全局快门处理方法及装置.pdf

本发明实施例提供一种全局快门处理方法及装置。本发明全局快门处理方法，包括：控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。本发明实施例用以解决终端设备配置全局快门可能导致功耗高的问题。

权利要求书1.  一种全局快门处理方法，其特征在于，包括：控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长，包括：接收所述全局快门传感器发送的中断信息；从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一时刻；控制所述光源点亮所述预设时间段后关闭，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。3.  一种全局快门处理装置，其特征在于，包括：快门控制模块，用于控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；亮灯模块，用于控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。4.  根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述亮灯模块，包括：接收单元，用于接收所述全局快门传感器发送的中断信息；开启单元，用于从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一时刻；关闭单元，用于控制所述光源点亮所述预设时间段后关闭，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。5.  一种卷帘快门获取高速运动物体图像的方法，其特征在于，包括：控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像，所述快门参数大于所述一帧图像的分辨率中的像素行数；控制光源在预设时间段内点亮，所述预设时间段的起始时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻。6.  根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数读取一帧图像之前，还包括：设置所述快门参数，以使所述一帧图像在同一时间内处于曝光状态的像素行数随着所述快门参数发生改变；根据帧速率计算获取所述一帧图像的获取时长，并根据所述获取时长，设置所述预设时间段。7.  根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制光源在预设时间段内点亮，所述预设时间段的起始时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻，包括：接收所述卷帘快门传感器在一帧图像的获取起始发送的中断信息；从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一时刻；在所述一帧图像的获取时长结束的时刻关闭光源。8.  一种卷帘快门获取高速运动物体图像的装置，其特征在于，包括：获取模块，用于控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像，所述快门参数大于所述一帧图像的分辨率中的像素行数；亮灯模块，用于控制光源在预设时间段内点亮，所述预设时间段的起始时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻。9.  根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：参数设置模块，用于控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像之前，设置所述快门参数，以使所述一帧图像在同一时间内处于曝光状 态的像素行数随着所述快门参数发生改变；时间设置模块，用于根据帧速率计算获取所述一帧图像的获取时长，并根据所述获取时长，设置所述预设时间段。10.  根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述亮灯模块，包括：接收单元，用于接收所述卷帘快门传感器在一帧图像的获取起始发送的中断信息；开启单元，用于从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一时刻；关闭单元，用于在所述一帧图像的获取时长结束的时刻关闭光源。

说明书全局快门处理方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及功率控制技术，尤其涉及一种全局快门处理方法及装置。
背景技术
全局快门使所有像素在同一时间曝光，可以获得清晰成像，多用于单反相机、企业监控等场景，在这些场景下，由于相机的光圈可以做的很大，传感器的感光面积也比较大，因此在进行运动物体摄影时，单位面积能够获得足够的感光信息，所以比较容易获得清晰的成像。
