專利名稱：一種圖像傳感器抗光暈的方法
技術領域：
本發明屬數字攝像機，特別是高清數字攝像機領域，涉及一種圖像傳感器抗光暈的方法。
背景技術：
在數字攝像機日趨大量應用于交通監控系統的現實中，夜間車燈光暈的問題日漸突出。由于夜間車燈光暈影響了交通監控系統攝像質量，給交通管理帶來了麻煩。雖然抗光暈技術已經進行許多研究，但都難以徹底解決CCD成像的光暈問題。現有技術不僅效果不明顯，在生產環節也很難得到實施。現有技術表明，CCD圖像傳感器感光時，所有像素的感光時間是一致的，但是各像素點的光輻射通量有很大的差別，當像素點之間的光輻射通量差別過大時，為保證低亮度的像素產生足夠的電荷，高亮度對應像素產生的電荷將飽和， 多余的電荷會溢出到臨近的像素單元或垂直移位寄存器中，使得臨近的像素或與垂直移位通過該垂直寄存器的像素單元的感光多于實際光輻射通量，致使圖像失真。
發明內容
本發明的目的是提供一種有效的圖像傳感器抗光暈的方法，本方法是基于AD9923 CCD前端信號處理器和ICX274 CCD圖像傳感器為硬件基礎的針對數字攝像機抗光暈的方法。對于ICX274 CCD圖像傳感器來說，不使用機械快門，曝光時間由電子快門控制。ICX274 電子快門的控制方法是在不感光的時間段，每一行會產生一個SUBCK信號將電荷導入溢出溝，隨后清除溢出溝的電荷。但是，如果某像素照度太高，在一行的感光時間內，即使是溢出溝的電荷也達到飽和，多余的電荷大多流入垂直移位寄存器。由于每行都有飽和電荷流入垂直移位寄存器，流入的電荷將疊加到每行垂直移位路過的同列像素，導致高照度像素對應列有一條縱向光帶。夜間汽車前燈的強光就會產生縱向光帶。本發明通過在串行接口寫入去光暈驅動時序來解決CCD攝像機縱向抗光暈的問題。本發明的目的是這樣達到的一種圖像傳感器抗光暈的方法，其特征在于硬件由微處理器或可編程邏輯電路、CCD前端信號處理器、CCD圖像傳感器構成，所述CCD前端信號處理器是視頻前端芯片AD9923，所述CXD圖像傳感器是圖像傳感器ICX274。微處理器或可編程邏輯電路通過串行通信接口傳輸控制數據到CCD前端信號處理器，CCD前端信號處理器在控制數據的控制下，在原有的兩幀正常感光驅動時序之間，增加去光暈驅動時序，在正常驅動時序和去光暈驅動時序的控制下，CCD圖像傳感器輸出去光暈的圖像信號。所述在原有的兩幀正常感光驅動時序之間增加去光暈驅動時序，去光暈驅動時序是由微處理器或可編程邏輯電路通過控制串行通信接口對視頻前端芯片AD9923產生。所述去光暈驅動時序由微處理器或可編程邏輯電路的串行通信接口對視頻前端芯片AD9923寫入控制數據而產生，是通過串行通信接口對AD9923的串行接口按如下流程依次寫入十六位進制數據第1 步寫入 0X〃 00020004b7〃 第 2 步寫入 0X〃 00000004b6"
第3步寫入0X"00000004b5"第4步寫入0X"00000204b4"
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第13步寫入OX'0f00003478"第14步寫入OX000200147e"
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第35步寫入OX'3ffffff49b“第36步寫入OX3ffffff49a"
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第85步寫入0X"000000041(1"第86步寫入0X〃000000041c"
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第97步寫入0X"0000000429"第98步寫入0X"0000008428"
第99步寫入0X"000000042f"第100步寫入OX'00000004 "
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第109步寫入OX‘0000000435"第110步寫入OX'0000008434"
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第170步寫入0X"0000000474"O
所述正常感光驅動時序是指CCD電荷驅動時序，包括垂直移位時鐘、水平移位時鐘、曝光時鐘和門復位時鐘。本發明的有益效果是1、與其他去圖像傳感器抗光暈方法相比，本發明有著顯著的去光暈效果。參見附圖7、8可見，不采用本方法，如圖7所示，數字攝像機在夜間拍攝的交通監控圖像失真，有的畫面不可分辨。這是因為由于夜間大燈光線很強，在大燈的作用下產生的光暈導致影像產生光帶，由于光暈導致的兩條光帶，駕駛室內的影像不能看清。若采用了本發明，如圖8所示，則可大部分消除由大燈引起的光暈，光帶消失，駕駛室內的影像清楚。2、本方法可操作行強，實用范圍廣，效果顯著。3、不需要在生產環節增加新的工藝，實現方法簡單可靠。
