專利名稱：一種基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)境光監(jiān)測，具體涉及一種基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方法，尤 其應用在手機上。
背景技術：
目前，公知的應用于手機的環(huán)境光檢測是由專門的感光器件和電路來實現(xiàn)；這 種方式需要增加額外的器件成本和設計電路；同時結構也需要增加額外透光孔，給開模 增加難度；電路板PCB增加額外空間用于擺放器件，增加布板復雜度。當前照相機的 自動曝光控制裝置AE的控制方式普遍采用模擬和數字同時控制的方式，比如當前曝光不 過，傳感器sensor內部通過增加模擬增益(即曝光時間)和數字增益達到當前設定的一個 目標值。

發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題是，如何提供一種基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方 法，在已有攝像頭模組基礎上無須增加額外硬件就能監(jiān)測環(huán)境光亮度。本發(fā)明的技術問題這樣解決構建一種基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方法，包 括以下步驟
固定設置攝像頭模組的曝光時間和數字增益；
接收并統(tǒng)計處理攝像頭模組的曝光數據獲取亮度值；所述統(tǒng)計處理一般包括采樣。按照本發(fā)明提供的方法，還包括曝光步驟，具體
㈠所述曝光少于三次，所述曝光數據是最新一幀newdate，則CL=L (newdate)； ㈡所述曝光是三次以上，所述曝光數據是時間前后連續(xù)的三幀BUffer
、Buffer[l] 和Buffer^]，其亮度值包括以下三種情況
①若亮度值變化趨勢一致且變化值小于閾值T，則CL=(L(Buffer
)+L(Buffer[l]) +L (Buffer[2])) /3 ；
②若亮度值變化趨勢一致且變化值都大于閾值T，則CL=L(Bufferll]) +L(Buffer[2]))/2 ；
③若亮度值變化趨勢不一致，則CL=CL,也即當前亮度值保持不變、為上一次亮度值。其中CL表示所述亮度值，L O表示統(tǒng)計采樣函數，L (Buffer
> <L (Buffer[l]) <L (Buffer[2]> 或 L (Buffer[2]> <L (Buffer[l]> <L (Buffer
> 表
示亮度值變化趨勢一致。按照本發(fā)明提供的方法，還包括周期性清除最老數據幀接收新數據幀newdate， 即Buffer
= Buffer[l];Buffer[l] = Buffer[2];Buffer[2] = newdate，獲取對應亮度值。按照本發(fā)明提供的方法，還包括根據用戶指令或光監(jiān)測時間到結束曝光。按照本發(fā)明提供的方法，所述一次以上曝光是按固定頻率進行。
按照本發(fā)明提供的方法，所述采樣函數包括但不限制于是均值濾波采樣統(tǒng)計或 中值濾波采樣統(tǒng)計。按照本發(fā)明提供的方法，還包括檢測所述攝相模塊及其數據通道是否使用， 是，接收并根據攝相模塊的曝光數據獲取亮度值，否則退出。本發(fā)明提供的基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方法，通過獲取攝像頭模組曝光數 據，將數據進行一系列的處理得出當前的曝光統(tǒng)計值，實現(xiàn)光亮度監(jiān)測，這樣在已有攝 像頭模組基礎上無須增加額外硬件就能監(jiān)測環(huán)境光亮度，尤其適用于手機等緊湊設備 上。


下面結合附圖和具體實施例進一步對本發(fā)明進行詳細說明 圖1是本發(fā)明具體實施例的手機上環(huán)境光監(jiān)測流程示意圖2是圖1所示流程中處理數據對應的數據流示意圖； 圖3是圖2所示數據流中的數據采樣和數據處理流程示意圖； 圖4是圖2所示數據流中的數據應用流程示意圖。
具體實施例方式首先，說明本發(fā)明核心和關鍵
本發(fā)明是在sensor曝光的基礎上，進一步利用sensor輸出的數據來做一個亮度檢測的 應用，要實現(xiàn)這個應用首先要保證sensor的曝光是固定的也即是禁止sensor本身的AE和 自動白平衡AWB功能；保證在曝光環(huán)境當中曝光時間固定，數字增益固定。本發(fā)明是 利用了照相機的感光功能實現(xiàn)環(huán)境光檢測方法。第二、結合本發(fā)明應用在手機上的具體實施例進行詳細說明，以下照相機設備 對應攝像頭模組
