闪烁(Flicker)
一、什么是闪烁
在车载成像领域,闪烁(Flicker)指相机拍摄的图像中出现周期性明暗波动、条纹或局部亮度不稳定的现象。这种现象并非光源 “肉眼可见的闪烁”,而是由于相机与光源的周期性特性不匹配,导致图像对光源的 “周期性亮度变化” 产生了可见的捕捉偏差。在ADAS应用中,闪烁会增加识别交通信号、速度标志或安全信息的难度。
闪烁现象本质上是时间采样不匹配导致的问题。LED 灯通常以每秒数百次的频率脉冲发光,其表观亮度通过调整脉冲的占空比(即亮灯时间在一个周期内的占比)来控制。由于人眼相当于一个天然的时间低通滤波器,这种高频脉冲在视觉上会被 “平滑” 为持续稳定的光效,因此人眼看到的 LED 灯处于恒定亮灯状态。但拍摄光源的相机可能会以与这些波动相同的时间尺度进行曝光,使得相机更容易捕捉到光源本身的动态变化。
如图1所示,当交通灯对于人眼来说呈现持续亮灯状态时,相机却捕捉到交通灯“亮”和“不亮”的交替状态,这是因为相机在连续帧中的曝光时间与LED光脉冲不重合时发生了闪烁而被相机所识别,直接导致相机无法准确还原交通信号灯的实际状态,其识别结果与人眼感知的真实情况存在明显偏差。
二、闪烁类型
在汽车成像应用中,LED闪烁主要涉及两种应用场景:
1.发光闪烁
2.反射闪烁
图像区域因受闪烁光源照射而产生的闪烁,如:如灯光照射路面时,其表面反射呈现的闪烁,这种现象称为“反射闪烁”(Reflectance flicker)。
三、如何测量Flicker
3.1 测试标准:
Flicker测试依据标准 IEEE 2020-2024 。
3.2 测试设备:
研鼎自研的MLB-HMC ADAS摄像头综合测试仪专为ADAS摄像头图像质量测试而设计,能够在复杂光照环境和不同运动条件下评估成像质量,可用于ADAS摄像头的CPI、Flicker(闪烁)、Motion(运动)测试。其专用的软件控制系统确保了测试条件的高度一致性,通过一次设置后便可导入脚本进行高效测量,适合摄像头的性能横向比较。
3.3 环境搭建:
“发光闪烁”(Illuminant flicker):
其中,1为均匀中性背景,2为背景照明光源,3为DUT,4为挡板,5为LED光源。
“反射闪烁”(Reflectance flicker):
其中,1为均匀中性背景,2为调制光源,3为直流光源,4为挡板,5为 DUT。
3.4 视频采集:
根据测试需求,通过软件脚本控制LED灯的频率、亮度、闪烁时间等测试条件相关参数,设置好后即可拍摄视频。
3.5 RIQA分析:
1.打开RIQA软件,发光闪烁选中FlickerIn,反射闪烁选择FlickerOut。点击“+添加”按钮,导入待分析视频。右侧菜单会显示、设置ROI框的具体坐标信息,并可以对ROI进行微调。选择完成后点击开始。
2.软件自动分析生成包含闪烁调制指数(FMI),调制缓解概率(MMP),闪烁检测指数(FDI)等指标的具体数据和绘图的详细测试报告。
| 参数 | 定义 |
|---|---|
| FMI | 衡量闪烁时最亮值和最暗值之差 |
| FDI | 测量闪烁时,闪烁光源和OFF光源之间存在足够对比度的可能性 |
| MMP | 测量闪烁光源亮度在ON光源阈值亮度区间的可能性 |
| MMP(Avg) | 测量闪烁光源亮度在闪烁光源光源阈值亮度区间的可能性 |
| FBF | 光调制的时间频率 |
FDI、MMP值越大,表示闪烁的“程度”较低,FBF一般情况下保持不同取值,但不应过小,以覆盖到各种情况。
| 参数 | 定义 |
|---|---|
| BlackBand | 暗带高度 |
| LightBand | 亮带高度 |
| FBF | 光调制的时间频率 |
| FMI | 衡量闪烁时最亮值和最暗值之差 |