目前业界并没有适合应用在手机上的轻量级支持全局快门的摄像头，主要原因是目前存在的全局快门需要足够强的主动光源，功耗高。
通过传感器（Sensor）得到高速运动的物体的清晰成像是非常重要的，例如高精度的手势识别，只有获取清晰的成像，才能准确识别手势的含义。
目前手机采用的摄像头，主要使用电子卷帘快门成像。图6为卷帘快门传感器的成像（获取一帧图像）的原理的示意图，传感器在读取（Read）一行像素的同时，也会重置（Reset）一行像素，每行像素实际曝光时间是由Read和Reset之间的时间差值决定，差值越大，表示曝光时间越长，对于高速运动的物体，如果要达到理想的曝光，要尽量缩短曝光时间，但这样一来，就不能使图像上的所有像素同时曝光，而是在时间上有延迟的一行一行的曝光，从而导致卷帘快门传感器拍摄高速运动的物体图像失真，发生变形，如图7所示，图7为卷帘快门传感器拍摄高速运动物体失真的示意图。
发明内容
本发明实施例提供一种全局快门处理方法及装置，以解决终端设备配置全局快门可能导致功耗高的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种全局快门处理方法，包括：
控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；
控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长，包括：
接收所述全局快门传感器发送的中断信息；
从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一时刻；
控制所述光源点亮所述预设时间段后关闭，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
第二方面，本发明实施例提供一种全局快门处理装置，包括：
快门控制模块，用于控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；
亮灯模块，用于控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
结合的第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述亮灯模块，包括：
接收单元，用于接收所述全局快门传感器发送的中断信息；
开启单元，用于从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一时刻；
关闭单元，用于控制所述光源点亮所述预设时间段后关闭，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
第三方面，本发明实施例提供一种卷帘快门获取高速运动物体图像的方法，包括：
控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像，所述快门参数大于所述一帧图像的分辨率中的像素行数；
控制光源在预设时间段内点亮，所述预设时间段的起始时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像之前，还包括：
设置所述快门参数，以使所述一帧图像在同一时间内处于曝光状态的像素行数随着所述快门参数发生改变；
根据帧速率计算获取所述一帧图像的获取时长，并根据所述获取时长，设置所述预设时间段。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述控制光源在预设时间段内点亮，所述预设时间段的起始时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻，包括：
接收所述卷帘快门传感器在一帧图像的获取起始发送的中断信息；
从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一时刻；
在所述一帧图像的获取时长结束的时刻关闭光源。
第四方面，本发明实施例提供一种卷帘快门获取高速运动物体图像的装置，包括：
获取模块，用于控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像，所述快门参数大于所述一帧图像的分辨率中的像素行数；
亮灯模块，用于控制光源在预设时间段内点亮，所述预设时间段的起始时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，还包括：
参数设置模块，用于控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像之前，设置所述快门参数，以使所述一帧图像在同一时间内处于曝光状态的像素行数随着所述快门参数发生改变；
时间设置模块，用于根据帧速率计算获取所述一帧图像的获取时长，并根据所述获取时长，设置所述预设时间段。
结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第五方面的第二种可能的实现方式中，所述亮灯模块，包括：
