專利名稱：自動偵測去除閃爍的裝置與相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動偵測去除閃爍的裝置與相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)環(huán)境光非為自然光而為室內(nèi)光源時，會因電源供應(yīng)的頻率而產(chǎn)生50Hz或60Hz 的閃爍(flicker)。因此在影像擷取裝置(例如影像傳感器)中，一般需要進(jìn)行去除閃爍 (de-flicker)的處理，以避免每一張畫面的明亮程度不一。去除閃爍的一般作法是調(diào)整曝 光時間，在電源供應(yīng)頻率為50Hz時使其為1/100秒的整數(shù)倍，在電源供應(yīng)頻率為60Hz時使 其為1/120秒的整數(shù)倍。但問題是影像擷取裝置所應(yīng)用的環(huán)境，究竟是何種頻率？對此，現(xiàn) 有技術(shù)有幾種作法其一是根據(jù)裝設(shè)影像擷取裝置的機(jī)器(例如數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、監(jiān) 視器等)的販?zhǔn)鄣貐^(qū)來決定針對50Hz或60Hz去除閃爍。此作法的問題是，某些類型的機(jī)器 如數(shù)字?jǐn)z影機(jī)，使用者很可能會因旅行而跨區(qū)使用。另一種作法目前僅見于監(jiān)視系統(tǒng)，是在 監(jiān)視器之外另設(shè)電源頻率偵測電路與切換器，電源頻率偵測電路偵測電源供應(yīng)頻率為50Hz 或60Hz，并根據(jù)此結(jié)果而切換監(jiān)視器針對50Hz或60Hz去除閃爍。此作法可行的條件是因 監(jiān)視系統(tǒng)位在固定地點、且使用當(dāng)?shù)仉娫?。問題是，如使用攜帶式的機(jī)器如數(shù)字?jǐn)z影機(jī)，則 使用機(jī)器攝像時是用機(jī)器本身的供電而非自當(dāng)?shù)仉娫慈‰?，便無法取得當(dāng)?shù)仉娫吹念l率信 息而對應(yīng)地去除閃爍。有鑒于此，本發(fā)明即提出一種自動偵測去除閃爍的裝置與相關(guān)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種自動偵測去除閃爍的 裝置，其例如但不限于應(yīng)用在與影像擷取有關(guān)的系統(tǒng)中。本發(fā)明的又一目的在于，提出一種自動偵測去除閃爍的方法。為達(dá)上述目的，就其中一個觀點言，本發(fā)明提供了一種自動偵測去除閃爍的裝置， 包含光偵測器，偵測環(huán)境光并產(chǎn)生電訊號；以及訊號處理器，與該光偵測器耦接，根據(jù)光 偵測器所產(chǎn)生的電訊號，得出環(huán)境光的閃爍頻率。在其中一種較佳實施形式中，所述的訊號處理器包括放大器，將光偵測器所產(chǎn)生 的電訊號予以放大。該訊號處理器可更包括濾波器，對放大后的訊號進(jìn)行濾波處理，及/或 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，將放大器輸出的訊號進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。在其中一種較佳實施形式中，該自動偵測去除閃爍的裝置還包含時脈產(chǎn)生器，與 該訊號處理器耦接，根據(jù)訊號處理器的輸出訊號，產(chǎn)生與環(huán)境光閃爍頻率相關(guān)的時脈。該時 脈產(chǎn)生器宜包括延遲鎖定回路，根據(jù)訊號處理器輸出訊號的頻率，產(chǎn)生一個穩(wěn)定頻率的訊 號。該時脈產(chǎn)生器還包括除頻電路，與該延遲鎖定回路耦接，以對延遲鎖定回路輸出的訊號 進(jìn)行除頻。為達(dá)上述目的，就另一個觀點言，本發(fā)明還提供了一種自動偵測去除閃爍的方法， 包含偵測環(huán)境光并產(chǎn)生對應(yīng)的電訊號；根據(jù)該電訊號的頻率，得出環(huán)境光的閃爍頻率；以
