為移動(dòng)國家碼(MobileCountry Code，MCC)的一個(gè)字段。所述無線通信裝置(本文中還稱為“手機(jī)”或“移動(dòng)站”)存儲(chǔ)MCC且不需要更新MCC，除非存在MCC值的改變。通信耦合或并入所述裝置的照相機(jī)系統(tǒng)可在手機(jī)進(jìn)入一個(gè)國家時(shí)使用MCC來設(shè)置適當(dāng)?shù)拈W爍條件。
在另一實(shí)例中，可通過從一基站發(fā)送到手機(jī)的位置指示符(例如經(jīng)度和經(jīng)度)來確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。將配置手機(jī)中的各種處理和存儲(chǔ)元件，以將位置指示符匹配于適當(dāng)?shù)膰?。因?yàn)榭蓪⑽恢弥甘痉A(yù)先編程到每一基站中并作為有效負(fù)載或控制信息通過無線電而發(fā)送，所以可在任何無線通信系統(tǒng)中建構(gòu)此實(shí)例。
在另一實(shí)例中，可通過檢測(cè)基站識(shí)別符來確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。將照相機(jī)系統(tǒng)并入或通信耦合到一經(jīng)配置以在與一基站相同的網(wǎng)絡(luò)中操作的無線通信裝置。當(dāng)所述裝置確定一基站的身份時(shí)，所述裝置可通過使用查找表來確定所述基站位于哪一個(gè)國家。在基于碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)的系統(tǒng)中，基站的識(shí)別是通過偽隨機(jī)噪聲(PN)序列中的偏移來進(jìn)行的。
在另一方面中，將照相機(jī)系統(tǒng)通信耦合到用于檢測(cè)全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)的電路。GPS信號(hào)用于確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。一旦確定地理位置，照相機(jī)系統(tǒng)就可查找所述地理位置是否在具有50Hz或60Hz電源的區(qū)域中。


圖1為正弦AC波的圖式。
圖2為說明并入一無線通信裝置的照相機(jī)系統(tǒng)的方框圖。
圖3為說明閃爍檢測(cè)和校正的方法的流程圖。
圖4為說明閃爍檢測(cè)和校正的方法的另一流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為具有周期Tf的正弦AC波的表示圖。如先前討論，正弦AC波的零交叉對(duì)應(yīng)于熒光照明條件中減小的光強(qiáng)度，此減小的光強(qiáng)度對(duì)照相機(jī)系統(tǒng)中的傳感器檢測(cè)到的圖像產(chǎn)生不利影響。存在一種解決方案用于避免此“閃爍”問題，從而使卷動(dòng)快門局限于作為AC周期的倍數(shù)的曝光時(shí)間。然而，這個(gè)解決方案是有限的，因?yàn)槊慨?dāng)照相機(jī)在不同AC周期的區(qū)域之間轉(zhuǎn)移，所述解決方案就需要用戶手動(dòng)干預(yù)。
本文描述的實(shí)施例是用于使用無線通信裝置的某些技術(shù)特征來自動(dòng)設(shè)置卷動(dòng)快門的曝光時(shí)間。
圖2為并入一無線通信裝置中的照相機(jī)系統(tǒng)的方框圖。無線通信裝置10可包括蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或移動(dòng)計(jì)算機(jī)。照相機(jī)系統(tǒng)20可包含圖像感測(cè)部分22、曝光控制部分24，和用于處理檢測(cè)到的圖像的各種微處理器元件26和存儲(chǔ)元件28。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過檢測(cè)經(jīng)一無線通信系統(tǒng)發(fā)送到所述無線通信裝置的信號(hào)來確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。舉例來說，在cdma2000無線通信系統(tǒng)的尋呼信道上發(fā)送的擴(kuò)展系統(tǒng)參數(shù)消息具有稱為移動(dòng)電臺(tái)國家代碼(MCC)的一個(gè)字段。所述無線通信裝置存儲(chǔ)MCC且不需要更新MCC，除非MCC值有了改變。以通信方式耦合或并入所述裝置的照相機(jī)系統(tǒng)可在手機(jī)進(jìn)入一個(gè)國家時(shí)使用MCC來設(shè)置適當(dāng)?shù)拈W爍條件。在電信工業(yè)協(xié)會(huì)(Telecommunications Industry Association，TIA)頒布的IS-2000的2.6.2.2.5節(jié)中提供MCC的詳細(xì)說明。
一旦所述無線通信裝置接收到MCC值，裝置內(nèi)的微處理器和存儲(chǔ)元件就確定在所述特定國家中AC工作的頻率。一旦知道AC頻率，就將此信息傳遞到照相機(jī)系統(tǒng)，并在其中使用此信息來設(shè)置曝光控制部分的曝光時(shí)間。另一方面，將MCC值直接傳遞給照相機(jī)系統(tǒng)，且配置照相機(jī)系統(tǒng)以確定地理位置和AC工作頻率。一旦知道當(dāng)?shù)谹C工作頻率，照相機(jī)系統(tǒng)就據(jù)此來設(shè)置曝光時(shí)間。
通過使用承載國家信息的任何等效消息類型，可在非cdma2000系統(tǒng)中建構(gòu)此實(shí)施例的變化。只要在具有不同AC工作頻率的國家之間旅行，此實(shí)施例和隨后的實(shí)施例就可用于改變電子卷動(dòng)快門的曝光時(shí)間。
在另一實(shí)施例中，可通過從下部結(jié)構(gòu)元件發(fā)送到手機(jī)的位置指示符(例如經(jīng)度和緯度)來確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。例如使用查找表來配置手機(jī)中的各種微處理器和存儲(chǔ)元件，以將位置指示符匹配于適當(dāng)?shù)膰?。因?yàn)榭蓪⑽恢弥甘痉A(yù)先編程到每一下部結(jié)構(gòu)元件中并作為有效負(fù)載或控制信息通過無線電而發(fā)送，所以可在任何無線通信系統(tǒng)中建構(gòu)此實(shí)施例。下部結(jié)構(gòu)元件可為擔(dān)負(fù)對(duì)無線通信裝置的無線電資源分配的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)的任何功能實(shí)體。
因?yàn)椴檎冶砜蛇m合于覆蓋國家的區(qū)域而不僅僅是國家信息本身，所以此特定實(shí)施例將可用于具有50Hz與60Hz周期頻率的那些國家，例如日本。
在另一實(shí)施例中，可通過檢測(cè)下部結(jié)構(gòu)識(shí)別符來確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。將照相機(jī)系統(tǒng)并入或通信耦合到一經(jīng)配置以在與一下部結(jié)構(gòu)元件(例如基站)相同的網(wǎng)絡(luò)中操作的無線通信裝置。當(dāng)所述裝置確定一基站的身份時(shí)，所述裝置可通過使用查找表來確定所述基站位于哪一個(gè)國家。在基于碼分多址(CDMA)的系統(tǒng)中，基站的識(shí)別是通過偽隨機(jī)噪聲(PN)序列中的偏移來進(jìn)行的。
而且，此實(shí)施例將尤其可用于在具有50Hz與60Hz周期頻率的那些國家中的旅行，因?yàn)椴檎冶砜蛇m合于覆蓋國家的區(qū)域而不僅僅是國家信息本身。任何具有識(shí)別基站機(jī)制的非CDMA系統(tǒng)也可執(zhí)行此特定實(shí)施例。
在又一實(shí)施例中，可通過GPS信號(hào)來確定地理位置。將照相機(jī)系統(tǒng)以通信方式耦合到用于檢測(cè)全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)的電路。GPS信號(hào)用于確定照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。一旦確定地理位置，照相機(jī)系統(tǒng)就可查找所述地理位置是否在具有50Hz或60Hz電源的區(qū)域中。請(qǐng)注意，因?yàn)榇藢?shí)施例是針對(duì)GPS信號(hào)，所以此實(shí)施例可利用或可不利用無線通信裝置。
圖3為說明基于地理信息的閃爍檢測(cè)和校正的基本方法步驟的流程圖。在步驟300，檢測(cè)一外部信號(hào)并進(jìn)行處理以獲得照相機(jī)系統(tǒng)的地理位置。在步驟310，將所述地理位置與查找表中的值進(jìn)行比較，以便確定當(dāng)?shù)谹C電源的周期頻率。在步驟320，如果當(dāng)?shù)谹C電源不同于先前地理位置的AC電源，照相機(jī)系統(tǒng)就重設(shè)曝光時(shí)間。或者，在步驟330，如果當(dāng)?shù)谹C電源與先前地理位置的AC電源相同，那么照相機(jī)系統(tǒng)就不會(huì)改變曝光時(shí)間。請(qǐng)注意，可使用目前可用的各種技術(shù)中的任何技術(shù)來確定曝光時(shí)間。
