[發明專利]一種基于寬動態的圖像處理方法、裝置及曝光電路

有效

• 申請號: 201610720722.3
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN107786814B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王艷俠;洪暉潞;陳樹毅
• 申請（專利權）人: 杭州海康威視數字技術股份有限公司
• 主分類號: H04N23/741
• 分類號: H04N23/741;H04N25/589
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 孫翠賢;項京

本發明實施例公開了一種基于寬動態的圖像處理方法、裝置及曝光電路，該方法包括：圖像處理系統中每個像素點至少對應一個用于進行長曝光的第一像素電路和一個用于進行短曝光的第二像素電路，并且該每個第一像素電路和每個第二像素電路在接收到各自對應的長曝光復位信號和短曝光復位信號后，同時開始曝光，生成第一長曝光圖像和第一短曝光圖像，減少了開始曝光的時間間隔，解決了寬動態數據中存在運動瑕疵。然后為了形成效果較好的圖像，將每個像素點的第一長曝光圖像和第一短曝光圖像進行疊加，獲得每個像素點的有效曝光圖像。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種基于寬動態的圖像處理方法、裝置及曝光電路。

背景技術

寬動態技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術，寬動態技術使場景中亮部細節和暗部細節同時都能看得特別清楚。WDR(Wide?DynamicRange，寬動態范圍)是圖像能分辨的最亮的亮度信號值與能分辨的最暗的亮光信號值的比值。寬動態范圍越大，其所能表現的層次越豐富，能同時記錄的亮部細節和暗部細節越豐富。

傳統的寬動態技術是利用多幀合成的機制，即將進行長曝光所形成的曝光圖像和進行短曝光所形成的曝光圖像進行疊加獲得寬動態數據。

利用傳統的寬動態技術的圖像處理系統，針對每個像素會進行兩次曝光，包括一次長曝光和一次短曝光，然后根據兩次曝光所生成的長曝光圖像和短曝光圖像進行篩選和疊加，得到有效曝光圖像，進而進行后續的圖像處理流程。其中，曝光依賴于像素電路。現有技術中，每個像素點對應一個像素電路。傳統的像素電路如圖1所示，具體曝光過程為：在像素開始進行曝光時，圖像處理器向該像素電路發送復位信號RST啟動復位操作，以使光電二極管PD的輸出電壓被置為0；光電二極管PD吸收光信號進行有效電荷的累計，當到達曝光時間閾值后，有效電荷的累計結束；光電二極管PD所累計的有效電荷經過源極跟隨器T1轉換成模擬電壓信號，實現光電轉換；行選通脈沖RS啟動選址開關T2，轉換成的模擬電壓信號通過列線輸出，該模擬電壓信號經過模/數轉換，生成數字信號(長曝光圖像)，完成一次曝光。然后再進行下一次曝光，以生成短曝光圖像。進行兩次曝光就會有兩次RST復位操作，并進行兩次光電轉換過程。把兩次曝光所形成的曝光圖像進行疊加，得到有效曝光圖像。

可見，兩次RST復位操作之間有時間差，針對移動的物體，進行長曝光所形成的曝光圖像和進行短曝光所形成的曝光圖像合成的寬動態數據中會出現運動瑕疵，并且曝光圖像與曝光圖像之間開始曝光時間的時間間隔越大，運動瑕疵越明顯。時間差越大，像素開始進行曝光的時間間隔越大，所形成的寬動態數據中運動瑕疵越明顯。

發明內容

本發明實施例公開了一種基于寬動態的圖像處理方法、裝置及曝光電路，以減少開始曝光的時間間隔，解決寬動態數據中存在運動瑕疵的問題。具體方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種基于寬動態的圖像處理方法，應用于圖像處理系統，所述圖像處理系統中每個像素點至少對應一個用于進行長曝光的第一像素電路和一個用于進行短曝光的第二像素電路，所述方法包括：

獲得針對每個像素點的長曝光復位信號和短曝光復位信號；

將長曝光復位信號和短曝光復位信號同時發送至對應的每個第一像素電路和每個第二像素電路，以使每個第一像素電路和每個第二像素電路同時開始曝光，生成每個像素點的第一長曝光圖像和第一短曝光圖像；

將每個像素點的第一長曝光圖像和第一短曝光圖像進行疊加，獲得每個像素點的有效曝光圖像。

可選的，所述將第一長曝光圖像和第一短曝光圖像進行疊加，獲得有效曝光圖像，包括：

根據所述第一長曝光圖像和所述第一短曝光圖像的曝光比，對所述第一短曝光圖像進行歸一化，得到與所述第一長曝光圖像數據量一致的第二短曝光圖像；

將所述第二曝光圖像的第二亮度值與預設閾值范圍相比；