一种相机快门改装方法及系统

技术领域

本发明涉及相机技术领域，具体是一种相机快门改装方法。

背景技术

快门是照相机用来控制感光片有效曝光时间的机构，是照相机的一个重要组成部分。

现市面上的相机多配置焦点平面快门，焦点平面快门具有速度快、实际的曝光时间不受光圈影响的特点，但焦点平面快门使用寿命短、更换困难、拍摄移动物体时容易产生变形。

在航测等领域，相机需保证能长时间密集拍摄和定期更换，并且，由于变形的照片会导致航测的空中三角测量算法计算结果误差变大甚至无法计算出结果，因此航测中的相机还需要保证在拍摄高速移动物体时照片不变形，这就对相机快门使用寿命、更换难易度及相机高速移动物体拍摄质量具有较高要求，但现市面上的相机大多无法满足以上要求。

因此，如何获得更适合航测的相机是我们亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相机快门改装方法，该方法可用于相机的快门改装，以使相机更适合航测需求。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种相机快门的改装方法，其具体包括以下步骤：

获取相机触发图像传感器感光的触发信号；

拆除相机的原装快门或保持原装快门常开，安装新快门并使新快门与相机信号连接；

获取新快门工作参数，根据所述触发信号配置新快门的工作时间。

基于以上技术方案，还包括：

获取该触发信号触发条件下图像传感器的感光开始时刻；

获取触发信号与感光开始时刻的时间差并确定是否需要对触发信号进行补偿；

若需补偿，确定补偿时间，以补偿时间对触发信号进行时间补偿，以时间补偿后的信号作为触发信号。

基于以上技术方案，所述获取触发信号与感光开始时刻的时间差并确定是否需要对触发信号进行补偿具体包括：

判断时间差是否存在或时间差是否满足误差要求；

当判断时间差为零或时间差满足误差要求时，不进行补偿；

或，

当判断时间差存在且不满足误差要求时，将触发信号延后预设时间使得时间差满足误差要求，则预设时间即确定为补偿时间，以预设时间作为补偿值对触发信号进行时间补偿。

基于以上技术方案，所述新快门工作参数包括快门响应时刻；所述基于所述触发信号配置新快门的工作时间，包括：根据所述触发信号配置新快门的快门响应时刻。

基于以上技术方案，所述新快门工作参数包括快门响应时刻；所述根据所述触发信号配置新快门的工作时间，包括：配置快门响应时刻与触发信号时刻重合、或快门响应时刻在触发信号时刻之前。上述技术方案采用根据所述触发信号配置新快门的快门响应时刻来实现。

基于以上技术方案，所述新快门工作参数包括：快门响应时刻、快门叶片移动至光圈的时刻；

所述根据所述触发信号配置新快门的工作时间，包括：配置快门响应时刻与触发信号时刻重合、或快门叶片移动至光圈的时刻与触发信号时刻重合、或快门响应时刻在触发信号时刻之前并且快门叶片移动至光圈的时刻在触发信号时刻之后。由于快门叶片移动至光圈的时刻与快门响应时刻的时间差是已知的，因此，控制快门叶片移动至光圈的时刻可以采用控制快门响应时刻来实现，可见，上述根据所述触发信号配置新快门的工作时间的技术方案可以采用根据所述触发信号配置新快门的快门响应时刻来实现。

基于以上技术方案，该方法还包括：

配置快门调节模块，通过所述快门调节模块调节曝光时间。

基于以上技术方案，该方法还包括：

配置快门调节模块，通过所述快门调节模块调节新快门的工作时间，使得快门响应时刻与触发信号时刻重合、或快门叶片移动至光圈的时刻与触发信号时刻重合、或快门响应时刻在触发信号时刻之前并且快门叶片移动至光圈的时刻在触发信号时刻之后，从而调节曝光时间。

