一種高清相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法以及一種高清相機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域，特別涉及一種高清相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法以及一種高清相機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著平安城市建設(shè)的推進(jìn)，智能交通行業(yè)呈現(xiàn)迅猛發(fā)展之勢，在智能交通行業(yè)中，由于需要拍攝移動(dòng)物體，如車輛，并需要對(duì)移動(dòng)物體的特征信息，如車牌和車身顏色等進(jìn)行識(shí)別，因此對(duì)交通智能相機(jī)提出了很高的要求。
[0003]具體來說，對(duì)交通智能相機(jī)的要求可包括:
[0004]I)具有瞬間凝固功能，從而使得移動(dòng)物體的變形盡量小；
[0005]2)由于需要對(duì)移動(dòng)物體的特征信息進(jìn)行識(shí)別，因此拍攝出的圖像需要具有比較好的亮度和品質(zhì)，相應(yīng)地，需要有比較好的補(bǔ)光。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，交通智能相機(jī)可采用電荷稱合元件(CO), Charge Coupled Device)傳感器(Sensor)加發(fā)光二極管(LED, Light Emitting D1de)燈進(jìn)行補(bǔ)光的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0007]圖1為現(xiàn)有CXD Sensor的曝光方式和LED燈的補(bǔ)光方式示意圖。如圖1所示，CXD Sensor采用的是全局曝光方式，圖像中的所有像素同時(shí)曝光開始和結(jié)束，并通過垂直電荷I禹合元件(VCO), vertical Charge Coupled Device)方式將像素電荷搬移出來,可以采用具有一定占空比的LED燈來進(jìn)行補(bǔ)光；假設(shè)每幀圖像的讀出時(shí)間(Tf)為40ms，即CXDSensor的幀率為25fps，曝光時(shí)間(Ts)為5ms，那么，可采用占空比為12.5%，點(diǎn)亮?xí)r間為5ms，低亮?xí)r間為35ms的LED燈來為各幀圖像進(jìn)行補(bǔ)光，N表示第N幀圖像。
[0008]采用上述方式后，將使得移動(dòng)物體的變形很小，而且可以獲取比較好的圖像亮度和品質(zhì)。
[0009]但是，(XD Sensor受到制作工藝限制，成本一直居高不下，從而使得采用(XDSensor的交通智能相機(jī)的價(jià)格過高,進(jìn)而限制了其大規(guī)模普及。
[0010]為此，現(xiàn)有技術(shù)中又提出了另外一種交通智能相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式，即采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor) Sensor 加常亮 LED 燈進(jìn)行補(bǔ)光的方式。
[0011]圖2為現(xiàn)有CMOS Sensor的曝光方式示意圖。如圖2所示，CMOS Sensor采用卷簾快門(Rolling shutter)的曝光方式，即清除電荷和讀出電荷同時(shí)工作，對(duì)于每行像素，清除電荷的起始工作時(shí)間(Reset line)和讀出電荷的起始工作時(shí)間(read line)的時(shí)間差即為曝光時(shí)間(shutter);針對(duì)這種曝光方式，補(bǔ)光時(shí)通常補(bǔ)整幀圖像，以保證整幀圖像都是均勻補(bǔ)光。
[0012]但是,上述方式在實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)存在一定的問題,如:由于補(bǔ)光燈一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)，因此容易造成補(bǔ)光燈功耗大、熱量大，極易損壞，從而影響補(bǔ)光效果；而且，以CMOSSensor的巾貞率為30fps為例，由于采用Rolling shutter的曝光方式,每巾貞圖像的最上方的讀出時(shí)間和最下方的讀出時(shí)間之間的時(shí)間差將為一幀圖像的讀出時(shí)間，即時(shí)間差T=l/30s=33.3ms，時(shí)間差非常大，從而導(dǎo)致移動(dòng)物體的變形很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高清相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法以及一種高清相機(jī)，具有較好的補(bǔ)光效果，且能夠減少移動(dòng)物體的變形和降低實(shí)現(xiàn)成本。
[0014]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0015]一種高清相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，包括:
[0016]高幀率互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器CMOS Sensor進(jìn)行圖像拍攝；
[0017]針對(duì)所拍攝的圖像，每間隔連續(xù)M幀圖像，則利用具有一定占空比的、處于點(diǎn)亮狀態(tài)的輔助光源，對(duì)連續(xù)N幀圖像進(jìn)行圖像補(bǔ)光；
[0018]其中，所述M為O或正整數(shù)，所述N為正整數(shù)。
[0019]一種高清相機(jī)，包括:高幀率互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器CMOS Sensor和輔助光源；
[0020]所述高幀率CMOS Sensor，用于進(jìn)行圖像拍攝；并針對(duì)所拍攝的圖像，每間隔連續(xù)M幀圖像，則利用具有一定占空比的、處于點(diǎn)亮狀態(tài)的輔助光源，對(duì)連續(xù)N幀圖像進(jìn)行圖像補(bǔ)光；所述M為O或正整數(shù)，所述N為正整數(shù)。