接收单元，用于接收所述卷帘快门传感器在一帧图像的获取起始发送的中断信息；
开启单元，用于从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达所述预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一时刻；
关闭单元，用于在所述一帧图像的获取时长结束的时刻关闭光源。
本发明实施例全局快门处理方法及装置，通过在终端设备中使用全局快门传感器，并控制全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，解决终端设备配置全局快门可能导致功耗高的问题。通过控制卷帘快门传感器获取一帧图像，并且控制光源配合卷帘快门传感器的获取过程点亮，实现对一帧图像的所有像素在同一时间曝光，并且曝光时间控制的很短，解决了卷帘快门传感器拍摄高速运动的物体图像失真的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明全局快门处理方法实施例一的流程图；
图2为本发明全局快门处理方法实施例二的流程图；
图3为本发明全局快门处理装置实施例一的结构示意图；
图4为本发明全局快门处理装置实施例二的结构示意图；
图5A为本发明终端设备实施例的结构示意图；
图5B为本发明终端设备实施例的原理示意图。
图6为卷帘快门传感器的成像（获取一帧图像）的原理的示意图；
图7为卷帘快门传感器拍摄高速运动物体失真的示意图；
图8A为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的方法实施例一的流程图；
图8B为光源开启和获取一帧图像时长的时序图；
图9为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的方法实施例二的流程图；
图10为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的装置实施例一的结构示意图；
图11为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的装置实施例二的结构示意图；
图12A为本发明终端设备实施例的结构示意图；
图12B为本发明终端设备实施例的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明全局快门处理方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：
步骤101、控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；
本实施例的执行主体可以是终端设备。全局快门传感器实现整幅图片在同一时间曝光，所有像素点同时收集光线，当预设的截止曝光时间到了，全局快门传感器停止收集光线，并将曝光图像转成电子图像，在这个过程中，并没有实际意义上的快门存在，即曝光开始的时候，全局快门传感器开始收集光线；在曝光结束的时候，光线收集电路被切断，全局快门传感器的读出值即为一帧图像。目前没有适合应用在终端设备上的轻量级支持全局快门传 感器的摄像头，主要原因是全局快门传感器体积大，功耗高，多用于单反相机、企业监控等场景，在这些场景下，由于相机的光圈可以做的很大，传感器的感光面积也比较大，在进行运动物体摄影时，单位面积能够获得足够的感光信息，所以比较容易获得清晰的成像。
本实施例中，将全局快门传感器使用在终端设备上，终端设备先预设一个曝光时长，曝光时长是全局快门传感器的一个属性参数，用以表示全局快门传感器快门打开的时长，即全局快门传感器的曝光时间，终端设备可以在出厂时的产品手册中获取这一参数信息，然后根据应用场景设置一个曝光时长，例如可以设置快门曝光时长为1/1000秒，即曝光时长为1毫秒（millisecond，以下简称ms）。终端设备根据预设的曝光时长控制全局快门传感器打开和关闭快门，即控制全局快门传感器在曝光起始时刻开始收集光线，在曝光结束时刻切断光线收集电路。
步骤102、控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
本实施例中，根据步骤101的描述，全局快门传感器拍摄物体需要足够的光线，终端设备上的全局快门传感器受体积大小的限制，光圈也不会做的非常大，因此终端设备将全局快门传感器和主动光源配合起来，首先这个主动光源可以是一种非自然光光源，例如可以是一个近红外光源，相应的终端设备的摄像头也可以是只能通过近红外光线的摄像头，通过近红外光源将光线打在被拍摄的物体上实现曝光。
