滚动图像捕获系统中的环境校正技术方案

公开了涉及为图像捕获系统中获取的图像校正环境光的实施例。一个实施例了提供一种装置，所述装置包括屏幕、滚动图像捕获系统、本地光源、和控制器。所述控制器被配置为当获取图像数据的第一和第二帧时，操作所述本地光源，以在本地+环境光持续时间内以及环境光持续时间内集成图像传感器像素的每个场，使得对于像素的每个场，所述第一帧的和tlocal+ambient+tambient不同于所述第二帧的和tlocal+ambient+tambient。所述控制器进一步被配置为确定环境光值，并且基于所述环境光值调整一个或多个像素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚动图像捕获系统中的环境校正
技术介绍
触敏装置可经由若干不同的机制检测触摸，所述机制包括但不限于光学、电阻和电容机制。一些光学触敏装置通过由图像传感器捕获触摸屏背面的图像，并随后处理所述图像以检测位于所述屏幕上的对象来检测触摸。此类装置可包括在所述装置内部的光源， 以照明所述显示屏的背面，使得在所述屏幕上的对象将入射光反射到图像传感器，从而允许所述对象被检测到。光学触摸屏装置可能会遇到的一个困难就是区分外部(环境)光和所述装置内的光源所反射的光。具有足够亮度的环境光可能被误认为是触摸所述装置的对象，因此可能会降低所述装置的性能。进一步地，滚动图像捕获系统的使用可能引入为图像校正环境光的附加困难。
技术实现思路
因此，公开了涉及为由滚动图像捕获系统获取的图像校正环境光的各种实施例。 例如，一个所公开的实施例提供光学触敏装置，所述光学触敏装置包含屏幕，滚动图像捕获系统，其被配置为获取所述屏幕的图像，本地光源，其被配置为以本地光照明所述屏幕，以及控制器，其与所述滚动图像捕获系统和所述本地光源进行电通信。所述控制器被配置为当获取图像数据的第一和第二帧的时候操作所述本地光源，以集成本地+环境光的持续时间以及环境光的持续时间的图像传感器像素的每个场，使得对于每个像素场，所述第一帧的和、。Μ + ΜαΛ+ ΜαΛ不同于所述第二帧的和所述控制器进一步地被配置为通过一个或者多个以下方式来确定所述图像数据中像素的环境光值(a)比较所述第一帧中的像素值与所述第二帧中的像素值，和(b)比较所述第一帧中的像素值与所述第一帧中的另一个像素值，并且基于所述环境光值来调整环境光的一个或多个像素。提供本
技术实现思路
而以简化形式对精选的观点进行介绍，在以下具体实施方式中将进一步描述这些观点。本
技术实现思路
没有打算标识所要求保护的主题的主要特征和基本特征，也没有打算用来限制所要求保护的主题的范围。此外，所请求保护的主题不局限于解决在本专利技术的任何部分中所提及的任何或者全部的缺点的实现方式。附图说明图1表示光学触敏装置中对环境光进行校正方法的实施例。图2表示包含滚动图像捕获系统和滚动本地光源的光学触敏装置的实施例。图3表示描述集成和读取滚动图像捕获系统的方法的一个实施例的时序图，所述滚动图像捕获系统处于包含滚动本地光源的交互式显示装置中。图4表示依照图3的方法所捕获的邻近图像帧中的两个像素场的亮度数据的示意性描述。图5表示从图4的亮度数据确定环境光值的方法的一个实施例的示意性描述。图6表示从图4的亮度数据确定环境光值的方法的另一个实施例的示意性描述。图7表示从图4的亮度数据确定环境光值的方法的另一个实施例的示意性描述。图8表示从图4的亮度数据确定环境光值的方法的另一个实施例的示意性描述。图9表示从图4的亮度数据确定环境光值的方法的另一个实施例的示意性描述。图10A-D表示从图4的亮度数据确定环境光值的方法的另一个实施例的示意性描述。图11表示描述光学触敏装置中对环境光进行校正的方法的实施例的处理流程。图12表示描述集成和读取滚动图像捕获系统的方法的另一个实施例的时序图， 所述滚动图像捕获系统处于包含滚动本地光源的交互式显示装置中。图13表示包含滚动图像捕获系统和全局本地光源的光学触敏装置的实施例。