CN104883511A - 图像处理方法以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像处理方法以及电子设备。所述方法应用于电子设备，所述电子设备包括第一摄像头以及第二摄像头，其中包括：使用所述第一摄像头以第一快门速度捕获第一图像；使用所述第二摄像头以第二快门速度捕获第二图像，所述第二快门速度能够使得获得灰度值在规定范围内的第二图像，并且大于所述第一快门速度；以及根据所述第一图像以及所述第二图像生成目标图像。通过本发明的图像处理方法以及电子设备，能够使用至少两种摄像头以不同的快门速度分别获得清晰的图像和曝光适度的图像，进而能够在光线较暗的环境下获得既清晰又曝光适度的图像。

Description

图像处理方法以及电子设备

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法以及电子设备，尤其涉及能够在光线较暗的环境下获得既清晰又曝光适度的图像的图像处理方法以及电子设备。

背景技术

如今，不仅仅在数码相机上，在智能手机、平板电脑、行车记录仪等各种各样的电子设备上都具有拍摄功能。然而，如何在室内或者夜晚等光线较暗的环境下拍摄曝光合适的图像成为当前的主要问题。根据互易律可知，在光线较暗的环境下，如果想获得曝光合适的照片，有三种办法：1.使用降低快门速度，以使曝光时间变长；2.使用较大的光圈，以提高单位时间的曝光量；3.使用较高的感光度(ISO)，以使胶片或者感光芯片更加灵敏。

使用第一种方法即降低快门速度时，容易因支撑电子设备的手的抖动而导致成像模糊。除此之外，在拍摄运动物体时，更是无法捕捉清晰的图像。为此，出现了一些防抖镜头。目前主流的防抖镜头与普通镜头相比，能够在降低1～2档快门速度的情况下获得清晰的图像。在一些高端的防抖镜头中，可能达到降低3～4档快门速度的情况下获得清晰的图像。然而，防抖镜头与普通镜头构相比具有更复杂的结构，并且需要进行矫正处理的芯片，因此存在制造成本高，价格昂贵的问题。

使用第二种方法即使用较大的光圈，虽然能够有效提高单位时间内的曝光量，但大光圈的镜头非常昂贵。除此之外，使用大光圈拍摄必然会导致景深变小，因此难以迎合用户得到大范围清晰的图像的需求。

使用第三种方法即提高感光度，是通过提高胶片或者感光芯片的获得足够的曝光量。然而，提高感光度会导致图像中出现很多噪点，导致图像质量的降低。

发明内容

本发明鉴于以上课题完成，其目的在于，提供一种图像处理方法以及电子设备，能够在光线较暗的环境下获得既清晰又曝光适度的图像。

本发明的一个实施例提供一种图像处理方法，应用于电子设备，所述电子设备包括第一摄像头以及第二摄像头，其中包括：使用所述第一摄像头以第一快门速度捕获第一图像；使用所述第二摄像头以第二快门速度捕获第二图像，所述第二快门速度能够使得获得灰度值在规定范围内的第二图像，并且大于所述第一快门速度；以及根据所述第一图像以及所述第二图像生成目标图像。

本发明的实施例还提供一种其中包括：第一摄像头；第二摄像头；以及图像处理单元，配置来根据第一图像以及第二图像生成目标图像，所述第一图像使用所述第一摄像头以第一快门速度捕获，所述第二图像使用所述第二摄像头以第二快门速度捕获，所述第二快门速度能够使得获得灰度值在规定范围内的第二图像并且大于所述第一快门速度。

通过本发明的图像处理方法以及电子设备，能够使用至少两种摄像头以不同的快门速度分别获得清晰的图像的第一图像和曝光适度的第二图像，并且根据上述第一图像和第二图像生成目标图像，从而能够在光线较暗的环境下获得既清晰又曝光适度的图像。

附图说明

图1是本发明的电子设备的示意图。

图2是根据本发明的实施例的图像处理方法的流程图。

图3是根据本发明的实施例中的第一图像的示例。

图4是根据本发明的实施例中的第二图像的示例。

图5是表示根据本发明的实施例中的目标图像的示例。

图6是根据本发明的实施例中生成目标图像的优选实施例的流程图。

图7是根据本发明的实施例的电子设备的功能框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员能够更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图详细说明本发明的图像处理方法以及电子设备的具体实施方式。其中，本发明的图像处理方法应用于电子设备，电子设备例如可以是数码相机、胶片相机、行车记录仪等以拍摄为主的设备，也可以是平板电脑、智能手机等具备拍摄功能的其他功能的设备。当然，本发明不限于此，在本领域技术人员没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