基于以上技术方案，该方法还包括：

模拟所述触发信号，触发图像传感器感光。

基于以上技术方案，所述新快门为镜间快门。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明相机快门改装方法可针对相机原装快门进行改装，以安装适合的新快门，并且重新匹配新快门工作时间，保证与相机正常匹配和响应工作，能根据相机使用需求安装合适的快门，提高相机的使用范围和需求匹配度，具有步骤简单、快门改装效果好的特点。

基于以上相机快门改装方法，本发明还提供了一种相机快门改装系统，其包括：

获取单元，用于获取相机触发图像传感器感光的触发信号；

执行单元，用于拆除相机的原装快门或保持原装快门常开，安装新快门并使新快门与相机信号连接；

配置单元，获取新快门工作参数，根据所述触发信号配置新快门的工作时间。

获取单元还可进一步包括：

获取模块，用于获取该触发信号触发条件下图像传感器的感光开始时刻；

判断模块，用于获取触发信号与感光开始时刻的时间差并确定是否需要对触发信号进行补偿；

补偿模块，用于基于判断模块的结果执行：若触发信号需补偿，确定补偿时间，以补偿时间对触发信号进行时间补偿，以时间补偿后的信号作为触发信号。

本相机快门改装系统能对相机快门进行快速改装，并能保证改装后的新快门与相机匹配，改装后的相机能更好的满足使用要求，快门改装方便快捷、匹配度高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是相机快门改装方法100的流程图；

图2是相机快门改装方法100中时间补偿步骤的流程图；

图3是相机快门改装方法100中步骤1026的流程图；

图4是相机快门改装方法100中步骤106的一种步骤流程图；

图5是相机快门改装方法100中步骤106的另一种步骤流程图；

图6是相机和快门的信号及时间先后关系图，图中纵坐标表述不同信号，横坐标表述不同信号的不同时间点顺序；

图7是图4中t

图8是相机快门改装系统200的结构框图；

图9是相机快门改装系统200中获取单元202的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

本发明第一个实施例提供了一种相机快门改装方法100，该相机快门改装方法100可将所需新快门改装至相机上并匹配，替换原装快门，从而相机与新快门形成新相机产品，可满足不同领域、使用环境的技术使用需求。

如图1所示，相机快门改装方法100具体包括以下步骤：

步骤102、获取相机触发图像传感器感光的触发信号。

步骤104、拆除相机的原装快门或保持原装快门常开，安装新快门并使新快门与相机信号连接。

步骤106、获取新快门工作参数，基于所述触发信号配置新快门的工作时间。

本相机快门改装方法100，通过获取相机图像传感器感光的触发信号，并基于该触发信号对新快门进行工作时间配置，从而触发信号在完成新快门改装后相机和新快门均能正常工作和匹配，实现相机快门改装，新改装后的相机则形成全新相机产品而满足所需，即可提高相机的使用范围和需求匹配度，具有步骤简单、快门改装效果好的特点。

需要说明的是，快门种类较多，包括焦平面快门、反光镜快门、镜后快门、光圈快门、镜间快门、镜前快门等，上述原装快门和新快门理论上可以是以上任意两者不相同的快门种类，具体根据相机配置和使用领域、需求而定，本实施例对二者选型不做具体限定。仅为便于本实施例理解和实施，以航测领域为例，后文所述的原装快门可以理解为焦平面快门，新快门可以理解为镜间快门。

继续参见图1，步骤102主要用于获取图像传感器感光的触发信号，以为新快门工作时间配置提供基础。

具体的，步骤102中，所述图像传感器的触发信号可以利用示波器、频谱仪、波形记录仪等信息采集设备获取，其中的触发信号，是指相机在接收到开始拍照信号后，相机图像传感器用于触发感光开始的触发信号，该触发信号由相机发出，时间要晚于开始拍照信号。在一些实施例中，图像传感器为相机自带的感光元件，该感光元件可以是CMOS（互补金属氧化物半导体）、CCD（电荷耦合元件）等。