但是因为全局快门传感器只有在打开快门的时候才会收集光线，如果所述光源一直常亮的话，不但对所述全局快门传感器的曝光过程起不到帮助，还会导致终端设备的功耗大，因此终端设备控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长，这样一来使得全局快门传感器打开快门的时候正好闪光，以使全局快门传感器可以收集到足够的光线，达到清晰的曝光效果。如果光源开启的时间段早于或晚于 快门打开的时间段，由于摄像头只能通过近红外光线，自然光中大部分的光线都被过滤掉了，那么全局快门传感器的快门打开的时候因为没有足够的近红外光线通过，而是曝光成像失败；如果光源开启的时间段远大于快门打开的时间段，那么就起不到控制功耗的作用，因此尽量控制光源开启的时刻靠近快门打开的时刻，光源开启的时间段比快门开启的时间段略长一点即可。
另外，由于本实施例的光源是近红外光源，和摄像头配合过滤了自然光中的大部分光线，因此全局快门传感器只对被近红外光源照射上的物体成像，而且用于在小于50厘米的距离检测物体，所以功耗可以做的比较小，适合在终端设备上应用。
进一步的，对于录像类应用，终端设备控制光源在每帧图像成像时，配合全局快门传感器的快门开启点亮一次，即可以连续拍摄高速运动物体，大大的降低了终端设备的功耗。
本实施例通过在终端设备中使用全局快门传感器，并控制全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，解决终端设备配置全局快门可能导致功耗高的问题。
下面采用一个具体的实施例，对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
图2为本发明全局快门处理方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：
步骤201、控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；
本实施例中，控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门的过程和图1所示的实施例的步骤101类似，此处不再赘述。
步骤202、接收所述全局快门传感器发送的中断信息；
本实施例中，全局快门传感器在处理完一帧图像后发送一个中断信息，终端设备接收到这个中断信息，作为计时器的触发条件。
步骤203、从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一时刻；
本实施例中，终端设备从接收到全局快门传感器发送中断信息开始启动一个定时器，这个定时器可以是终端设备操作系统的定时器，也可以专门设计硬件配合计时，定时器的精度要求可以是1ms级别的，也可是更高精度级 别的，此处不作具体限制。终端设备启动的定时器到达一个预设时刻时，终端设备控制光源点亮，所述预设时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一时刻，例如全局快门传感器的快门打开的时刻为发出中断信息后的第3毫秒的时刻，那么终端设备可以设置所述预设时刻为第2毫秒，在收到中断信息后启动定时器，定时器到达第2毫秒时就会触发终端设备点亮光源。
步骤204、控制所述光源点亮预设时间段后关闭，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
本实施例中，终端设备点亮光源一预设时间段后，关闭光源，由于开启光源的时刻在全局快门传感器的快门打开之前，因此光源开启的时间段要大于快门打开的时间段，即光源开启的时间段大于全局快门传感器的曝光时长，才能使得全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，以保证全局快门传感器打开快门的时间段内一定是有足够的光源。具体的实现过程可以是终端设备的定时器从光源打开的时刻继续计时，再经过光源点亮的预设时间段后触发终端设备关闭光源，例如全局快门传感器打开快门的时刻为发出中断信息后的第3ms，曝光时长为1ms，全局快门传感器的快门在第3ms打开，经过1ms的曝光时长后在第4ms关闭；终端设备可以设置光源点亮的预设时刻为发出中断信息后的第2ms，由于所述预设时间段要大于曝光时长，因此可以设置所述预设时间段为2ms，定时器从光源点亮的时刻继续2ms，到达第4ms时触发终端设备关闭光源，这样一来光源点亮的时间段内全局快门传感器的快门打开即可收集到足够的光源。进一步的，还可以是全局快门传感器在关闭快门的时刻发送一个触发信息，通过这个触发信息通知终端设备关闭光源。
本实施例通过在终端设备中使用全局快门传感器，并控制全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，解决终端设备配置全局快门可能导致功耗高的问题。
