CN104301624B - 一种图像拍摄亮度控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种图像拍摄亮度控制方法及装置，涉及图像处理领域，提供一种基于图像帧中的各亮度类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况，对图像拍摄时所使用的曝光参数进行控制，从而对拍摄的图像亮度进行控制的方法。在本发明实施例中，获取预览图像帧，确定预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n；根据确定出的每一个像素点的亮度等级n，将预览图像帧划分为M个类别区域；根据每个类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况，确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像；从而实现了上述功能。

Description

一种图像拍摄亮度控制方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像拍摄亮度控制方法及装置。
背景技术
随着摄影设备的越来越普及，如何控制曝光是专业摄影人员的一个基本能力，而非专业人员几乎不具备。除追求特殊曝光效果外，一般情况下用户要求合理的曝光是为了让画面信息更丰富，避免信息丢失，因此自动曝光功能对一般用户来讲非常必要。控制曝光的前提是要先对当前场景进行测光，然后再进行拍摄。现有技术中已有的测光方法有：平均测光，点测光，估计测光，手动测光等。平均测光是计算出整幅图像的平均亮度，从而确定当前场景的亮度；点测光只取场景中几个特殊点并进行加权计算，从而估算出当前场景的亮度，手动测光是用户手动指定一个区域进行亮度评价，从而估算当前场景的亮度。平均测光适合大部分场景，但是对一些如逆光场景、通过窗口拍摄室外的场景、对着光源拍摄等特殊场景，效果并不理想；点测光除计算速度快外，并无更大优势，反而因采样范围小，容易产生自动曝光震荡现象；评估测光是点测光的一种扩展，把选取点扩展为选取区域，之后进行各区域的加权计算，这种算法能降低点测光容易产生自动曝光震荡的问题的可能性，但对于特殊场景效果仍然不理想；手动测光是把测光范围的选择推给用户，让用户来选择，但对于大部分缺乏摄影知识的用户来说，怎样选择、选择是否合理一直困扰着用户。
鉴于现有技术的缺陷，目前需要一种能够获取图像拍摄时的最佳曝光参数，从而对拍摄的图像亮度进行控制的方法。
发明内容
本发明实施例提供一种图像拍摄亮度控制方法及装置，提供一种基于图像帧中的各亮度类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况，对图像拍摄时所使用的曝光参数进行控制，从而对拍摄的图像亮度进行控制的方法。
本发明实施例提供一种图像拍摄亮度控制方法，该方法包括：
获取预览图像帧，确定所述预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n；
根据确定出的每一个像素点的亮度等级n，将所述预览图像帧划分为M个类别区域；
根据每个类别区域所包含的细节特征在所述预览图像帧中的分布情况，确定拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级；
根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像。
从上述方案可以看出，本发明实施例能够根据预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n，并根据确定出的每一个像素点的亮度等级n，将预览图像帧划分为M个类别区域，从而实现了划分多个类别区域的过程；在确定出各个类别区域之后，与现有技术中的根据预览图像帧的平均亮度值确定曝光参数或者根据预览图像帧中的某一点或某一区域的亮度值来确定曝光参数的方案不同，本发明实施例是根据每个类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况来确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级，进而按照预先获取的曝光参数和确定出的曝光调整等级进行拍摄；这样，由于人眼对不同亮度范围的细节特征分辨力不同，要获得细节丰富，清晰的图片，需要对拍摄场景确定合适的曝光参数，本发明实施方案根据细节特征的分布情况确定曝光参数，从而对拍摄出的图像的亮度进行控制，从而展现出了更多的细节特征，使拍摄出图像中包含的细节更丰富。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的一种图像拍摄亮度控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中的一种拍摄流程示意图；
