開始的發(fā)生時(shí)刻進(jìn)行時(shí)間移位，時(shí)間間隔大于或等于光敏單元的子集的曝光持續(xù)時(shí)間和閃光事件的持續(xù)時(shí)間之和。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的方法的至少部分可以是通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的。從而，本發(fā)明可采取全硬件實(shí)施例、全軟件實(shí)施例(包括固件、駐留軟件、微代碼等)或組合了軟硬件方面的實(shí)施例的形式，它們都可在這里被統(tǒng)稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明可采取由可在任意有形介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)可使用程序代碼表達(dá)的實(shí)現(xiàn)于所述介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0038]由于本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)為軟件，所以本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀代碼，以用于在任意合適載體介質(zhì)上提供給可編程裝置。有形載體介質(zhì)可包括存儲(chǔ)介質(zhì)，比如軟盤、⑶-ROM、硬盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶設(shè)備或固態(tài)存儲(chǔ)器設(shè)備等。瞬時(shí)載體介質(zhì)可包括信號(hào)，比如電信號(hào)、電子信號(hào)、光信號(hào)、聲信號(hào)、磁信號(hào)或電磁信號(hào)(例如微波或RE信號(hào))。
【附圖說(shuō)明】
[0039]現(xiàn)在以只是示例的方式參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中:
[0040]圖1是根據(jù)本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的示出了電子成像設(shè)備的組件的框圖；
[0041]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器陣列的示意圖；
[0042]圖3A和3B是卷簾快門技術(shù)的示例的圖形表示；
[0043]圖4是使用閃光燈的卷簾快門技術(shù)的示例的圖形表示；
[0044]圖5是使用圖4的處理獲取的圖像的示例；
[0045]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用閃光燈的卷簾快門技術(shù)的示例的圖形表示；
[0046]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用閃光燈的卷簾快門技術(shù)的示例的圖形表示，其中識(shí)別了屬于相同閃光事件的圖像子區(qū)域；
[0047]圖8和9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)獲取的幀和重構(gòu)圖像的示例；
[0048]圖10示出了可在本發(fā)明實(shí)施例中應(yīng)用的伽馬修正函數(shù)的示例；
[0049]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用的圖像處理的步驟；
[0050]圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用閃光燈的卷簾快門技術(shù)的示例的圖形表示；
[0051]圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用閃光燈的卷簾快門技術(shù)的另一示例的圖形表示；以及
[0052]圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示出了獲得圖像序列的方法的步驟的流程圖。
[0053]
【具體實(shí)施方式】
