專利名稱：影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
許多電子影像裝置(如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等)通過影像感測(cè)器來獲取圖像，而所獲 取圖像的質(zhì)量好壞由影像感測(cè)器的感測(cè)模式與外界環(huán)境的搭配來決定。通常情況下，影像感 測(cè)器在出廠時(shí)已經(jīng)由廠家設(shè)置好至少二種感測(cè)模式，不同感測(cè)模式的區(qū)別在于影像感測(cè)器不 同的感測(cè)參數(shù)，如水平解析度、取樣楨數(shù)和光敏感度。
所述不同的感測(cè)參數(shù)對(duì)對(duì)焦情況會(huì)產(chǎn)生影響，例如當(dāng)水平解析度比較高時(shí)對(duì)焦的準(zhǔn)確 性會(huì)比較好；當(dāng)取樣楨數(shù)比較高時(shí)對(duì)焦的速度會(huì)比較快；而當(dāng)外界環(huán)境的光線不足時(shí)需要較 高的光敏感度來獲取明亮的畫面以判斷是否準(zhǔn)確對(duì)焦。因此，不同的外界環(huán)境下需要搭配合 適的感測(cè)模式以獲得較好的對(duì)焦情況。現(xiàn)有的電子影像裝置通常由使用者根據(jù)外界環(huán)境自行 選擇合適的感測(cè)模式進(jìn)行拍攝。此種方法在不同的攝影環(huán)境下需要使用者不斷去切換感測(cè)模 式顯得十分麻煩，其次，攝影經(jīng)驗(yàn)不足的使用者往往不能選中合適的感測(cè)模式從而影響所拍 攝圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可根據(jù)外界環(huán)境自動(dòng)切換影像感測(cè)模式的影像感測(cè)模式自動(dòng) 切換系統(tǒng)和方法。
一種影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括影像感測(cè)器、模式切換控制器。所述影像 感測(cè)器具有適用于不同曝光時(shí)間的至少二種感測(cè)模式。所述模式切換控制器包括
曝光時(shí)間計(jì)算模塊，用于根據(jù)所設(shè)定的攝像參數(shù)計(jì)算出適合外界環(huán)境的曝光時(shí)間。 模式選擇模塊，用于根據(jù)所計(jì)算出的曝光時(shí)間選擇合適的感測(cè)模式。 模式切換模塊，用于根據(jù)模式選擇模塊的選擇結(jié)果來切換影像感測(cè)模式。 一種影像感測(cè)模式自動(dòng)切換方法，該方法包括如下步驟
提供一影像感測(cè)器，所述影像感測(cè)器具有適用于不同曝光時(shí)間范圍的第一感測(cè)模式、第 二感測(cè)模式及第三感測(cè)模式。
根據(jù)所設(shè)定的攝像參數(shù)計(jì)算出拍攝所需要的曝光時(shí)間。
比較所計(jì)算出來的曝光時(shí)間與預(yù)先設(shè)定的第一參考曝光時(shí)間，該第一參考曝光時(shí)間為1/60秒。
如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間大于所述第一參考曝光時(shí)間l/60秒，則比較所計(jì)算出來的曝 光時(shí)間與預(yù)先設(shè)定的第二參考曝光時(shí)間，該第二參考曝光時(shí)間為1 /30秒。
如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間大于所述第二參考曝光時(shí)間1 /30秒，則將影像感測(cè)器切換至 第一感測(cè)模式。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)和方法可以根據(jù)外界環(huán)境 亮度的變化自動(dòng)切換至適用于當(dāng)前曝光時(shí)間的影像感測(cè)模式，從而避免了每次環(huán)境變化后都 需要使用者自行調(diào)節(jié)影像感測(cè)器的感測(cè)模式所帶來的不便。其次，也避免了使用者因缺少攝 影經(jīng)驗(yàn)而選擇錯(cuò)誤的感測(cè)模式。


圖l是本發(fā)明提供的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖。 圖2是本發(fā)明提供的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖l，其為本發(fā)明提供的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)2的硬件架構(gòu)圖。該影像感測(cè) 模式自動(dòng)切換系統(tǒng)2包括影像感測(cè)器4及一用于對(duì)所述影像感測(cè)器4的感測(cè)模式進(jìn)行自動(dòng)切換 控制的模式切換控制器6
所述影像感測(cè)器4為電荷耦合器件圖像傳感器(CCD, Charge Coupled Device)或互補(bǔ) 金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor)。其 用于將外界的光線轉(zhuǎn)化為與光線強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