【图像处理方法】

下面，结合附图来详细说明本发明的图像处理方法。本发明的图像处理方法应用于电子设备。图1是本发明的电子设备的示意图。如图1所示，该电子设备包括至少两个摄像头，即第一摄像头110以及第二摄像头120。优选地，第一摄像头和第二摄像头设置于电子设备的同一个平面(例如是位于电子设备的背面的两个后置摄像头)上，并且能够获得大致相同的取景。应当注意，电子设备除了第一摄像头110和第二摄像头120外，还可以包括其他摄像头(例如前置摄像头等，未图示)。其中，第一摄像头110与第二摄像头120的规格可以是相同的，也可以是不同的。

图2是根据本发明的实施例的图像处理方法的流程图。如图2所示，本发明的图像处理方法包括：

使用所述第一摄像头以第一快门速度捕获第一图像(步骤S210)。第一快门速度优选为能够在当前的拍摄条件下(例如通过手持还是使用三脚架固定电子设备，或者拍摄的对象是否是运动的物体，以何种的速度在运动等)，能够获得清晰度大于规定阈值的图像(拍摄对象的边缘清晰的)的安全快门速度。安全快门速度例如是焦距的倒数，但不在此限。然而，使用第一快门速度所获得的图像并不一定是曝光合适的图像。图3是根据本发明的实施例中的第一图像的示例。如图3所示，在光线较暗的环境下，使用第一快门速度拍摄而获得的图像是曝光不足的图像。

接下来，使用第二摄像头以第二快门速度捕获第二图像(步骤S220)。第二快门速度是能够使得获得灰度值在规定范围内的第二图像，通常大于第一快门速度。上述灰度值的规定范围应理解为曝光合适的图像，通常是以18％灰为中间值的规定范围的灰度值。然而，使用第二快门速度所获得的图像不一定是清楚的图像。图4是根据本发明的实施例中的第二图像的示例。如图4所示，在光线较暗的环境下，使用第一快门速度拍摄而获得的图像由于支撑电子设备的手的抖动或者拍摄对象的移动而成为不清楚的图像。应当注意，上述顺序并不是唯一的，也可以先使用所述第二摄像头以第二快门速度捕获第二图像(步骤S220)后，再使用第一摄像头以第一快门速度捕获第一图像(步骤S210)。更优选地，也可以同时在使用所述第一摄像头捕获第一图像的同时，使用所述第二摄像头捕获第二图像。

最后，根据所述第一图像以及所述第二图像生成目标图像(步骤S230)。具体而言，由于第一图像是清晰度大于规定阈值的图像，因此可以从所述第一图像提取拍摄对象的边缘信息。通过现有的特征点检测方法提取边缘信息，因此不在这里详细叙述。由于第二图像是灰度值在规定范围内的曝光合适的图像，因此可以根据上述边缘信息以及上述第二图像生成目标图像。具体而言，由于第二图像的曝光合适，包括丰富的色彩信息和合适的亮度信息，因此可以从第一图像提取到清晰的边缘信息后，通过与第二图像结合，即可估计出模糊核。为了达到更优的效果，还可以对模糊核进行多次迭代求解。通过这样的方式，最终能够根据第一图像和第二图像而得到如图5所示的清晰并且曝光合适的目标图像。

下面，结合附图说明生成目标图像的优选实施例。图6是根据本发明的实施例中生成目标图像的优选实施例的流程图。如图6所示，首先对第一图像进行下采样(步骤S610)。这里的下采样可以是从第一图像中提取部分信息，从而得到分辨率较低的第一图像。随后，从进行了下采样的第一图像提取边缘信息(步骤S620)。此外，还对所述第二图像进行下采样(步骤S630)，从而得到分辨率较低的第二图像。应当注意，上述步骤的顺序并不是唯一的。当然也可以先对第二图像进行下采样后，再对第一图像进行下采样并且提取边缘信息。此外，也可以同时对第一图像和第二图像进行下采样。随后，根据进行了下采样的第二图像以及上述边缘信息生成第三图像(步骤S640)。在这里，生成第三图像的方法的原理与根据第一图像以及第二图像生成目标图像的原理相同，因此不再详细叙述。由此，能够获得清晰并且曝光合适的第三图像。但是由于第三图像是根据进行过下采样的第一图像以及第二图像得到的，因此是分辨率较低的图像。最后，对第三图像进行上采样而获得目标图像(步骤S650)。这里的上采样可以是下采样的逆过程，从而根据低分辨率的第三图像获得高分辨率的、清晰并且曝光合适的目标图像。通过上述优选实施例，使用经过下采样的低分辨率的图像生成第三图像，因此与直接根据第一图像以及第二图像生成目标图像的情况相比，能够大幅度地减少运算开销，进而进一步提高了运算效率。