图3为本发明全局快门处理装置实施例一的结构示意图，如图3所示，本实施例的装置可以包括：快门控制模块31和亮灯模块32，其中，快门控制模块31，用于控制全局快门传感器根据曝光时长打开和关闭快门；亮灯模块32用于控制光源在一预设时间段内点亮，以使所述全局快门传感器打开快门的时间段和所述光源点亮的时间段重合，所述预设时间段的起始时刻为所 述全局快门传感器打开快门之前的一预设时刻，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图4为本发明全局快门处理装置实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例的装置在图3所示装置结构的基础上，进一步地，亮灯模块32还可以包括：接收单元321、开启单元322以及关闭单元323，其中，接收单元321用于接收所述全局快门传感器发送的中断信息；开启单元322用于从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述全局快门传感器打开快门之前的一时刻；关闭单元323用于控制所述光源点亮所述预设时间段后关闭，所述预设时间段大于预设的所述全局快门传感器的曝光时长。
本实施例的装置，可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图5A为本发明终端设备实施例的结构示意图；图5B为本发明终端设备实施例的原理示意图。图5A和图5B结合看，本实施例终端设备例如可以是智能手机、个人数字助理（Personal Digital Assistant，以下简称PDA）等，本实施例对此不做限定，所述终端设备包含具有红外通滤膜的摄像头50和近红外光源52，其中，摄像头50的传感器为全局快门传感器51；摄像头50的全局快门传感器51与终端设备的应用处理器53（Application Processor，以下简称AP）连接；近红外光源52与终端设备的AP53连接；终端设备的指令存储在存储器54中，AP53从存储器54中取出指令，并执行指令；AP53可以执行图1或图2方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
因为具有红外通滤膜，因此摄像头50的镜头55只能使近红外光线通过，其他光线都被过滤掉了；近红外光源52可以是由至少一个近红外发光二极管（Light-Emitting Diode，以下简称LED）组成的光源，例如可以是目前最常见的850纳米LED，其作用是照射需要被拍摄的物体，使近红外光线在所述物体56上折射后打在摄像头50的镜头55上，进而在摄像头50的全局快门传感器51上成像。
图8A为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的方法实施例一的流程图，如图8A所示，本实施例的方法可以包括：
步骤301、控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像，所述快门参数大于所述一帧图像的分辨率中的像素行数；
本发明的执行主体可以是终端设备。卷帘快门传感器的获取图像的原理可以以图6为例来说明，卷帘快门传感器读取（Read）一行像素的同时，会重置（Reset）一行像素，每行像素实际曝光时间是由Read和Reset之间的时间差值决定，差值越大，表示曝光时间越长，根据图6的设置，Read和Reset之间一共有5行像素，假设Read一行像素的时长是1毫秒（millisecond，以下简称ms），则每行像素位于Read和Reset之间的时长是5ms，即每行像素曝光时间为5ms，以一行像素A为例，如果被拍摄的物体正在高速运动，那么在5ms内，该物体在卷帘快门传感器上的一行像素A处会发生位移，所成的像就会有拖影，进一步的，由于每次可以曝光的像素只有5行，那么一帧图像从第一行到最后一行就不是在同一时间曝光了，因此就会使高速运动物体的图像失真。
本实施例中，终端设备控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像，所述快门参数大于所述一帧图像的分辨率中的像素行数，快门参数是卷帘快门传感器的一个属性参数，用来表示上述Read和Reset之间处于曝光状态的像素行数，本实施例中终端设备设置快门参数要满足大于一帧图像的像素总行数的要求，例如一帧图像的分辨率为640×480，按照该分辨率一帧图像的像素行数为640，那么设置快门参数时就需要大于640，例如可以是660，本实施例并不限定具体设置什么值。根据已设置好的快门参数，表示卷帘快门传感器Read和Reset之间的像素行数为660行，这样卷帘快门传感器可以将一帧图像的所有像素是在同一时间曝光，终端设备控制卷帘快门传感器获取一帧图像，即将在传感器上已经成像的图像由电平信息转换成数据信息，形成可直接浏览观看的图片。
步骤302、控制光源在预设时间段内点亮，所述预设时间段的起始时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻。
