CN101997981B - 一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机 - Google Patents

一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及移动通信终端领域，公开了一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机。本发明所提供的基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机，由于采用双摄像头，一个摄像头进行测光，同时改变第二摄像头的曝光，然后两个摄像头同时拍摄，通过软件合成算法，在基带芯片内部进行合成，从而可以得到一个高动态范围照片，其提高了摄像头的宽容度，使手机新增加了高宽容度拍摄的新功能，摄像效果更好，拍出来的相片更清晰。

Description

一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机
技术领域
本发明涉及移动通信终端领域，尤其涉及的是一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机。
背景技术
随时移动通信的发展和人们生活水平的提高，手机的使用越来越普及。手机所具有的功能也越来越多，而手机摄像头模组也已经成为手机的一个标配。
但是，现在的手机摄像头普遍存在一个问题，就是手机动态范围太小，在亮度大的地方容易过曝，在亮度低的地方容易欠曝，造成拍出来的相片效果不好。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机，其提高了摄像头的宽容度，使手机新增加了高宽容度拍摄的新功能，摄像效果更好，拍出来的相片更清晰，可以得到高动态范围照片。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种基于手机摄像头的宽容度实现方法，其中，包括步骤：
A、初始化第一摄像头和第二摄像头；
B、通过第一摄像头对所需拍摄的物体测光，并把测光的结果反馈给图像处理器；
C、图像处理器将所述第一摄像头测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较，并根据比较结果，采用互补方式自适应调节第二摄像头的曝光门限；
D、分别对第一摄像头和第二摄像头按照上述互补方式设定的值进行曝光，拍摄，得到两张不同曝光的照片；
E、对上述得到的两张不同曝光的照片通过照片合成算法进行合成，得到一张高动态范围照片输出；
所述阶梯曝光合成算法就是用一张比较低的曝光照片，一张正常曝光照片，一张比较高的曝光照片进行曝光合成，从而得到一张宽容度比较高的照片。
所述基于手机摄像头的宽容度实现方法，其中，所述步骤C具体包括：
C1、当第一摄像头测光的结果大于其预先设定的阀值，则根据互补方式减少第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种欠曝状态。
所述基于手机摄像头的宽容度实现方法，其中，所述步骤C具体还包括：
C2、当第一摄像头测光的结果小于其预先设置的值，则根据互补方式增加第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种过曝状态。
所述基于手机摄像头的宽容度实现方法，其中，在所述步骤E之后还包括步骤：对得到的高动态范围照片进行压缩并储存。
所述基于手机摄像头的宽容度实现方法，其中，所述步骤E进一步包括步骤：采用阶梯曝光合成算法对步骤D得到的两张不同曝光的照片合成为一张高动态范围照片。
一种手机，其中，包括：第一摄像头、第二摄像头、图像处理器、基带芯片；
所述第一摄像头和第二摄像头，用于通过第一摄像头对所需拍摄的物体测光，并把测光的结果反馈给图像处理器，同时接收图像处理器的控制根据互补方式改变第二摄像头的曝光，然后两个摄像头按互补方式设定的值同时进行曝光，拍摄：
所述图像处理器分别与所述第一摄像头和第二摄像头连接，用于将所述第一摄像头测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较，并根据比较结果，采用互补方式自适应调节第二摄像头的曝光门限；
所述基带芯片与所述图像处理器连接，用于对上述得到的两张不同曝光的照片在基带芯片中通过阶梯曝光合成算法进行合成，得到一张高动态范围照片输出；
所述阶梯曝光合成算法就是用一张比较低的曝光照片，一张正常曝光照片，一张比较高的曝光照片进行曝光合成，从而得到一张宽容度比较高的照片。
所述的手机，其中，其还包括：
与所述基带芯片连接的存储卡，用于对得到的高动态范围照片进行压缩并储存。
所述的手机，其中，所述图像处理器进一步包括：
初始化模块，用于初始化第一摄像头和第二摄像头。
所述的手机，其中，所述图像处理器还包括：
比较模块，用于将所述第一摄像头测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较；
第一设定模块，用于当第一摄像头测光的结果大于其预先设定的阀值，则根据互补方式减少第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种欠曝状态。
所述的手机，其中，所述图像处理器进一步还包括：
第二设定模块，用于当第一摄像头测光的结果小于其预先设置的值，则根据互补方式增加第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种过曝状态。
