CN103327253A - 多重曝光方法和摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多重曝光方法和摄像装置，所述多重曝光方法包括步骤：获取背景图像和对比图像，所述对比图像为在所述背景图像中增添了拍摄主体的图像；比较所述背景图像和对比图像，从所述对比图像中识别出所述拍摄主体；将识别出的所述拍摄主体合成于所述背景图像。由于本发明仅将拍摄主体合成于背景图像中，而不是将整个对比图像与背景图像以一定的比例相加的方式进行合成，因此拍摄主体在最终的合成图像中得以保真和突出显示，提升了多重曝光的拍摄效果。
Description
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，尤其是涉及一种多重曝光方法和摄像装置。
背景技术
数码相机中的多重曝光，实际上是通过一定的方法，将多张照片实时合成为一张照片的过程。现有的多重曝光方法，主要是利用图像的像素特征进行判断，例如通过把两张图像对应像素点的值以一定比例相加的方式进行合成。然而这种合成方式，无法判断出图像中的拍摄主体，而把拍摄主体当做普通像素进行处理，从而导致合成图像中的拍摄主体虚化失真，拍摄效果不佳。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多重曝光方法和摄像装置，旨在提升多重曝光的拍摄效果。
为达以上目的，本发明提出一种多重曝光方法，包括步骤：
获取背景图像和对比图像，所述对比图像为在所述背景图像中增添了拍摄主体的图像；
比较所述背景图像和对比图像，从所述对比图像中识别出所述拍摄主体；
将识别出的所述拍摄主体合成于所述背景图像。
优选地，所述比较背景图像和对比图像，从所述对比图像中识别出所述拍摄主体包括：
比较所述背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得一差值图，所述差值图中具有一差异区域；
将所述对比图像对应所述差值图的差异区域的对象识别为拍摄主体。
优选地，所述比较背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得一差值图的步骤之后还包括：
优化处理所述差值图。
优选地，所述拍摄主体合成于所述背景图像的位置与所述拍摄主体位于所述对比图像的位置相对应。
优选地，所述对比图像有多个，且被摄入所述对比图像中的拍摄主体为运动物体。
本发明同时提出一种摄像装置，包括拍摄模块、识别模块和合成模块，其中：
拍摄模块，用于拍摄背景图像和对比图像，所述对比图像为在所述背景图像中增添了拍摄主体的图像；
识别模块，用于比较所述背景图像和对比图像，从所述对比图像中识别出所述拍摄主体；
合成模块，用于将识别出的所述拍摄主体合成于所述背景图像。
优选地，所述识别模块包括比较单元和判断单元，其中：
比较单元，用于比较所述背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得一差值图，所述差值图中具有一差异区域；
判断单元，用于将所述对比图像对应所述差值图的差异区域的对象识别为拍摄主体。
优选地，所述识别模块还包括一处理单元，其用于优化处理所述差值图。
优选地，所述合成模块将所述拍摄主体合成于所述背景图像的位置与所述拍摄主体位于所述对比图像的位置相对应。
优选地，所述拍摄模块连续拍摄多个对比图像，且被摄入所述对比图像中的拍摄主体为运动物体。
本发明所提供的一种多重曝光方法，通过比较背景图像和对比图像，识别出拍摄主体，再将拍摄主体合成于背景图像中，而不是将整个对比图像与背景图像以一定的比例相加的方式进行合成，因此拍摄主体在最终的合成图像中得以保真和突出显示，提升了多重曝光的拍摄效果。同时，可以连续拍摄多张对比图像，在最终的合成图像中记录下拍摄主体在场景中的运动轨迹，进一步提升了多重曝光的拍摄效果。
附图说明
图1是本发明的多重曝光方法第一实施例的流程图；
图2是本发明中的背景图像一实例；
图3是本发明中的对比图像一实例；
图4是图2中的背景图像与自身对比所获得的差值图；
图5是图2中的背景图像与图3中的对比图像对比所获得的差值图；
图6是由图5中的差值图转化而成的二值图；
图7是本发明的多重曝光方法第二实施例的流程图；
