一种应用于CMOS图像传感器的快速自动曝光控制方法一种应用于CMOS图像传感器的快速自动曝光控制方法.pdf

第 43 卷 第 10 期 天 津 大 学 学 报 Vol.43 No.10 2010 年 10 月 Journal of Tianjin University Oct. 2010 ▋ 一种应用于 CMOS 图像传感器的快速自动曝光控制方法 戈志伟，姚素英，徐江涛，宿晓慧 (天津大学电子信息工程学院，天津 300072) 摘 要：针对应用于 CMOS 图像传感器的传统固定步长自动曝光方法曝光过程缓慢的缺点，设计了一种快速自动曝 光控制方法．在相同光照强度下，CMOS 图像传感器的曝光强度值与增益值和曝光时间的乘积的比值是一个常量 值，基于这一感光特性，根据当前的曝光时间、增益值和图像强度统计值判断出当前的光照强度，基于光强范围查 找表，得到最优曝光时间，从而实现快速自动曝光调节．经过 MATLAB 算法评估，这种曝光方法在暗光情况下正确 曝光平均帧数为 3.6 帧，而传统曝光方法需 12.6 帧；强光情况下正确曝光平均帧数为 3.6 帧，而传统曝光方法需要 8.8 帧．经过 FPGA 实际验证，这种方法能够很好地应用于 CMOS 图像传感器，在保证图像正确曝光的情况下实现 快速调节曝光时间和增益值． 关键词：CMOS 图像传感器；快速自动曝光控制；曝光时间；增益值 中图分类号：TN4 文献标志码：A 文章编号：0493-2137(2010)10-0854-06 A Fast Automatic Exposure Control Method for CMOS Image Sensor GE Zhi-wei，YAO Su-ying，XU Jiang-tao，SU Xiao-hui (School of Electronic Information Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China) Abstract：A fast automatic exposure control method against the slow process of the conventional fixed-step automatic exposure control method for CMOS image sensor was proposed. The ratio of the output signals after being exposed to the product of gain value and exposure time is a constant under the same illumination. According to this characteristic, the luminous intensity was obtained by using the current exposure time，gain value and brightness of the object. After the optimal exposure time was obtained by using the light look-up table，fast automatic exposure control was thus realized. After the proposed algorithm using MATLAB is assessed，the result shows that the aver