[0054]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示出了電子成像設(shè)備的組件的簡(jiǎn)化功能框圖。電子成像沒備可以是用于捕獲圖像序列的專用相機(jī)(比如攝像機(jī)或?qū)I(yè)工作室相機(jī))，或多功能電子設(shè)備(比如移動(dòng)電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、或便攜式計(jì)算機(jī)(包括平板計(jì)算機(jī)、膝上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)等))的成像模塊。
[0055]電子成像設(shè)備100包括用于捕獲來(lái)自場(chǎng)景的光的圖像傳感器陣列110、用于將光導(dǎo)入傳感器陣列110的透鏡112、用于處理來(lái)自傳感器陣列110的信號(hào)的信號(hào)處理單元115、用于從經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)重構(gòu)圖像的圖像處理單元125、用于對(duì)要捕獲的場(chǎng)景進(jìn)行照明的閃光燈單元120、用于控制閃光燈單元120的參數(shù)的閃光燈控制器130、用于控制傳感器陣列110的圖素對(duì)來(lái)自場(chǎng)景的光的曝光時(shí)間的控制器140、以及可用來(lái)提供各個(gè)模塊的定時(shí)同步的時(shí)鐘150。應(yīng)該理解的是，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，閃光燈控制器130和陣列控制器140不同步。在其它實(shí)施例中，閃光燈控制器130和陣列控制器140是同步的，以用于增加閃光事件的發(fā)生時(shí)刻和行的曝光時(shí)間之間的定時(shí)準(zhǔn)確度。
[0056]應(yīng)該理解的是，成像設(shè)備可具有其它光學(xué)元件，比如可變光圈、變焦機(jī)構(gòu)或自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)，以增強(qiáng)捕獲圖像。
[0057]傳感器陣列110由如圖2所示布置成包括N排和M列的二維陣列的光敏單元(圖素)111的集合組成。圖素111的二維陣列110對(duì)應(yīng)于所呈遞的像素圖像的圖像區(qū)域。所呈遞的圖像的每個(gè)像素可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)圖素111。在這一示例性實(shí)施例中，每個(gè)圖素是CMOS圖像傳感器。當(dāng)光打到CMOS型圖素111時(shí)，圖素111充有與所捕獲的入射光的量成比例的電荷。然后，由信號(hào)處理單元115處理電荷信號(hào)，例如其可被轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，以提供像素讀取值。所執(zhí)行的信號(hào)處理可包括對(duì)信號(hào)的放大和將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。單個(gè)圖素111的曝光持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于該圖素對(duì)入射光形成的電荷積分的持續(xù)時(shí)間。實(shí)際上，曝光持續(xù)時(shí)間或積分時(shí)間對(duì)應(yīng)于圖素復(fù)位(其中通過(guò)陣列控制器140的復(fù)位功能將圖素中所包含的先前電荷復(fù)位為零)和結(jié)束(此時(shí)，通過(guò)讀取功能從圖素讀取電荷)之間的時(shí)間。閃光燈單元120包括光源，比如一個(gè)或多個(gè)LED或氙氣型燈，用于對(duì)要成像的場(chǎng)景進(jìn)行照明。閃光燈控制器130控制閃光燈120的參數(shù)，包括閃光的發(fā)生頻率、閃光突發(fā)的持續(xù)時(shí)間、和/或閃光突發(fā)的強(qiáng)度或幅度。陣列控制器140生成用信號(hào)發(fā)送到成像設(shè)備100的組件的多種命令，包括針對(duì)圖像傳感器陣列110的復(fù)位、積分和讀取命令。復(fù)位、積分和讀取操作是每次針對(duì)圖像陣列的一行執(zhí)行的(例如逐行執(zhí)行)，即一行的圖素被一起復(fù)位和讀取。信號(hào)處理單元115對(duì)響應(yīng)于入射光曝光而逐行讀取自圖素111的信號(hào)進(jìn)行處理。從由圖像處理單兀125處理的信號(hào)重構(gòu)圖像。實(shí)際上,相機(jī)曝光時(shí)間對(duì)應(yīng)于所捕獲的巾貞的一行的曝光持續(xù)時(shí)間。