所述影像感測(cè)器4具有影響相機(jī)對(duì)焦功能的幾種感測(cè)參數(shù)，例如水平解析度，即影像 感測(cè)器4水平方向的掃描線數(shù)，影像感測(cè)器4的水平解析度越高所獲得圖像的精細(xì)程度就越高 ，從而能更精確地判斷對(duì)焦情況；取樣楨數(shù)，即影像感測(cè)器4在動(dòng)態(tài)瀏覽時(shí)的圖像取樣頻率 ，通常用每秒所截取圖像的楨數(shù)來表示，取樣楨數(shù)越高對(duì)焦的速度越快；光敏感度，即影像 感測(cè)器4的光電轉(zhuǎn)換效率，影像感測(cè)器4的光敏感度越高其在暗環(huán)境中的對(duì)焦功能越好。
為了在不同的外界環(huán)境下更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)焦，所述影像感測(cè)器4內(nèi)預(yù)先設(shè)置有至少二種適 用于不同曝光時(shí)間范圍的感測(cè)模式，所述不同感測(cè)模式的區(qū)別在于影像感測(cè)器4的不同感測(cè) 參數(shù)，如水平解析度、取樣楨數(shù)及光敏感度的搭配。
所述影像感測(cè)器4內(nèi)預(yù)先設(shè)置的至少二種感測(cè)模式選自以下三種感測(cè)模式中至少任意兩 種的組合，其中，第一感測(cè)模式所對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器4的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為 3217 x 272 ，取樣楨數(shù)為30楨每秒，低級(jí)光敏感度；第二感測(cè)模式所對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器4的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1()88>(816，取樣楨數(shù)為30楨每秒，高級(jí)光敏感度；第三感測(cè)模
式所對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器4的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1()88>^272 ，取樣楨數(shù)為60楨每秒，中 級(jí)光敏感度。
所述感測(cè)模式的選擇標(biāo)準(zhǔn)為適合于外界環(huán)境的曝光時(shí)間。例如當(dāng)外界環(huán)境較明亮?xí)r應(yīng) 采用較短的曝光時(shí)間以避免圖像的過度曝光，此時(shí)選擇具有較高取樣楨數(shù)的感測(cè)模式可提高 對(duì)焦的速度。當(dāng)外界的環(huán)境較陰暗時(shí)應(yīng)采用較長(zhǎng)的曝光時(shí)間以使得圖像能充分地曝光，此時(shí) 選擇具有較高光敏感度的感測(cè)模式可提高影像感測(cè)器4的光線感應(yīng)能力。本實(shí)施方式中設(shè)定 了二個(gè)用于選擇不同感測(cè)模式的參考曝光時(shí)間，其中，第一參考曝光時(shí)間為l/60秒，第二參 考曝光時(shí)間為l/30秒。
所述模式切換控制器6包括曝光時(shí)間計(jì)算模塊12、模式選擇模塊14及模式切換模塊16。 本發(fā)明所稱的模塊是完成特定功能的計(jì)算機(jī)程序段。
其中，所述曝光時(shí)間計(jì)算模塊12用于把拍照前所設(shè)定的攝像參數(shù)，如光圈值^、感光 度值S和影像感測(cè)器4所感測(cè)的外界環(huán)境亮度值^代入曝光量參數(shù)方程式計(jì)算出適用于當(dāng)前 外界環(huán)境的曝光時(shí)間T。
所述曝光量參數(shù)方程式= + &是根據(jù)正確的曝光條件，即成像面上點(diǎn)的 像面照度等于感光面正確曝光需要的曝光量所建立的經(jīng)驗(yàn)方程，是國(guó)際通用的自動(dòng)曝光控制 的理論基礎(chǔ)。
其中，戽=2^2(。， p是光圈值；；=log2(l/r)， 了是曝光時(shí)間；；=k>g2(0.3S) ，S是感光度值；&=1^2^/。'3^)， ^是外界環(huán)境亮度值，5是外界環(huán)境平均亮度，f 是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。
所述模式選擇模塊14，用于根據(jù)所設(shè)定的第一參考曝光時(shí)間l/60秒和第二參考曝光時(shí)間 1/30秒選擇合適的感測(cè)模式。
所述模式切換模塊16，用于將影像感測(cè)器4的感測(cè)模式切換為所述模式選擇模塊14確定 的感測(cè)模式。
請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明提供的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換方法的流程圖。
