一种图像传感器的黑电平校正方法技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器的黑电平校正方法，包括如下步骤：S01：采用高速校正模式依次对第一帧图像数据至第N帧图像数据进行校正，S02：采用低速校正模式依次对第N+1帧图像数据至第M帧图像数据进行校正，S03：重复步骤S01‑S02，直至所述图像产生模块产生的图像数据均被校正。本发明专利技术提供的一种图像传感器的黑电平校正方法，通过高速校正模式和低速校正模式的共同校正，可以有效校正有效像素区域中的黑电平，并且能够使得图像中偏色、闪烁现象得到改善。

A black level correction method of image sensor

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器的黑电平校正方法
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种图像传感器的黑电平校正方法。
技术介绍
在图像处理的过程中，通常会对CCD/CMOS图像传感器采集到的图像进行处理。然而当使用图像传感器采集图像时，由于传感器四个颜色通道的物理结构和工艺水平存在差异，并且因为曝光时间和滤光片的影响，导致图像传感器的四个颜色通道内产生的黑电平不一致，即使图像传感器在完全遮黑不感光的情况下，四个颜色通道也会因为ADC输出的影响产生差异。同时，图像传感器的工作温度、曝光时间、工作电压等因素也会影响四个通道的黑电平值，导致采集到的图像出现偏色和通透性差等不好的情况。所以，通常会对采集到的图像进行黑电平校正。传统的方法是在ASP模块对图像的黑电平区域(即不感光像素区域)不分通道去统计不带增益的黑电平像素的平均值，然后将平均值反馈给当前帧图像用于黑电平校正，这种方法的缺点在于当温度或者曝光发生变化的时候，黑电平会随之发生变化，这种变化并不是完全呈线性关系的，且温度越高图像信号和黑电平交叠越明显，表现为明显的暗噪声，这种情况下当前帧黑电平区域的像素平均值不能真正表征当前环境下的黑电平，容易产生较大的误差，所以图像在黑电平校正的过程中容易产生闪烁的现象。除此之外，还有方法设置调整步长和计算当前帧图像的校正目标阈值且设置为校正基准值，然后通过负反馈的方式使反馈值每一帧按照设置的调整步长逐渐调整到校正基准值，并同时反馈给当前帧图像用于黑电平校正，这种方法在一定程度上改善了由于校正值突变引起的图像画面闪烁现象，但是由于仅参考校正基准值，当这个值不准确时，容易引起图像产生偏色现象。这些方法首先在计算黑电平区域平均值时都忽略了各个通道之间的差异性，且都是在ASP模块进行处理，没有考虑图像传感器本身增益带来的影响，导致某个通道的黑电平校正不到位，容易引起图像产生偏色、闪烁或者校正过度等不好的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像传感器的黑电平校正方法，通过高速校正模式和低速校正模式的共同校正，可以有效校正有效像素区域中的黑电平，并且能够使得图像中偏色、闪烁现象得到改善。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种图像传感器的黑电平校正方法，用于在数字信号处理模块中进行黑电平校正；所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；包括如下步骤：S01：采用高速校正模式依次对第一帧图像数据至第N帧图像数据进行校正，其中，所述高速校正模式的具体校正方法为：将黑电平反馈值的平均值作为校正值；所述黑电平反馈值为该图像数据中黑电平区域的像素平均值；N为大于0的正整数；S02：采用低速校正模式依次对第N+1帧图像数据至第M帧图像数据进行校正，M为大于N的正整数；所述低速校正模式的具体校正方法包括为：S021：依次校正第N+1帧至第M-1帧图像数据，其校正值均为第N帧图像数据的校正值；S022：校正第M帧图像数据，若(DIFF＞TH0)且(DIFF＜TH1)，则：AFBM＝AFBM-1+△，并采用低速校正模式依次对M+1帧图像数据至第L帧图像数据进行校正；L为大于M的正整数；若(DIFF＜-TH0)且(DIFF＞-TH1)，则：AFBM＝AFBM-1-△，并采用低速校正模式依次对M+1帧图像数据至第L帧图像数据进行校正；若(DIFF＜TH0)且(DIFF＞-TH0)，则：AFBM＝AFBM-1，并采用低速校正模式依次对M+1帧图像数据至第L帧图像数据进行校正；若(DIFF＞TH1)或(DIFF＜-TH1)，则将第M帧图像数据重新定义为第一帧图像数据，返回步骤S01；其中，DIFF＝NFRAME_AVEM-AFBM-1，NFRAME_AVEM表示第N+1帧图像数据至第M帧黑电平反馈值的平均值；AFB_XM-1表示第N帧图像数据的校正值，AFBM表示第M帧图像数据的校正值；TH0表示校正值反映阈值；TH1表示低速到高速变化阈值；△表示校正值变化步距；S03：重复步骤S01-S02，直至所述图像产生模块产生的图像数据均被校正。进一步地，所述步骤S02中M等于2N，L等于2M。进一步地，所述高速校正模式的具体校正方法为：针对第P帧图像数据，若P＝2a，a为大于等于0的整数，则第P帧图像数据的校正值为第1帧至第P帧黑电平反馈值的平均值；若P≠2a，则第P帧图像数据的校正值为第P-1帧图像数据的校正值，P为大于0小于等于N的正整数。进一步地，所述高速校正模式的具体校正方法为：第P帧图像数据的校正值为第1帧至第P帧黑电平反馈值的平均值，P为大于0小于等于N的正整数。进一步地，所述步骤S01和步骤S02中将图像数据中黑电平区域和有效像素区域分为S个通道，并依次对每个通道进行校正；S为大于0的正整数。进一步地，所述黑电平反馈值其中，Xi表示该帧图像数据中黑电平区域中第i个像素的像素值，b表示该帧图像数据中黑电平区域包括i个像素，b为大于0的正整数。进一步地，所述图像传感器达到转换条件时，其对应产生的图像数据跳转至高速模式进行校正；其中，所述转换条件为下列一种或几种：图像传感器的温度变化范围大于温度阈值、曝光变化范围大于曝光阈值、增益变化范围大于增益阈值。进一步地，所述图像传感器还包括模拟信号处理模块，且所述图像产生模块产生的图像数据先经过所述模拟信号处理模块进行黑电平粗校正，经过黑电平粗校正之后的图像数据再传输至所述数字信号处理模块中进行黑电平校正。进一步地，所述步骤S01中图像数据对应的校正值用于对该帧图像数据进行校正，或者用于对下一帧图像数据进行校正。进一步地，所述步骤S02中图像数据对应的校正值用于对该帧图像数据进行校正，或者用于对下一帧图像数据进行校正。本专利技术的有益效果为：通过高速校正模式和低速校正模式的共同校正，可以有效校正有效像素区域中的黑电平，并且能够使得图像中偏色、闪烁现象得到改善。其中，高速校正模式对黑电平反馈值的变化反映迅速，能快速使得校正值接近当前黑电平反馈值的水平，又能避免校正值剧烈变化引起图像画面闪烁；低速校正模式使得校正值变化曲线平滑，并且校正值变化需参考连续多帧的黑电平反馈值，避免了某一帧或者数帧的异常值影响校正值的变化。附图说明附图1为图像处理的基本流程。附图2为实施例1中高速校正模式和低速校正模式的示意图。附图3为实施例2中高速校正模式和低速校正模式的示意图。附图4为DSP中采用校正值对下一帧图像数据进行校正的示意图。附图5为DSP中采用校正值对当前帧图像数据进行校正的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。请参阅附图1，图像处理的基本流程如附图1所示，其中PixelGenerator为图像产生模块，ASP为模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器的黑电平校正方法，用于在数字信号处理模块中进行黑电平校正；所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；其特征在于，包括如下步骤：/nS01：采用高速校正模式依次对第一帧图像数据至第N帧图像数据进行校正，其中，所述高速校正模式的具体校正方法为：将黑电平反馈值的平均值作为校正值；所述黑电平反馈值为该图像数据中黑电平区域的像素平均值；N为大于0的正整数；/nS02：采用低速校正模式依次对第N+1帧图像数据至第M帧图像数据进行校正，M为大于N的正整数；所述低速校正模式的具体校正方法包括为：/nS021：依次校正第N+1帧至第M-1帧图像数据，其校正值均为第N帧图像数据的校正值；/nS022：校正第M帧图像数据，/n若(DIFF＞TH0)且(DIFF＜TH1)，则：AFB