为了进一步精确配置新快门的工作时间，所述步骤102还包括时间补偿步骤，时间补偿步骤主要用于对所述触发信号进行时间补偿。

如图2所示，时间补偿步骤包括：

步骤1022、获取该触发信号触发条件下图像传感器的感光开始时刻。

步骤1024、获取触发信号与感光开始时刻的时间差并确定是否需要对触发信号进行补偿。

步骤1026、若需补偿，确定补偿时间，以补偿时间对触发信号进行时间补偿，以时间补偿后的信号作为触发信号。

本时间补偿步骤可基于补偿时间对触发信号进行时间补偿，补偿后的触发信号则可用于新快门的相机触发图像传感器感光的触发信号使用，从而可以以此精确控制新快门的响应时间和曝光时间调节。

具体的，步骤1022中，该触发信号触发条件下图像传感器的感光开始时刻，可基于上述的触发信号的获取设备或方式进行获取。

步骤1024中，主要用于获取触发信号与感光开始时刻的时间差，并基于该时间差来确定是否补偿触发信号，当需要补偿时，则执行步骤1026。

步骤1026主要用于对需要补偿的触发信号进行补偿时间确定和时间补偿操作。

如图3所示，步骤1026中，获取触发信号与感光开始时刻的时间差并确定是否需要对触发信号进行补偿具体包括以下步骤：

步骤10262、判断时间差是否存在或时间差是否满足误差要求。

步骤10264、当判断时间差为零或时间差满足误差要求时，不进行补偿；

或，

步骤10266、当判断时间差存在且不满足误差要求时，将触发信号延后预设时间使得时间差满足误差要求，则预设时间即确定为补偿时间，以预设时间作为补偿值对触发信号进行时间补偿。

具体的，步骤10262中，时间差是否存在或时间差是否满足误差要求，可以直接通过信息采集设备的显示信息直观读取，也可以通过数据导出计算获取，误差要求则是相机正常工作前提下，时间差所允许的误差数值。具体的，该误差数值可以是某一数值，如判断时若时间差不超过该数值，则时间差满足误差要求，若判断时时间差超过该数值，则时间差不满足误差要求。具体的，该误差数值也可以是某一区间的数值范围，如判断时若时间差位于该数值范围内，则时间差满足误差要求，若判断时时间差不在该数值范围内，则时间差不满足误差要求。在一些实施例中，误差要求的误差数值为数值范围，如0≤T

在步骤10262得出时间差判断结果后，即可择一执行步骤10264或步骤10266：

1、当判断时间差为零或时间差满足误差要求时，则认定触发信号不需要补偿，也可认定补偿时间为零，此时执行步骤10264，将补偿后的触发信号作为触发信号使用。

2、而当判断时间差存在并且该时间差还不满足误差要求时，则认定触发信号需要补偿，此时执行步骤10266，进行信号补偿操作：即将触发信号延后预设时间直至时间差满足误差要求，从而预设时间即作为补偿时间对触发信号进行时间补偿。在一些实施例中，当时间差为固定不变的数值时，预设时间直接可取用时间差数值作为补偿时间；当时间差数值较大且为波动值时，此时需结合时间差波动范围和误差要求进行计算，以获得预设时间，此时的预设时间可能存在多个，只要是满足误差要求即可择一选用，或者根据多个预设时间计算用于补偿的预设时间，或者根据多个预设时间的数值范围，从范围内选择某个值作为预设时间。需要说明的是，预设时间的计算方法为简单的数值加减或数值范围加减或数值选择，属于现有计算方法，此处不再具体累述计算过程。例如，实验中使用的某个型号的相机，获取到的触发信号与感光开始时刻有较大时间差，且时间差在多次实验中数值不一，经过实验发现，将触发信号延后预设时间可以使得触发信号与感光开始时刻的时间差满足误差要求，因此，对该触发信号进行时间补偿，可近似将延后的触发信号的时刻作为感光开始的时刻。

