[发明专利]多重曝光影像系统以及消除卷动快门闪烁方法

说明书

技术领域

本发明涉及影像处理技术，特别是涉及消除一多重曝光影像系统中的卷动快门闪烁的装置或方法。

背景技术

相机通常使用具有电子卷动快门(electronic rolling shutter)的互补式金属氧化物半导体场效应晶体管(CMOS)影像传感器。电子卷动快门使得影像传感器的像素阵列的每一条线，在不同时间点却具有相同曝光时间而开始一曝光流程。当曝光时间小于交流供应电源的半个周期(如，1/60秒)或并非为半个周期的整数倍时，影像传感器的像素阵列的每一条线，自闪烁的交流照明设备撷取到不同的光照度(luminance)，例如日光灯管(fluorescent lamp)，因而在影像上产生亮暗交错带。此即为所谓的卷动快门闪烁(rolling shutter flicker)。

一多重曝光影像系统结合相同画面的至少一短曝光影像以及一长曝光影像，例如，增加一影像的动态范围。因为短曝光影像的短曝光时间，不稳定环境光线所造成的闪烁问题有时会于多重曝光影像系统中变得更糟，而卷动快门闪烁为一个最常见的闪烁问题。

因此，有需要提出一个新的装置或方法，用以消除多重曝光影像系统中的卷动快门闪烁。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种多重曝光影像系统，包括一长曝光影像传感器、一短曝光影像传感器、一曝光比例计算器以及一闪烁增益检测器。上述长曝光影像传感器用以根据一长曝光，自一画面撷取一长曝光影像。上述短曝光影像传感器用以根据一短曝光，自上述画面撷取一短曝光影像。上述曝光比例计算器用以取得上述长曝光对上述短曝光的一曝光比例。上述闪烁增益检测器用以藉由累积上述长曝光影像的一部分的多个长曝光像素值而产生一长累积值、藉由累积对应至上述长曝光影像的上述部分的上述短曝光影像的一部分的多个短曝光像素值而产生一短累积值，以及根据上述长累积值、上述短累积值以及上述曝光比例而产生一闪烁增益。

本发明还提出一种多重曝光影像系统，用以在具有一周期性闪烁的一环境中撷取一影片，包括一长曝光影像传感器、一短曝光影像传感器、一曝光比例计算器以及一闪烁增益估计器。上述长曝光影像传感器根据一长曝光自一画面撷取一第一长曝光帧，并接着根据上述长曝光撷取一第二长曝光帧。上述短曝光影像传感器根据一短曝光自上述画面撷取一第一短曝光帧，并接着根据上述短曝光撷取一第二短曝光帧。上述曝光比例计算器用以取得上述长曝光对上述短曝光的一曝光比例。上述闪烁增益估计器用以根据上述第一短曝光帧的一第一闪烁增益而产生上述第二短曝光帧的一第二闪烁增益。

本发明还提出一种消除卷动快门闪烁方法，适用于一多重曝光影像系统，步骤包括：根据一长曝光，自一画面撷取一长曝光影像；根据一短曝光，自上述画面撷取一短曝光影像；取得上述长曝光对上述短曝光的一曝光比例；藉由累积上述长曝光影像的一部分的多个长曝光像素值而产生一长累积值；藉由累积对应上述长曝光影像的上述部分的上述短曝光影像的一部分的多个短曝光像素值而产生一短累积值；以及根据上述长累积值、上述短累积值以及上述曝光比例，产生一闪烁增益。

详细的发明的说明内容将如下所述，并请结合附图一并阅读。

附图说明

可藉由结合附图以阅读以下的叙述以及范例，而更清楚了解本发明。

图1A显示现有技术中使用长曝光影像传感器122以及短曝光影像传感器124撷取相同画面的多重曝光影像系统100。

图1B显示日光灯的光照度变化。

图2A显示根据本发明的一实施例所述的多重曝光影像系统的一示意图。

图2B显示根据本发明的一实施例所述的消除卷动快门闪烁方法的流程图。

图3显示根据本发明的一实施例所述的多曝光影像系统的示意图。

图4显示根据本发明的地一实施例所述的闪烁增益检测器的示意图。

图5A显示根据本发明的第二实施例所述的多重曝光影像系统的示意图。

图5B显示日光灯以频率120Hz闪烁的示意图。

图5C显示闪烁增益的示意图。

图5D显示闪烁增益估计器的一实施例。

图6显示根据本发明的第二实施例所述的多重曝光影像系统的示意图。

附图符号说明

100、200、300、500、600多重曝光影像系统

110、210、310镜片

122、222、322长曝光影像传感器

124、224、324短曝光影像传感器

132、232、332第一像素处理单元