一种DC‑IRIS光圈驱动及快速校正方法技术

本发明专利技术公开了一种DC‑IRIS光圈驱动及快速校正方法，所述光圈内置于变焦镜头中；光圈在DC电机驱动下实现打开和闭合，光圈中内置用于检测光圈开度的霍尔传感器；电机驱动受嵌入式主控制器控制；所述嵌入式主控制器中设有亮度统计模块；包括以下步骤：校正电机零点、校正电机极点、校正中间点、拟合曲线。本发明专利技术经过实际大量的对比测试，通过3点快速校正光圈映射PIRIS驱动步数，能够较好的实现ISP控制模块的AE控制策略的匹配，能够较好的保证AE系统的稳定裕度，提升整体的图像控制效果。

A DC IRIS aperture drive and fast correction method

The invention discloses a DC IRIS aperture drive and fast correction method, the aperture in the zoom lens aperture; implementation of open and closed in DC motor drive, built-in aperture for detecting aperture open Holzer sensor of the motor is driven by the main controller; embedded control; with the embedded main brightness statistics module the controller includes the following steps: curve fitting; motor, motor pole zero correction correction, correction, intermediate point. Through a lot of comparative tests, the 3 points quickly calibrate the PIRIS driving steps to achieve the matching of the AE control strategy of the ISP control module, which can better guarantee the stability margin of the AE system and enhance the overall image control effect.