需要说明的是，后续提及的触发信号，只要是满足时间补偿的情形，都应当理解其是指代经过时间补偿后的触发信号，可通过上述步骤1026进行计算获取。

继续参阅图1，步骤104主要用于相机快门结构的设置和安装。

在步骤104中，为保证新快门的正常使用，原装快门可以利用工具、设备或自动化操作等方式进行拆除，拆除时，若原装快门为安装于相机内部的快门类型如焦平面帘幕快门，快门一般是安装于相机机身前端，只需要拆除相机外壳（上盖、底盖和前盖）即可将快门暴露进行拆除，若原装快门是通过卡接件卡接在相机外的如镜间快门，则直接即可拆除。原装快门也可以是利用相机自身控制功能、控制面板或控制按钮控制原装快门使其保持常开，如部分数码相机的B门或T门，此方式更适合位于相机内部的快门或拆卸不便的快门改装，如焦平面帘幕快门改装，可以减少快门拆卸难度和时间。

进一步的，步骤104中，原装快门调整后，即可安装新快门，新快门安装可基于其安装方式进行安装，如将镜间快门安装于镜头间，镜间快门的镜头卡口与相机卡座配对卡接安装，或现有的镜间快门镜头与相机卡座配对安装，在安装后还需保证新快门与相机信号连接，新快门信号连接可通过连接线、信号触点或蓝牙等方式与相机连接。

继续参阅图1，步骤106主要用于相机和新快门的参数配置，以保证新快门安装后能与相机匹配工作。

在步骤106中，获取新快门工作参数可通过新快门说明书直接获得，也可以通过示波器、频谱仪、波形记录仪等信息采集设备获取，在获取新快门工作参数后，即可基于触发信号配置新快门的工作时间，具体的：相机基于触发信号触发图像传感器感光，从而精确控制图像传感器的感光开始时刻，新快门即可基于触发信号来精确调节快门响应时间，保证其在规定开启时间内开启工作，从而通过配置新快门工作时间，保证新快门与相机匹配。

基于此，在配置新快门工作时间时，为了新快门能在规定开启时间内开启，在获取的新快门工作参数中，至少应包括有快门响应时刻，从而我们可以通过配置快门响应时间来配置新快门工作时间，保证相机与新快门工作匹配。

具体的，如图4所示，为使图像传感器感光开始时刻与快门的工作状态相匹配，新快门的工作时间可通过配置快门响应时刻来进行调节，具体为：

步骤1062、获取新快门工作参数，所述新快门工作参数包括：快门响应时刻。

步骤1064、基于触发信号配置新快门的工作时间，包括：基于触发信号配置新快门的快门响应时刻，配置快门响应时刻与触发信号时刻重合、或快门响应时刻在触发信号时刻之前。

在步骤1062获取快门响应时刻后，由于触发信号为感光开始的时刻，因此，只要是新快门的快门响应时间在该触发信号之前或与触发信号重合，那么在使用时新快门即可在需要感光之前或感光的同时就开启工作，从而与相机进行工作匹配，保证新快门能正常开启。

上述方式可适用于如焦平面帘幕快门的工作配置，对于焦平面帘幕快门，在基于触发信号配置新快门的工作时间时，配置好了快门响应时刻，该快门响应时刻相对触发信号的时刻就是固定的，快门响应时刻在触发信号时刻之前或两者重合，曝光时间与快门响应时间或快门工作时间无关，曝光时间是根据两个帘保持预设宽度移动时的预设宽度决定的，将与快门调节模块与快门的其他参数（如该预设宽度）相匹配，来调节曝光时间。因此，对于曝光时间与快门响应时间或快门工作时间无关的新快门，利用以上配置方式即可完成所要替换的快门工作时间的配置，确保新快门与相机配套使用。

同时，以上新快门的配置方式也适用于曝光时间与快门响应时间或快门工作时间相关的其他快门，如镜间快门，在基于触发信号配置新快门的工作时间时，总体的原则，也要配置快门响应时刻与触发信号时刻重合、或快门响应时刻在触发信号时刻之前。因此，上述新快门配置方式适用于所有的新快门。