[0021]可見，采用本發(fā)明所述方案，采用高幀率CMOS Sensor進(jìn)行圖像拍攝，從而使得每幀圖像的最上方的讀出時(shí)間和最下方的讀出時(shí)間之間的時(shí)間差很小，進(jìn)而使得移動(dòng)物體的變形很??；而且，可間隔性地從高幀率CMOS Sensor拍攝到的圖像中選出部分圖像，并利用具有一定占空比的、處于點(diǎn)亮狀態(tài)的輔助光源來對(duì)選出的圖像進(jìn)行補(bǔ)光，對(duì)于輔助光源來說，其可僅在需要進(jìn)行補(bǔ)光時(shí)才處于點(diǎn)亮狀態(tài)，其它時(shí)間則可處于低亮狀態(tài)，即無需一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)，從而延長了輔助光源的使用壽命等，避免了其過早損壞，進(jìn)而提高了補(bǔ)光效果；另外，本發(fā)明所述方案采用常用的、Rolling shutter曝光方式的CMOS Sensor,實(shí)現(xiàn)成本較低。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有CXD Sensor的曝光方式和LED燈的補(bǔ)光方式示意圖。
[0023]圖2為現(xiàn)有CMOS Sensor的曝光方式示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明高清相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法實(shí)施例的流程圖。
[0025]圖4為本發(fā)明所述補(bǔ)光方式第一示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明所述補(bǔ)光方式第二示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明所述補(bǔ)光方式第三示意圖。
[0028]圖7為本發(fā)明所述補(bǔ)光方式第四示意圖。
[0029]圖8為本發(fā)明所述補(bǔ)光方式第五示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0031]圖3為本發(fā)明高清相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法實(shí)施例的流程圖。如圖3所示，包括:
[0032]步驟31:高幀率CMOS Sensor進(jìn)行圖像拍攝。
[0033]所述高巾貞率CMOS Sensor通常是指米用逐行倒相(PAL, Phase Alternating Line)制式時(shí)，巾貞率大于或等于50fps的CMOS Sensor,或指采用國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(NTSC,Nat1nal Televis1n Standards Committee)制式時(shí)，巾貞率大于或等于 60fps 的 CMOSSensor。具體采用哪種幀率可根據(jù)實(shí)際需要而定。
[0034]步驟32:針對(duì)所拍攝的圖像，每間隔連續(xù)M幀圖像，則利用具有一定占空比的、處于點(diǎn)亮狀態(tài)的輔助光源，對(duì)連續(xù)N幀圖像進(jìn)行圖像補(bǔ)光。
[0035]M為O或正整數(shù)，N為正整數(shù)，具體取值均可根據(jù)實(shí)際需要而定。
[0036]較佳地,所述輔助光源為LED燈。
[0037]在實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)所拍攝的每幀圖像，通常只會(huì)關(guān)注部分區(qū)域信息，進(jìn)而，可只對(duì)每幀圖像中的關(guān)注區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)光，而不必對(duì)整幀圖像進(jìn)行補(bǔ)光。具體地，每幀圖像中的關(guān)注區(qū)域的確定，可以人為根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景和經(jīng)驗(yàn)確定，或根據(jù)視頻分析結(jié)果，如根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測算法，獲取目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)區(qū)域范圍，從而確定關(guān)注區(qū)域，或根據(jù)輔助光源實(shí)際可照亮范圍確定關(guān)注區(qū)域等。
[0038]也就是說，每幀圖像中真正需要補(bǔ)光的區(qū)域可以僅為幾行，而不是整幀圖像區(qū)域，即有:τ/τ’ < 1，其中，T表示每幀圖像中的關(guān)注區(qū)域的補(bǔ)光時(shí)間，Τ’表示整幀圖像區(qū)域的補(bǔ)光時(shí)間，即整幀圖像的讀出時(shí)間；iT/T’ ^ I時(shí)，表示對(duì)整幀圖像區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)光。
[0039]本發(fā)明所述方案中，在對(duì)每幀圖像中的關(guān)注區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)光時(shí)，可以根據(jù)輔助光源的點(diǎn)亮?xí)r間，僅采用一個(gè)輔助光源來進(jìn)行補(bǔ)光，也可以采用多個(gè)輔助光源來進(jìn)行補(bǔ)光，還可以采用一個(gè)輔助光源中的多個(gè)子光源來進(jìn)行補(bǔ)光。即:
[0040]I)利用一個(gè)輔助光源，對(duì)每幀圖像中的關(guān)注區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)光；
[0041]2)利用P個(gè)輔助光源，通過交替點(diǎn)亮的方式，對(duì)每幀圖像中的關(guān)注區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)光；
[0042]P為大于I的正整數(shù)，P個(gè)輔助光源的點(diǎn)亮?xí)r間可以相同，也可以不同；較佳地，P個(gè)輔助光源中的每個(gè)輔助光源的點(diǎn)亮?xí)r間均相同；
[0043]3)利用一個(gè)輔助光源中包括的P個(gè)子光源(如一個(gè)輔助光源中包括P個(gè)燈珠，每個(gè)燈珠即為一個(gè)子光源)，通過交替點(diǎn)亮的方式，對(duì)每幀圖像中的關(guān)注區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)光；
[0044]同樣，P為大于I的正整數(shù)，P個(gè)子光源的點(diǎn)亮?xí)r間可以相同，也可以不同；較佳地，P個(gè)子光源中的每個(gè)子光源的點(diǎn)亮?xí)r間均相同。
[0045]具體采用上述哪種方式可根據(jù)實(shí)際需要而定。
[0046]圖4為本發(fā)明所述補(bǔ)光方式第一不意圖。
[0047]如圖4所示，假設(shè)M的取值為1，N的取值為1，即每間隔I幀圖像，則對(duì)I幀圖像進(jìn)行補(bǔ)光；為便于表述，按照從左到右的順序，將各幀圖像依次編號(hào)為0、1、2、3……，其中，需要補(bǔ)光的圖像為:圖像O、圖像2、圖像4……；
[0048]假設(shè)高幀率CMOS Sensor的幀率為lOOfps，那么，每幀圖像的讀