图3为本发明实施例中的一种基于类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况对图像拍摄进行亮度控制的方法的流程示意图；
图4为本发明实施例中的各亮度等级的分布示意图；
图5为本发明实施例中对拍摄出的图像进行图像亮度处理的示意图；
图6为本发明实施例中的一种图像拍摄亮度控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例可以应用于各种具有拍摄功能的终端，如智能手机、平板电脑、照相机等。本发明实施例提供一种基于图像帧中的各亮度类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况，对图像拍摄进行亮度控制的方法。本发明实施例的关键在于：根据预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n，确定出相邻的且属于同一亮度等级的若干个像素点所在区域(即为子区域A(i,j))，并根据预览图像帧中的所有子区域的亮度等级所归属的预设亮度范围，将预览图像帧中的所有子区域划分为M个类别区域；在确定出各个类别区域之后，本发明实施例可以对各类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况进行分析和统计，从而确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；并根据预设曝光参数和确定出的曝光调整等级，对预览图像帧进行图像拍摄亮度控制；尤其在当前场景属于逆光拍摄场景或其它特殊拍摄场景时，使用现有技术的平均测光，点测光，估计测光，手动测光等方法进行图像处理时，不能根据实际场景的亮度进行图像处理，从而导致图像的大多数细节特征不能很好的呈现给用户，因为人眼对亮度的感知范围和敏感程度有很大差异，仅在一定亮度范围内对图像细节的感知敏感度较高，然而，使用本发明实施例能够根据图像帧中的各亮度类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况来确定曝光调整等级；并根据预设曝光参数和确定出的曝光调整等级，对图像拍摄进行亮度控制的方法，从而使更多的细节特征显示到人眼的可识别范围内。
图1示出了本发明实施例提供的一种图像拍摄亮度控制方法的流程示意图，如图1所示，该方法可以包括：
步骤11：获取预览图像帧，确定预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n。
步骤12：根据确定出的每一个像素点的亮度等级n，将预览图像帧划分为M个类别区域。其中，M为正整数。
步骤13：根据每个类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况，确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级。
步骤14：根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像。
可选的，在上述步骤13中，分别计算每个类别区域在预览图像帧中所占的特征权重；对于任一类别区域，将该类别区域的特征权重在所有类别区域的特征权重的总和中所占的比例值，确定为该类别区域的特征权重比例值；根据每个类别区域的特征权重比例值，确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级。
可选的，在上述步骤中，对于任一类别区域，计算该类别区域中的每个子区域的细节特征值；并统计该类别区域中的所有子区域的总细节特征值；计算该类别区域中的像素个数在预览图像帧的总像素个数中所占的像素比例值；根据计算出的像素比例值和统计出的总细节特征值，确定该类别区域在预览图像帧中所占的特征权重。
可选的，在上述步骤12中，将相邻的且属于同一亮度等级的若干个像素点所在区域确定为子区域A(i,j)，该子区域的亮度等级为i且i∈(0，n)，该子区域的标识号为j且j∈(0，m)，m为预览图像帧中亮度等级为i的子区域的总个数；根据预览图像帧中的所有子区域的亮度等级所归属的预设亮度范围，将预览图像帧中的所有子区域划分为M个类别区域。
