相機(jī)噪聲和幀率的控制方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法與裝置，針對噪點(diǎn)產(chǎn)生的主要原因，從調(diào)節(jié)增益的角度控制圖像噪點(diǎn)，并由用戶自定義增益調(diào)節(jié)的大小，且同步反向調(diào)節(jié)曝光時(shí)間，使預(yù)覽亮度保持不變。而曝光時(shí)間的變化帶來幀率的變化，幀率的變化直接反映在預(yù)覽流暢度及畫面清晰度上，用戶可以根據(jù)環(huán)境亮度及預(yù)覽效果的反饋，準(zhǔn)確把握增益調(diào)節(jié)的尺度。從而，本控制方法與控制裝置從噪點(diǎn)、預(yù)覽亮度、清晰度、流暢度等多個(gè)角度改善了預(yù)覽效果及成像質(zhì)量。
【專利說明】相機(jī)噪聲和幀率的控制方法與裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)碼相機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種相機(jī)噪聲和幀率的控制方法與裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市面上所有的相機(jī)，無論是手機(jī)相機(jī)還是專業(yè)相機(jī)，拍出來的圖片都會(huì)存在噪點(diǎn)，尤其是在光線較低的場景。
[0003]為了對抗噪點(diǎn)，行業(yè)內(nèi)通常采用后處理的方法，例如小波降噪法。后處理即是準(zhǔn)備對圖像進(jìn)行JPEG編碼前處理噪點(diǎn)，這種方法不僅難以將噪點(diǎn)完全清除，還嚴(yán)重影響圖像清晰度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述情況，本發(fā)明提出了一種相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法與裝置，以控制圖像中的噪點(diǎn)，同時(shí)兼顧幀率，以減少對圖像清晰度的損傷。為此，采用的方案如下。
[0005]一種相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法，包括步驟:
[0006]獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的增益；
[0007]將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上；
[0008]按照用戶的操作，將所述增益相應(yīng)調(diào)大或調(diào)小，同時(shí)對相機(jī)的曝光時(shí)間進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，使相機(jī)的預(yù)覽亮度保持不變。
[0009]一種相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制裝置，包括:
[0010]數(shù)值獲取模塊，用于獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的增益；
[0011]顯示控制模塊，用于將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上；
[0012]增益調(diào)節(jié)模塊，用于按照用戶的操作，將所述增益相應(yīng)調(diào)大或調(diào)小，同時(shí)對相機(jī)的曝光時(shí)間進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，使相機(jī)的預(yù)覽亮度保持不變。
[0013]本發(fā)明相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法與裝置，針對噪點(diǎn)產(chǎn)生的主要原因，從調(diào)節(jié)增益的角度控制圖像噪點(diǎn)，由于從源頭上減小了噪點(diǎn)的產(chǎn)出，其降噪效果優(yōu)于后處理的傳統(tǒng)降噪方法，并由用戶自定義增益調(diào)節(jié)的大小，且同步反向調(diào)節(jié)曝光時(shí)間，使預(yù)覽亮度保持不變。而曝光時(shí)間的變化帶來幀率的變化，幀率的變化直接反映在預(yù)覽效果上，用戶根據(jù)環(huán)境亮度及預(yù)覽效果的反饋，可以準(zhǔn)確把握增益調(diào)節(jié)的尺度，在降噪的同時(shí)，保證預(yù)覽圖像的清晰度，避免出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法的流程示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種用戶自定義控制相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的方法與裝置，與傳統(tǒng)的小波降噪不同的是本方法與裝置從源頭上控制噪點(diǎn)，通過本方法與裝置，用戶可以根據(jù)不同亮度環(huán)境自由的控制圖像噪點(diǎn)，且對清晰度影響較小。下面結(jié)合附圖先后介紹本發(fā)明的方法與裝置。
[0017]本發(fā)明的相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0018]步驟SlOl、獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的增益。
