[发明专利]曝光时间调整方法和装置以及应用此装置的摄像头

说明书

【技术领域】

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及曝光时间调整方法和装置。

【背景技术】

随着摄像头在社会生活和家庭娱乐等领域的广泛运用，摄像头涉及的技术也经历着日新月异的发展。摄像头一般采用行曝光的方式，即不同行的图像是在不同的时刻曝光采集得到的。日常使用的灯多是采用幅度周期变化的交流电供电，所产生的亮度功率也是周期波动变化的。因此，当行曝光时间不是灯光功率周期的整数倍时，便会由于不同行接收到的光能不同，发生不同行亮度的明暗变化，从而在图像中形成明暗条纹，这种现象称为闪烁(flicker)现象。

在实际中，为了消除闪烁现象，只需设定摄像头的曝光时间为供电电压功率的周期的整数倍即可。例如，如果摄像头实施环境的供电频率是50Hz，电压功率的周期就是1/100秒，则设定摄像头的曝光时间是1/100秒的整数倍即可；如果摄像头实施环境的供电频率是60Hz，电压功率的周期就是1/120秒，则设定曝光时间是1/120秒的整数倍即可。但是，不同国家的地区的供电频率是不同的，有的国家的供电频率是60Hz，而有的国家的供电频率是50Hz，所以，无法设定一个固定的曝光时间，使得摄像头在所有国家和地区使用时都不会产生闪烁现象。

现在的消除摄像头闪烁现象的方法中，主要分为两个步骤：步骤一，对摄像头设定一个任意的初始曝光时间，然后检测摄像头采集的图像是否存在闪烁现象；步骤二，如果存在闪烁现象，则调整该摄像头的曝光时间。例如：首先设定摄像头的曝光时间为1/100的整数倍或者1/120的整数倍，然后，判断图像中是否存在闪烁现象，如果不存在，则证明当前的曝光时间是电压功率的整数倍，保持当前的曝光时间不变，如果存在闪烁现象，则认为当前的曝光时间不是电压功率的整数倍，则调整曝光时间为另外一个值。

其中判定图像中是否存在闪烁的方法一般采用基于相邻帧作差的方法，在当前设定的曝光时间的情况下，取当前连续两帧图像的对应行的像素的差值，然后根据这些差值的特性，判定当前帧图像是否存在闪烁现象，例如本发明人的申请号为200710065229.3、授权公告号为CN 100562072C的中国专利《一种消除摄像头图像的方法、装置及一种摄像头》中所述的方法。这种基于帧差的方法在摄像头静止情况下，以及视场中没有大范围运动物体时，能够取得较好的效果。但是，当摄像头运动时，由于获得的差值是图像变化和光能变化同时引起的亮度变化的叠加，而且图像变化的强度要远远大于光能变化的强度，因此，采用这种基于帧差的方法必然会产生较大误差，准确度低。此外，当视场中存在大范围运动物体时，运动物体造成的图像变化也会大于闪烁本身引起的图像亮度变化。因而上述方法只适用于静止摄像头简单场景。

因此，有必要提出一种新的技术方案来解决上述缺点。

【发明内容】

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

本发明的一个目的在于提供一种图像闪烁检测方法及装置，其可以精确地判定图像中是否存在闪烁现象。

本发明的另一个目的在于提供一种摄像头曝光时间调整方法及装置，其可以根据权重比较来自适应调整摄像头的曝光时间。

本发明的再一个目的在于提供一种摄像头，其可以自动适应环境灯光而调整曝光时间。

为了达到本发明的目的，根据本发明的一方面，本发明提供了一种图像闪烁检测方法，其包括：采集当前帧图像和先前帧图像；判断所述当前帧图像和先前帧图像之间的亮度值变化是否达到预定阀值，如果所述亮度值变化达到了预定阀值，获取所述当前帧图像和先前帧图像的特征点；根据所述特征点确定所述当前帧图像和先前帧图像的仿射变换矩阵的参数；采用所述仿射变换矩阵对先前帧图像进行仿射变换得到变换图像；和利用当前帧图像和变换图像确定是否存在闪烁现象。