本发明所提供的一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机，由于采用双摄像头，一个摄像头进行测光，同时改变第二摄像头的曝光，然后两个摄像头同时拍摄，通过软件合成算法，在基带芯片内部进行合成，从而可以得到一个高动态范围照片，其提高了摄像头的宽容度，使手机新增加了高宽容度拍摄的新功能，摄像效果更好，拍出来的相片更清晰。
附图说明
图1是本发明实施例的手机原理框图；
图2是本发明实施例手机的图像处理器内部原理框图；
图3是本发明实施例的基于手机摄像头的宽容度实现方法流程图。
具体实施方式
动态范围是一种用数学方式来描述某个给定场景的亮度层次范围的技术术语，以对数值表示的场景最亮亮度和最低亮度比的相对数值，用D值表示。各种景物，底片和照片都有其各自特定的D值范围。
然而现实世界中的动态范围是很巨大的，比如一个反映带有窗外阳光照射下景色的室内场景，他所具有的动态范围大约是100000∶1，换算成D值相当于5。而单反相机的D值一般是2.5D，而手机摄像头的D值仅仅为1。一般用相机得到HDR(High Dynamic Range，即高动态范围)照片的方法是，用三角架架住相机，然后对最亮区域进行测光，然后以亮度区域测得的曝光值进行包围曝光，然后用软件对这得到的一组照片进行合成。
然而在手机上要实现这个功能，不可能用三角架架住手机，然后用软件合成，这样也无法一次性得到高动态范围照片拍摄。
本发明中为了想实现高动态范围照片拍摄的功能，采用双摄像头，一个摄像头进行测光，同时改变第二摄像头的曝光，然后两个摄像头同时拍摄，通过软件合成算法，在基带芯片内部进行合成，从而可以得到一个高动态范围照片。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种手机，如图1所示，包括：第一摄像头110、第二摄像头120、图像处理器200、基带芯片300和存储卡；
所述第一摄像头110和第二摄像头120，用于通过第一摄像头110对所需拍摄的物体测光，并把测光的结果反馈给图像处理器200，同时接收图像处理器200的控制根据互补方式改变第二摄像头120的曝光，然后两个摄像头按互补方式设定的值同时进行曝光，拍摄。
所述图像处理器200分别与所述第一摄像头110和第二摄像头120连接，用于将所述第一摄像头110测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较，并根据比较结果，采用互补方式自适应调节第二摄像头120的曝光门限。
所述基带芯片300与所述图像处理器200连接，用于对上述得到的两张不同曝光的照片通过照片合成算法进行合成，得到一张高动态范围照片(HDR)输出。
其中，
与所述基带芯片300连接的存储卡400，用于对得到的高动态范围照片进行压缩并储存。
如图2所示，所述图像处理器200进一步包括：
初始化模块210，用于初始化第一摄像头110和第二摄像头120。
比较模块220，用于将所述第一摄像头110测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较；
第一设定模块230，用于当第一摄像头110测光的结果大于其预先设定的阀值，则根据互补方式减少第二摄像头120的曝光门限，使第二摄像头120处于一种欠曝状态。
第二设定模块240，用于当第一摄像头110测光的结果小于其预先设置的值，则根据互补方式增加第二摄像头120的曝光门限，使第二摄像头120处于一种过曝状态。
上述实施例的手机，如图3所示，工作原理为：通过对两个摄像头(如图1所示的第一摄像头110和第二摄像头120)初始化后，用其中一个摄像头例如第一摄像头110对所需拍摄的物体测光，把测光的结果反馈给图像处理器200。图像处理器200会根据测光的结果，自适应的调节另一个摄像头如第二摄像头120的曝光门限。
如果第一摄像头110测光的结果大于其预先设定的阀值，就将第二摄像头120的曝光最亮的门限整体向下偏移(即减少第二摄像头120的曝光门限)，这就使得摄像头2处于一个欠曝状态；反之，我们就将摄像头2的曝光最低门限整体向上偏移，这就使得摄像头2处于一种过曝状态。然后，分别对这两个摄像头按照我们上述设定的值进行曝光，拍摄，得到2张不同曝光的照片，照片1和照片2。然后在基带芯片中植入阶梯曝光合成算法对这两张照片进行合成就可以得到一张高动态范围的照片，然后对这个照片进行压缩，储存在SD卡中。
由上可见，本发明实施例的手机采用双摄像头，其提高了摄像头的宽容度，使手机新增加了高宽容度拍摄的新功能，摄像效果更好，拍出来的相片更清晰，可以得到高动态范围照片。
基于上述实施例的手机，本发明实施例还提供了一种基于手机摄像头的宽容度实现方法，其中，所述宽容度，是指摄像头所能正确容纳的景物亮度反差的范围。能将亮度反差很大的景物正确记录下来的胶片称为宽度大的胶片，反之则称为宽容度小的胶片。一般说来胶片的宽度应该是越大越好。宽容度小的胶片，常会使景物明、暗部分在影像上得不到正确反映，损害影像的真实性。此外还有在使用上的曝光宽容度、显影宽容度等，都是指使用中的允许范围。
如图3所示，所述基于手机摄像头的宽容度实现方法，其特征在于，包括步骤：
步骤501和502：初始化第一摄像头110和第二摄像头120；参见图1。
步骤510、通过对两个摄像头初始化后，用第一摄像头110对所需拍摄的物体测光，并把测光的结果反馈给图像处理器(即步骤511，发送测光结果给图像处理器200)。
步骤512、图像处理器是否接收到所述测光结果的测光数据，如果是，则进入步骤513；否则转入步骤520：等待接收测光数据。