[0058]圖3A和3B分別圖示出了針對(duì)360度和180度快門值的逐行處理的示例。通過(guò)由陣列控制器140控制的復(fù)位功能R依次復(fù)位各行，來(lái)開始為了電荷收集對(duì)各行進(jìn)行的曝光。例如，參見圖3A，幀I的第一行的圖素在時(shí)刻TRl被復(fù)位，在時(shí)間TIl期間曝光以捕獲光感應(yīng)的電荷，以及在時(shí)刻TREl讀取該列的每個(gè)像素傳感器的總電荷；幀I的第二行的圖素在時(shí)刻TR2被復(fù)位，在時(shí)間TI2期間曝光，以及在時(shí)刻TRE2讀??；幀I的最后一行的圖素在時(shí)刻TRN被復(fù)位，在時(shí)間TIN期間曝光，以及在時(shí)刻TREN讀取。兩個(gè)連續(xù)行的復(fù)位功能之間的持續(xù)時(shí)間被稱為行處理延遲RP。行處理延遲RP還可對(duì)應(yīng)于兩個(gè)連續(xù)行的讀取功能之間的持續(xù)時(shí)間。
[0059]如圖3A和3B所示，由于在不同的時(shí)刻對(duì)各行進(jìn)行復(fù)位，發(fā)生對(duì)入射光進(jìn)行曝光的實(shí)際時(shí)間對(duì)于圖像傳感器陣列110中的各行有所不同。例如，雖然行I和行2的曝光持續(xù)時(shí)間有一些重疊，但行I的曝光持續(xù)時(shí)間ExpL在行N的曝光持續(xù)時(shí)間開始時(shí)已經(jīng)結(jié)束。因此，不同掃描行的曝光發(fā)生于總幀曝光時(shí)間ExpF期間的不同時(shí)刻。這種對(duì)應(yīng)于光敏傳感器陣列的圖像區(qū)域的逐行處理被稱為卷簾快門。
[0060]圖4圖示出了在卷簾快門中使用閃光燈，其中所述閃光燈按照在閃光事件發(fā)生之間的閃光時(shí)間延遲Fdly進(jìn)行閃光。在該示例中，閃光時(shí)間延遲FDly對(duì)應(yīng)于行的曝光持續(xù)時(shí)間ExpL，使得逐幀地，閃光事件在幀內(nèi)的相同時(shí)間點(diǎn)以閃光持續(xù)時(shí)間FlD對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行照明，即幀獲取的開始和閃光發(fā)生的時(shí)刻之間的時(shí)間延遲SL不逐幀地發(fā)生改變。如圖所示，在幀的下部分行的曝光時(shí)間期間由閃光事件對(duì)幀序列的第一捕獲幀進(jìn)行照明，而幀的上部分行在它們之前的相應(yīng)曝光時(shí)間期間不被閃光事件照明。在序列的第三幀中，幀中心區(qū)域的一些行在它們相應(yīng)曝光時(shí)間期間在時(shí)刻TFl和TF2處接收兩個(gè)分離的閃光照明。此外，這些中心行中的一些在閃光事件期間被部分閃光，即并不在該相同閃光事件的全部閃光持續(xù)時(shí)間FlD期間一直被閃光。相同的效果也出現(xiàn)于序列的先前幀和后續(xù)幀中。被成像的場(chǎng)景中在時(shí)刻TFl和TF2之間的任何移動(dòng)都可能導(dǎo)致所獲取的圖像中出現(xiàn)時(shí)間失真，包括行內(nèi)時(shí)間失真和行間時(shí)間失真。
[0061]圖5是換氣扇的旋轉(zhuǎn)葉片的捕獲圖像。所捕獲的圖像呈現(xiàn)出時(shí)間失真效果的示例，其中包括行內(nèi)和行間時(shí)間失真效果。行內(nèi)失真存在于位于短劃線之間的所捕獲的掃描行中。風(fēng)扇的移動(dòng)葉片發(fā)生失真。行間效果由箭頭指示。
[0062]在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制閃光事件的定時(shí)來(lái)解決這些問(wèn)題。具體地，閃光事件之間的閃光時(shí)間延遲(這里稱為閃光事件延遲(FDly))被設(shè)為不等于行曝光時(shí)間(ExpL)，使得在各幀之間，幀內(nèi)的閃光事件的發(fā)生時(shí)刻具有時(shí)間移位S。在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，閃光事件延遲(在使用頻閃觀測(cè)儀的情況中也被稱為頻閃觀測(cè)事件延遲)是在考慮相機(jī)曝光時(shí)間(即一行的曝光持續(xù)時(shí)間(ExpL))和閃光事件持續(xù)時(shí)間的情況下確定的，使得閃光事件在幀內(nèi)的發(fā)生時(shí)間逐幀地進(jìn)行時(shí)間移位。閃光燈控制器130被配置為在根據(jù)該時(shí)間移位的閃光事件延遲處觸發(fā)閃光燈。在一個(gè)具體實(shí)施例中，