圖1是本發明的硬件結構及運行示意圖。圖2是不使用本發明時CCD電荷驅動時序示意圖。圖3是使用本發明后，增加了去光暈驅動時序示意圖。圖4是CXD信號處理器是信號傳感器ICX274。圖5是CXD視頻前端芯片AD9923電路圖。圖6A-圖6F是現場可編程門陣列模塊)(C3S1200E電路圖。圖7是未采用本發明的夜間拍攝效果圖。圖8是采用本發明后的夜間拍攝效果圖。
具體實施例方式附圖給出了本發明的具體實施例。參見附圖可知。本發明使用的現場可編程邏輯電路Ul是美國Xilinx公司的現場可編程門陣列模塊)(C3S1200E。視頻前端芯片U5是美國ANALOG DEVICES公司的AD9923， 而圖像傳感器UCl是日本SONY公司的ICX274。因此，本方法是以AD9923視頻前端芯片和 ICX274圖像傳感器為硬件基礎的。對于ICX274CCD信號處理器，電子快門的控制方法是在不感光的時間段，每一行會產生一個SUBCK信號將電荷導入溢出溝，隨后清除溢出溝的電荷。但是，如果某像素照度太高，在一行的感光時間內，即使是溢出溝的電荷也達到飽和，多余的電荷大多流入垂直移位寄存器。由于每行都有飽和電荷流入垂直移位寄存器，流入的電荷將疊加到每行垂直移位路過的同列像素，導致高照度像素對應列有一條縱向光帶。而在CCD視頻前端芯片AD9923的串行接口寫入去光暈驅動時序后，在原有的正常驅動感光時序間增加了去光暈驅動時序，在原有的正常感光驅CCD前端信號處理器在原有的正常感光驅動時序與新增的去光暈驅動時序的雙重控制下，傳輸信號給CCD信號處理器，然后輸出 CCD圖像信號。去光暈驅動時序不斷地對垂直移位寄存器內多余的電荷進行了去除，使其垂直移位寄存器內的電荷達不到飽和，即使高照度像素也不會產生縱向光帶，保證圖像清晰。 本發明的去光暈驅動時序在兩原有正常感光驅動時序之間增加。原有正常感光程序包括 CCD電荷驅動時序，包括垂直移位時鐘、水平移位時鐘、曝光時鐘和門復位時鐘。為產生去光暈驅動時序，本例的可編程門陣列模塊)(C3S1200E通過串行通信接口，對CCD視頻前端芯片AD9923串行接口寫入本領域技術人員所熟悉的十六進制數據程序流程，達到控制光暈目的。寫入的十六進制數據流程是按順序依次寫入如下各個步驟的數據第1步寫入0X"00020004b7"第2步寫入0X"00000004b6"
第3步寫入0X"00000004b5"第4步寫入0X"00000204b4"
第5步寫入0X"00000004ba"第6步寫入0X"00000004b9"
第7步寫入0X"00000024b8"第8步寫入0X"00000004be"
第9步寫入0X"00008814bd"第10步寫入OX'01787804bc'
第11步寫入OX'100000047a"第12步寫入OX'20d3069479'
第13步寫入OX'0f00003478"第14步寫入OX'000200147e'
第15步寫入OX'000000047(1"第16步寫入OX'016803347c'
第17步寫入OX'3ffffff483"第18步寫入OX'3ffffff481'
第19步寫入OX'3ffffff480“第20步寫入OX'0200034487'
第21步寫入OX'0e03fff485"第22步寫入OX'0200034484'
第23步寫入OX'000000048b “第24步寫入OX'000000048a'
第25步寫入OX'0000000489"第26步寫入OX'0000000488'
第27步寫入OX'3ffe00048f"第28步寫入OX'100000048e'
第29步寫入OX'0f0010b48c"第30步寫入OX'0002001493'
第31步寫入OX'0000000491"第32步寫入OX'3ffffff497'
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第139步寫入0X"0000000455"第140步寫入OX"00c2031454"
第141步寫入0X"000000045b“第142步寫入OX"000000045a"
第143步寫入0X"0000000459"第144步寫入OX"00c2031458"
第145步寫入0X"000000045f"第146步寫入OX"000000045e"
第147步寫入0X"000000045d"第148步寫入OX'0000000463"
第149步寫入0X"0000000462"第150步寫入OX'0000000461"
第151步寫入0X"0000000460"第152步寫入OX'0000000467"
第153步寫入0X"0000000466"第154步寫入OX'0000000465"
第155步寫入0X"0000000464"第156步寫入OX'000000046b “
第157步寫入0X"000000046a"第158步寫入OX'0000000469"
第159步寫入0X"0000000468"第160步寫入OX'000000046f"