本实施例中，如果只是根据步骤301将卷帘快门传感器处于曝光状态的像素行数调整成大于一帧图像的分辨率中的像素行数，由于光线一直打在卷帘快门传感器上，因此在Read的同时，仍然在曝光，而且因为快门参数设置的较大，每行像素的曝光时间也都比较长，在拍摄高速运动的物体时，还是会因为曝光过程中物体发生位移而导致图像失真。因此，还需要光源的配合，终端设备控制光源在一个预设的时间段内点亮，首先这个光源可以是一种非自然光光源，例如可以是一个近红外光源，相应的终端设备的摄像头也可以是只能通过近红外光线的摄像头，通过近红外光源将光线照在被拍摄的物体上，经被拍摄物体反光后打在卷帘快门传感器上曝光形成一帧图像；具备了这个条件之后，终端设备就要对光源的开启和关闭时刻进行控制，所述预设时间段的起始时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻，由于根据当前快门参数的设置，一帧图像的所有像素可以在同一时间曝光，当有近红外光线照射物体时，传感器即可对一帧图像一次成像，所以尽可能缩小近红外光源的点亮时间，就是可缩短曝光时间，进而避免了由于物体高速运动产生位移使图像失真的问题。具体光源点亮的时机是要和卷帘快门传感器获取一帧图像的时机配合，一般是一帧图像获取时间段的后半段，卷帘快门传感器获取的一帧图像是前一次光源点亮曝光成像的，如果光源点亮太早，前一帧图像还未处理完，可能导致最后获取出来的图片是由两帧图像拼接的，如果光源点亮的太晚，可能导致下一帧成像的图片不完整，如果光源点亮的时间太长，仍然会出现高速运动的物体图像失真的问题，因此终端设备控制光源点亮的起始时刻为控制卷帘快门传感器对一帧图像获取结束之前的一个时刻，并且这个时刻尽可能的靠近一帧图像获取结束的时刻，终端设备控制光源点亮的结束时刻为控制卷帘快门传感器对一帧图像获取结束时刻，图8B为光源开启和获取一帧图像时长的时序图，如图8B所示，例如获取一帧图像的时间为33ms，可以将所述起始时刻设置为获取到32ms的时候，所述结束时刻设置为获取到33ms的时候，光源点亮的时间段为1ms，本实施例中光源确切开启和关闭的时刻可以根据不同卷帘快门传感器的属性来确定，此处并不做具体的限定，而光源点亮的时间段，可以根据光源的数量以及光源的光线强度来确定，例如可以是一个光源 通过800毫安（mA）的电流1ms，也可以是两个光源通过400mA的电流1ms。
本实施例通过控制卷帘快门传感器获取一帧图像，并且控制光源配合卷帘快门传感器的获取过程点亮，实现对一帧图像的所有像素在同一时间曝光，并且曝光时间控制的很短，解决了卷帘快门传感器拍摄高速运动的物体图像失真的问题。
下面采用一个具体的实施例，对图8A和图8B所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
图9为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的方法实施例二的流程图，如图9所示，本实施例的方法可以包括：
步骤401、设置快门参数，以使一帧图像在同一时间内处于曝光状态的像素行数随着所述快门参数发生改变；
本实施例中，终端设备要先设置快门参数，所述快门参数是卷帘快门传感器自身的一个属性参数，用以表示卷帘快门传感器Read和Reset之间处于曝光状态的像素行数，所述快门参数可以在出厂时就记录在产品手册中的，根据不同的拍摄场景和要求，可以有不同的快门参数与之匹配，终端设备设置快门参数即从产品手册里的这一项参数的多个数据中选择一个，作为本实施例中的应用场景需要的参数值。卷帘快门传感器处于曝光状态的像素行数与设置的快门参数相关，例如，设置快门参数的大小为660，则处于曝光状态的像素行数就随之变为660行，即调整卷帘快门传感器Read和Reset之间的像素行数为660行，可见通过设置快门参数即可实现改变一帧图像一次曝光的像素行数。
步骤402、根据帧速率计算获取所述一帧图像的获取时长，并根据所述获取时长，设置预设时间段；
本实施例中，帧速率也是一个卷帘快门传感器自身的一个属性参数，终端设备可以根据产品手册选择合适的帧速率，例如可以设置帧速率为30帧/秒，即每秒中处理的图像帧数为30帧，可以计算出一帧图像的处理时长为33ms，也可以认为是卷帘快门传感器获取一帧图像需要33ms，根据图3所示的实施例的步骤102中的描述，光源点亮的时间段要尽可能的靠近一帧图像获取结束的时刻，并且尽可能缩小光源的点亮时间，因此可以设置所述光源点亮的时间段为获取到32ms到33ms的这一毫秒的时间段。
步骤403、控制卷帘快门传感器获取一帧图像；
本实施例中，控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像的过程和图8A所示的实施例的步骤301类似，此处不再赘述。所述快门参数大于所述一帧图像的像素总行数。
步骤404、接收所述卷帘快门传感器在一帧图像的获取起始发送的中断信息；
本实施例中，卷帘快门传感器在开始获取一帧图像的时候发送一个中断信息，终端设备接收到这个中断信息，作为计时器的触发条件。
步骤405、从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达预设时间段的起始时刻开启光源，所述预设时间段的起始时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一时刻；