如圖1所示，本發(fā)明具體實施例手機上環(huán)境光檢測應用程序包括
101)首先啟動照相機設備，同時檢測設備是否可以正常啟動和使用，如果不能正常 啟動或者其他程序正在使用設備，退出環(huán)境光檢測程序；
102)其次，照相機設備可以正常打開并可以使用，配置并打開數據接收通道，如果 通道不能打開或者其他程序正在使用該通道，則退出環(huán)境光檢測程序；
103)最后，如果照相機設備可用，并且相應數據接收通道也可用，則注冊相應數據 處理接口，環(huán)境光檢測程序等待通道傳過來的數據并進行后續(xù)的數據處理并將處理后的 數據(曝光統(tǒng)計值)派發(fā)給各需要使用亮度值的應用程序；所述亮度值可直接使用曝光 統(tǒng)計值，也可以有一個對應關系，如每曝光統(tǒng)計值范圍對應一亮度值。如圖2所示，本發(fā)明具體實施例手機上環(huán)境光監(jiān)測數據流包括以下過程
201)照相機設備通過曝光獲取曝光范圍內的信息，這些信息通過平臺外部接口傳送 到平臺；
202)平臺通過同步信號將這些信息重新恢復成照相機曝光的場景，當數據通道收完 照相機傳過來的一幀數據之后會產生一個中斷通知軟件數據已接收完成；
203)中斷進一步將數據傳到環(huán)境光檢測程序的數據采樣和數據處理模塊，環(huán)境光檢測程序將收到的數據進行采樣和統(tǒng)計處理，之后保存；
204)最后，通知環(huán)境光檢測程序的數據應用模塊已有信息更新；
其中照相機按一定頻率以固定曝光時間進行多次曝光，并以固定數字增益輸出數據。如圖3所示，對應圖2中數據采樣模塊和數據處理模塊的本發(fā)明具體實施例手 機上數據采樣和數據處理流程，采用三個數據緩沖對應三幀緩沖數據Buffer
、Buffer[l] 和Buffer^]，用于存儲數據應用模塊所需要的信息；緩沖計數器B—count用于記錄當前緩 沖區(qū)存儲狀態(tài)，程序啟動初始化為0;包括以下步驟
301)數據通道收到照相機輸出的一幀數據，數據尺寸320x240，然后通知數據采樣 模塊和數據處理模塊并將數據指針傳給數據處理模塊；
302)數據處理模塊根據數據采樣模塊判斷采用的采樣統(tǒng)計方式，采樣之后的數據為 (320/N)x(240/M)；將這些數據累加得到一個輸出結果R ； R可能因為選擇采樣算法的 差異結果會有一些差異但數據類型是一樣的；
303)判斷是否B—count<= 2，如果條件成立則將結果R保存到緩沖Buffer[B—count] 中，同時緩沖計數器B—count加1 ；
304)根據緩沖計數器判斷緩沖區(qū)是否已滿，如果緩沖區(qū)數據已滿則通知數據應用模 塊，否則等待下一幀通知；
305)采樣控制模塊由一個采樣控制器Filter和一個控制器選擇接口實現(xiàn)，通過接口 可以修改采樣控制器Filter，程序默認為均值濾波采樣統(tǒng)計法。如圖4所示，對應圖2中數據應用模塊的本發(fā)明具體實施例手機上數據應用流 程，采用兩個趨勢判斷器Tl和T2; —個判斷閾值T; 一個方向指示器Bright;還有一個 當前亮度值CL ；包括以下步驟
401)數據應用模塊收到消息，先判斷數據提供是否充分，即數據緩沖是否已滿，如 果未滿則；當前亮度值CL=L (BufferlB—count-1])，繼續(xù)等待；如果滿將進行進一步處 理；
402)數據緩沖區(qū)滿了之后，依次讀取緩沖區(qū)數據，按新舊順序兩兩進行差分運算； Tl= (L (Buffer[l]) - L (Buffer
)) ； T2=(L (Buffer[2]) - L (Buffer[l]))；
403)假如，T1&T2>0或者T1&T2<0,則說明數據變化趨勢一致，同時記錄變化方 向Bright ； if(T1&T2 >0) Bright = 1 ； if(Tl&T2 < 0) Bright = 0 ；可以進行下一步更精確判 定；否則認為兩個變化趨勢不一致CL值不變，屬于不穩(wěn)定環(huán)境或者數據有誤；
404)如果T1&T2的趨勢一致，并且|T1|&|T2|>T，通知系統(tǒng)變化趨勢或者調用系統(tǒng) 接口直接根據環(huán)境變化趨勢做相應的處理；CL= (L(Buffer[l]) + L (Buffer[2]))/2 ；
405)如果T1&T2 的趨勢一致，并且 |T1|&|T2| <= T，CL= (L (Buffer
) +L (Buffer[l]) + L (Buffer[2]))/3 ；
406)清除緩沖區(qū)中最老數據，Buffer
= Buffer[l]; Buffer[l] = Buffer[2];