需要说明的是，对于如镜间快门的工作模式的快门，快门工作时间是指快门响应到完全关闭再到打开的整个时间，其根据快门的叶片和光圈状态可具体分为以下动作的时间集合：从快门响应时刻（也可为通电时刻）→叶片电机响应→叶片移动到光圈→叶片从光圈位置移动到叶片关闭位置→叶片保持关闭→快门开始打开→快门打开。从而以上动作开始到结束的整个用时即为快门工作一次的工作时间，而“叶片移动到光圈→叶片从光圈位置移动到叶片关闭位置”的时间又决定了快门的最短曝光时间，因此，“从快门响应时刻→叶片电机响应→叶片移动到光圈”这一快门整体响应时间如果能获取，并配合“图像传感器感光开始时刻”来控制“从快门响应时刻→叶片电机响应→叶片移动到光圈”的开始和/或结束时间，即可控制快门的曝光时间，进而调节快门整体响应时间和工作时间，在适当时间打开或关闭快门，使得快门能与相机工作匹配，从而结合以上，可很好的配置新快门工作时间使其与相机形成配合。

基于此，还可根据快门的叶片移动情况进一步提高配置准确性，如图5所示，具体配置步骤如下：

步骤1066、获取新快门工作参数，所述新快门工作参数包括：快门响应时刻、快门叶片移动至光圈的时刻；

步骤1068、基于触发信号配置新快门的工作时间，包括：配置快门响应时刻与触发信号时刻重合、或快门叶片移动至光圈的时刻与触发信号时刻重合、或快门响应时刻在触发信号时刻之前并且快门叶片移动至光圈的时刻在触发信号时刻之后。

以上新快门的工作配置方式可适用于绝大多数带叶片的快门类型如镜间快门的工作模式的快门的工作配置，利用以上配置方式即可完成所要替换的快门工作时间的配置，确保新快门与相机配套使用。

如图6、图7所示，在具体使用时，由于新快门整体响应时长为“从快门响应时刻→叶片电机响应→叶片移动到光圈”的整个用时时间，触发信号开始时刻为时间点，当触发信号开始时刻位于新快门整体响应时长内时，由于触发信号经过时间补偿，其与图像传感器感光开始时刻无或几乎无时间差，此时只需要新快门工作配合图像传感器工作，因此，可将触发信号开始时间近似认为是图像传感器感光开始时刻，由此可知，图像传感器的曝光时间等于或近似等于触发信号开始时刻到“叶片移动到叶片关闭位置”的时间段（即图6中时刻d到时刻e（t

基于此，由于相机获得拍摄开始信号到给出触发信号的时间差是固定的，对于镜间快门，改装后的相机可以调解快门、光圈的曝光参数来调节曝光量，调节原理如下：

一、对于快门（即曝光时间）的调节：通过调节新快门的“快门响应时刻”，从而确定触发信号开始时刻在新快门整体响应时长（即t

二、对于光圈的调节：调节光圈的圆孔大小即调节了“叶片移动到光圈时刻”（即t

在使用时，与常规相机无异，通过快门、光圈、感光度这些曝光参数的配合调节来调节照片质量。需要说明的是，在航测过程中，光圈通常固定设置，因此优选的，只通过调节快门曝光时间来调节曝光量。

上述的快门调节模块，可为现有相机或快门自带快门速度调节功能的转盘、波轮、按键、旋钮、功能圈等快门参数调节模块，也可以通过计算机、移动设备等相机外部设备中的软件来调节，因此，快门、光圈调节模块可以采用上述调节方式。

需要说明的是，由于触发信号基本是由原装快门先进行预定工作后，相机接受到预定工作完成信号才会正式发出触发信号，开始感光工作，如焦平面快门在正式感光前需要先进行图像传感器测光，测光完成后图像传感器复位后，相机再发出触发信号开始感光，当原装快门拆除或保持常开后，相机无法接收到相应预定工作完成信号。因此，在改装后，相机获得拍摄开始信号后，其或与其配合的外部设备可根据时间要求模拟发出触发信号或补偿后的触发信号，以触发信号作为改装后相机的图像传感器感光信号，触发图像传感器感光。

