一种高清相机的实现方法以及一种高清相机技术

本发明专利技术公开了一种高清相机的实现方法以及一种高清相机：高帧率CMOS Sensor进行图像拍摄；针对所拍摄的图像，每间隔连续M帧图像，则利用具有一定占空比的、处于点亮状态的辅助光源，对连续N帧图像进行整帧图像补光；其中，M和N均为正整数。本发明专利技术所述方案具有较好的补光效果，且能够减少移动物体的变形和降低实现成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高清相机的实现方法以及一种高清相机：高帧率CMOS Sensor进行图像拍摄；针对所拍摄的图像，每间隔连续M帧图像，则利用具有一定占空比的、处于点亮状态的辅助光源，对连续N帧图像进行整帧图像补光；其中，M和N均为正整数。本专利技术所述方案具有较好的补光效果，且能够减少移动物体的变形和降低实现成本。【专利说明】一种高清相机的实现方法以及一种高清相机
本专利技术涉及智能交通领域，特别涉及一种高清相机的实现方法以及一种高清相机。
技术介绍
随着平安城市建设的推进，智能交通行业呈现迅猛发展之势，在智能交通行业中，由于需要拍摄移动物体，如车辆，并需要对移动物体的特征信息，如车牌和车身颜色等进行识别，因此对交通智能相机提出了很高的要求。 具体来说，对交通智能相机的要求可包括: I)具有瞬间凝固功能，从而使得移动物体的变形尽量小； 2)由于需要对移动物体的特征信息进行识别，因此拍摄出的图像需要具有比较好的亮度和品质，相应地，需要有比较好的补光。 现有技术中，交通智能相机可采用电荷稱合元件(CO), Charge Coupled Device)传感器(Sensor)加发光二极管(LED, Light Emitting D1de)灯进行补光的方式来实现。 图1为现有CXD Sensor的曝光方式和LED灯的补光方式示意图。如图1所示，CXD Sensor采用的是全局曝光方式，图像中的所有像素同时曝光开始和结束，并通过垂直电荷I禹合元件(VCO), vertical Charge Coupled Device)方式将像素电荷搬移出来,可以采用具有一定占空比的LED灯来进行补光；假设每帧图像的读出时间(Tf)为40ms，即CXDSensor的帧率为25fps，曝光时间(Ts)为5ms，那么，可采用占空比为12.5%，点亮时间为5ms，低亮时间为35ms的LED灯来为各帧图像进行补光，N表示第N帧图像。 采用上述方式后，将使得移动物体的变形很小，而且可以获取比较好的图像亮度和品质。 但是，(XD Sensor受到制作工艺限制，成本一直居高不下，从而使得采用(XDSensor的交通智能相机的价格过高,进而限制了其大规模普及。 为此，现有技术中又提出了另外一种交通智能相机的实现方式，即采用互补金属氧化物半导体(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor) Sensor 加常亮 LED 灯进行补光的方式。 图2为现有CMOS Sensor的曝光方式示意图。如图2所示，CMOS Sensor采用卷帘快门(Rolling shutter)的曝光方式，即清除电荷和读出电荷同时工作，对于每行像素，清除电荷的起始工作时间(Reset line)和读出电荷的起始工作时间(read line)的时间差即为曝光时间(shutter);针对这种曝光方式，补光时需要补整帧图像，以保证整帧图像都是均匀补光。 但是,上述方式在实际应用中也会存在一定的问题,如:由于补光灯一直处于点亮状态，因此容易造成补光灯功耗大、热量大，极易损坏，从而影响补光效果；而且，以CMOSSensor的巾贞率为30fps为例，由于采用Rolling shutter的曝光方式,每巾贞图像的最上方的读出时间和最下方的读出时间之间的时间差将为一帧图像的读出时间，即时间差T=l/30s=33.3ms，时间差非常大，从而导致移动物体的变形很大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种高清相机的实现方法以及一种高清相机，具有较好的补光效果，且能够减少移动物体的变形和降低实现成本。