【技术实现步骤摘要】
一种DC-IRIS光圈驱动及快速校正方法
本专利技术涉及图像采集
，具体是一种DC-IRIS光圈驱动及快速校正方法。
技术介绍
目前市面上的绝大部分主流的图像处理器只能驱动简单的PRIS光圈设备，而无法实现对DC-IRIS自动光圈的精确控制，然而市面上一部分的一体化机芯镜头基本上都是DC-IRIS光圈，由于无法接入图像处理系统的SDK接口模块，导致曝光系统的自动曝光算法复杂化，同时增加设备故障的不确定性。实际摄像机产品工业化生产中，根据每个镜头的不同，步进电机的位置0和最大值可以自由映射，具体情况需要适当考虑不同的应用场合的精度问题以及处理器本身的运算性能。传统的DC-IRIS光圈驱动器通过磁霍尔的位置信息的采样，通过内部PID控制模块的反馈回路，同时增加大量的前置后置滤波器设计，控制结构相对复杂，导致目前主流的嵌入式AE曝光模块很难精准较好的进行光圈控制逻辑。
技术实现思路
本专利技术的提出，基于目前市面上主流的图像处理器，如Hi35xx系列处理器，通过DC-IRIS驱动IC芯片,将DC-IRIS的位置映射为PIRIS步进驱动光圈的绝对位置步数。本专利技术是按照以下技术方案实现的。一种DC-IRIS光圈驱动方法，所述光圈内置于变焦镜头中；光圈中内置用于检测光圈开度的霍尔传感器；光圈在DC电机驱动电路作用下实现打开和闭合，电机驱动电路包括为霍尔传感器供电的电流源；霍尔传感器输出端连接增益放大器，增益放大器连接补偿DAC，增益放大器输出端连接ADC模块；ADC模块输出端连接第二低通滤波器；所述电机驱动电路中还设有嵌入式主控制器，所述嵌入式主控制器中设有亮度统计模块，嵌入式主控制器还连接第一低通滤波器；所述第一低通滤波器和第二低通滤波器输出端连接PID控制电路；PID控制电路输出端连接PWM驱动器；PWM驱动器输出端连接用于驱动电机的H桥电路。一种DC-IRIS光圈快速校正方法，包括以下步骤：A、校正电机零点step0对应的霍尔值Xstep0：将光圈完全关闭，主控制器读取霍尔传感器的数值D1；将光圈缓慢打开，实时读取霍尔传感器的数值D2，待D2-D1>3时，将当前D2的数值赋予Xstep0；B、校正极点对应的Step1024对应的霍尔值为Xstep1024：将光圈调整为手动模式，调整变焦镜头的焦距为一倍变倍，主控制器读取亮度统计模块的输出值至不再变化，记录该输出值为D3，读取霍尔传感器的数值D4；将当前D4的数值赋予Xstep1024；C、校正中间点对应的霍尔值为Xstep512：将光圈调整为手动模式，调整变焦镜头的焦距为一倍变倍，控制光圈缓慢闭合至亮度统计模块的输出值为D3/2;读取霍尔传感器的数值D5；将当前D4的数值赋予Xstep512；D、绘制两段曲线，分别对应区间Xstep0~Xstep512和区间Xstep512~Xstep1024，曲线方程对应式（1）、（2）：Y=512*(X-Xstep0)/（Xstep512-Xstep0）………………(1)Y=512*(X-Xstep512)/（Xstep1024-Xstep512）…………(2)其中：X为驱动器磁霍尔位置ADC值；Y为对应的映射电机步数。所述ADC模块的采样精度为10bit。所述PID控制电路内包括前置滤波器和后置滤波器。本专利技术获得了如下有益效果。本专利技术实现较好的接入图像处理系统的自身的曝光处理系统，能够大幅提升自动曝光参数的稳定可靠性。实际大量的对比测试，通过3点快速校正光圈映射PIRIS驱动步数，能够较好的实现ISP控制模块的AE控制策略的匹配，能够较好的保证AE系统的稳定裕度，提升整体的图像控制效果。附图说明图1是本专利技术中霍尔值与光圈通光孔大小的理论对应曲线。具体实施方式以下参照附图及实施例对本专利技术进行进一步的技术说明。如图1所示，一种DC-IRIS光圈驱动方法，所述光圈内置于变焦镜头中；光圈中内置用于检测光圈开度的霍尔传感器；光圈在DC电机驱动电路作用下实现打开和闭合，电机驱动电路包括为霍尔传感器供电的电流源；霍尔传感器输出端连接增益放大器，增益放大器连接补偿DAC，增益放大器输出端连接ADC模块；ADC模块输出端连接第二低通滤波器；所述电机驱动电路中还设有嵌入式主控制器，所述嵌入式主控制器中设有亮度统计模块，嵌入式主控制器还连接第一低通滤波器；所述第一低通滤波器和第二低通滤波器输出端连接PID控制电路；PID控制电路输出端连接PWM驱动器；PWM驱动器输出端连接用于驱动电机的H桥电路。一种DC-IRIS光圈快速校正方法，包括以下步骤：A、校正电机零点step0对应的霍尔值Xstep0：将光圈完全关闭，主控制器读取霍尔传感器的数值D1；将光圈缓慢打开，实时读取霍尔传感器的数值D2，待D2-D1>3时，将当前D2的数值赋予Xstep0；B、校正极点对应的Step1024对应的霍尔值为Xstep1024：将光圈调整为手动模式，调整变焦镜头的焦距为一倍变倍，主控制器读取亮度统计模块的输出值至不再变化，记录该输出值为D3，读取霍尔传感器的数值D4；将当前D4的数值赋予Xstep1024；C、校正中间点对应的霍尔值为Xstep512：将光圈调整为手动模式，调整变焦镜头的焦距为一倍变倍，控制光圈缓慢闭合至亮度统计模块的输出值为D3/2;读取霍尔传感器的数值D5；将当前D4的数值赋予Xstep512；D、绘制两段曲线，分别对应区间Xstep0~Xstep512和区间Xstep512~Xstep1024，曲线方程分别对应式（1）、（2）：Y=512*(X-Xstep0)/（Xstep512-Xstep0）………………(1)Y=512*(X-Xstep512)/（Xstep1024-Xstep512）…………(2)其中：X为驱动器磁霍尔位置ADC值；Y为对应的映射电机步数。所述ADC模块的采样精度为10bit。所述PID控制电路内包括前置滤波器和后置滤波器。由于光圈的位置大小可细分为1024等分，在生产过程中的校验非常耗时，不利于生产的批量化处理，如果校验不充分，会导致光圈控制不平滑，图像曝光系统容易出现不稳定的现象。本方法提出，通过图像的曝光量的统计直方图分析，基于校正光圈的零，极点，以及光圈位置中间参考点，结合厂家提供的光圈曲线的变化大小，能够快速虚拟化出一条接近实际的光圈曲线图。从而大幅提升生产校验效率。目前主流的镜头的光圈通光孔径大小和HALL值经实际对比测试，可以近似拟定如下曲线，HALL值为检测电压（mV）。实际大量的对比测试，通过3点快速校正光圈映射PIRIS驱动步数，能够较好的实现ISP控制模块的AE控制策略的匹配，能够较好的保证AE系统的稳定裕度，提升整体的图像控制效果。光圈3点快速校正后，对曲线进行相应的快速标定，从而线性映射到磁霍尔反馈的电压信息，根据自动校正出的数值，结合厂家给的光圈对应的面积值，形成光圈校正曲线，如附图1所示，直线AB、直线BC即为所求的校正曲线。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC‑IRIS光圈驱动方法，所述光圈内置于变焦镜头中；光圈中内置用于检测光圈开度的霍尔传感器；其特征在于，光圈在DC电机驱动电路作用下实现打开和闭合，电机驱动电路包括为霍尔传感器供电的电流源；霍尔传感器输出端连接增益放大器，增益放大器连接补偿DAC，增益放大器输出端连接ADC模块；ADC模块输出端连接第二低通滤波器；所述电机驱动电路中还设有嵌入式主控制器，所述嵌入式主控制器中设有亮度统计模块，嵌入式主控制器还连接第一低通滤波器；所述第一低通滤波器和第二低通滤波器输出端连接PID控制电路；PID控制电路输出端连接PWM驱动器；PWM驱动器输出端连接用于驱动电机的H桥电路。

【技术特征摘要】
1.一种DC-IRIS光圈驱动方法，所述光圈内置于变焦镜头中；光圈中内置用于检测光圈开度的霍尔传感器；其特征在于，光圈在DC电机驱动电路作用下实现打开和闭合，电机驱动电路包括为霍尔传感器供电的电流源；霍尔传感器输出端连接增益放大器，增益放大器连接补偿DAC，增益放大器输出端连接ADC模块；ADC模块输出端连接第二低通滤波器；所述电机驱动电路中还设有嵌入式主控制器，所述嵌入式主控制器中设有亮度统计模块，嵌入式主控制器还连接第一低通滤波器；所述第一低通滤波器和第二低通滤波器输出端连接PID控制电路；PID控制电路输出端连接PWM驱动器；PWM驱动器输出端连接用于驱动电机的H桥电路。2.一种DC-IRIS光圈快速校正方法，其特征在于，包括以下步骤：A.校正电机零点step0对应的霍尔值Xstep0：将光圈完全关闭，主控制器读取霍尔传感器的数值D1；将光圈缓慢打开，实时读取霍尔传感器的数值D2，待D2-D1>3时，将当前D2的数值赋予Xstep0；B.校正极点对应的Step1024对应的霍尔值为Xstep1024：将光圈调整为手动模式，调...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉东，吕增良，
申请(专利权)人：天津汇讯视通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12