步骤513、图像处理器将所述第一摄像头测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较，并根据比较结果，采用互补方式自适应调节第二摄像头的曝光门限；该步骤中具体包括：
步骤531、当第一摄像头110测光的结果大于其预先设定的阀值，则根据互补方式减少第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头120处于一种欠曝状态；所述欠曝状态指摄像头整个画面处于一种缺少曝光，整个画面看起来比较黑暗，暗处的细节比较缺失的状态。
步骤532、当第一摄像头110测光的结果小于其预先设置的值，则根据互补方式增加第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头120处于一种过曝状态。所述过曝指摄像头整个画面过于明亮，亮处的细节比较缺失。
步骤540和550、分别对第一摄像头110和第二摄像头120按照上述互补方式设定的值进行曝光，拍摄，得到两张不同曝光的照片(即步骤561的照片1和步骤562的照片2)；
步骤570和571、对上述得到的两张不同曝光的照片通过照片合成算法进行合成，得到一张高动态范围照片输出。
譬如，通过在基带芯片300中植入阶梯曝光合成算法，所述阶梯曝光合成算法就是用一张比较低的曝光照片，一张正常曝光照片，一张比较高的曝光照片进行曝光合成，从而得到一张宽容度比较高的照片。
对这两张照片进行合成就可以得到一张高动态范围的照片(HDR照片)，然后对这个照片进行压缩，储存在SD卡中。
综上所述，本发明所提供的一种基于手机摄像头的宽容度实现方法及手机，由于采用双摄像头，一个摄像头进行测光，同时改变第二摄像头的曝光，然后两个摄像头同时拍摄，通过软件合成算法，在基带芯片内部进行合成，从而可以得到一个高动态范围照片，其提高了摄像头的宽容度，使手机新增加了高宽容度拍摄的新功能，摄像效果更好，拍出来的相片更清晰。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于手机摄像头的宽容度实现方法，其特征在于，包括步骤： 
A、初始化第一摄像头和第二摄像头； 
B、通过第一摄像头对所需拍摄的物体测光，并把测光的结果反馈给图像处理器； 
C、图像处理器将所述第一摄像头测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较，并根据比较结果，采用互补方式自适应调节第二摄像头的曝光门限； 
D、分别对第一摄像头和第二摄像头按照上述互补方式设定的值进行曝光，拍摄，得到两张不同曝光的照片； 
E、对上述得到的两张不同曝光的照片通过照片合成算法进行合成，得到一张高动态范围照片输出； 
所述步骤C具体包括： 
C1、当第一摄像头测光的结果大于其预先设定的阀值，则根据互补方式减少第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种欠曝状态； 
所述步骤C具体还包括： 
C2、当第一摄像头测光的结果小于其预先设置的值，则根据互补方式增加第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种过曝状态； 
所述步骤E进一步包括步骤：采用阶梯曝光合成算法对步骤D得到的两张不同曝光的照片合成为一张高动态范围照片； 
所述阶梯曝光合成算法就是用一张曝光比较低的曝光照片，一张正常曝光照片，一张曝光比较高的曝光照片进行曝光合成，从而得到一张宽容度比较高的照片。 
2.根据权利要求1所述基于手机摄像头的宽容度实现方法，其特征在于，在所述步骤E之后还包括步骤：对得到的高动态范围照片进行压缩并 储存。 
3.一种手机，其特征在于，包括：第一摄像头、第二摄像头、图像处理器、基带芯片； 
所述第一摄像头和第二摄像头，用于通过第一摄像头对所需拍摄的物体测光，并把测光的结果反馈给图像处理器，同时接收图像处理器的控制根据互补方式改变第二摄像头的曝光，然后两个摄像头按互补方式设定的值同时进行曝光，拍摄；
所述图像处理器分别与所述第一摄像头和第二摄像头连接，用于将所述第一摄像头测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较，并根据比较结果，采用互补方式自适应调节第二摄像头的曝光门限； 
所述基带芯片与所述图像处理器连接，用于对上述得到的两张不同曝光的照片在基带芯片中通过植入阶梯曝光合成算法进行合成，得到一张高动态范围照片输出； 
所述图像处理器还包括： 
比较模块，用于将所述第一摄像头测光的结果与其一预先设定的阀值进行比较； 
第一设定模块，用于当第一摄像头测光的结果大于其预先设定的阀值，则根据互补方式减少第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种欠曝状态； 
第二设定模块，用于当第一摄像头测光的结果小于其预先设置的值，则根据互补方式增加第二摄像头的曝光门限，使第二摄像头处于一种过曝状态； 
所述阶梯曝光合成算法就是用一张曝光比较低的曝光照片，一张正常曝光照片，一张曝光比较高的曝光照片进行曝光合成，从而得到一张宽容度比较高的照片。 
4.根据权利要求3所述的手机，其特征在于，其还包括： 
与所述基带芯片连接的存储卡，用于对得到的高动态范围照片进行压缩并储存。 
5.根据权利要求3所述的手机，其特征在于，所述图像处理器进一步包括： 
初始化模块，用于初始化第一摄像头和第二摄像头。 
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