[发明专利]具有LED闪烁抑制的WDR成像

说明书

在WDR成像的方法(200)中，为图像传感器的第一帧和第二帧设置(201)曝光时间ET，以通过将第二ET设置成1/PWM频率以生成第二较长ET像素数据PD来避免使第二帧饱和，所述PWM频率应用于照亮场景的LED。所述第一帧具有第一PD和＜所述第二ET的第一ET。根据满阱容量计算(202)高和低强度阈值。获得(203)所述场景的来源于所述图像传感器的原始图像信号。通过将所述第一帧强度值和所述第二帧强度值与所述高和低阈值比较以确定所述第一PD是否是闪烁数据来检测(204)闪烁。通过根据用于每一像素的所述第一PD和所述第二PD选择权重，包含增加用于闪烁的所述第二PD的权重，来执行(205)WDR合并。根据所述经加权WDR合并形成(206)最终图像。

技术领域

本发明涉及宽动态范围(WDR)图像处理。

背景技术

一些下一代光电检测器提供WDR输出并因此考虑WDR图像传感器。当例如来自WDR图像传感器的拍摄图像由于场景的照明强度的显著差异而包含具有亮区的一些像素和具有暗区的某些其它像素时，不可获得清楚地展示亮区和暗区的特征的场景的图像，即使在适当地调整曝光时间和光圈时也是如此。高动态范围(HDR)成像是一种成像技术，其组合来自具有相同图片(场景)的不同曝光时间、光圈、快门速度和/或灵敏度的多个帧(或曝光)的像素与来自用于最终图像中的每一帧的一些像素，以涵盖整个帧集合的亮度范围，大体上使得获得的图片覆盖人眼将覆盖的相同动态范围。WDR成像是相机行业所使用的术语，是指HDR成像，其中如本文所使用，WDR成像还指HDR成像。

在操作发光二极管(LED)灯泡时，脉冲宽度调制(PWM)使互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器周期性地错过采样信号的一部分。效果是如在相机输出中看到的来自LED灯泡的光呈现为在接通(ON)与关断(OFF)电平之间振荡，包含部分接通(ON)，其中可能呈现一种颜色。此效果被称作“闪烁”且是CMOS传感器技术的局限性。

包含汽车相机的大部分相机系统是基于CMOS图像传感器。LED照明也在车灯、道路标志和交通标志中变得普遍。虽然相机无处不在，但闪烁问题仍未得到解决。由于从LED灯泡捕获光所需相对较短的积分时间，因此WDR成像使得避免闪烁变得更具挑战性。WDR是对安全性至关重要或要求高图像质量的相机系统的关键要求。

传统的闪烁抑制包含设置对最小曝光时间的约束以避免饱和。在所述技术的缺点中，场景中的亮区域需要短的曝光时间，并且对曝光时间的设置约束导致这些像素过度曝光。这致使动态范围的损失。即使LED灯泡不在正在成像的当前场景中，也会存在此约束。因此，即使在不需要闪烁抑制时，所述闪烁抑制技术也会导致动态范围的永久性损失。

另一种闪烁抑制方法使用合并后图像处理来在输入合并图像后人为地去除闪烁。所述合并后方法的劣势包含伪影和对图像质量的其它副效应，且不能够区分闪烁引起的振荡和场景中发生的实际振荡(例如，转向信号、救护车信号等)。

发明内容

在WDR成像的所描述的实例中，为图像传感器的第一帧和第二帧设置曝光时间(ET)，以通过将第二ET设置成1/PWM频率以生成第二较长ET像素数据(PD)来避免使第二帧饱和，所述PWM频率应用于照亮场景的LED。所述第一帧具有第一PD和＜所述第二ET的第一ET。根据满阱容量计算高和低强度阈值。获得所述场景的来源于所述图像传感器的原始图像信号。通过将所述第一帧强度值和所述第二帧强度值与所述高和低阈值比较以确定第一PD是否是闪烁数据来检测闪烁。通过根据用于每一像素的所述第一PD和所述第二PD选择权重，包含增加用于闪烁的所述第二PD的权重，来执行WDR合并。根据所述经加权WDR合并形成最终图像。

附图说明

图1是实施WDR成像的实例图像处理管线的框图表示，其中合并包含LED引起的闪烁抑制。

图2是根据实例实施例的展示WDR成像的实例方法中的步骤的流程图，其中WDR合并包含LED引起的闪烁抑制。