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的黑电平校正方法，用于在数字信号处理模块中进行黑电平校正；所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；其特征在于，包括如下步骤：
S01：采用高速校正模式依次对第一帧图像数据至第N帧图像数据进行校正，其中，所述高速校正模式的具体校正方法为：将黑电平反馈值的平均值作为校正值；所述黑电平反馈值为该图像数据中黑电平区域的像素平均值；N为大于0的正整数；
S02：采用低速校正模式依次对第N+1帧图像数据至第M帧图像数据进行校正，M为大于N的正整数；所述低速校正模式的具体校正方法包括为：
S021：依次校正第N+1帧至第M-1帧图像数据，其校正值均为第N帧图像数据的校正值；
S022：校正第M帧图像数据，
若(DIFF＞TH0)且(DIFF＜TH1)，则：AFBM＝AFBM-1+△，并采用低速校正模式依次对M+1帧图像数据至第L帧图像数据进行校正；L为大于M的正整数；
若(DIFF＜-TH0)且(DIFF＞-TH1)，则：AFBM＝AFBM-1-△，并采用低速校正模式依次对M+1帧图像数据至第L帧图像数据进行校正；
若(DIFF＜TH0)且(DIFF＞-TH0)，则：AFBM＝AFBM-1，并采用低速校正模式依次对M+1帧图像数据至第L帧图像数据进行校正；
若(DIFF＞TH1)或(DIFF＜-TH1)，则将第M帧图像数据重新定义为第一帧图像数据，返回步骤S01；
其中，DIFF＝NFRAME_AVEM-AFBM-1，NFRAME_AVEM表示第N+1帧图像数据至第M帧图像数据黑电平反馈值的平均值；AFB_XM-1表示第N帧图像数据的校正值，AFBM表示第M帧图像数据的校正值；TH0表示校正值反映阈值；TH1表示低速到高速变化阈值；△表示校正值变化步距；
S03：重复步骤S01-S02，直至所述图像产生模块产生的图像数据均被校正。


2.根据权利要求1所述的一种图像传感器的黑电平校正方法，其特征在于，所述步骤S02中M等于2N，L等于2M。


3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻义淞，王勇，温建新，何云，宋博，
申请(专利权)人：成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51