然而，当进行拍摄时，光线条件并不是固定的，即有时光线较足，有时光线较暗。在光线较足的情况下也进行上述处理可能导致电子设备的不必要的开销。因此可以在执行步骤S110或者步骤S120之前，可以先根据测光的结果，判断以能够使得灰度值在规定范围内的(即曝光合适的)图像的快门速度是否能够获得清晰度大于规定阈值的图像。当以能够使得灰度值在规定范围内的图像的快门速度能够获得清晰度大于所述规定阈值的图像时，则没有必要根据两个摄像头分别捕获的第一图像和第二图像来生成目标图像，因此使用所述第一摄像头和所述第二摄像头中的任意一个摄像头，以该快门速度捕获图像作为目标图像。类似地，也可以判断能够获得清晰度大于规定阈值的图像的快门速度(即安全快门速度)是否能够获得使得灰度值在规定范围内的(即曝光合适的)图像。当以安全快门速度能够获得曝光合适的图像时，使用第一摄像头和第二摄像头中的任意一个摄像头，以该安全快门速度捕获图像作为目标图像。由此，能够根据测光结果判断根据两个摄像头分别捕获的第一图像和第二图像来生成目标图像的必要性，在曝光较足时可以节省电子设备的运算开销。

通过以上方法，能够使用至少两种摄像头以不同的快门速度分别获得清晰的图像的第一图像和曝光适度的第二图像，并且根据上述第一图像和第二图像生成目标图像，从而能够在光线较暗的环境下获得既清晰又曝光适度的图像。

以上说明了本发明的图像处理方法的多个实施例。显然，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内可以对上述实施例作出各种组合、修改或者变形。本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

【电子设备】

下面，结合附图来详细说明本发明的电子设备。本发明的电子设备例如可以是数码相机、胶片相机、行车记录仪等以拍摄为主的设备，也可以是平板电脑、智能手机等具备拍摄功能的其他功能的设备。

图7是根据本发明的实施例的电子设备的功能框图。如图7所示，电子设备700包括：第一摄像头710、第二摄像头720以及图像处理单元730。优选地，第一摄像头710和第二摄像头720设置于电子设备700的同一个平面(例如是位于电子设备700的背面的两个后置摄像头)上，并且能够获得大致相同的取景。应当注意，电子设备700除了第一摄像头710和第二摄像头720外，还可以包括其他摄像头(例如前置摄像头等，未图示)。其中，第一摄像头710与第二摄像头720的规格可以是相同的，也可以是不同的。

图像处理单元730例如可以是微处理器，能够控制第一摄像头710以及第二摄像头720的动作，并且对图像进行各种处理。下面，详细说明本发明的图像处理单元730所执行的处理。该处理包括：

使用所述第一摄像头710以第一快门速度捕获第一图像。第一快门速度优选为能够在当前的拍摄条件下(例如通过手持还是使用三脚架固定电子设备，或者拍摄的对象是否是运动的物体，以何种的速度在运动等)，能够获得清晰度大于规定阈值的图像(拍摄对象的边缘清晰的)的安全快门速度。安全快门速度例如是焦距的倒数，但不在此限。然而，使用第一快门速度所获得的图像并不一定是曝光合适的图像。图3是根据本发明的实施例中的第一图像的示例。如图3所示，在光线较暗的环境下，使用第一快门速度拍摄而获得的图像是曝光不足的图像。

接下来，使用第二摄像头720以第二快门速度捕获第二图像。第二快门速度是能够使得获得灰度值在规定范围内的第二图像，通常大于第一快门速度。上述灰度值的规定范围应理解为曝光合适的图像，通常是以18％灰为中间值的规定范围的灰度值。然而，使用第二快门速度所获得的图像不一定是清楚的图像。图4是根据本发明的实施例中的第二图像的示例。如图4所示，在光线较暗的环境下，使用第一快门速度拍摄而获得的图像由于支撑电子设备的手的抖动或者拍摄对象的移动而成为不清楚的图像。应当注意，上述顺序并不是唯一的，也可以先使用所述第二摄像头720以第二快门速度捕获第二图像后，再使用第一摄像头710以第一快门速度捕获第一图像。更优选地，也可以同时在使用所述第一摄像头710捕获第一图像的同时，使用所述第二摄像头720捕获第二图像。