本实施例中，终端设备从接收到卷帘快门传感器发送中断信息开始启动一个定时器，这个定时器可以是终端设备操作系统的定时器，也可以专门设计硬件配合计时，定时器的精度要求可以是1ms级别的，也可是更高精度级别的，此处不作具体限制。终端设备启动的定时器到达一个预设时刻时，终端设备控制光源点亮，所述预设时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一时刻，根据图9所示的实施例步骤302的描述，这个时刻要尽可能的靠近一帧图像获取结束的时刻，例如一帧图像的获取时长为33ms，可以设置预设时刻为32，当定时器到达32时就会触发终端设备点亮光源。
步骤406、在所述一帧图像的获取时长结束的时刻关闭光源。
本实施例中，由于将光源开启的时刻设置的尽量靠近一帧图像获取结束的时刻，所以就设置一帧图像的获取时长结束的时刻关闭光源，具体的实现过程可以是终端设备的定时器继续计时，到达一帧图像获取时长结束的时刻触发终端设备关闭光源，例如定时器到达33ms即为获取结束的时刻，还可以是卷帘快门传感器在获取结束的时刻发送一个触发信息，通过这个触发信息通知终端设备关闭光源。
本实施例描述一个具体的实施过程，通过控制卷帘快门传感器获取一帧图像，并且控制光源配合卷帘快门传感器的获取过程点亮，实现对一帧图像的所有像素在同一时间曝光，并且曝光时间控制的很短，解决了拍摄高速运 动的物体图像失真的问题，另外由于光源不是一直点亮的，可以降低终端设备的功耗。
图10为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的装置实施例一的结构示意图，如图10所示，本实施例的装置可以包括：获取模块51和亮灯模块52，其中，获取模块51用于控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像，所述快门参数大于所述一帧图像的分辨率中的像素行数；亮灯模块52用于控制光源在预设时间段内点亮，以使在所述卷帘快门传感器上曝光形成一帧图像，所述预设时间段的起始时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一预设时刻，所述预设时间段的结束时刻为所述控制卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束时刻。
本实施例的装置，可以用于执行图8A所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图11为本发明卷帘快门获取高速运动物体图像的装置实施例二的结构示意图，如图11所示，本实施例的装置在图10所示装置结构的基础上，进一步地，还可以包括：参数设置模块61和时间设置模块62，其中，参数设置模块61用于控制卷帘快门传感器根据预设的快门参数获取一帧图像之前，设置所述快门参数，以使所述一帧图像在同一时间内处于曝光状态的像素行数随着所述快门参数发生改变；时间设置模块62用于根据帧速率计算获取所述一帧图像的获取时长，并根据所述获取时长，设置所述预设时间段。
进一步的，亮灯模块52可以包括：接收单元521、开启单元522以及关闭单元523，其中，接收单元521用于接收所述卷帘快门传感器在一帧图像的获取起始发送的中断信息；开启单元522用于从接收到所述中断信息的时刻开始计时，到达一预设时刻开启光源，所述预设时刻为所述卷帘快门传感器对所述一帧图像获取结束之前的一时刻；关闭单元523用于在所述一帧图像的获取时长结束的时刻关闭光源。
本实施例的装置，可以用于执行图9所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图12A为本发明终端设备实施例的结构示意图；图12B为本发明终端设备实施例的原理示意图。图12A和图12B结合看，本实施例终端设备例如可以是智能手机、个人数字助理（Personal Digital Assistant，以下简称PDA）等， 本实施例对此不做限定，所述终端设备包含具有红外通滤膜的摄像头70和近红外光源72，其中，摄像头70的传感器为卷帘快门传感器71；摄像头70的卷帘快门传感器71与终端设备的应用处理器73（Application Processor，以下简称AP）连接；近红外光源72与终端设备的AP73连接；终端设备的指令存储在存储器74中，AP73从存储器74中取出指令，并执行指令；AP73可以执行图8A或图9所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
因为具有红外通滤膜，因此摄像头70的镜头75只能使近红外光线通过，其他光线都被过滤掉了；近红外光源72可以是由至少一个近红外发光二极管（Light-Emitting Diode，以下简称LED）组成的光源，例如可以是目前最常见的850纳米LED，其作用是照射需要被拍摄的物体，使近红外光线在所述物体76上折射后打在摄像头70的镜头75上，进而在摄像头70的卷帘快门传感器71上成像。
进一步的，本发明实施例还可以在终端设备上设置两组摄像装置，一组可以是目前终端设备中普遍使用的摄像头和闪光灯，用于一般场景的拍摄，另外一组可以是本实施例中的具有红外通滤膜的摄像头和近红外光源，用于例如手势识别场景下的拍摄。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。