可选的，在上述步骤中，当M＝3时，将预览图像帧划分为低亮度类别区域、中亮度类别区域和高亮度类别区域；若子区域A(i,j)的亮度等级i属于第一预设亮度范围，则将该子区域确定为低亮度类别区域中的一个子区域；若子区域A(i,j)的亮度等级i属于第二预设亮度范围，则将该子区域确定为中亮度类别区域中的一个子区域；若子区域A(i,j)的亮度等级i属于第三预设亮度范围，则将该子区域确定为高亮度类别区域中的一个子区域。
可选的，在上述步骤中，若中亮度类别区域的特征权重比例值大于或等于第一预设阈值，则拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级为零；否则，计算低亮度类别区域的特征权重比例值与高亮度类别区域的特征权重比例值的差值绝对值，并判断差值绝对值是否小于或等于第二预设阈值；若是，则拍摄预览帧所需的曝光调整等级为零；否则，判断低亮度类别区域的特征权重比例值是否大于高亮度类别区域的特征权重比例值，若大于，则将满足取值最大的e确定为拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；若小于，则将满足取值最大的e确定为拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；其中，e为曝光调整等级，且e∈{-E，-E+1，...，-1，0，1，......，E-1，E}，E为预设可调正数。
可选的，在上述步骤14中，当确定出的曝光调整等级为零时，按照预先获取的曝光参数进行拍摄；当确定出的曝光调整等级为负数时，根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行衰减，根据衰减后的曝光参数进行拍摄；当确定出的曝光调整等级为正数时，根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行补偿，根据补偿后的曝光参数进行拍摄。
可选的，在上述步骤中，根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行衰减，根据衰减后的曝光参数进行拍摄，具体包括：根据曝光调整等级，缩短拍摄预览图像帧时使用的曝光时间长度；根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行补偿，根据补偿后的曝光参数进行拍摄，具体包括：根据曝光调整等级，延长拍摄预览图像帧时使用的曝光时间长度。
可选的，在根据调整后的曝光参数拍摄图像之后，该方法还包括：根据预设图像处理模型对拍摄出的图像进行亮度调整。
下面对本发明实施例进行具体描述。
图2示出了本发明实施例中的拍摄流程示意图，如图2所示，该流程包括：
步骤21：获取预览图像帧，并对该预览图像帧进行图像预览。
步骤22：接收用户的轻触或虚按拍照键对应的指令，以触发获取图像亮度处理所需的曝光参数和当前曝光调整等级。
步骤23：接收用户点击拍照键对应的指令，以获取预览图像帧。
步骤24：根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像。
本发明实施例提供的图像亮度处理方法可以应用于以上述拍摄流程为例的图像处理过程中，用以提高图像中可被人眼识别出的细节特征的比例。
以使用智能手机进行图像拍摄为例，本发明实施例对图像拍摄亮度控制过程进行详细描述。
图3示出了本发明实施例提供的一种基于类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况对图像拍摄进行亮度控制的方法的流程示意图，如图3所示，该流程可以包括：
步骤31：获取预览图像帧，确定该预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n。
具体实现时，预先设置n个亮度等级，亮度总范围为[0,RMAX]，每一级的亮度范围为Ln[bengin,end]。
举例来说，Rmax与像素亮度的采样精度有关，本例中Rmax＝255,n∈[0,Rmax],也就是，n可以取1到255之间的任意值，本例中n＝20，也可以根据计算能力进行适当调整。第i个亮度等级的范围为[Li,Li+1)、第i个亮度等级的宽度为Ri。其中，第i个亮度等级的宽度Ri＝Li+1-Li，且满足图4示出了本发明实施例中各亮度等级的分布示意图；如图4所示，每个亮度等级的宽度可以是不均匀分布的，每一个间隔为一个亮度等级的宽度，其中，以下以i＝1为例进行说明，此时，第1个亮度等级的宽度R1＝L2-L1，第1个亮度等级的范围为[L1,L2)
步骤32：将相邻的且属于同一亮度等级的若干个像素点所在区域确定为子区域A(i,j)。
具体实现时，该子区域的亮度等级为i且i∈(0，n)，该子区域的标识号为j且j∈(0，m)，该m为该预览图像帧中亮度等级为i的子区域的总个数。因此，可以通过子区域的亮度等级和标识号在预览图像帧中找到亮度等级为任意值的子区域(一般来说，该子区域至少包括一个像素点)。可见，本发明实施例将预览图像帧划分为多个离散的、由若干个像素点组成的子区域。