图14表示描述光学触敏装置中对环境光进行校正的方法的实施例的时序图，所述光学触敏装置包含滚动图像捕获系统和全局本地光源。具体实施例方式如上所述，环境光源，例如室内照明，日光等等可能损害基于视觉的触摸检测系统的性能。在本文中术语“环境光”被用于描述由不同于本地光源的源头所发出的光，所述本地光源是基于视觉的触摸系统的一部分，以下将更加具体地描述。即使在图像传感器的前面使用带通滤波器以阻止光的无用波长到达所述图像传感器，处于通过带通滤波器透过的波长范围之内的环境光仍然可能到达图像传感器。作为一个具体的示例，被配置为借助于从与显示屏接触的对象所反射的本地发射的红外光来检测触摸的视觉系统可能受到由白炽室内照明、日光等所发射的红外光的影响。足够亮度的环境光可能使得基于视觉的触摸检测系统错误地将环境光识别为触摸输入，和/或可能导致图像对比度的减少，这使得触摸检测更加困难。各种方法可用来消除，或者以别的方式为基于视觉的触摸检测系统中的图像传感器所捕获的图像校正环境光。例如，可以选通本地光源，使得交替的帧被曝光于“环境”和 “环境+本地”的光下。这允许通过从“环境+本地”帧中减去“环境”帧而确定环境光亮度， 以校正环境。然而，因为每隔一帧开启本地光，这实际上将装置的帧频率降低了一半，其可能增加追踪触摸输入的运动的困难。另一个可能的方法是利用被配置为集成环境光的单独的传感器(其可能具有滤光器)。然而，使用附加传感器可能是昂贵的，并且可能由于在所述装置中的传感器的不同布局而导致错误。又一个可能的方法可以利用非常明亮的本地光源与带通滤波器相结合，以增加相对于环境光的反射光亮度。然而，这个方法在环境光超过本地光的某些百分比的情况下可能容易发生故障。在基于视觉的触摸传感系统中使用滚动图像捕获系统来检测触摸输入可能引入校正环境光的附加困难。滚动图像捕获系统，例如滚动快门照相机，板上滚动传感器布置 (其中，图像传感器像素被集成到显示面板中，从而允许省略单独的照相机)等等，通过穿过所述图像传感器区域渐进地集成图像传感器而捕获图像。例如，某些滚动图像捕获系统可以被配置为从图像传感器的首行到图像传感器底端行渐进地集成图像传感器。因此，图像传感器的不同像素在不同的时间开始和结束光集成。在环境校正中的另外的挑战可能出现在滚动图像捕获系统中，由于滚动图像捕获系统的不同像素行或列在不同时间集成光。例如，以50%的时间周期简单地开启和关闭单个背光以捕获具有和没有本地照明的交替的图像，这可能导致图像传感器的行在不同的持续时间内集成本地光，从而引起环境校正的困难。进一步地，一些像素可能每帧被曝光于等量的本地光中，从而阻止对那些像素的环境校正。因此，图1示出了一种在包括滚动快门图像捕获系统的装置中为图像进行环境光校正的方法100的流程图。在102，方法100包括用滚动图像捕获系统获取图像数据的第一帧，其中，所述滚动图像捕获系统包含一个或多个像素场。如同在104所示的，其可以包括以这样一种方式操作本地光源，在本地+环境光Ultrcal+-)和环境光(tambimt)的第一持续时间(或者总和)内集成每个像素场。本文中，由Ltrcaltambira^tambimt指代图像传感器像素集成的这两个持续时间的总和。本文中使用的术语“像素场(field of pixels)”表示一组像素，其中，在一帧图像数据中，一个场中的每一个像素被集成本地+环境光(h—t)和环境光(tambimt)的相等持续时间。因此，在滚动图像捕获系统包含像素的单个场的实施例中，可以和tambimt的相等持续时间内曝光图像数据的第一帧的全部像素。同样，在包括像素的两个或多个场的实施例中，可以对于不同总和(t^—t+t—)集成图像数据的第一帧中的像素的第一和第二场。例如，在一个具体的实施例中，集成图像数据的单个帧中的像素的两个场，使得这些场被曝光Iambimt的不同持续时间，但曝光I^altambimt的类似持续时间。所述两个场可以是隔行场(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N基姆，
申请(专利权)人：N基姆，
类型：发明
国别省市：