可同步环境光闪烁的光传感器制造技术

一种包含光二极管、波形转换电路、像素阵列以及处理器的光传感器。光二极管检测环境光闪烁以产生弦波。波形转换电路将弦波转换为方波。处理器用于使用取样频率计数所述方波，并根据每个方波的计数值及计数周期内的多个方波的计数值变化判断是否良好地检测到环境光闪烁，并据以决定是否调整图像帧的获取相位。并据以决定是否调整图像帧的获取相位。并据以决定是否调整图像帧的获取相位。

【技术实现步骤摘要】
可同步环境光闪烁的光传感器


[0001]本专利技术涉及一种光传感器，更特别涉及一种可将光传感器的帧率同步于环境光闪烁频率以消除环境光影响的光传感器。

技术介绍

[0002]使用光传感器的动作检测装置是通过计算光传感器所获取的图像帧中的光强度变化来判断物体动作。然而，当此种动作检测装置在室内运作时，由于室内环境光有时是由荧光灯管所提供而因为电力系统的交流本质具有闪烁的情形，因此当光传感器的帧率不同步于环境光的闪烁频率时，则光传感器获取的图像帧的平均亮度也会出现明暗的变化，而可能导致错误判断动作的发生。环境光的闪烁频率是根据电力系统的交流频率而定。
[0003]例如参照图1所示，其显示已知光传感器相对于环境光变动获取图像帧的示意图。当光传感器在环境光最亮的时候获取图像帧1，则图像帧1的平均亮度最高；而当光传感器在环境光最暗的时候获取图像帧2，则图像帧2的平均亮度最低；图像帧3的平均亮度则介于图像帧1与图像帧2之间。图像帧1至图像帧3的强度变化会导致判断出错误的物体动作。
[0004]有鉴于此，本专利技术另提供一种当良好地检测到环境光闪烁时，可同步光传感器的帧率与环境光的闪烁频率的光传感器。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种光传感器，其包含独立运作的光二极管用于检测环境光的闪烁脉冲，其数字后端根据所述闪烁脉冲判断是否良好地检测到环境光的起伏，且只有在确认为良好检测时才调整图像帧的帧率。
[0006]本专利技术提供一种包含光二极管、波形转换电路、像素阵列以及数位后端的光传感器。所述光二极管用于检测环境光闪烁以产生弦波信号。所述波形转换电路用于将所述弦波信号转换为方波信号。所述像素阵列用于根据帧信号获取图像帧。所述数位后端用于使用取样频率计数所述方波信号，并根据计数周期中每个方波信号的计数值及所述计数周期中的所有方波信号的多个计数值的一致性，产生用于调整所述帧信号的激活信号。
[0007]本专利技术还提供一种包含光二极管、波形转换电路、像素阵列以及数位后端的光传感器。所述光二极管用于检测环境光闪烁以产生弦波信号。所述波形转换电路用于将所述弦波信号转换为方波信号。所述像素阵列用于根据帧信号获取图像帧。所述数位后端用于在计数周期中计数每个方波信号的计数值；当判断所述每个方波信号的所述计数值介于两个预定阈值之间，且所述计数周期中的所有方波信号的多个计数值中的最大计数值与最小计数值的差值介于预设范围时，同步所述图像帧与所述环境光闪烁；及当判断并非所述计数周期中的所述每个方波信号的所述计数值均介于所述两个预定阈值之间，或所述多个计数值的所述最大计数值与所述最小计数值的所述差值超出所述预设范围时，不同步所述图像帧与所述环境光闪烁。
[0008]本专利技术还提供一种包含光二极管、波形转换电路、像素阵列以及数位后端的光传
感器。所述光二极管用于检测环境光闪烁以产生弦波信号。所述波形转换电路用于将所述弦波信号转换为具有方波周期的方波信号。所述像素阵列用于根据帧周期获取图像帧。所述位后端用于在计数周期中使用取样频率计数每个方波信号的计数值；当所述帧周期等于所述方波周期且激活信号被产生时，调整所述计数周期的下一个计数周期的第二个图像帧的获取相位；及当所述帧周期等于所述方波周期的倍数且所述激活信号被产生时，调整所述计数周期的下一个计数周期的第一个图像帧的获取相位。
[0009]为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，于本专利技术的说明中，相同的构件以相同的符号表示，于此合先述明。
附图说明
[0010]图1是已知光传感器相对环境光变动获取图像帧的示意图；
[0011]图2是本专利技术实施例的光传感器的方框图；及
[0012]图3A至图3B是本专利技术某些实施例的光传感器的运行示意图。
[0013]附图标记说明
[0014]200
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光传感器
[0015]21
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光二极管
[0016]23
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波形转换电路
[0017]25
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像素阵列
[0018]27
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数位后端
[0019]271
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频率产生器
具体实施方式
[0020]本专利技术的光传感器适用于在具有闪烁频率的时变环境光下操作。当能够良好地检测到环境光闪烁时，才进行图像帧与闪烁频率的同步，以消除错误判断动作的情形。同时，为了减少进行无谓的调整，当无法良好地检测到环境光闪烁时，并不进行同步机制。本专利技术中，是否良好地检测到环境光闪烁是根据预定期间中检测到的环境光周期变化的稳定性来判断。