在本发明实施例中，以M＝3为例，将全部亮度等级划分为3个亮度类别区域，这3个亮度类别区域分别为：低亮度类别区域、中亮度类别区域和高亮度类别区域。需要说明的是，本发明实施例仅以M＝3为例但不限于M＝3，M的取值根据实际应用中的图像处理效果而定。
步骤33：若该子区域A(i,j)的亮度等级i属于第一预设亮度范围，则将该子区域确定为低亮度类别区域中的一个子区域。
具体实现时，当该子区域A(i,j)的亮度等级i∈(0，x)，则将该区域确定为低亮度类别区域中的一个子区域，在本发明实施例中，低亮度类别区域可以由若干个离散的子区域组成。
步骤34：若该子区域A(i,j)的亮度等级i属于第二预设亮度范围，则将该子区域确定为中亮度类别区域中的一个子区域。
具体实现时，当该子区域A(i,j)的亮度等级i∈(x+1，y)，则将该区域确定为中亮度类别区域中的一个子区域，在本发明实施例中，中亮度类别区域可以由若干个离散的子区域组成。
步骤35：若该子区域A(i,j)的亮度等级i属于第三预设亮度范围，则将该子区域确定为高亮度类别区域中的一个子区域。
具体实现时，当该子区域A(i,j)的亮度等级i∈(y+1，RMAX)，则将该区域确定为高亮度类别区域中的一个子区域，在本发明实施例中，高亮度类别区域可以由若干个离散的子区域组成。
需要说明的是，上述步骤33～步骤35并没有严格的执行顺序；在步骤33～步骤35中，x、y均可以为可变的正数。
步骤36：分别计算每个类别区域在该预览图像帧中所占的特征权重。
具体的，对于任一类别区域，计算该类别区域中的每个子区域的细节特征值；并统计该类别区域中的所有子区域的总细节特征值；计算该类别区域中的像素个数在该预览图像帧的总像素个数中所占的像素比例值；根据计算出的像素比例值和统计出的总细节特征值，确定该类别区域在该预览图像帧中所占的特征权重。
具体实现时，本发明实施例可以利用梯度值计算方法或信息熵计算方法确定区域A(i,j)的细节特征值f(i,j)，该公式一：f(i,j)＝F(A(i，j))。举例来说，梯度值计算公式如下：其中M(x,y)为A(i,j)区域包含的像素矩阵。根据如下公式二统计该待处理图像帧中的亮度等级为i的区域的总特征值S(i)；该公式二：根据如下公式三确定该待处理图像帧中的亮度等级为i的所有区域在该待处理图像帧中所占的比例H(i)；该公式三：其中，I为该待处理图像帧中的总像素数，m为该待处理图像帧中的亮度等级为i的区域的总个数。根据如下公式四确定该待处理图像帧中的亮度等级为i的所有区域在该待处理图像帧中所占的特征权重K(i)；该公式四：K(i)＝H(i)*S(i)
步骤37：对于任一类别区域，将该类别区域的特征权重在所有类别区域的特征权重的总和中所占的比例值，确定为该类别区域的特征权重比例值；
具体实现时，根据如下公式五确定该低亮度类别区域在该待处理图像帧中所占的特征权重的比例值RL；该公式五：根据如下公式六确定该中亮度类别区域在该待处理图像帧中所占的特征权重的比例值RM；该公式六：根据如下公式七确定该高亮度类别区域在该待处理图像帧中所占的特征权重的比例值RH；该公式七：其中，KL为低亮度类别区域在该待处理图像帧中所占的特征权重，KM为中亮度类别区域在该待处理图像帧中所占的特征权重，KH为高亮度类别区域在该待处理图像帧中所占的特征权重；KL、KM、KH均是通过上述步骤计算出来的。
步骤38：判断中亮度类别区域的特征权重比例值是否大于或等于第一预设阈值，若否，则执行步骤39；否则，执行步骤313。
步骤39：计算低亮度类别区域的特征权重比例值与高亮度类别区域的特征权重比例值的差值绝对值，并判断差值绝对值是否小于或等于第二预设阈值；若是，则执行步骤313，若否，则执行步骤310。
步骤310：判断低亮度类别区域的特征权重比例值是否大于高亮度类别区域的特征权重比例值，若是，则执行步骤311，否则执行步骤312。
步骤311：将满足取值最大的e确定为拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级。在执行步骤311之后，直接执行步骤314。
步骤312：:将满足取值最大的e确定为拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级。在执行步骤312之后，直接执行步骤314。
步骤313：确定拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级为零。在执行步骤313之后，继续执行步骤314。
