控制分段闪光灯系统的方法技术方案

本发明专利技术描述了一种控制具有多个闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的分段闪光灯（10）的方法，该方法包括以下步骤：测量闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）；以及以所测量的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）为基础来调节闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的亮度，以实现分段闪光灯（10）的期望光照轮廓（P）。本发明专利技术进一步描述了一种分段闪光灯系统（1），其包括具有多个闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的分段闪光灯（10），其中每个闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）被布置为照射场景（2）的一部分（20）；以及闪光灯驱动器（11），适配为执行本发明专利技术方法的步骤，以调节闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的亮度。

The method of controlling the segment flash system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制分段闪光灯系统的方法
本专利技术描述了一种控制分段闪光灯系统的方法。本专利技术还描述了一种分段闪光灯系统。
技术介绍
当使用常规闪光灯系统拍摄场景时，任何距离相机太近的物体都可能遭受曝光过度的影响，并且在图像中显得太“白”或浅淡，而距离相机远一些的物体可能不被充分照射，并且在照片或图像中显得太暗。闪光灯系统的发展导致了分段闪光灯，即由光源阵列形成的闪光灯。可以选择在分段闪光灯中部署的光源的光谱，以实现期望的白平衡。每个光源照射场景的一区域，使得分段闪光灯生成“光照轮廓”或图案。以下是可能的：例如通过使用合适的技术（诸如飞行时间（ToF）、三角测量、立体视觉、结构化光、干涉法等）获得深度图来确定正确照射或曝光场景的每个区域所要求的相对光量，并利用此信息来确定最佳光照轮廓。在这种最佳光照轮廓下，位置距相机远一些的物体将接收较高的光强度，而位置距相机近一些的物体将接收较少的光。每个闪光灯分段具有LED或其他适当的光源，并且闪光灯分段是可单独控制的。通过以适当的电流水平来驱动每个闪光灯分段，来实现完整的光照轮廓。通常，这是通过使用适当的驱动器来实现的，该驱动器被实现为利用正确的相对和绝对电流水平来驱动闪光灯分段。然而，与已知的分段闪光灯系统相关联的问题在于，由于不同的分段温度，可能出现一个或多个分段的相对光谱偏移。闪光灯分段中的不同温度可能是先前闪光事件中的不同电流驱动水平的结果，该先前闪光事件根据深度图使用不同的所要求的光强度水平来照射不同的场景区域。例如，一个或多个分段可能已经被用来强烈地一照射场景区域，并且这些闪光灯分段将比仅用来中等地或微弱地照射其他场景区域的其他闪光灯分段更热。由于不同分段的不同热行为，也可能出现温度差异。该问题在某种程度上由当计算闪光灯分段的驱动电流时假定温度的均衡状况的现有技术方法引起。然而，使用不相等的驱动电流来实现先前场景的正确光照的任何在先闪光事件将至少在闪光事件随后的一定持续时间内干扰任何这种温度均衡。在此持续时间内的任何后续的闪光事件都可能与光谱偏移相关联，光谱偏移可能导致图像的不想要的和可感知的着色，特别是因为人眼能够检测到甚至只是非常轻微的颜色变化或白色点和肤色点周围的细微差别。因此，本专利技术的一目的是提供一种驱动分段闪光灯的改进的方法，以克服上文概述的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的通过权利要求1的控制闪光灯系统的方法；以及权利要求10的分段闪光灯系统来实现。根据本专利技术，控制具有多个闪光灯分段的闪光灯系统的方法包括以下步骤：在闪光事件之前和/或闪光事件之后，测量闪光灯分段的正向电压；并且随后以所测量的正向电压为基础调节闪光灯分段的亮度，以实现期望的光照效果。在本专利技术的上下文中，“分段闪光灯”和“矩阵闪光灯”的表述可以被视为同义词，并且在下文中可以可互换地使用。本专利技术方法的优点在于，它在补偿引言中描述的不想要的色彩偏移上是有效的。可以检测并然后校正由于不同电流驱动水平而导致的闪光灯分段之间的任何温度差异。因此，该方法提供了抑制或者甚至消除这种色彩偏移的直截了当的方式。在分段闪光灯中，每个闪光灯分段可以具有不同的温度和不同的温度特性，并且所导致的各个分段的温度迟滞的差异意味着现有技术方法将不能够总是生成正确的光照轮廓。在本专利技术的方法中，通过测量闪光灯分段的正向电压（优先地恰好在闪光事件之前）并然后相应地调节每个单独的闪光灯分段的亮度，始终可以确保正确的光照轮廓。如下文将解释的，这可以通过调节每个分段的电流、调节各分段的占空比或调度虚假闪光来完成。根据本专利技术，分段闪光灯系统包括布置成闪光灯矩阵的多个闪光灯分段，其中每个闪光灯分段被布置为照射场景的一部分。闪光灯系统还包括闪光灯驱动器，该闪光灯驱动器被适配为执行本专利技术方法的步骤以使闪光灯分段的温度均等。闪光灯驱动器可以由合适的处理器控制，该处理器被实现为基于由闪光灯驱动器提供的正向电压测量来确定最佳电流设置。从属权利要求和以下描述公开了本专利技术的特别有利的实施例和特征。实施例的特征可以适当地组合。在一个权利要求类别的上下文中描述的特征可以等同地应用于另一权利要求类别。任何合适的光源（或不同光源的任何合适的组合）都可以在分段闪光灯中使用，例如半导体光源（诸如发光二极管（LED）或垂直腔面发射激光器（VCSEL））。在下文中，但在不以任何方式限制本专利技术的情况下，可以假定LED被用作分段闪光灯或闪光灯矩阵的光源或“发射器”。例如，对于诸如移动设备的相机闪光灯的应用，LED的总功率可能在6W左右，并且可以使用任何合适大小的阵列，例如3x3阵列、5x5阵列、15x21阵列等。阵列的形状可以是正方形、矩形、圆形等。术语“LED”和“发射器”在下文可以可互换地使用。分段闪光灯的发射器可以在可见光范围内发射，但也可以在红外或紫外范围内发射，这取决于应用。本专利技术基于这样的见解：跨闪光灯分段的（多个）前向偏置LED的前向电压直接与该（多个）LED的温度有关，并且闪光灯分段之间的任何温度差异都将导致电压差，这将显现为相应的光输出和/或色彩偏移。