[0019]引起相機(jī)噪點(diǎn)的因素很多，比如硬件上的電源噪聲、圖像處理芯片散熱引起的熱噪聲和傳感器本身帶來的噪聲等等，其中相機(jī)使用的增益過大是導(dǎo)致暗處預(yù)覽和成像噪點(diǎn)過大的最主要原因。本方法據(jù)此采用調(diào)節(jié)增益的方法控制噪點(diǎn)，在普通模式或自動(dòng)模式下，由于相機(jī)的增益是隨環(huán)境狀態(tài)隨時(shí)變化的，因而在調(diào)節(jié)前先獲取當(dāng)前環(huán)境下的增益。此處所述的增益是每個(gè)像素點(diǎn)的電壓放大電路的增益，可以是數(shù)字增益，也可以是模擬增益與數(shù)字增益相乘后總的增益。
[0020]步驟S102、將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上。
[0021]本方法將增益的調(diào)節(jié)交給用戶，是否進(jìn)行調(diào)節(jié)及調(diào)節(jié)多少都可以由用戶決定，以增加相機(jī)的人性化、互動(dòng)性和便利性等。因而在屏幕上實(shí)時(shí)顯示相機(jī)當(dāng)前增益，并調(diào)出增益調(diào)節(jié)界面，
[0022]步驟S103、按照用戶的操作，將所述增益相應(yīng)調(diào)大或調(diào)小，同時(shí)對相機(jī)的曝光時(shí)間進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，使相機(jī)的預(yù)覽亮度保持不變。
[0023]相機(jī)的預(yù)覽亮度:指ISP(image signal processor,圖像處理器)輸出的圖像亮度，一般傳感器輸出的是RAW格式的圖，RAW圖真實(shí)的反映了當(dāng)前環(huán)境的亮度，傳送至ISP后，ISP提高RAW圖的亮度后再由顯示屏預(yù)覽顯示出來，因而人眼看到的預(yù)覽畫面的亮度高于實(shí)際場景的亮度。
[0024]相機(jī)會(huì)自動(dòng)提高增益以適應(yīng)弱光環(huán)境，從而造成畫面噪點(diǎn)嚴(yán)重，本方法為了降噪，采用減小增益的方式，改善畫面。然而增益的大小影響著前述預(yù)覽亮度，預(yù)覽亮度主要由增益和曝光時(shí)間決定，提高增益或延長曝光時(shí)間都可以增強(qiáng)預(yù)覽亮度，反之減小增益或縮短曝光時(shí)間將使得預(yù)覽亮度降低，預(yù)覽亮度低致使預(yù)覽效果不佳。本方法為了解決這個(gè)問題，在調(diào)節(jié)增益的同時(shí)，反向調(diào)節(jié)曝光時(shí)間，以抵消增益變化對預(yù)覽亮度的影響。例如，增益乘以N，則控制曝光時(shí)間相應(yīng)地除以N，從而使得預(yù)覽亮度保持不變。
[0025]所述曝光時(shí)間是以掃描行數(shù)為單位的每幀圖像的曝光時(shí)間，其與幀率之間的關(guān)系如下:
[0026]FPS= (Sensor_Max_fps*VTS) /Iinecount
[0027]上式適用于Iinecount大于VTS的情況，其中，F(xiàn)PS表示巾貞率，Sensor_Max_fps為傳感器所支持的最高巾貞率；VTS為frame_length_lines,意為每巾貞圖像對應(yīng)的行數(shù)，由相機(jī)廠家提供，Iinecount即為所述曝光時(shí)間。
[0028]基于曝光時(shí)間與幀率之間的上述關(guān)系，以及曝光時(shí)間與增益之間的反向調(diào)節(jié)機(jī)制，執(zhí)行步驟sl03后，調(diào)節(jié)了增益與曝光時(shí)間的同時(shí)，也調(diào)節(jié)了幀率。分析三者之間的關(guān)系可知，增益和幀率本身沒有對應(yīng)關(guān)系，但是采用所述反向調(diào)節(jié)機(jī)制后，增益的變化會(huì)帶來幀率的同向變化。從而，在弱光環(huán)境下，調(diào)小增益帶來了幀率的降低，而幀率直接影響預(yù)覽畫面的流暢度與清晰度，雖然預(yù)覽亮度得到保證，預(yù)覽效果仍然受到損害。因而，增益不能無限制降低，用戶可以一邊調(diào)節(jié)一邊觀察預(yù)覽效果，在降低噪點(diǎn)與保證預(yù)覽效果之間做出平衡。
[0029]為了便于用戶直觀了解幀率變化情況，在獲取所述增益的同時(shí)，優(yōu)選地同時(shí)獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的幀率，并將所述幀率也顯示在相機(jī)屏幕上。所述幀率隨所述曝光時(shí)間的變化而變化，則在相機(jī)屏幕上實(shí)時(shí)更新所述幀率。