407)繼續(xù)等待新的數據。上述流程采用均值濾波采樣統(tǒng)計法時，L (newdate) =R,具體實現(xiàn)如下 ①有三個指針 P—this—line，P_pre—line，P—next—line ； P—this—line 指針指向當前幀
newdate 第 M 行，P_pre—line 和 P—next—line 分別為 P—this—line 的前一行和后一行；②有三個指針P—this— pixel, P_pre_ pixel, P—next— pixel ； P_pre_ pixel 指向 P—this— line行的第N個像素點，P_pre— pixel指向P_pre—line行的第N個像素點，P—next— pixel指 向P—next—line行的第N個像素點；
③將P—this—pixel，P_pre_ pixel, P—next— pixel所指向的像素點和它們各自的前后一 個像素點的亮度值累加然后除以9得到結果result ；
④R+= result,將結果result累加保存R中；
⑤P—this—pixel，P_pre—pixel和P—next—pixel分別跨N個像素點，重復③和④，直到
當前行結束；
⑥P—this—line，P_pre—line和P—next—line分別跨M行，重復①，②，③，④，⑤，直
到當前幀結束；
⑦Buffer[B_count]= R，并保存到緩沖隊列。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求范圍所做的均等變化 與修飾，皆應屬本發(fā)明權利要求的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟 固定設置攝像頭模組的曝光時間和數字增益；接收并統(tǒng)計處理攝像頭模組的曝光數據獲取亮度值。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，還包括曝光步驟，所述曝光是一次，所述 曝光數據是一幀Buffer，則CL=L (Buffer)，其中CL是所述亮度值，L O是統(tǒng)計采樣函數。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，還包括曝光步驟，所述曝光是一次以上， 所述曝光數據是時間前后連續(xù)三幀Buffer
、Buffer[l]和Buffer[2]，若亮度值變化趨勢一 致且變化值小于閾值 T，則 CL=(L(Buffer
)+L(Buffer[l]) +L(Buffer[2]))/3，其中CL是所述亮度值，L O是統(tǒng)計采樣函數。
4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，還包括曝光步驟，所述曝光是一次以上， 所述曝光數據是時間前后連續(xù)三幀Buffer
、Buffer[l]和Buffer[2]，若亮度值變化趨勢一 致且變化值都大于閾值T，M CL= (L (Buffer[l]) +L (Buffer[2])) /2,其中CL是所述亮度 值，L ()是統(tǒng)計采樣函數。
5.根據權利要求1所述方法，其特征在于，還包括曝光步驟，所述曝光是一次以上， 所述曝光數據是時間前后連續(xù)三幀Buffer
、Buffer[l]和Buffer[2]，若亮度值變化趨勢不 一致，則CL保持不變。
6.根據權利要求3-5任一項所述方法， 收新數據幀、獲取對應亮度值。
7.根據權利要求3-5任一項所述方法， 間到結束曝光。
8.根據權利要求3-5任一項所述方法， 進行。
9.根據權利要求2-5任一項所述方法， 樣統(tǒng)計或中值濾波采樣統(tǒng)計。
10.根據權利要求1所述方法，其特征在于，還包括檢測所述攝相模塊及其數據通道 是否使用，是，接收并根據攝相模塊的曝光數據獲取亮度值，否則退出。其特征在于，還包括周期性清除最老數據幀接 其特征在于，還包括根據用戶指令或光監(jiān)測時 其特征在于，所述一次以上曝光是按固定頻率 其特征在于，所述統(tǒng)計采樣函數是均值濾波采
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方法，包括固定設置攝像頭模組的曝光時間和數字增益；接收并統(tǒng)計處理攝像頭模組的曝光數據獲取亮度值。這種基于攝像頭模組的環(huán)境光監(jiān)測方法，在已有攝像頭模組基礎上無須增加額外硬件就能監(jiān)測環(huán)境光亮度，尤其適用于手機等緊湊設備上。
文檔編號H04M1/725GK102012602SQ201010515488
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者楊鑫, 藍和, 裴廣宇 申請人:廣東歐珀移動通信有限公司