所有闪光灯分段中的一些闪光灯分段可以优先地包括多个LED。在分段中的部分或全部分段中，LED可以优选地具有不同的光谱，该不同的光谱被选择来实现对周围照明水平或期望色温的正确适配。优选地，所有分段具有相同或基本上相同的光谱组合。相机或包含相机的任何装置或设备也可以包括本专利技术的分段闪光灯系统的实施例。例如，包含相机的设备可以是移动电话、平板计算机等。本专利技术的分段闪光灯系统优选地包括深度图模块，该深度图模块被实现为确定场景的深度图或3D轮廓。深度图模块优选地还被实现为确定照射场景的每个部分所要求的相对光量。以这种方式，确定每个场景区域的所要求的强度以便确定整个场景的最佳光照轮廓是可能的。与温度有关的色彩偏移或着色伪象的严重程度取决于若干因素，诸如分段闪光灯中使用的发射器的类型和发射器的色点；各发射器与安装它们的底座或载体之间的热阻；闪光之间的时间间隔；发射器光学参数随温度的变化；待成像场景的性质等。假定要成像一个均匀的白色场景，则“白色场景”中的任何色彩偏移都可以表示为色度坐标的变化。优选地，色度坐标中的任何改变（使用CIELUV标记表示为du'v'）优选地不超过指定阈值（例如CIELUV色彩空间中的0.005）。当然，也可以使用任何合适的相机色彩空间系统。在本专利技术的一优选实施例中，在每个闪光事件之前监视闪光灯分段的正向电压，并且采取合适的校正措施以确保任何闪光事件将能够提供最佳光照轮廓。这将确保基本上将完全避免着色伪像。现有技术的设备假定闪光灯分段的温度将在短时间之后（例如在用户停止拍照之后的一定时间长度内）恢复到均衡。然而，本专利技术的方法确保不需要做出这样的假定，并且总是通过监视每个分段的实际温度并将温度纳入考虑来为每个分段设置正确的电流。优选地，测量闪光灯分段的正向电压的步骤在相同的低恒定电流状况下执行。低测量电流用于确保测量本身不干扰或篡改实际温度分布。低电流还确保在测量期间分段不会自加热，以及将能耗保持在最低。测量正向电压是获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制适于拍摄场景的分段闪光灯（10）的方法，所述分段闪光灯具有多个闪光灯分段（S1，S2，……，Sn），每个闪光灯元件（S1，S2，……，Sn）被布置为照射所述场景的一部分，/n所述方法包括以下步骤：/n-确定所述场景的每个部分的所要求的光量，/n-测量所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）中的每个闪光灯分段的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）；和/n-以所测量的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）为基础，通过以下方式将所述闪光灯分段（S1，S2，…，Sn）中的每个闪光灯分段的亮度调节为所述场景的每个部分要求的所要求的光量：/n调节每个分段的电流，和/或/n调节每个分段的占空比，和/或/n调度虚假闪光。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 EP 17182521.91.一种控制适于拍摄场景的分段闪光灯（10）的方法，所述分段闪光灯具有多个闪光灯分段（S1，S2，……，Sn），每个闪光灯元件（S1，S2，……，Sn）被布置为照射所述场景的一部分，
所述方法包括以下步骤：
-确定所述场景的每个部分的所要求的光量，
-测量所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）中的每个闪光灯分段的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）；和
-以所测量的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）为基础，通过以下方式将所述闪光灯分段（S1，S2，…，Sn）中的每个闪光灯分段的亮度调节为所述场景的每个部分要求的所要求的光量：
调节每个分段的电流，和/或
调节每个分段的占空比，和/或
调度虚假闪光。


2.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）的步骤是在相同的低恒定电流状况下执行的。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中调节所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的亮度的步骤包括，以所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的所测量的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）为基础，为每个闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）计算经调节的驱动电流（Id1，Id2，……，Idn）。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中调节所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的亮度的步骤包括调节各分段（S1，S2，……，Sn）的占空比。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中调节所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的亮度的步骤包括对虚假闪光事件（ED）的调度。


6.根据权利要求5所述的方法，包括以下步骤：确定在先前闪光事件（E）中用于所述闪光灯分段（S1，S2，……，Sn）的驱动电流分布，并且将所述驱动电流分布的补充应用于所述虚假闪光事件（ED）。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括以下步骤：以所述所测量的正向电压（Vf1，Vf2，……，Vfn）为基础来检测故障的闪光灯分段（S1，S2，……，Sn），并调节剩余闪光灯分段（S1，S2，…，Sn）的亮度，以实现所述分段闪光灯（10）的期望的光照轮廓（P）。


8...

【专利技术属性】
技术研发人员：H德克斯，
申请(专利权)人：亮锐控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL