CN103634528B

CN103634528B - 逆光补偿方法、装置及终端

Info

Publication number: CN103634528B
Application number: CN201210302689.4A
Authority: CN
Inventors: 郑亮
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2017-06-06
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: US9666165B2; US20150221284A1; JP6096298B2; CN103634528A; WO2013178145A1; JP2015532041A

Abstract

为了解决当前拍摄设备闪光灯补偿不可控的问题，本发明提供了一种逆光补偿方法、装置及终端。该装置包括用于获取预览图像的获取模块、用于判断预览图像是否需要进行逆光补偿的判断模块、用于计算补偿光源的补偿参数的计算模块、用于根据补偿参数对预览图像进行逆光补偿的补偿模块和用于显示预览图像的显示模块；该终端包括摄像装置、存储装置及逆光补偿装置，逆光补偿装置根据通过摄像装置获取预览图像计算补偿参数并对预览图像进行逆光补偿。通过本发明的实施，终端在用户进行逆光拍摄时可自动的对预览图像进行逆光补偿，通过对逆光补偿参数进行控制，向用户呈现画质完美的图像，增加了用户的使用体验。

Description

逆光补偿方法、装置及终端

技术领域

本发明涉及图像信息处理领域，尤其涉及一种逆光补偿方法、装置及终端。

背景技术

随着拍照和摄像技术的普及，当前手机等手持移动设备大都安装了具备闪光灯的摄像头。当逆光拍照时，在同一帧图像中往往会出现有的部分非常暗，有的部分非常亮的情况；而当前摄像设备普遍采用的自动曝光算法都是以整个图像的平均亮度值作为参考值的，此类算法会导致暗区域无法得到充足曝光，导致整体成像效果不佳；同时，闪光灯有存在以下缺点：

第一，闪光灯是固定的，并且闪光光照集中于中间部分，当四周出现暗区域时，闪光灯的补偿有限；第二，闪光灯是以整个图像的平均亮度值作为参考值的，只有当平均亮度值小于闪光灯开启的阈值，闪光灯才会开启，这样兼顾不到我们逆光拍照时，感兴趣的局部较暗的区域，也难以提升逆光情况下的拍摄画质。

因此，如何提供一种曝光参数可控的逆光补偿技术，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决当前拍摄设备闪光灯补偿参数不可控的问题，本发明提供了一种逆光补偿方法、装置及终端。

本发明首先提供了一种逆光补偿方法，在一个实施例中，该方法包括：

获取预览图像，

判断是否需要进行逆光补偿；

若需要，则计算补偿光源的补偿参数，并对预览图像进行逆光补偿；

若不需要，则显示预览图像。

为了运用上述实施例提供的逆光补偿方法，本发明提供了一种逆光补偿装置，在一个实施例中，该装置包括获取模块、判断模块、计算模块、补偿模块和显示模块；其中，

获取模块，用于获取预览图像；

判断模块，用于判断预览图像是否需要进行逆光补偿；

计算模块，当预览图像需要进行逆光补偿时，用于计算补偿光源的补偿参数；

补偿模块，当预览图像需要进行逆光补偿时，用于根据补偿参数对预览图像进行逆光补偿；

显示模块，用于显示预览图像或经过逆光补偿处理的预览图像。

在一个实施例中，上述实施例中的判断模块包括第一判断单元，用于检测预览图像是否存在暗区域；若存在，则通知计算模块进行补偿光源补偿参数的计算；否则，通知显示模块显示预览图像。

在一个实施例中，上述实施例中的计算模块包括第一计算单元；

第一计算单元，用于计算预览图像中单位帧的第一平均亮度值，根据所有单位帧的第一平均亮度值计算预览图像的第二平均亮度值，并根据第二平均亮度值计算第一阈值；

第一判断单元，还用于比较预览图像中所有单位帧的第一平均亮度值和第一阈值，判断是否存在任一单位帧的第一平均亮度值小于第一阈值；若存在，则预览图像存在暗区域，暗区域是第一平均亮度值小于第一阈值的所有相邻单位帧连接形成的；反之，则预览图像不存在暗区域。

在一个实施例中，上述实施例中的计算模块还包括第二计算单元；

第一计算单元，还用于计算暗区域位置及暗区域的第三平均亮度值，及获取第二阈值；

第二计算单元，用于计算补偿光源的初始位置，并根据补偿光源的初始位置和暗区域位置，计算补偿光源的补偿方向；还用于根据第二平均亮度值、第三平均亮度值及第二阈值计算补偿光源的补偿强度。

在一个实施例中，上述实施例中的补偿参数包括补偿光源的补偿方向和补偿强度。

在一个实施例中，上述实施例中的判断模块还包括第二判断单元，用于判断逆光补偿是否成功；若不成功，则通知计算模块及补偿模块再次进行逆光补偿，直至逆光补偿成功；若成功，则显示逆光补偿后的预览图像，并重置补偿光源的补偿参数。

为了使本发明能够更好的应用于实际生活，本发明提供了一种逆光补偿终端；在一个实施例中，该逆光补偿终端除了包括摄像装置和存储装置，还包括上述实施例中的逆光补偿装置；逆光补偿装置用于通过摄像装置获取预览图像，检测该预览图像是否需要进行逆光补偿，当需要时，就计算补偿参数并对预览图像进行逆光补偿；存储装置用于存储用户拍摄的经过逆光补偿处理的图像。

通过本发明的实施，具有以下的有益效果：首先，该逆光补偿方法可以根据预览图像计算补偿参数，根据补偿参数对补偿光源进行针对性控制；与现有技术中无法控制补偿参数的闪光灯相比存在显著进步；其次，该逆光补偿方法是通过检测预览图像是否存在暗区域来判断是否需要进行逆光补偿的；与当前根据预览图像的平均亮度值来判断是否打开闪光灯的方式相比，曝光补偿的控制更精确；再次，该逆光补偿方法是通过分析暗区域的位置及平均亮度值来计算补偿光源的补偿参数，控制精确；最后，该逆光补偿方法检测经过逆光补偿的图像是否补偿成功，来保证逆光补偿的效果；综上，通过本发明的实施，提供了一种补偿参数可控的逆光补偿方法、装置及终端；在用户使用拍摄设备进行逆光拍摄时，可以自动的对预览图像进行逆光补偿，向用户显示具备完美画质的图像，增加了用户的使用体验。

附图说明

图1为一实施例中本发明提供的逆光补偿终端1的结构示意图；

图2为一实施例中本发明提供的逆光补偿装置12的结构示意图；

图3为一实施例中本发明提供的逆光补偿装置12的结构示意图；

图4为一实施例中本发明提供的逆光补偿装置12的结构示意图；

图5为一实施例中本发明提供的逆光补偿装置12的结构示意图；

图6为一实施例中本发明提供的逆光补偿装置12的结构示意图；

图7为一实施例中本发明实施例中的逆光补偿方法的流程图；

图8为本发明最佳实施例中的逆光补偿终端1的结构示意图；

图9为本发明最佳实施例中的逆光补偿方法的流程图；

图10为本发明一实施例中的补偿模块中补偿光源控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。

图1为在一个实施例中本发明提供的逆光补偿终端1的结构示意图。

由图1可知，在一个实施例中，本发明提供的逆光补偿终端1包括摄像装置11、逆光补偿装置12和存储装置13；其中，

摄像装置11，用于用户拍摄景物、人物或动物等的图像；

逆光补偿装置12，用于通过摄像装,11获取预览图像，检测该预览图像是否需要进行逆光补偿，当需要时，就计算补偿参数，并根据补偿参数控制补偿光源对预览图像进行逆光补偿，并向用户显示经过逆光补偿处理的预览图像；

存储装置13，用于存储用户拍摄的图像；

上述实施例中的摄像装置11包括但不局限于现有技术中的各种分辨率的摄像头装置，存储装置13包括但不局限于现有技术中的各种容量的存储卡。

图2为图1所示的逆光补偿终端1中的逆光补偿装置12的结构示意图。

由图2可知，在一个实施例中，图1所示的逆光补偿终端1中的逆光补偿装置12包括：获取模块121、判断模块122、计算模块123、补偿模块124和显示模块125；其中，

获取模块121，用于通过摄像装置11获取被拍摄对象的预览图像；

判断模块122，用于判断获取模块121获取的预览图像是否需要进行逆光补偿；

计算模块123，用于当预览图像需要进行逆光补偿时，计算补偿光源的补偿参数；

补偿模块124，包括至少一个补偿光源；用于当预览图像需要进行逆光补偿时，根据计算模块123计算到的补偿参数对预览图像进行逆光补偿；

显示模块125，用于向用户显示预览图像或经过逆光补偿处理的预览图像，其包括但不局限于各种显示装置，如LED等。

图3为图2所示的逆光补偿装置12在一实施例中的结构示意图。

由图3可知，在一个实施例中，上述实施例中的判断模块122包括第一判断单元1221；第一判断单元1221用于检测预览图像是否存在暗区域；若存在，则通知计算模块123根据预览图像进行补偿光源补偿参数的计算；否则，通知显示模块125显示预览图像。

图4为图3所示的逆光补偿装置12在一实施例中的结构示意图。

由图4可知，在一个实施例中，上述实施例中的计算模块123包括第一计算单元1231；此时，

第一计算单元1231，用于计算预览图像中单位帧的第一平均亮度值L₁，根据所有单位帧的第一平均亮度值L₁计算预览图像的第二平均亮度值L₂，并根据第二平均亮度值L₂计算第一阈值Th₁；

第一判断单元1221，还用于比较预览图像中所有单位帧的第一平均亮度值L₁和第一阈值Th₁，判断是否存在任一单位帧的第一平均亮度值L₁小于第一阈值Th₁；若存在，则预览图像存在暗区域，暗区域是第一平均亮度值小于第一阈值的所有相邻单位帧连接形成的；反之，则预览图像不存在暗区域。

在上述实施例中，第一阈值Th₁可以是一个用户设置（或终端系统默认）具体亮度值，如Th₁=0.5坎德拉每平方米；当然，第一阈值也可以第一计算单元1231根据一个用户设置（或终端系统默认）的比例系数K₁（该比例系数K1可以根据经验或统计来确定）与预览图像的第二平均亮度值L₂相乘得到的亮度值，即Th₁=K₁*L₂。

图5为图4所示的逆光补偿装置12在一实施例中的结构示意图。

由图5可知，在一个实施例中，上述实施例中的补偿参数包括补偿光源的补偿方向和补偿强度；上述实施例中的计算模块123还包括第二计算单元1232；

第一计算单元1231，还用于计算暗区域位置及暗区域的第三平均亮度值L₃，及获取第二阈值Th₂；

第二计算单元1232，用于计算补偿光源的初始位置，并根据补偿光源的初始位置和暗区域位置，计算补偿光源的补偿方向；还用于根据第二平均亮度值L₂、第三平均亮度值L₃及第二阈值Th₂计算补偿光源的补偿强度。

在上述实施例中，第二阈值Th₂也可以是一个用户设置（或终端系统默认）的具体参数值或具体亮度关系值；终端根据该第二阈值Th₂来模拟计算逆光补偿光源需要补偿多大的强度才能使补偿后的预览图像不存在暗区域，且整幅预览图像中各区域的亮度变化过度完美；而第二阈值Th₂的一种计算方式是：根据经验公式或统计确定比例系数K₂，K₃；现设定，经过逆光补偿之后，预览图像的第二平均值为L₂’，暗区域的第三平均亮度值为L₃’，只有当L₂’、L₃’和第二阈值Th₂满足下面条件时，认为逆光补偿完成，需满足的条件如下：

K₂*L₂’<L₃’（L₃’=第二阈值Th₂）<K₃*L₂’。

图6为图5所示的逆光补偿装置12在一实施例中的结构示意图。

由图6可知，在一个实施例中，上述实施例中的判断模块122还包括第二判断单元1222，用于判断逆光补偿是否成功；若不成功，则通知计算模块123及补偿模块124再次进行逆光补偿，直至逆光补偿成功；若成功，则通知显示模块125显示逆光补偿后的预览图像，并通知补偿模块124重置补偿光源的补偿参数。

为了使本发明更好的运用到实际生活中，本发明了提供了配套使用的逆光补偿方法；图7为本发明提供的逆光补偿方法在一实施例中的流程图。

由图7可知，在一个实施例中，本发明提供的逆光补偿方法包括以下步骤：

S701：获取预览图像；

S702：判断是否需要进行逆光补偿；若需要，则执行步骤S703，否则，执行步骤S705；

S703：计算补偿光源的补偿参数；

S704：根据补偿参数对预览图像进行逆光补偿；

S705：显示预览图像，或处理得到的预览图像。

在一个实施例中，图7所示的逆光补偿方法中的步骤S702，具体包括下列步骤：

检测预览图像是否存在暗区域；

若存在，则需要进行逆光补偿；

否则，不需要进行逆光补偿。

在一个实施例中，上述实施例中的检测预览图像是否存在暗区域的步骤，具体包括以下步骤：

计算预览图像中单位帧的第一平均亮度值；

根据所有单位帧的第一平均亮度值计算预览图像的第二平均亮度值；

根据第二平均亮度值确定第一阈值；

比较所有单位帧的第一平均亮度值和第一阈值，判断是否存在任一单位帧的第一平均亮度值小于第一阈值；

若存在，则预览图像存在暗区域，暗区域是第一平均亮度值小于第一阈值的所有相邻单位帧连接形成的；

反之，则预览图像不存在暗区域。

在一个实施例中，上述实施例中计算补偿参数的步骤，具体包括以下步骤：

计算并记录暗区域位置及第三平均亮度值；

计算补偿光源的初始位置；

根据补偿光源的初始位置和暗区域位置，计算补偿光源的补偿方向；

获取第二阈值，并根据第二平均亮度值、第三平均亮度值及第二阈值计算补偿光源的补偿强度。

在一个实施例中，在图7所示的逆光补偿方法中，对预览图像进行逆光补偿之后，还包括以下步骤：

判断逆光补偿是否成功；

若不成功，则再次进行逆光补偿，直至逆光补偿成功；

若成功，则显示逆光补偿后的预览图像。

为了更好的解释说明本发明的思想，下面结合生活对本发明做补充说明。

图8为本实施例中逆光补偿终端的结构示意图，图9为本实施例中逆光补偿方法的流程图；

由图8可知，在本实施例中，逆光补偿终端1包括摄像装置11、逆光补偿装置12和存储装置13；其中，逆光补偿装置12包括获取模块121、判断模块122（判断模块122包括第一判断单元1221和第二判断单元1222，图8未画出）、计算模块123（计算模块123包括第一计算单元1231和第二计算单元1232，图8未画出）、补偿模块124和显示模块125；各个功能模块的连接关系及功能已经在上文给出了详细的说明，这里不再重复描述；

由图9可知，在本实施例中，逆光补偿方法包括以下步骤：

S901：用户开始调用摄像应用，逆光补偿终端进入拍摄模式；

S902：逆光补偿装置中的获取模块121通过摄像装置（摄像头等）获取预览图像；

S903：计算模块123中的第一计算单元1231计算第一平均亮度值、第二平均亮度值及第一阈值；

第一计算单元1231计算预览图像中单位帧的第一平均亮度值，根据所有单位帧的第一平均亮度值计算预览图像的第二平均亮度值；进一步的根据第二平均亮度值计算获得第一阈值，并传输到第一判断单元1221；

S904：判断模块122中的第一判断单元1221判断是否存在暗区域；若存在暗区域则执行步骤S905，若不存在，则执行步骤S908；

第一判断单元1221比较所有单位帧的第一平均亮度值和第一阈值，判断是否存在任一单位帧的第一平均亮度值小于第一阈值；若存在，则预览图像存在暗区域，暗区域是第一平均亮度值小于第一阈值的所有相邻单位帧连接形成；反之，则预览图像不存在暗区域；

S905：计算模块123中的第二计算单元1232计算补偿参数，并传输到补偿模块124；

第一计算单元1231计算并记录第一判断单元1221得到的暗区域的暗区域位置及暗区域的第三平均亮度值，及补偿光源的初始位置；

第二计算单元1232根据补偿光源的初始位置和暗区域位置，计算补偿光源的补偿方向；根据获取的第二阈值、第二平均亮度值、第三平均亮度值计算补偿光源的补偿强度；

S906：根据第二计算单元1232计算得到的补偿参数，控制补偿模块124内部的补偿光源对预览图像进行逆光补偿；

补偿模块124包括至少一个补偿光源，补偿光源可以是LED灯等，调整补偿光源补偿方向的装置可以如图10所示；其中，A为控制左右旋转装置，内置直流音圈马达类的装置，B为控制上下旋转的装置，与A结构和功能相同，C为能随B旋转的装置，补偿光源可固定于C上，D为能随A旋转的装置，B和C固定于D上；该装置能够实现补偿光源的补偿方向（或者补偿光源的位置）在上下左右四个方向旋转，从而可以改变光源的投射方向；

S907：判断模块122中的第二判断单元1222判断步骤S906的补偿是否成功；如果成功则执行步骤S908，否则循环执行步骤S905、S906、S907；

第二判断单元1222判断补偿模块124对预览图像的补偿是否成功的标准是：根据此前暗区域补偿后的第三平均亮度值与预览图像补偿后的第四平均亮度值是否满足特定关系（第二阈值）；满足的话认为补偿成功，否则认为补偿不成功；

S908：显示模块125显示预览图像或经过逆光补偿处理的预览图像；

S909：用户拍摄步骤S908中显示的预览图像，并存储到存储装置13中；并重置补偿光源的补偿参数。

为便于本申请提供的逆光补偿方法实施，本发明提供的逆光补偿装置中各功能模块的PCB布局应尽可能的紧凑，因为本发明提供的逆光补偿方法需要快速计算补偿参数，并进行补偿光源的控制；当补偿模块124包括多个补偿光源时，可以将多个补偿光源围绕摄像装置11进行排列，便于快速进行逆光补偿。

通过本发明提供的逆光补偿方法、装置及终端的实施，具有以下的有益效果：

首先，现有技术中的闪光灯的曝光强度、方向及时间都无法改变，而本发明提供的逆光补偿方法可以根据预览图像计算补偿参数，根据补偿参数对补偿光源进行针对性控制，其与现有技术中无法控制补偿参数的闪光灯相比存在显著进步；

其次，现有技术中闪光灯是以整幅预览图像的平均亮度值为依据来判断是否开启的，而本发明提供的逆光补偿方法是通过检测预览图像是否存在暗区域来判断是否需要进行逆光补偿的；其与现有技术相比开启逆光补偿的控制更精确；

再次，该逆光补偿方法是通过分析暗区域的位置及平均亮度值来计算补偿光源的补偿参数，控制精确；

最后，该逆光补偿方法检测经过逆光补偿的图像是否补偿成功，来保证逆光补偿的效果；

综上，通过本发明的实施，提供了一种补偿参数可控的逆光补偿方法、装置及终端；在用户使用拍摄设备进行逆光拍摄时，可以自动的对预览图像进行逆光补偿，向用户显示具备完美画质的图像，增加了用户的使用体验。