步驟S801，提供一影像感測(cè)器4，所述影像感測(cè)器4具有適用于不同曝光時(shí)間范圍的第一 感測(cè)模式、第二感測(cè)模式及第三感測(cè)模式。所述第一感測(cè)模式對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器4的感測(cè)參 數(shù)為水平解析度為3217>;272，取樣楨數(shù)為30楨每秒，低級(jí)光敏感度；所述第二感測(cè)模式 對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器4的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1()88>(816，取樣楨數(shù)為30楨每秒，高級(jí)光 敏感度；所述第三感測(cè)模式對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器4的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1()88>^272 ，取
6樣楨數(shù)為60楨每秒，中級(jí)光敏感度。
步驟S802，計(jì)算曝光時(shí)間T，所述曝光時(shí)間計(jì)算模塊12根據(jù)拍照前所設(shè)定的攝像參數(shù)， 如光圈值^ 、感光度值S和影像感測(cè)器4所測(cè)得的外界環(huán)境亮度值^代入曝光量參數(shù)方程式 中計(jì)算出適用于當(dāng)前外界環(huán)境的曝光時(shí)間T 。
步驟S803，比較曝光時(shí)間T與第一參考曝光時(shí)間，所述模式選擇模塊14將所計(jì)算出來的 曝光時(shí)間T與預(yù)先設(shè)定的第一參考曝光時(shí)間l/60秒進(jìn)行比較。
步驟S804，如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間T小于或等于所述第一參考曝光時(shí)間l/60秒則所 述模式切換模塊16將影像感測(cè)器4的感測(cè)模式切換至第三感測(cè)模式。
步驟S805，比較曝光時(shí)間T與第二參考曝光時(shí)間，如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間T大于所 述第一參考曝光時(shí)間1/60秒則所述模式選擇模塊14將所計(jì)算出來的曝光時(shí)間T與預(yù)先設(shè)定的 所述第二參考曝光時(shí)間l/30秒進(jìn)行比較。
步驟S806，影像感測(cè)器4切換為第二感測(cè)模式，如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間T大于所述 第一參考曝光時(shí)間l/60秒而小于或等于所述第二參考曝光時(shí)間l/30秒則所述模式切換模塊 16將影像感測(cè)器4的感測(cè)模式切換至第二感測(cè)模式。
步驟S807，影像感測(cè)器4切換為第三感測(cè)模式，如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間T大于所述 第二參考曝光時(shí)間1/30則所述模式切換模塊16將影像感測(cè)器4切換至第一感測(cè)模式。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)和方法可以根據(jù)外界環(huán)境亮 度的變化自動(dòng)切換至適用于當(dāng)前曝光時(shí)間的影像感測(cè)模式，從而避免了每次環(huán)境變化后都需 要使用者自行調(diào)節(jié)影像感測(cè)器的感測(cè)模式所帶來的不便。其次，也避免了使用者因缺少攝影 經(jīng)驗(yàn)而選擇錯(cuò)誤的感測(cè)模式。
最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳 實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括影像感測(cè)器、模式切換控制器，其特征在于，所述影像感測(cè)器具有適用于不同曝光時(shí)間范圍的至少二種感測(cè)模式，所述模式切換控制器包括曝光時(shí)間計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的攝像參數(shù)來計(jì)算出拍攝的曝光時(shí)間，所述攝像參數(shù)包括光圈值、感光度值，外界環(huán)境亮度值；模式選擇模塊，用于根據(jù)所計(jì)算出的曝光時(shí)間選擇合適的感測(cè)模式；模式切換模塊，用于根據(jù)模式選擇模塊的選擇結(jié)果切換影像感測(cè)模式。
2.如權(quán)利要求l所述的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)，其特征在于，所 述不同的感測(cè)模式對(duì)應(yīng)于影像感測(cè)器的不同感測(cè)參數(shù)，所述感測(cè)參數(shù)包括影像感測(cè)器的水平 解析度、取樣楨數(shù)及光敏感度。
3.如權(quán)利要求2所述的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)，其特征在于， 所述至少二種感測(cè)模式選自以下至少任意兩組感測(cè)模式的組合第一感測(cè)模式，其對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為3217>;272，取樣楨 數(shù)為30楨每秒，低級(jí)光敏感度；第二感測(cè)模式，其對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1()88>(816，取樣楨 數(shù)為30楨每秒，高級(jí)光敏感度；第三感測(cè)模式，其對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1()88>^272 ，取樣楨 數(shù)為60楨每秒，中級(jí)光敏感度。