圖4為說明圖3中所描述的方法的一種型式的流程圖。在步驟400，為對(duì)應(yīng)于一默認(rèn)AC電源的當(dāng)前曝光時(shí)間設(shè)置一指示符標(biāo)志。在步驟410，檢測(cè)一外部信號(hào)并進(jìn)行處理以獲得照相機(jī)系統(tǒng)的當(dāng)前地理位置。在步驟420，將所述當(dāng)前地理位置與一包含與所述默認(rèn)AC電源相關(guān)聯(lián)的各種地理位置的查找表中的值進(jìn)行比較。如果當(dāng)前地理位置在查找表中且指示符標(biāo)志被設(shè)置，那么在步驟430，不需要進(jìn)一步做任何工作。如果當(dāng)前地理位置不在查找表中且指示符標(biāo)志被設(shè)置，那么在步驟440，將一信號(hào)發(fā)送到照相機(jī)系統(tǒng)，以將曝光時(shí)間改變?yōu)橐徊煌钠毓鈺r(shí)間。如果當(dāng)前地理位置不在查找表中且指示符標(biāo)志沒有被設(shè)置，那么程序流程在步驟430結(jié)束。
可對(duì)上文描述的各種查找表中存儲(chǔ)的值預(yù)先編程，或可將其供應(yīng)到無線通信裝置?？赏ㄟ^此項(xiàng)技術(shù)中目前已知的任何技術(shù)來完成供應(yīng)到所述裝置的過程。供應(yīng)機(jī)制的一個(gè)實(shí)例是針對(duì)基于CDMA的裝置的無線二進(jìn)制運(yùn)行環(huán)境(Binary Run-time Environment forWireless，BREW)，其為用于應(yīng)用程序通過無線電分布到無線通信裝置的安全平臺(tái)。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可使用多種不同工藝和技術(shù)中的任何工藝和技術(shù)來表示信息和信號(hào)。舉例來說，可通過電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或粒子、光場(chǎng)或粒子、或其任意組合來表示整個(gè)上文描述中可能參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)和芯片。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步將了解，結(jié)合本文揭示的實(shí)施例而描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可建構(gòu)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件，或兩者的組合。為清楚說明硬件與軟件的這種可交換性，以上已根據(jù)其功能性大致描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。此功能性是建構(gòu)為硬件或是軟件取決于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)行的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束。熟練的技工可對(duì)于每一特定應(yīng)用而用不同方式來建構(gòu)所述功能性，但不應(yīng)將此建構(gòu)決定解釋為導(dǎo)致脫離本發(fā)明的范圍。
可用經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文所述功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)、場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯裝置、離散柵極或晶體管邏輯、離散硬件組件或以上的任意組合來建構(gòu)或執(zhí)行結(jié)合本文揭示的實(shí)施例而描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路。通用處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可建構(gòu)為計(jì)算裝置的組合，例如DSP與微處理器、復(fù)數(shù)個(gè)微處理器、連同一DSP核的一個(gè)或一個(gè)以上微處理器或任何其他此種配置的組合。
可在硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合中直接體現(xiàn)結(jié)合本文揭示的實(shí)施例而描述的方法或算法的步驟。軟件模塊可駐留在RAM存儲(chǔ)器、快閃存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、活動(dòng)磁盤、CD-ROM、或此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何其他形式的存儲(chǔ)媒介中。將示范性存儲(chǔ)媒介連接到處理器，使處理器可從所述存儲(chǔ)媒介讀取信息和將信息寫入所述存儲(chǔ)媒介。在替代方案中，存儲(chǔ)媒介與處理器可為一體式的。處理器和存儲(chǔ)媒介可駐留于ASIC中。ASIC可駐留于用戶終端中。在替代方案中，處理器和存儲(chǔ)媒介可作為離散組件駐留于用戶終端中。