以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种逆光补偿方法，其特征在于，包括：

获取预览图像，

判断所述预览图像是否需要进行逆光补偿；

若需要，则计算补偿光源的补偿参数，所述补偿参数包括补偿方向和补偿强度，根据所述补偿参数控制所述补偿光源对所述预览图像进行逆光补偿；

若不需要，则显示所述预览图像。

2.如权利要求1所述的逆光补偿方法，其特征在于，判断所述预览图像是否需要进行逆光补偿的步骤包括：

检测所述预览图像是否存在暗区域；

若存在，则需要进行逆光补偿；

否则，不需要进行逆光补偿。

3.如权利要求2所述的逆光补偿方法，其特征在于，检测所述预览图像是否存在暗区域的方法，包括以下步骤：

计算所述预览图像中单位帧的第一平均亮度值；

根据所有单位帧的第一平均亮度值计算所述预览图像的第二平均亮度值；

根据所述第二平均亮度值确定第一阈值；

比较所有单位帧的第一平均亮度值和所述第一阈值，判断是否存在单位帧的第一平均亮度值小于所述第一阈值；

若存在，则将第一平均亮度值小于所述第一阈值的所有相邻单位帧连接形成所述暗区域，即所述预览图像存在暗区域；

反之，则所述预览图像不存在暗区域。

4.如权利要求3所述的逆光补偿方法，其特征在于，所述补偿参数包括补偿光源的补偿方向及补偿强度；计算所述补偿参数的步骤包括：

计算所述暗区域的位置及所述暗区域的第三平均亮度值；

计算所述补偿光源的初始位置；

根据所述补偿光源的初始位置和所述暗区域的位置，计算所述补偿光源的补偿方向；

获取第二阈值；并根据所述第二平均亮度值、所述第三平均亮度值及所述第二阈值计算所述补偿光源的补偿强度。

5.如权利要求1至4任一项所述的逆光补偿方法，其特征在于，对所述预览图像进行逆光补偿之后，还包括：

判断逆光补偿是否成功；

若不成功，则再次进行逆光补偿，直至逆光补偿成功；

若成功，则显示逆光补偿后的预览图像。

6.一种逆光补偿装置，其特征在于，包括获取模块、判断模块、计算模块、补偿模块和显示模块；其中，

获取模块，用于获取预览图像并输出到判断模块；

判断模块，用于判断所述预览图像是否需要进行逆光补偿；

计算模块，当所述预览图像需要进行逆光补偿时，用于计算补偿光源的补偿参数，所述补偿参数包括补偿方向和补偿强度；

补偿模块，当所述预览图像需要进行逆光补偿时，用于根据所述补偿参数控制所述补偿光源对预览图像进行逆光补偿；

显示模块，用于显示所述预览图像或经过逆光补偿处理的预览图像。

7.如权利要求6所述的逆光补偿装置，其特征在于，所述判断模块包括第一判断单元；所述第一判断单元用于检测预览图像是否存在暗区域；若存在，则通知所述计算模块进行补偿光源补偿参数的计算；否则，通知所述显示模块显示所述预览图像。

8.如权利要求7所述的逆光补偿装置，其特征在于，所述计算模块包括第一计算单元；其中，

所述第一计算单元，用于计算预览图像中单位帧的第一平均亮度值，根据所有单位帧的第一平均亮度值计算预览图像的第二平均亮度值，并根据第二平均亮度值计算第一阈值；

所述第一判断单元，还用于比较预览图像中所有单位帧的第一平均亮度值和第一阈值，判断是否存在任一单位帧的第一平均亮度值小于第一阈值；若存在，则将第一平均亮度值小于所述第一阈值的所有相邻单位帧连接形成所述暗区域，即所述预览图像存在暗区域；反之，则所述预览图像不存在暗区域。

9.如权利要求8所述的逆光补偿装置，其特征在于，补偿参数包括补偿光源的补偿方向和补偿强度；所述计算模块还包括第二计算单元；

所述第一计算单元，还用于计算暗区域位置及暗区域的第三平均亮度值，及获取第二阈值；

所述第二计算单元，用于计算补偿光源的初始位置，并根据补偿光源的初始位置和暗区域位置，计算补偿光源的补偿方向；还用于根据第二平均亮度值、第三平均亮度值及第二阈值计算补偿光源的补偿强度。

10.如权利要求6至9任一项所述的逆光补偿装置，其特征在于，所述判断模块还包括第二判断单元；所述第二判断单元用于判断逆光补偿是否成功；若不成功，则通知计算模块及补偿模块再次进行逆光补偿，直至逆光补偿成功；若成功，则显示逆光补偿后的预览图像，并重置补偿光源的补偿参数。

11.一种逆光补偿终端，包括摄像装置和存储装置，其特征在于，还包括如权利要求6至10任一项所述的逆光补偿装置；所述逆光补偿装置用于通过所述摄像装置获取预览图像，检测所述预览图像是否需要进行逆光补偿，当需要时，计算补偿参数并对所述预览图像进行逆光补偿；所述存储装置用于存储用户拍摄的经过逆光补偿处理的图像。