进一步的，模拟发出触发信号，可通过相机自身控制系统实现。在一些实施例中，当新快门是具有控制系统的快门时，如电子快门，以上触发信号也可通过新快门控制系统模拟发出，即新快门接收到拍摄开始信号后，新快门即可根据时间要求模拟发出触发信号，以触发信号作为改装后相机的图像传感器感光信号，触发图像传感器感光。进一步的，模拟发出触发信号，也可以通过计算机、移动设备等相机外部设备发出触发信号，或者可以由多个相机的统一控制模块发出。当然，还可以采用其他的信号发出方式进行模拟，本实施例不再列举。

以上即为相机快门改装方法100的整体技术方案内容，为了相机快门改装方法100更好的理解和实施，下面结合具体数值对相机快门改装方法100做进一步说明。

如图6、图7所示，当相机获取到拍摄开始信号a后，相机或快门模拟发出触发信号d，该触发信号d为相机触发图像传感器感光的触发信号c通过时间补偿得到。

获取相机工作参数，相机工作参数至少包括快门工作时间，快门工作时间包括从镜间快门响应时刻t

结合图6和图7可知，新快门整体响应时长t

以上针对替换上的为镜间快门这种工作特性的快门，这种类型的快门的曝光时间由快门响应时刻决定，只要替换上的新快门为镜间快门这种工作特征的快门均可采用上述方式。

对于其他类型快门，曝光时间不由快门响应时刻决定，而是由其它参数决定，例如焦平面帘幕快门，在曝光时，两个帘保持预设宽度移动，曝光时间由两个帘的预设宽度决定。因此，对于本发明的另一个实施例，在基于补偿后的触发信号配置新快门的工作时间时，配置好了快门响应时刻，该快门响应时刻相对触发信号的时刻就是固定的，快门响应时刻在触发信号时刻之前或两者重合，快门调节模块与快门的其他参数（如两个帘保持预设宽度）相匹配，来调节曝光时间。由上述实施例可知，替换快门的原理都是基于触发信号配置快门响应时刻，以使图像传感器感光开始时刻与快门的工作状态相匹配，因此，基于触发信号配置新快门的快门响应时刻适用所有替换上的快门，基于触发信号配置新快门的工作时间，使得所述快门响应时刻与触发信号时刻保持预设关系，如焦平面帘幕快门实施例中的相对固定关系，如镜间快门实施例中快门调节模块可调节快门响应时刻相对触发信号时刻变化，快门调节模块调节固定后快门响应时刻相对触发信号时刻固定。

如图8所示，基于以上相机快门改装方法100，本发明第二个实施例公开了一种相机快门改装系统200，其包括：

获取单元202，用于获取相机触发图像传感器感光的触发信号；

执行单元204，用于拆除相机的原装快门或保持原装快门常开，安装新快门并使新快门与相机信号连接；

配置单元206，获取新快门工作参数，根据所述触发信号配置新快门的工作时间。

如图9所示，获取单元202还可进一步包括：

获取模块2022，用于获取该触发信号触发条件下图像传感器的感光开始时刻；

判断模块2024，用于获取触发信号与感光开始时刻的时间差并确定是否需要对触发信号进行补偿；

补偿模块2026，用于基于判断模块2024的结果执行：若触发信号需补偿，确定补偿时间，以补偿时间对触发信号进行时间补偿，以时间补偿后的信号作为触发信号。

本相机快门改装系统200，通过获取单元202获取相机触发信号，并在需要时对触发信号进行时间补偿，通过执行单元204完成相机快门结构改装后，配置单元206则基于获取单元202获取的触发信号配置新快门的工作时间，实现相机快门快速改装，改装后的新快门能很好的与相机配对，具有改装方便、快捷及相机改装效果好的特点，改装后的相机能更适合航测等领域使用需求。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。