3及根據(jù)環(huán)境光的閃爍頻率，去除一影像擷取裝置所擷取影像中的閃爍。在其中一種較佳實施形式中，該得出環(huán)境光閃爍頻率的步驟包括對該電訊號進(jìn) 行濾波處理。該得出環(huán)境光閃爍頻率的步驟還包括在濾波處理前，放大該電訊號，以及對該電 訊號進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。所述自動偵測去除閃爍的方法中，還包含產(chǎn)生與環(huán)境光閃爍頻率相關(guān)的時脈。產(chǎn) 生時脈的步驟為以一取樣頻率對該環(huán)境光閃爍頻率進(jìn)行取樣，并復(fù)制該頻率而產(chǎn)生一個 具有穩(wěn)定頻率的訊號。此外，產(chǎn)生時脈的步驟還包括對該具有穩(wěn)定頻率的訊號進(jìn)行除頻。下面通過具體實施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其 所達(dá)成的功效。


圖1與圖2分別示本發(fā)明的兩個實施例；
圖3-8舉例示出訊號處理器20的數(shù)個實施例；
圖9舉例示出時脈產(chǎn)生器30的實施例；
圖10-11說明時脈產(chǎn)生器30中的延遲鎖定回路32的操作。
圖中符號說明
10光偵測器
20訊號處理器
22放大器
24模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路
26濾波器
30時脈產(chǎn)生路
32延遲鎖定回路
34除頻電路
具體實施例方式請參考圖1，其中顯示本發(fā)明的第一個實施例。如圖所示，本實施例的自動偵測去 除閃爍的裝置包含光偵測器10及訊號處理器20。光偵測器10偵測環(huán)境光并產(chǎn)生對應(yīng)的電 訊號。訊號處理器20根據(jù)光偵測器10的輸出訊號，得出環(huán)境光中的閃爍頻率。當(dāng)?shù)弥W 爍頻率后，即可產(chǎn)生切換訊號，例如為一個一位的數(shù)字訊號，表示頻率為50Hz或60Hz，而后 級電路即可根據(jù)此切換訊號來調(diào)整曝光時間，去除閃爍?；蛘?，該切換訊號可以是一個具有 閃爍頻率的數(shù)字或模擬訊號，例如為方波或弦波訊號，而后級電路可根據(jù)此切換訊號的頻 率來調(diào)整曝光時間，去除閃爍。圖2顯示本發(fā)明的另一個實施例。如圖所示，本實施例的自動偵測去除閃爍的裝 置包含光偵測器10，訊號處理器20，及時脈產(chǎn)生器30。光偵測器10偵測環(huán)境光并產(chǎn)生對應(yīng) 的電訊號。訊號處理器20根據(jù)光偵測器10的輸出訊號，得出環(huán)境光中的閃爍頻率。在本實 施例中，當(dāng)?shù)弥W爍頻率后，更進(jìn)一步令時脈產(chǎn)生器30產(chǎn)生與該閃爍頻率相關(guān)的時脈CLK， 例如當(dāng)閃爍頻率為60Hz時，該時脈可為60Hz，30Hz，20Hz等等。此時脈CLK除可用以調(diào)整曝光時間外，更可作為同步訊號，解決多部攝影機(jī)同時攝像的同步問題，或作為鎖定(Line lock)頻率。訊號處理器20有多種實施方式，圖3舉例示出其中一個實施例。光偵測器10例 如可為光二極管，接收光后產(chǎn)生電子訊號。訊號處理器20中包含放大器22，將光偵測器10 所產(chǎn)生的電子訊號予以放大。如此即構(gòu)成最簡單形式的訊號處理器20，其所輸出為帶有閃 爍頻率的模擬訊號。圖4舉例示出另一實施例，在放大器22之后還可設(shè)置濾波器26，此濾波器例如為 低通或帶通濾波器，以濾除頻率較高的噪聲，或保留頻率在略低于50Hz至稍高于60Hz范圍 內(nèi)的訊號。圖5舉例示出另一實施例。為便利訊號處理，訊號處理器20中可設(shè)置模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換電路24，以將放大后的模擬訊號轉(zhuǎn)為數(shù)字訊號。此模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路24并不需要為(但 當(dāng)然亦可為)復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路，其最簡單的形式可以僅為一個比較器，如圖6中的比較器 24a，如此即可將模擬訊號轉(zhuǎn)為數(shù)字訊號。經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后的訊號可再經(jīng)過濾波器26的濾波處理，或是模擬訊號先經(jīng) 過濾波處理再轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號，如圖7、8所示。