第161步寫入0X"000000046e"第162步寫入OX'000000046d"
第163步寫入0X"000000046c"第164步寫入OX'0000000473"
第165步寫入0X"0000000472"第166步寫入OX'0000000471"
第167步寫入0X"0000000470"，X" 0000000477"
第168步寫入0X"0000000476"第169步寫入OX'0000000475"
第170步寫入0X"0000000474"O
權利要求
1.一種圖像傳感器抗光暈的方法，其特征在于硬件由微處理器或可編程邏輯電路、 CCD前端信號處理器、CCD圖像傳感器構成，所述CCD前端信號處理器是視頻前端芯片 AD9923，所述CXD圖像傳感器是圖像傳感器ICX274 ；微處理器或可編程邏輯電路通過串行通信接口傳輸控制數據到CCD前端信號處理器，CCD前端信號處理器在控制數據的控制下， 在原有的兩幀正常感光驅動時序之間，增加去光暈驅動時序，在正常驅動時序和去光暈驅動時序的控制下，CCD圖像傳感器輸出去光暈的圖像信號；所述在原有的兩幀正常感光驅動時序之間增加去光暈驅動時序，其去光暈驅動時序是通過微處理器或可編程邏輯電路的串行通信接口對視頻前端芯片AD9923寫入控制信號而產生。
2.所述去光暈驅動時序由微處理器或可編程邏輯電路的串行通信接口控制視頻前端芯片AD9923而產生，是通過串行通信接口對AD9923的串行接口按如下流程順序依次寫入十六位進制數據第1步寫入0X"00020004b7"第2步寫入0X"00000004b6"第3步寫入0X"00000004b5"第4步寫入0X"00000204b4"第5步寫入0X"00000004ba"第6步寫入0X"00000004b9"第7步寫入0X"00000024b8"第8步寫入0X"00000004be"第9步寫入0X"00008814bd"第10步寫入OX'01787804bc第11步寫入OX'100000047a"第12步寫入OX'20d3069479第13步寫入OX'0f00003478"第14步寫入OX'000200147e第15步寫入OX'000000047(1"第16步寫入OX'016803347c第17步寫入OX'3ffffff483"第18步寫入OX'3ffffff481第19步寫入OX'3ffffff480“第20步寫入OX'0200034487第21步寫入OX'0e03fff485"第22步寫入OX'0200034484第23步寫入OX'000000048b “第24步寫入OX'000000048a第25步寫入OX'0000000489"第26步寫入OX'0000000488第27步寫入OX'3ffe00048f"第28步寫入OX'100000048e第29步寫入OX'0f0010b48c"第30步寫入OX'0002001493第31步寫入OX'0000000491"第32步寫入OX'3ffffff497第33步寫入OX'3ffffff496“第34步寫入0X"3ffffff495"第35步寫入OX'3ffffff49b“第36步寫入0X"3ffffff49a"第37步寫入OX'0e03fff499"第38步寫入0X"000000049f"第39步寫入OX'000000049e"第40步寫入0X"000000049d"第41步寫入OX'000000049c"第42步寫入0X"3ffe0004a3“第43步寫入OX'20d30694al"第44步寫入0X"0f001034a0“第45步寫入OX'00020014a7“第46步寫入0X"00000004a5“第47步寫入OX'01000014a4"第48步寫入0X"3ffffff4ab“第49步寫入OX'3ffffff4aa"第50步寫入0X"3ffffff4a9“第51步寫入OX'3ffffff4a8“第52步寫入0X"3ffffff4af"第53步寫入OX'3ffffff4ae“第54步寫入0X"0e03fff4ad//
3.如權利要求1所述的圖像傳感器抗光暈的方法，其特征在于所述原有的正常感光驅動時序是指CCD電荷驅動時序，包括垂直移位時鐘、水平移位時鐘、曝光時鐘和門復位時鐘
全文摘要
本發明公開了一種圖像傳感器抗光暈的實現方法。硬件由微處理器或可編程邏輯電路、CCD前端信號處理器AD9923、CCD圖像傳感器ICX274構成。微處理器或可編程邏輯電路通過串行通信接口傳輸數據到CCD前端信號處理器，CCD前端信號處理器在原有的正常感光驅動時序與新增去光暈驅動時序的雙重控制下，傳輸驅動信號給CCD圖像傳感器，CCD圖像傳感器輸出去光暈的圖像信號。去光暈驅動時序增加在原有的兩幀正常感光驅動時序之間。本發明方法簡單，適用范圍廣，可操作性強，效果顯著。
文檔編號H04N5/341GK102572317SQ201110458318
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者張建偉, 王茂寧, 胡術, 莫思特 申請人:四川川大智勝軟件股份有限公司