举例来说，上述步骤38～步骤313可以通过如下过程实现：首先判断是否满足RL≥Rlim1，若是，则拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级为零；否则，继续判断是否满足|RL-RH|≤Rlim2，若是，则拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级为零；否则，继续判断RL与RH的大小关系，若RL>RH，则将满足取值最大的e确定为拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级，其中，此时，该预览图像帧中所包含的细节特征最多；若RL<RH，则将满足取值最大的e确定为拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级，其中，此时，该预览图像帧中所包含的细节特征最多；若RL＝RH，则拍摄该预览图像帧时所需的曝光调整等级为零，此时，该预览图像帧中所包含的细节特征最多。其中，e为曝光调整等级，且e∈{-E，-E+1，...，-1，0，1，......，E-1，E}，E为预设可调正数。
在本发明实施例中，Rlim1为第一预设阈值，Rlim2为第二预设阈值，Rlim1和Rlim2均为预设阈值；举例来说，当Rlim1为50％时，此时可以认为中亮度类别区域在预览图像帧中所占的比例约为一半，当Rlim2为0时，此时可以认为高亮度类别区域和低亮度类别区域在预览图像帧中所占的比例基本相同。可见，本发明实施例可以确定出各亮度类别区域的分布情况，并根据上述分布情况确定图像亮度的调整趋势，并进一步的确定出曝光调整等级，从而使更多的细节特征显示到人眼的可识别范围内。
步骤313：根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像。
在确定出曝光调整等级之后，根据预设曝光参数AE和确定出的曝光调整等级e，确定调整后的曝光参数AEadj＝AE+e，并根据调整后的曝光参数AEadj对拍摄该预览图像帧的亮度进行控制和处理。需要说明的是，当e＝0时，AEadj＝AE，可以认为此时的曝光参数不需要调整，可以直接根据预设曝光参数对该预览图像帧进行图像亮度处理。当确定出的曝光调整等级e为负数时，根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行衰减，根据衰减后的曝光参数进行拍摄，即根据曝光调整等级，缩短拍摄预览图像帧时使用的曝光时间长度，由于拍摄图像时的曝光时间长度缩短了，所以拍摄出的图像的亮度相对降低了；当确定出的曝光调整等级e为正数时，根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行补偿，根据补偿后的曝光参数进行拍摄，即根据曝光调整等级，延长拍摄预览图像帧时使用的曝光时间长度；由于拍摄图像时的曝光时间长度延长了，所以拍摄出的图像的亮度相对提高了。
需要说明的是，本发明实施例的主要目的用于根据确定出的曝光调整等级对现有技术中的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数进行图像拍摄，由于使用调整的曝光参数进行拍摄时，与现有技术相比，延长或缩短了图像拍摄时用于拍摄的传感器(sensor)的感光时间长度(即，曝光时间长度)，从而达到控制拍摄出的图像的亮度的目的。在本发明实施例中的曝光参数是成像时底片对光线的感光时间，一般以时间为单位。其中，曝光参数的确定是一个动态的获取过程，与当前场景的明暗程度，以及设定的目标亮度有关系。在自动曝光的情况下，曝光参数一般在1/7.5s～1/30s之间，具体取值与sensor支持情况有关。曝光等级调整是在得出的曝光参数的基础上，对曝光参数进行的一个调整。曝光调整等级一般分为-2，-1，0，1，2五个等级，但不限于上述五个等级。一般来说，由于各sensor硬件参数不同，利用曝光调整等级对曝光参数进行调整时，能够调整的程度也是不同的，例如：任一两个相邻的曝光调整等级之间相差的曝光时间可能是倍数关系，也可能是等差关系。因此，控制图像拍摄时所需的曝光时间长度的程度受到sensor提供的曝光调整等级的个数，以及各相邻等级之间的差别关系的限制。
进一步的，在按照调整后的曝光参数进行图像拍摄之后，能够得到拍摄出的图像，本发明实施例还能对拍摄出的图像进行图像亮度处理以使处理后的图像中的每个像素点的亮度值最大程度接近预设最佳亮度值。图5示出了本发明实施例中对拍摄出的图像进行图像亮度处理的示意图，如图5所示，其中，X轴用于表示图像拍摄时的原始像素亮度值、Y轴用于标识利用本发明实施例进行控制处理后的像素亮度值。图5中的各亮度调整曲线用于表示使用不同的图像处理模型时，原始像素亮度值与处理后的像素亮度值之间的关系。其中，分别示出了图像处理模型为y＝x、y＝(2px)3/4、y＝(2px)2/3、y＝(2px)1/2、y＝(2px)1/3时的亮度调整曲线。本发明实施例可以按照图5中所示的任意一种图像处理模型进行图像亮度处理。
可见，本发明实施例通过先将一幅预览图像划分亮度等级，并在一个亮度等级范围内计算同一亮度级的像素集所包括的细节特征(这代表了一幅图像所能展示的信息内容)，并将该亮度级像素集合区域在整个图像中的比例对细节特征值进行加权，得到不同的区域亮度加权值，并按照三大亮度等级对原像素集合的亮度加权值进行统计，得到三大亮度加权总值，并进行归一化处理。
从上述方案可以看出，本发明实施例能够根据预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n，确定出相邻的且属于同一亮度等级的若干个像素点所在区域(即为子区域A(i,j))，并根据预览图像帧中的所有子区域的亮度等级所归属的预设亮度范围，将该预览图像帧中的所有子区域划分为M个类别区域；在确定出各个类别区域之后，本发明实施例可以分别确定出每个类别区域所包含的细节特征，由于不同的类别区域是由具有相同或相近亮度等级的像素点组成的，因此每个类别区域中所包含的细节特征可以用于表征亮度等级不同的像素点的分布情况，由于类别区域中的分布情况是离散的，每个类别区域在预览图像帧中所占的比例也不同，当预览图像帧中有一块亮度极低的区域并有一块亮度极高的区域时，且亮度极低的区域所占比例远小于亮度极高的区域所占的比例，如果采用现有技术中的平均测光方法就会认为该预览图像帧的平均亮度较高，便会将该预览图像帧的亮度调低后拍摄，由于人眼对不同亮度范围的细节分辨能力不同，一般来说，人眼对亮度较低区域的细节分辨能力较弱，这样就会导致亮度中等的区域中所包含的细节可能无法被人眼识别，造成拍摄出的图像中可被人眼识别的细节减少了，被动的降低了图像的清晰度；仍对于上述情景，如果采用现有技术中的点测光方法很可能由于采样点均为亮度较高区域或亮度较低区域而将整幅图像错误的判定为亮度较高的图像，从而错误的降低拍摄时使用的曝光参数，这样就丧失了更多的可被人眼识别的细节，大大降低了图像的清晰度；对于拍摄处于逆光场景的图像时，如果采用现有技术中的估计测光方法很可能由于选取的估计区域的亮度不能用于表征整幅图像的亮度而造成的曝光参数不符合实际拍摄场景，从而也会丢失一些可被人眼识别的细节；然而，使用本发明实施例能够对每一个类别区域所包含的细节特征进行逐一分析，当划分出的类别区域越多(举例来说，将整幅图像的类别区域划分为5个、7个等)，本发明实施例能够统计出的细节特征越多，为了能够展现出更多的细节特征，本发明实施例能够根据足够多的细节特征的分布情况，对拍摄时使用的曝光参数进行调整，根据实际拍摄场景对拍摄出的图像的亮度进行控制，从而展现出了更多的细节特征，使整个拍摄图像的细节清楚。
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种应用于上述方法的图像拍摄控制装置，图6示出了本发明实施例提供的图像拍摄控制装置，如图6所示，该装置包括：
预览单元61，用于获取预览图像帧，确定预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n；
类别区域划分单元62，用于根据确定出的每一个像素点的亮度等级n，将预览图像帧划分为M个类别区域；
曝光调整等级确定单元63，用于根据每个类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况，确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；
拍摄单元64，用于根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像。
可选的，曝光调整等级确定单元63具体用于：分别计算每个类别区域在预览图像帧中所占的特征权重；对于任一类别区域，将该类别区域的特征权重在所有类别区域的特征权重的总和中所占的比例值，确定为该类别区域的特征权重比例值；根据每个类别区域的特征权重比例值，确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级。
可选的，曝光调整等级确定单元63具体用于：对于任一类别区域，计算该类别区域中的每个子区域的细节特征值；并统计该类别区域中的所有子区域的总细节特征值；计算该类别区域中的像素个数在预览图像帧的总像素个数中所占的像素比例值；根据计算出的像素比例值和统计出的总细节特征值，确定该类别区域在预览图像帧中所占的特征权重。