[0021]请参照图2所示，其为本专利技术实施例的光传感器200的方框示意图。光传感器200可内建于各式用于进行动作检测或导航的照相机或摄影机。光传感器200包含光二极管21、波形转换电路23、像素阵列25以及数字后端27，其中该数字后端27包含频率产生器271用于产生频率信号，例如产生64千赫的频率，但不限于此，其数值根据不同应用而定。
[0022]光二极管21用于检测环境光闪烁以产生并输出弦波信号。可以了解的是，当环境光不会闪烁，光二极管21不会输出弦波信号。一种实施方式中，光二极管21是位于像素阵列25以外的独立元件。另一种实施方式中，光二极管21为像素阵列25的至少一个像素，例如像素阵列25的至少一个边缘像素，但不限于边缘像素。当光二极管21由多个像素组成时，其输出则为所述多个像素的输出生数据(raw data)的总和或平均，该总和或平均例如由像素阵列25的电路计算。
[0023]波形转换电路23电性连接光二极管21，用于将所述弦波信号转换为方波信号，其具有方波周期P
FL
，例如参照图3A及图3B。当光二极管21良好地检测到荧光灯管的光变化时，
方波周期P
FL
例如大约是1/100秒或1/120秒。本专利技术的波形转换电路23可使用已知的弦波
‑
方波(sine
‑
to
‑
square)波形转换电路。例如，一种常用的弦波
‑
方波的转换技术是将交流弦波的波形提供至CMOS反向器或提供至比较器的一个输入端，但不限于此。本专利技术中，方波信号可用于评定在计数周期中是否良好地检测到环境光闪烁，例如图3A显示有良好的计数周期而图3B显示有良好及不良的计数周期。
[0024]像素阵列25例如是CMOS图像传感器的像素阵列，并包含多个像素电路。像素阵列25用于根据帧信号(frame tick)获取图像帧，其中所述帧信号用于决定获取图像帧的帧周期。例如，像素阵列25相对每个帧信号获取一个图像帧，或每隔多个帧信号(例如10个，但不限于)获取一个图像帧，根据不同应用而定。
[0025]数位后端27例如是数字信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光传感器，该光传感器包含：光二极管，该光二极管用于检测环境光闪烁以产生弦波信号；波形转换电路，该波形转换电路用于将所述弦波信号转换为方波信号；像素阵列，该像素阵列用于根据帧信号获取图像帧；以及数位后端，该数位后端用于使用取样频率计数所述方波信号，并根据计数周期中每个方波信号的计数值及所述计数周期中的所有方波信号的多个计数值的一致性，产生用于调整所述帧信号的激活信号。2.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述光二极管与所述像素阵列分离。3.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述光二极管是所述像素阵列的至少一个边缘像素。4.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述计数周期包含100个或120个所述方波信号的方波周期。5.根据权利要求1所述的光传感器，其中，当所述数位后端判断所述每个方波信号的所述计数值介于两个预定阈值之间，且所述多个计数值中的最大计数值与最小计数值的差值介于预设范围时，则表示所述所有方波信号具有高一致性而产生所述激活信号，及当所述数位后端判断并非所述每个方波信号的所述计数值均介于所述两个预定阈值之间，或所述多个计数值中的所述最大计数值与所述最小计数值的所述差值超出所述预设范围时，则表示所述所有方波信号具有低一致性而不产生所述激活信号。6.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述数位后端还用于：计算参考信号与所述激活信号之间的第一时间差，计算所述计数周期的下一个计数周期的第一个帧信号与所述激活信号之间的第二时间差，及计算所述第一时间差与所述第二时间差之间的时间偏移，以根据该时间偏移调整所述下一个计数周期的第二个帧信号与所述第一个帧信号之间的第一周期。7.根据权利要求6所述的传感器，其中，所述参考信号的升缘与所述下一个计数周期的第一个方波信号的升缘同相位；及所述激活信号的升缘与所述计数周期的最后一个方波信号的降缘同相位。8.根据权利要求6所述的传感器，其中所述下一个计数周期的所述第二个帧信号以后的所述帧信号的接续周期配置为一个所述方波信号的方波周期。9.一种光传感器，该光传感器包含：光二极管，该光二极管用于检测环境光闪烁以产生弦波信号；波形转换电路，该波形转换电路用于将所述弦波信号转换为方波信号；像素阵列，该像素阵列用于根据帧信号获取图像帧；以及数位后端，该数位后端用于：在计数周期中计数每个方波信号的计数值，当判断所述每个方波信号的所述计数值介于两个预定阈值之间，且所述计数周期中的所有方波信号的多个计数值中的最大计数值与最小计数值的差值介于预设范围时，同步所述图像帧与所述环境光闪烁，及
当判断并非所述计数周期中的所述每个方波信号的所述计数值均介于所述两个预定阈值之间，或所述多个计数值的所述最大计数值与所述最小计数值的所述差值超出所述预设范围时，不同步所述图像帧与所述环境光闪烁。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子豪，李永作，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：