時脈產(chǎn)生器30有多種實施方式，圖9舉例示出其中一個實施例。本實施例中的時 脈產(chǎn)生器30包括一個延遲鎖定回路(DLL，Delay LockLoop) 32，其根據(jù)一取樣頻率而對訊 號處理器20的輸出訊號(頻率為Π)進(jìn)行取樣，進(jìn)而復(fù)制產(chǎn)生頻率為f2的穩(wěn)定輸出訊號。 視需要而定，時脈產(chǎn)生器30中可再設(shè)置除頻電路34，以根據(jù)訊號f2而產(chǎn)生頻率為f3的穩(wěn) 定輸出訊號。請參閱圖10，自環(huán)境光所取得的閃爍頻率未必穩(wěn)定，但本發(fā)明利用延遲鎖定回路 32所構(gòu)成的時脈產(chǎn)生器30仍可產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出訊號供后級電路使用。如圖10所示，在時 段Tl中，訊號處理器20的輸出訊號在第一種穩(wěn)定狀態(tài)(例如50Hz)，而延遲鎖定回路32根 據(jù)訊號Π也產(chǎn)生對應(yīng)頻率的訊號f2，其產(chǎn)生方式是以一高頻的取樣訊號來計算訊號Π的 高準(zhǔn)位時脈數(shù)目及低準(zhǔn)位時脈數(shù)目，并據(jù)以復(fù)制產(chǎn)生訊號f2。在時段T2中，訊號處理器20 的輸出訊號消失或呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)(例如因環(huán)境光太弱或因使用者變換位置)，此時延遲 鎖定回路32的輸出訊號仍維持先前的頻率。在時段T3中，訊號處理器20的輸出訊號改變 為第二種穩(wěn)定狀態(tài)(例如60Hz)，此時延遲鎖定回路32經(jīng)數(shù)個周期確定新的狀態(tài)后，便也產(chǎn) 生對應(yīng)頻率的訊號f2。延遲鎖定回路32的狀態(tài)機(jī)(state machine)如圖11所示，于狀態(tài)SO中，延遲鎖定 回路32處于惰態(tài)(idle)，當(dāng)高準(zhǔn)位時脈數(shù)目(Cnt_high)及低準(zhǔn)位時脈數(shù)目(Cnt_loW)皆 不為0時，表示接收到訊號fl，此時進(jìn)入狀態(tài)Si，產(chǎn)生輸出訊號f2。當(dāng)(Cnt_high)或(Cnt_ low)有變化時，進(jìn)入狀態(tài)S2，此時為不穩(wěn)定狀態(tài)，但仍維持以先前的頻率來輸出訊號f2。在 狀態(tài)S2中，若(CntJiigh)和(Cnt_low)恢復(fù)原本的值，則延遲鎖定回路32回到狀態(tài)Sl ； 若(Cnt_high)或(Cnt_loW)為0，表示訊號fl消失了，則進(jìn)入狀態(tài)S3，但仍維持以先前的 頻率輸出訊號f2。在狀態(tài)S3中，若(CntJiigh)和(Cnt_loW)皆不為0，表示訊號fl又出 現(xiàn)了，此時延遲鎖定回路32回到狀態(tài)S2。在狀態(tài)S2中，若(CntJiigh)和(Cnt_loW)穩(wěn)定 地連續(xù)多次維持新的值，則延遲鎖定回路32進(jìn)入狀態(tài)S4，將訊號f2改變?yōu)樾碌念l率，并再 回到狀態(tài)Si，在新的頻率下操作。
與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明不但可以自動偵測去除環(huán)境光中的閃爍，便利攜帶式機(jī) 器的使用，更可達(dá)成多部攝影機(jī)的同步或鎖定(Linelock)，因此顯較現(xiàn)有技術(shù)為進(jìn)步。以上已針對較佳實施例來說明本發(fā)明，只是以上所述，僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易 于了解本發(fā)明的內(nèi)容，并非用來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。在本發(fā)明的相同精神下，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以思及各種等效變化。例如，圖標(biāo)由單一電路完成的功能，可以分開改由多個硬件 電路或軟件來完成。又如，圖2實施例中，除輸出時脈CLK外，可另外亦從訊號處理器20輸 出切換訊號。因此，以上種種，及其它各種等效變化，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種自動偵測去除閃爍的裝置，其特征在于，包含光偵測器，偵測環(huán)境光并產(chǎn)生電訊號；以及訊號處理器，與該光偵測器耦接，根據(jù)光偵測器所產(chǎn)生的電訊號，得出環(huán)境光的閃爍頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的自動偵測去除閃爍的裝置，其中，還包含時脈產(chǎn)生器，與該訊號 處理器耦接，根據(jù)訊號處理器的輸出訊號，產(chǎn)生與環(huán)境光閃爍頻率相關(guān)的時脈。
3. 如權(quán)利要求1所述的自動偵測去除閃爍的裝置，其中，該訊號處理器包括放大器， 將光偵測器所產(chǎn)生的電訊號予以放大。
4.如權(quán)利要求3所述的自動偵測去除閃爍的裝置，其中，該訊號處理器還包括濾波器， 對放大后的訊號進(jìn)行濾波處理。
5.如權(quán)利要求3所述的自動偵測去除閃爍的裝置，其中，該訊號處理器還包括模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換電路，對放大后的訊號進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。
6.如權(quán)利要求5所述的自動偵測去除閃爍的裝置，其中，該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路包括單 一比較器。
7.如權(quán)利要求2所述的自動偵測去除閃爍的裝置，其中，該時脈產(chǎn)生器包括延遲鎖定 回路，根據(jù)訊號處理器輸出訊號的頻率，產(chǎn)生一個穩(wěn)定頻率的訊號。
8.如權(quán)利要求7所述的自動偵測去除閃爍的裝置，其中，該時脈產(chǎn)生器還包括除頻電 路，與該延遲鎖定回路耦接，以對延遲鎖定回路輸出的訊號進(jìn)行除頻。
9.一種自動偵測去除閃爍的方法，其特征在于，包含偵測環(huán)境光并產(chǎn)生對應(yīng)的電訊號；根據(jù)該電訊號的頻率，得出環(huán)境光的閃爍頻率；以及根據(jù)環(huán)境光的閃爍頻率，去除一影像擷取裝置所擷取影像中的閃爍。
10.如權(quán)利要求9所述的自動偵測去除閃爍的方法，其中，還包含產(chǎn)生與環(huán)境光閃爍 頻率相關(guān)的時脈。
11.如權(quán)利要求9所述的自動偵測去除閃爍的方法，其中，該得出環(huán)境光閃爍頻率的步 驟包括對該電訊號進(jìn)行濾波處理。
12.如權(quán)利要求11所述的自動偵測去除閃爍的方法，其中，該得出環(huán)境光閃爍頻率的 步驟還包括在濾波處理前，放大該電訊號。
13.如權(quán)利要求11所述的自動偵測去除閃爍的方法，其中，該得出環(huán)境光閃爍頻率的 步驟還包括對該電訊號進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。
14.如權(quán)利要求10所述的自動偵測去除閃爍的方法，其中，該產(chǎn)生與環(huán)境光閃爍頻率 相關(guān)的時脈的步驟包括以一取樣頻率對該環(huán)境光閃爍頻率進(jìn)行取樣，并復(fù)制該頻率而產(chǎn) 生一個具有穩(wěn)定頻率的訊號。
15.如權(quán)利要求14所述的自動偵測去除閃爍的方法，其中，該產(chǎn)生與環(huán)境光閃爍頻率 相關(guān)的時脈的步驟還包括對該具有穩(wěn)定頻率的訊號進(jìn)行除頻。全文摘要
本發(fā)明提出一種自動偵測去除閃爍的裝置與相關(guān)方法。裝置包含光偵測器，偵測環(huán)境光并產(chǎn)生電訊號；以及訊號處理器，與該光偵測器耦接，根據(jù)光偵測器所產(chǎn)生的電訊號，得出環(huán)境光的閃爍頻率。較佳地，該自動偵測去除閃爍的裝置更包含時脈產(chǎn)生器，與該訊號處理器耦接，根據(jù)訊號處理器的輸出訊號，產(chǎn)生與環(huán)境光閃爍頻率相關(guān)的時脈。
文檔編號H04N5/235GK101895691SQ20091014112
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者李敬洲, 林俊煌, 洪尚銘, 藍(lán)正豐, 許浩銘, 黃健騰 申請人:奇高電子股份有限公司