图8是本发明的摄像装置一实施例的结构框图；
图9是图8中的识别模块的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
参见图1，提出本发明的多重曝光方法第一实施例，所述多重曝光方法包括以下步骤：
步骤S101、对准一场景，拍摄背景图像。
摄像装置进入多重曝光拍摄模式，默认拍摄第一张照片为背景图像。任意选定一喜欢的场景进行拍摄，获得一背景图像（如图2所示），该背景图像中没有用户想要的拍摄主体。
步骤S102、在场景中置入拍摄主体，拍摄对比图像。
保持摄像装置不动，并锁定其测光、对焦等容易导致取景变化的参数，将拍摄主体（如物体）放置入场景中或让拍摄主体（如人）进入场景中，然后由用户手动拍摄一张或多张对比图像（如图3所示）。对比图像的数量可以由用户设定，拍摄出的对比图像即为在背景图像中增添了拍摄主体的图像。
步骤S103、比较背景图像和对比图像，从对比图像中识别出拍摄主体。
需要指出的是，背景图像和对比图像的来源，不局限于步骤S101和S102。比如，获取来自存储设备中的背景图像和对比图像。
对比图像拍摄完成后，随即对比背景图像和对比图像，在一定的容差范围内找出两张图像中的差异部分，这就是拍摄主体所在。例如，可以对两张图像做减法，以RGB格式的图像为例，对于两张完全相同的图片，他们在对应位置的像素值是一样的，如果将这些数值按照对应位置相减，那么结果就会生成一张数值全部为0的黑色图像，我们将相减后获得图像称为差值图，如图4所示，即为图2中的背景图像与自身相减所获得的差值图。但这是理想的情况下，因为对摄像装置来说，即使锁定快门，焦距，光圈等参数，也不可能拍出完全相同的照片，因为色彩感应器总是会存在采样误差。在这个前提下，通过原来的方法得到的不是纯黑的照片，而是一张很暗的图片。如果比较的两张图片中其中一张带有拍摄主体，那么由于拍摄主体的颜色一般和背景的颜色差异会更大，于是以上方法得到的差值图在拍摄主体存在的区域会更加明亮，形成一差异区域。从而可以明显的分辨出拍摄主体所在，而且不仅是拍摄主体，其附近的阴影区域也能被识别出来，这样我们在多重曝光时识别拍摄主体时，阴影效果也可以被识别出来。
基于以上原理，本发明通过比较背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得如图5所示的差值图，差值图中具有一差异区域，则直接将对比图像对应差值图的差异区域的对象识别为拍摄主体。
为了让差值图中的差异区域更加明显，更容易被识别，还可以对差值图进一步做优化处理，如去除差值图中的噪点，然后设定一阈值将其转化为二值图，如图6所示就是采用灰度为32作为阈值而获得的二值图。这样，最后生成的二值图的白色差异区域就是我们想要的拍摄主体所在的区域。
其中，在某些实施例中，所述阈值的确定方法具体为：首先，计算出差值图中所有像素的总亮度；然后再把所有像素的亮度值按照从高到低的顺序进行相加，也就是优先统计高亮度的像素；当统计值达到总亮度的95%时，此时所对应的亮度值即为我们需要的阈值。
步骤S104、将识别出的拍摄主体合成于背景图像。
如果有多个对比图像，则将多个拍摄主体均合成于背景图像中，生成为一张图像，这样就能看到多个拍摄主体同时存在于背景中。拍摄主体合成于背景图像的位置可以随意排布，也可以与拍摄主体位于对比图像中的位置相对应。由于本发明仅将对比图像中的拍摄主体合成于背景图像，就相当于后面的拍摄仅对拍摄主体进行曝光，而不是将整个对比图像与背景图像以一定的比例相加的方式进行合成，因此拍摄主体在最终的合成图像中得以保真和突出显示，提升了多重曝光的拍摄效果。
上述实施例中默认拍摄的第一张图像为背景图像，实际上也可以默认最后一张图像为背景图像，即前面拍摄的场景中具有拍摄主体，最后将拍摄主体从场景中抽走后拍摄背景图像。
参见图7，提出本发明的多重曝光方法第二实施例，所述多重曝光方法包括以下步骤：
步骤S201、对准一场景，拍摄背景图像。
步骤S202、当拍摄主体进入场景并在场景中运动时，连续拍摄多张对比图像。
本实施例的拍摄主体为一运动物体，用户拍摄完背景图像后，保持摄像装置不动，并锁定其测光、对焦等容易导致取景变化的参数，当拍摄主体运动着进入场景中时，一旦用户按下拍摄按钮，摄像装置就自动连拍多张对比图像，每一张对比图像捕捉下拍摄主体不同时刻的运动状态。对比图像的拍摄张数由用户预先设定。