[0030]當(dāng)前增益和/或幀率及調(diào)節(jié)界面可以在相機(jī)啟動(dòng)時(shí)便顯示在屏幕上，也可以暫不顯示，檢測到環(huán)境亮度較低后先彈出問詢窗口，用戶選擇進(jìn)行增益調(diào)節(jié)后再顯示當(dāng)前增益并調(diào)出調(diào)節(jié)界面，以減少對預(yù)覽畫面的干擾。步驟sl02所述的控件或所述的界面可以是任意形式，其中，常見的控件為數(shù)值輸入控件或滑動(dòng)條控件。若采用滑動(dòng)條控件，則滑動(dòng)條的長度對應(yīng)所述增益值的大小，也可以對應(yīng)所述增益的調(diào)節(jié)系數(shù)。若選擇調(diào)節(jié)系數(shù)，所述調(diào)節(jié)系數(shù)的范圍優(yōu)選地為0.1?2，滑動(dòng)步長優(yōu)選地為0.1，將所述增益乘以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的增益值，同時(shí)用所述曝光時(shí)間除以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的曝光時(shí)間。當(dāng)所述調(diào)節(jié)系數(shù)被調(diào)至大于I的數(shù)值時(shí)，則增益被調(diào)大，意味著噪點(diǎn)增力口，幀率提高，這種調(diào)節(jié)適用于環(huán)境亮度并不弱的情況，此種情況，畫面噪點(diǎn)本身并不嚴(yán)重，因而可以用噪點(diǎn)的增加換取幀率的提高，幀率提高使得相機(jī)可以清晰的抓拍運(yùn)動(dòng)的物體，但圖像噪點(diǎn)增加并不明顯。
[0031]以上是本發(fā)明相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法的實(shí)施方式，下面介紹與上述方法對應(yīng)的本發(fā)明相機(jī)噪點(diǎn)和巾貞率的控制裝置，如圖2所示,包括:
[0032]數(shù)值獲取模塊，用于獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的增益；
[0033]顯示控制模塊，用于將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上；
[0034]增益調(diào)節(jié)模塊，用于按照用戶的操作，將所述增益相應(yīng)調(diào)大或調(diào)小，同時(shí)對相機(jī)的曝光時(shí)間進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，使相機(jī)的預(yù)覽亮度保持不變。
[0035]如圖2所示，數(shù)值獲取模塊、顯示控制模塊與增益調(diào)節(jié)模塊依次相連，構(gòu)成本裝置的一個(gè)實(shí)施例。其中數(shù)值獲取模塊與相機(jī)內(nèi)部電路相連，用于獲取增益，顯示控制模塊與相機(jī)屏幕相連，用于輸出顯示數(shù)據(jù)并控制相機(jī)屏幕的顯示內(nèi)容，增益調(diào)節(jié)模塊也與相機(jī)內(nèi)部電路相連，用于對電路的增益和曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
[0036]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述數(shù)值獲取模塊，在獲取所述增益的同時(shí)，還用于獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的幀率；所述顯示控制模塊，還用于將所述幀率顯示在相機(jī)屏幕上，并隨著所述增益調(diào)節(jié)模塊對所述曝光時(shí)間的調(diào)節(jié)，在相機(jī)屏幕上更新所述幀率。
[0037]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述增益為每個(gè)像素的電壓放大電路的模擬增益和/或數(shù)字增益。
[0038]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述顯示控制模塊采用的所述控件為數(shù)值輸入控件或滑動(dòng)條控件；若為滑動(dòng)條控件，則滑動(dòng)條的長度對應(yīng)所述增益的調(diào)節(jié)系數(shù)，所述調(diào)節(jié)系數(shù)的范圍為0.1?2，滑動(dòng)步長為0.1，所述增益調(diào)節(jié)模塊將所述增益乘以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的增益值，同時(shí)用所述曝光時(shí)間除以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的曝光時(shí)間。
[0039]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述顯示控制模塊，還用于檢測環(huán)境亮度，當(dāng)亮度低于預(yù)定值時(shí)，在相機(jī)屏幕上彈出降噪提示窗口，接到用戶降噪指令后，再將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上。
[0040]綜上，本發(fā)明的控制方法與控制裝置，采用調(diào)節(jié)增益的方式控制畫面噪點(diǎn)，并建立增益與曝光時(shí)間之間的關(guān)系，按照該關(guān)系，同步反向調(diào)節(jié)曝光時(shí)間，幀率隨之也得到調(diào)節(jié)，從而從噪點(diǎn)、預(yù)覽亮度、清晰度、流暢度等多個(gè)角度改善了預(yù)覽效果及成像質(zhì)量。本控制方法與控制裝置的應(yīng)用對象可以是手機(jī)上的相機(jī)，也可以是專業(yè)相機(jī)、攝像機(jī)等，例如應(yīng)用到手機(jī)上，則該手機(jī)的相機(jī)成為具有用戶自定義控制噪點(diǎn)與幀率功能的相機(jī)。