4.如權(quán)利要求l所述的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)，其特征在于，所 述曝光時(shí)間根據(jù)曝光量參數(shù)方程式^+; = ^ + ^計(jì)算，其中，A=2lQg2(。， P是光圈值；7V=bg2(l/T)， T是曝光時(shí)間；;=lDg^a3。， S是感光度值；5ir=1°g2(5/a3^)， ^是外界環(huán)境亮度值，5是外界環(huán)境平均亮度，^是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。
5 一種影像感測(cè)模式自動(dòng)切換方法，其特征在于，該方法包括如下步驟提供一影像感測(cè)器，所述影像感測(cè)器具有所適用的曝光時(shí)間由長(zhǎng)到短排列的第一感測(cè) 模式、第二感測(cè)模式及第三感測(cè)模式；根據(jù)預(yù)先設(shè)定的攝像參數(shù)計(jì)算出拍攝所需要的曝光時(shí)間；比較所計(jì)算出來的曝光時(shí)間與預(yù)先設(shè)定的第一參考曝光時(shí)間l/60秒；如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間小于或等于所述第一參考曝光時(shí)間l/60秒，則將影像感測(cè) 器切換至第三感測(cè)模式；如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間大于所述第一參考曝光時(shí)間1/60秒，則將所計(jì)算出來的 曝光時(shí)間與預(yù)先設(shè)定的第二參考曝光時(shí)間1 /30秒相比較；如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間大于所述第一參考曝光時(shí)間l/60秒而小于或等于所述第二 參考曝光時(shí)間l/30秒，則將影像感測(cè)器切換至第二感測(cè)模式；如果所計(jì)算出來的曝光時(shí)間大于所述第二參考曝光時(shí)間1 /30秒，則將影像感測(cè)器切換 至第一感測(cè)模式。
6 如權(quán)利要求5所述的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換方法，其特征在于，所述第一感測(cè)模式對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為3217>;272 ，取樣楨 數(shù)為30楨每秒，低級(jí)光敏感度；所述第二感測(cè)模式對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1()88>(816，取樣楨 數(shù)為30楨每秒，高級(jí)光敏感度；所述第三感測(cè)模式對(duì)應(yīng)的影像感測(cè)器的感測(cè)參數(shù)為水平解析度為1(388 x272 ，取樣楨 數(shù)為60楨每秒，中級(jí)光敏感度。
7 如權(quán)利要求5所述的影像感測(cè)模式自動(dòng)切換方法，其特征在于，計(jì) 算所述曝光時(shí)間是依據(jù)曝光量參數(shù)方程式^+; = ^^ + ^計(jì)算，其中，A=2lQg2(。， P是光圈值；7V=bg2(l/T)， T是曝光時(shí)間；;=lDg^a3。， S是感光度值；51r=1°g2(5/a3^)， A是外界環(huán)境亮度值，5是外界環(huán)境平均亮度，f是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。
全文摘要
一種影像感測(cè)模式自動(dòng)切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括影像感測(cè)器和模式切換控制器。所述模式切換控制器包括曝光時(shí)間計(jì)算模塊、模式選擇模塊及模式切換模塊。所述曝光時(shí)間計(jì)算模塊通過影像感測(cè)器獲取外界環(huán)境的亮度情況以計(jì)算出適合外界環(huán)境的曝光時(shí)間，所述模式選擇模塊根據(jù)所計(jì)算出來的曝光時(shí)間和預(yù)先設(shè)定的曝光時(shí)間參考值來選擇適合當(dāng)前外界環(huán)境的影像感測(cè)器的感測(cè)模式，所述模式切換模塊根據(jù)模式選擇模塊的選擇結(jié)果將影像感測(cè)器切換至適合的感測(cè)模式以獲得較好的對(duì)焦效果。本發(fā)明還提供一種影像感測(cè)模式自動(dòng)切換方法。
文檔編號(hào)H04N5/235GK101621630SQ200810302519
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者廖俸慶 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司