步骤S203、将背景图像与每个对比图像分别进行比较，从每个对比图像中识别出拍摄主体。
每个对比图像中呈现出不同运动状态的拍摄主体，将背景图像与各个对比图像分别进行比较后，识别出各个对比图像中的拍摄主体。
步骤S204、将从每个对比图像中识别出的拍摄主体对应的合成于背景图像相应的位置。
将从对比图像中识别出的多个拍摄主体均合成于背景图像，且拍摄主体合成于背景图像的位置与拍摄主体位于对比图像的位置相对应。从而，多个拍摄主体合成于背景图像的各个位置，每一位置的拍摄主体呈现其不同时刻的运动状态，从而合成图像中完整记录了拍摄主体在场景中的运动轨迹，进一步提升了多重曝光的拍摄效果。
据此，本发明的多重曝光方法，通过比较背景图像和对比图像，识别出拍摄主体，再将拍摄主体合成于背景图像中，而不是将整个对比图像与背景图像以一定的比例相加的方式进行合成，因此拍摄主体在最终的合成图像中得以保真和突出显示，提升了多重曝光的拍摄效果。同时，可以连续拍摄多张对比图像，在最终的合成图像中记录下拍摄主体在场景中的运动轨迹，进一步提升了多重曝光的拍摄效果。
参见图8、图9，提出本发明的摄像装置一实施例，所述摄像装置100包括设置模块120、拍摄模块110、识别模块130和合成模块140，各功能模块的功能设定如下。
设置模块120：用于设置拍摄模块110的拍摄模式，如多重曝光模式和普通模式等。
拍摄模块110：用于拍摄图像。当处于多重曝光模式时，默认对准场景拍摄的第一张图像为背景图像，在保持拍摄参数不变的情况下，待拍摄主体进入场景时，可以由用户手动拍摄一张或多张对比图像；或者，一旦用户按下拍摄按钮拍摄第一张对比图像，拍摄模块110则紧接着自动连续拍摄多张对比图像。后者可以捕捉运动的拍摄主体的运动轨迹。拍摄对比图像的数量可以由设置模块120预先设定，也可以在拍摄过程中进行设定，拍摄出的对比图像即为在背景图像中增添了拍摄主体的图像。当然，拍摄模块110也可以默认最后一张图像为背景图像，即前面拍摄的场景中具有拍摄主体，最后将拍摄主体从场景中抽走后拍摄背景图像。
识别模块130：用于比较背景图像和对比图像，从对比图像中识别出拍摄主体。通过对比背景图像和对比图像，在一定的容差范围内找出两张图像中的差异部分，这就是拍摄主体所在。例如，可以对两张图像做减法，以RGB格式的图像为例，对于两张完全相同的图片，他们在对应位置的像素值（RGB）是一样的，如果将这些数值按照对应位置相减，那么结果就会生成一张数值全部为0的黑色图像，我们将相减后获得图像称为差值图，如图4所示，即为图2中的背景图像与自身相减所获得的差值图。但这是理想的情况下，因为对摄像装置来说，即使锁定快门，焦距，光圈等参数，也不可能拍出完全相同的照片，因为色彩感应器总是会存在采样误差。在这个前提下，通过原来的方法得到的不是纯黑的照片，而是一张很暗的图片。如果比较的两张图片中，其中一张带有拍摄主体，那么由于拍摄主体的颜色一般和背景的颜色差异会更大，于是以上方法得到的差值图在拍摄主体存在的区域会更加明亮，形成一差异区域。从而可以明显的分辨出拍摄主体所在，而且不仅是拍摄主体，其附近的阴影区域也能被识别出来，这样我们在多重曝光时识别拍摄主体时，阴影效果也可以被识别出来。
基于以上原理，所述识别模块130包括比较单元132和判断单元131，比较单元131通过比较背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得如图5所示的差值图，差值图中具有一差异区域，判断单元131则直接将对比图像对应差值图的差异区域的对象识别为拍摄主体。当对比图像为多个时，比较单元132将背景图像分别与各个对比图像进行比较后，判断单元131则识别出各个对比图像中的拍摄主体。
为了让差值图中的差异区域更加明显，更容易被判断单元131识别，所述识别模块130还包括一处理单元133，其可以对差值图做优化处理，如去除差值图中的噪点，然后设定一阈值将其转化为二值图，如图6所示就是采用灰度为32作为阈值而获得的二值图。这样，最后生成的二值图的白色差异区域就是我们想要的拍摄主体所在的区域，此时判断单元133能够更加准确的识别出拍摄主体。其中，在某些实施例中，所述阈值的确定方法具体为：首先，处理单元计算出差值图中所有像素的总亮度；然后再把所有像素的亮度值按照从高到低的顺序进行相加，也就是优先统计高亮度的像素；当统计值达到总亮度的95%时，此时所对应的亮度值即为我们需要的阈值，处理单元即获取该亮度值作为阈值，将差值图转化为二值图。