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的: 一种高清相机的实现方法，包括: 高帧率互补金属氧化物半导体传感器CMOS Sensor进行图像拍摄； 针对所拍摄的图像，每间隔连续M帧图像，则利用具有一定占空比的、处于点亮状态的辅助光源，对连续N帧图像进行整帧图像补光； 其中，所述M和N均为正整数。 一种高清相机，包括:高帧率互补金属氧化物半导体传感器CMOS Sensor和辅助光源； 所述高帧率CMOS Sensor，用于进行图像拍摄；并针对所拍摄的图像，每间隔连续M帧图像，则利用具有一定占空比的、处于点亮状态的辅助光源，对连续N帧图像进行整帧图像补光；其中，所述M和N均为正整数。 可见，采用本专利技术所述方案，采用高帧率CMOS Sensor进行图像拍摄，从而使得每帧图像的最上方的读出时间和最下方的读出时间之间的时间差很小，进而使得移动物体的变形很小；而且，间隔性地从高帧率CMOS Sensor拍摄到的图像中选出部分图像，并利用具有一定占空比的、处于点亮状态的辅助光源来对选出的图像进行补光，对于辅助光源来说，其可仅在需要进行补光时才处于点亮状态，其它时间则可处于低亮状态，即无需一直处于点亮状态，从而延长了辅助光源的使用寿命等，避免了其过早损坏，进而提高了补光效果；另外，本专利技术所述方案采用常用的、采用Rolling shutter曝光方式的CMOS Sensor,实现成本较低。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有CXD Sensor的曝光方式和LED灯的补光方式示意图。 图2为现有CMOS Sensor的曝光方式示意图。 图3为本专利技术高清相机的实现方法实施例的流程图。 图4为本专利技术所述辅助光源的补光方式第一示意图。 图5为本专利技术所述辅助光源的补光方式第二示意图。 图6为本专利技术所述辅助光源的补光方式第三示意图。 图7为本专利技术所述辅助光源的补光方式第四示意图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术所述方案作进一步的详细说明。 图3为本专利技术高清相机的实现方法实施例的流程图。如图3所示，包括: 步骤31:高帧率CMOS Sensor进行图像拍摄。 所述高帧率CMOS Sensor的帧率可为120fps或60fps等，具体采用哪种帧率可根据实际需要而定。 步骤32:针对所拍摄的图像，每间隔连续M帧图像，则利用具有一定占空比的、处于点亮状态的辅助光源，对连续N帧图像进行整帧图像补光。 M和N均为正整数，具体取值均可根据实际需要而定。 较佳地，在实际应用中，所述辅助光源可为LED灯。 图4为本专利技术所述辅助光源的补光方式第一示意图。 如图4所示，假设M的取值为3，N的取值为1，即每间隔3帧图像，则对I帧图像进行补光；为便于表述，按照从左到右的顺序，将各帧图像依次编号为0、1、2、3......； 假设高帧率CMOS Sensor的帧率为120fps，那么，每帧图像的读出时间为l/120s=8.33ms，相应地，可利用一个占空比为25%，点亮时间为8.33ms，低亮时间为25ms的辅助光源，来对待补光的图像进行补光；其中，辅助光源的占空比的确定方式为:N/ (Μ + N)=I/ (3 + I) = 25% ； 具体来说，在图像O的读出时间，由于需要对图像O进行补光，因此辅助光源处于点亮状态；在图像1、图像2和图像3的读出时间，由于不需要对图像1、图像2和图像3进行补光，因此辅助光源处于低亮状态；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高清相机的实现方法，其特征在于，包括：高帧率互补金属氧化物半导体传感器CMOS Sensor进行图像拍摄；针对所拍摄的图像，每间隔连续M帧图像，则利用具有一定占空比的、处于点亮状态的辅助光源，对连续N帧图像进行整帧图像补光；其中，所述M和所述N均为正整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张铧铧，徐鹏，王晓江，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33