可选的，类别区域划分单元62具体用于：将相邻的且属于同一亮度等级的若干个像素点所在区域确定为子区域A(i,j)，该子区域的亮度等级为i且i∈(0，n)，该子区域的标识号为j且j∈(0，m)，m为预览图像帧中亮度等级为i的子区域的总个数；根据预览图像帧中的所有子区域的亮度等级所归属的预设亮度范围，将预览图像帧中的所有子区域划分为M个类别区域。
可选的，类别区域划分单元62具体用于：当M＝3时，将预览图像帧划分为低亮度类别区域、中亮度类别区域和高亮度类别区域；若子区域A(i,j)的亮度等级i属于第一预设亮度范围，则将该子区域确定为低亮度类别区域中的一个子区域；若子区域A(i,j)的亮度等级i属于第二预设亮度范围，则将该子区域确定为中亮度类别区域中的一个子区域；若子区域A(i,j)的亮度等级i属于第三预设亮度范围，则将该子区域确定为高亮度类别区域中的一个子区域。
可选的，曝光调整等级确定单元63具体用于：若中亮度类别区域的特征权重比例值大于或等于第一预设阈值，则拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级为零；否则，计算低亮度类别区域的特征权重比例值与高亮度类别区域的特征权重比例值的差值绝对值，并判断差值绝对值是否小于或等于第二预设阈值；若是，则拍摄预览帧所需的曝光调整等级为零；否则，判断低亮度类别区域的特征权重比例值是否大于高亮度类别区域的特征权重比例值，若大于，则将满足取值最大的e确定为拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；若小于，则将满足取值最大的e确定为拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；其中，e为曝光调整等级，且e∈{-E，-E+1，...，-1，0，1，......，E-1，E}，E为预设可调正数。
可选的，拍摄单元64具体用于：当确定出的曝光调整等级为零时，按照预先获取的曝光参数进行拍摄；当确定出的曝光调整等级为负数时，根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行衰减，根据衰减后的曝光参数进行拍摄；当确定出的曝光调整等级为正数时，根据曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行补偿，根据补偿后的曝光参数进行拍摄。
可选的，拍摄单元64具体用于：根据所述曝光调整等级，缩短拍摄所述预览图像帧时使用的曝光时间长度；根据所述曝光调整等级，延长拍摄所述预览图像帧时使用的曝光时间长度。
可选的，该设备还包括：图像处理单元，用于根据预设图像处理模型对拍摄出的图像进行亮度调整。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器，使得通过该计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令可实现流程图中的一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框图的一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种图像拍摄亮度控制方法，其特征在于，该方法包括：
获取预览图像帧，确定所述预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n；
根据确定出的每一个像素点的亮度等级n所属的预设亮度范围，将所述预览图像帧中由相邻且属于同一亮度等级的像素点组成的多个子区域划分为M个类别区域；
根据每个类别区域所包含的细节特征在所述预览图像帧中的分布情况，确定拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级；
根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个类别区域所包含的细节特征在所述预览图像帧中的分布情况，确定拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级，具体包括：
分别计算每个类别区域在所述预览图像帧中所占的特征权重；
对于任一类别区域，将该类别区域的特征权重在所有类别区域的特征权重的总和中所占的比例值，确定为该类别区域的特征权重比例值；
根据每个类别区域的特征权重比例值，确定拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别计算每个类别区域在所述预览图像帧中所占的特征权重，具体包括：