提供所揭示實(shí)施例的先前描述以使任何所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可獲得或使用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易了解對(duì)這些實(shí)施例的各種修改，且可在不脫離本發(fā)明的精神與范圍的情況下將本文定義的一般原理應(yīng)用于其他實(shí)施例。因此，并不希望本發(fā)明僅限于本文展示的實(shí)施例，而是希望其符合與本文揭示的原理和新穎特征一致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于校正由熒光照明引起的閃爍的方法，其包含使用一無線信號(hào)確定一照相機(jī)系統(tǒng)的一當(dāng)前地理位置；使用所述當(dāng)前地理位置確定一當(dāng)?shù)亟涣麟?AC)工作頻率；和如果所述當(dāng)?shù)谹C工作頻率不同于一先前AC工作頻率，就改變所述照相機(jī)系統(tǒng)的曝光時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無線信號(hào)為一與一碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展系統(tǒng)參數(shù)消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無線信號(hào)為一全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無線信號(hào)承載經(jīng)度和緯度信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無線信號(hào)為基站識(shí)別符。
6.一種用于校正由熒光照明引起的閃爍的裝置，其包含用于使用一無線信號(hào)確定一照相機(jī)系統(tǒng)的一當(dāng)前地理位置的裝置；用于使用所述當(dāng)前地理位置確定一當(dāng)?shù)谹C工作頻率的裝置；和用于如果所述當(dāng)?shù)谹C工作頻率不同于一先前AC工作頻率就改變所述照相機(jī)系統(tǒng)的曝光時(shí)間的裝置。
7.一種用于校正由熒光照明引起的閃爍的裝置，其包含一照相機(jī)系統(tǒng)；和一無線通信裝置，其以通信方式耦合到所述照相機(jī)系統(tǒng)，其中所述無線通信裝置經(jīng)配置以接收位置信息并將所述位置信息傳遞到所述照相機(jī)系統(tǒng)，因此所述照相機(jī)系統(tǒng)使用所述位置信息確定一當(dāng)?shù)亟涣麟?AC)工作頻率，且如果所述當(dāng)?shù)谹C工作頻率不同于一先前AC工作頻率，就改變所述照相機(jī)系統(tǒng)的曝光時(shí)間。
8.一種用于校正由熒光照明引起的閃爍的方法，其包含使用一無線信號(hào)確定一照相機(jī)系統(tǒng)的一當(dāng)前地理位置；將所述當(dāng)前地理位置與一查找表中的復(fù)數(shù)個(gè)位置條目進(jìn)行比較，其中所述復(fù)數(shù)個(gè)位置條目共享一共同的AC工作頻率；和如果所述當(dāng)前地理位置不匹配所述復(fù)數(shù)個(gè)位置條目中的任何位置條目，且如果當(dāng)前曝光時(shí)間對(duì)應(yīng)于所述共同的AC工作頻率，就改變所述照相機(jī)系統(tǒng)的所述曝光時(shí)間。
9.一種用于校正由熒光照明引起的閃爍的裝置，其包含用于使用一無線信號(hào)確定一照相機(jī)系統(tǒng)的一當(dāng)前地理位置的裝置；用于將所述當(dāng)前地理位置與一查找表中的復(fù)數(shù)個(gè)位置條目進(jìn)行比較的裝置，其中所述復(fù)數(shù)個(gè)位置條目共享一共同的AC工作頻率；和用于如果所述當(dāng)前地理位置不匹配所述復(fù)數(shù)個(gè)位置條目中的任何位置條目且如果當(dāng)前曝光時(shí)間對(duì)應(yīng)于所述共同的AC工作頻率就改變所述照相機(jī)系統(tǒng)的所述曝光時(shí)間的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提出一種照相機(jī)系統(tǒng)，其可利用地理信息來自動(dòng)檢測(cè)和避免由熒光照明引起的閃爍條件。所述照相機(jī)系統(tǒng)經(jīng)配置以結(jié)合來自無線通信網(wǎng)絡(luò)或GPS系統(tǒng)的信號(hào)來工作。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1947414SQ200580012596
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者本尼·卡提比安, 阿南塔帕德馬納卜漢·A·坎達(dá)哈達(dá)伊 申請(qǐng)人:高通股份有限公司