合成模块140：用于将识别出的拍摄主体合成于背景图像。如果有多个对比图像，则将多个拍摄主体均合成于背景图像中，生成为一张图像，这样就能看到多个拍摄主体同时存在于背景中。拍摄主体合成于背景图像的位置可以随意排布，也可以与拍摄主体位于对比图像中的位置相对应。当拍摄模块110连续拍摄多个对比图像，且被摄入对比图像中的拍摄主体为运动物体时，则合成模块140将拍摄主体合成于背景图像的位置与拍摄主体位于对比图像的位置相对应，此时多个拍摄主体合成于背景图像的各个位置，每一位置的拍摄主体呈现其不同时刻的运动状态，从而合成图像中完整记录了拍摄主体在场景中的运动轨迹。
据此，本实施例的摄像装置100，通过识别模块130比较背景图像和对比图像，识别出拍摄主体，再由合成模块140将拍摄主体合成于背景图像中，而不是将整个对比图像与背景图像以一定的比例相加的方式进行合成，因此拍摄主体在最终的合成图像中得以保真和突出显示，提升了摄像装置100多重曝光时的拍摄效果。同时，可以连续拍摄多张对比图像，在最终的合成图像中记录下拍摄主体在场景中的运动轨迹，进一步提升了摄像装置多重曝光时的拍摄效果。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种多重曝光方法，其特征在于，包括步骤：
获取背景图像和对比图像，所述对比图像为在所述背景图像中增添了拍摄主体的图像；
比较所述背景图像和对比图像，从所述对比图像中识别出所述拍摄主体；
将识别出的所述拍摄主体合成于所述背景图像。
2.根据权利要求1所述的多重曝光方法，其特征在于，所述比较背景图像和对比图像，从所述对比图像中识别出所述拍摄主体包括：
比较所述背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得一差值图，所述差值图中具有一差异区域；
将所述对比图像对应所述差值图的差异区域的对象识别为拍摄主体。
3.根据权利要求2所述的多重曝光方法，其特征在于，所述比较背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得一差值图的步骤之后还包括：
优化处理所述差值图。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多重曝光方法，其特征在于，所述拍摄主体合成于所述背景图像的位置与所述拍摄主体位于所述对比图像的位置相对应。
5.根据权利要求4所述的多重曝光方法，其特征在于，所述对比图像有多个，且被摄入所述对比图像中的拍摄主体为运动物体。
6.一种摄像装置，其特征在于，包括拍摄模块、识别模块和合成模块，其中：
拍摄模块，用于拍摄背景图像和对比图像，所述对比图像为在所述背景图像中增添了拍摄主体的图像；
识别模块，用于比较所述背景图像和对比图像，从所述对比图像中识别出所述拍摄主体；
合成模块，用于将识别出的所述拍摄主体合成于所述背景图像。
7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，所述识别模块包括比较单元和判断单元，其中：
比较单元，用于比较所述背景图像和对比图像对应位置处的像素值大小而获得一差值图，所述差值图中具有一差异区域；
判断单元，用于将所述对比图像对应所述差值图的差异区域的对象识别为拍摄主体。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，所述识别模块还包括一处理单元，其用于优化处理所述差值图。
9.根据权利要求6-8任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述合成模块将所述拍摄主体合成于所述背景图像的位置与所述拍摄主体位于所述对比图像的位置相对应。
10.根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述拍摄模块连续拍摄多个对比图像，且被摄入所述对比图像中的拍摄主体为运动物体。
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