对于任一类别区域，计算该类别区域中的每个子区域的细节特征值；并统计该类别区域中的所有子区域的总细节特征值；
计算该类别区域中的像素个数在所述预览图像帧的总像素个数中所占的像素比例值；
根据计算出的像素比例值和统计出的总细节特征值，确定该类别区域在所述预览图像帧中所占的特征权重。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述预览图像帧划分为M个类别区域，具体包括：
将相邻的且属于同一亮度等级的若干个像素点所在区域确定为子区域A(i,j)，该子区域的亮度等级为i且i∈(0，n)，该子区域的标识号为j且j∈(0，m)，所述m为所述预览图像帧中亮度等级为i的子区域的总个数；
根据所述预览图像帧中的所有子区域的亮度等级所归属的预设亮度范围，将所述预览图像帧中的所有子区域划分为M个类别区域。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述预览图像帧中的所有子区域的亮度等级所归属的预设亮度范围，将所述预览图像帧中的所有子区域划分为M个类别区域，具体包括：当M＝3时，将所述预览图像帧划分为低亮度类别区域、中亮度类别区域和高亮度类别区域；
若所述子区域A(i,j)的亮度等级i属于第一预设亮度范围，则将该子区域确定为低亮度类别区域中的一个子区域；
若所述子区域A(i,j)的亮度等级i属于第二预设亮度范围，则将该子区域确定为中亮度类别区域中的一个子区域；
若所述子区域A(i,j)的亮度等级i属于第三预设亮度范围，则将该子区域确定为高亮度类别区域中的一个子区域。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级，具体包括：
若中亮度类别区域的特征权重比例值大于或等于第一预设阈值，则拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级为零；否则，计算低亮度类别区域的特征权重比例值与高亮度类别区域的特征权重比例值的差值绝对值，并判断所述差值绝对值是否小于或等于第二预设阈值；若是，则拍摄所述预览图像帧所需的曝光调整等级为零；否则，判断低亮度类别区域的特征权重比例值是否大于高亮度类别区域的特征权重比例值，若大于，则将满足取值最大的e确定为拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级；若小于，则将满足取值最大的e确定为拍摄所述预览图像帧时所需的曝光调整等级；
其中，e为所述曝光调整等级，且e∈{-E,-E+1,…,-1,0,1,…,E-1,E}，E为预设可调正数；i为亮度等级，x、y为可变正数，RMAX为最大亮度等级，K(i)表示第i级像素占整幅图像的特征权重。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像，具体包括：
当确定出的曝光调整等级为零时，按照预先获取的曝光参数进行拍摄；
当确定出的曝光调整等级为负数时，根据所述曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行衰减，根据衰减后的曝光参数进行拍摄；
当确定出的曝光调整等级为正数时，根据所述曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行补偿，根据补偿后的曝光参数进行拍摄。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行衰减，根据衰减后的曝光参数进行拍摄，具体包括：
根据所述曝光调整等级，缩短拍摄所述预览图像帧时使用的曝光时间长度；
所述根据所述曝光调整等级对预先获取的曝光参数进行补偿，根据补偿后的曝光参数进行拍摄，具体包括：
根据所述曝光调整等级，延长拍摄所述预览图像帧时使用的曝光时间长度。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，在根据调整后的曝光参数拍摄图像之后，该方法还包括：
根据预设图像处理模型对拍摄出的图像进行亮度调整。
10.一种图像拍摄控制装置，其特征在于，所述装置包括：
预览单元，用于获取预览图像帧，确定预览图像帧中的每一个像素点的亮度等级n；
类别区域划分单元，用于根据确定出的每一个像素点的亮度等级n，将预览图像帧划分为M个类别区域；
曝光调整等级确定单元，用于根据每个类别区域所包含的细节特征在预览图像帧中的分布情况，确定拍摄预览图像帧时所需的曝光调整等级；
拍摄单元，用于根据确定出的曝光调整等级对预先获取到的曝光参数进行调整，根据调整后的曝光参数拍摄图像。
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