[0041]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法，其特征在于，包括步驟: 獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的增益； 將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上； 按照用戶的操作，將所述增益相應(yīng)調(diào)大或調(diào)小，同時(shí)對相機(jī)的曝光時(shí)間進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，使相機(jī)的預(yù)覽亮度保持不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法，其特征在于，還包括步驟: 在獲取所述增益的同時(shí)，獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的幀率； 將所述幀率顯示在相機(jī)屏幕上； 所述幀率隨所述曝光時(shí)間的變化而變化，在相機(jī)屏幕上更新所述幀率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法，其特征在于， 所述增益為每個(gè)像素的電壓放大電路的數(shù)字增益，或模擬增益與數(shù)字增益相乘所得總的增益。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法，其特征在于， 所述控件為數(shù)值輸入控件或滑動(dòng)條控件； 若為滑動(dòng)條控件，則滑動(dòng)條的長度對應(yīng)所述增益的調(diào)節(jié)系數(shù)，所述調(diào)節(jié)系數(shù)的范圍為0.1~2，滑動(dòng)步長為0.1，將所述增益乘以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的增益值，同時(shí)用所述曝光時(shí)間除以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的曝光時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制方法，其特征在于，還包括步驟: 檢測環(huán)境亮度，當(dāng)亮度低于預(yù)定值時(shí)，在相機(jī)屏幕上彈出降噪提示窗口，接到用戶降噪指令后，再將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上。
6.一種相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制裝置，其特征在于，包括: 數(shù)值獲取模塊，用于獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的增益； 顯示控制模塊，用于將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上； 增益調(diào)節(jié)模塊，用于按照用戶的操作，將所述增益相應(yīng)調(diào)大或調(diào)小，同時(shí)對相機(jī)的曝光時(shí)間進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，使相機(jī)的預(yù)覽亮度保持不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制裝置，其特征在于， 所述數(shù)值獲取模塊，在獲取所述增益的同時(shí)，還用于獲取當(dāng)前環(huán)境下相機(jī)的幀率； 所述顯示控制模塊，還用于將所述幀率顯示在相機(jī)屏幕上，并隨著所述增益調(diào)節(jié)模塊對所述曝光時(shí)間的調(diào)節(jié)，在相機(jī)屏幕上更新所述幀率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制裝置，其特征在于， 所述增益為每個(gè)像素的電壓放大電路的數(shù)字增益，或模擬增益與數(shù)字增益相乘所得總的增益。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制裝置，其特征在于， 所述顯示控制模塊采用的所述控件為數(shù)值輸入控件或滑動(dòng)條控件； 若為滑動(dòng)條控件，則滑動(dòng)條的長度對應(yīng)所述增益的調(diào)節(jié)系數(shù)，所述調(diào)節(jié)系數(shù)的范圍為0.1~2，滑動(dòng)步長為0.1，所述增益調(diào)節(jié)模塊將所述增益乘以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的增益值，同時(shí)用所述曝光時(shí)間除以用戶選擇的所述調(diào)節(jié)系數(shù)，得到調(diào)節(jié)后的曝光時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的相機(jī)噪點(diǎn)和幀率的控制裝置，其特征在于，所述顯示控制模塊，還用于檢測環(huán)境亮度，當(dāng)亮度低于預(yù)定值時(shí)，在相機(jī)屏幕上彈出降噪提示窗口，接到用戶降噪指令 后，再將所述增益及用于調(diào)節(jié)該增益的控件顯示在相機(jī)屏幕上。
【文檔編號(hào)】H04N5/357GK104079842SQ201410299170
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】康健 申請人:廣東歐珀移動(dòng)通信有限公司