最后，根据所述第一图像以及所述第二图像生成目标图像。具体而言，由于第一图像是清晰度大于规定阈值的图像，因此可以从所述第一图像提取拍摄对象的边缘信息。通过现有的特征点检测方法提取边缘信息，因此不在这里详细叙述。由于第二图像是灰度值在规定范围内的曝光合适的图像，因此可以根据上述边缘信息以及上述第二图像生成目标图像。具体而言，由于第二图像的曝光合适，包括丰富的色彩信息和合适的亮度信息，因此可以从第一图像提取到清晰的边缘信息后，通过与第二图像结合，即可估计出模糊核。为了达到更优的效果，还可以对模糊核进行多次迭代求解。通过这样的方式，最终能够根据第一图像和第二图像而得到如图5所示的清晰并且曝光合适的目标图像。

下面，结合附图说明图像处理单元730生成目标图像的优选实施例。图6是根据本发明的实施例中生成目标图像的优选实施例的流程图。如图6所示，首先对第一图像进行下采样。这里的下采样可以是从第一图像中提取部分信息，从而得到分辨率较低的第一图像。随后，从进行了下采样的第一图像提取边缘信息。此外，还对所述第二图像进行下采样，从而得到分辨率较低的第二图像。应当注意，上述步骤的顺序并不是唯一的。当然也可以先对第二图像进行下采样后，再对第一图像进行下采样并且提取边缘信息。此外，也可以同时对第一图像和第二图像进行下采样。随后，根据进行了下采样的第二图像以及上述边缘信息生成第三图像。在这里，生成第三图像的方法的原理与根据第一图像以及第二图像生成目标图像的原理相同，因此不再详细叙述。由此，能够获得清晰并且曝光合适的第三图像。但是由于第三图像是根据进行过下采样的第一图像以及第二图像得到的，因此是分辨率较低的图像。最后，对第三图像进行上采样而获得目标图像。这里的上采样可以是下采样的逆过程，从而根据低分辨率的第三图像获得高分辨率的、清晰并且曝光合适的目标图像。通过上述优选实施例，使用经过下采样的低分辨率的图像生成第三图像，因此与直接根据第一图像以及第二图像生成目标图像的情况相比，能够大幅度地减少运算开销，进而进一步提高了运算效率。

然而，当进行拍摄时，光线条件并不是固定的，即有时光线较足，有时光线较暗。在光线较足的情况下也进行上述处理可能导致电子设备的不必要的开销。因此可以先根据测光的结果，判断以能够使得灰度值在规定范围内的(即曝光合适的)图像的快门速度是否能够获得清晰度大于规定阈值的图像。当以能够使得灰度值在规定范围内的图像的快门速度能够获得清晰度大于所述规定阈值的图像时，则没有必要根据两个摄像头分别捕获的第一图像和第二图像来生成目标图像，因此使用所述第一摄像头710和所述第二摄像头720中的任意一个摄像头，以该快门速度捕获图像作为目标图像。类似地，也可以判断能够获得清晰度大于规定阈值的图像的快门速度(即安全快门速度)是否能够获得使得灰度值在规定范围内的(即曝光合适的)图像。当以安全快门速度能够获得曝光合适的图像时，使用第一摄像头710和第二摄像头720中的任意一个摄像头，以该安全快门速度捕获图像作为目标图像。由此，能够根据测光结果判断根据两个摄像头分别捕获的第一图像和第二图像来生成目标图像的必要性，在曝光较足时可以节省电子设备的运算开销。

通过以上电子设备，能够使用至少两种摄像头以不同的快门速度分别获得清晰的图像的第一图像和曝光适度的第二图像，并且根据上述第一图像和第二图像生成目标图像，从而能够在光线较暗的环境下获得既清晰又曝光适度的图像。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上说明了本发明的电子设备的多个实施例。显然，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内可以对上述实施例作出各种组合、修改或者变形。本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种图像处理方法，应用于电子设备，所述电子设备包括第一摄像头以及第二摄像头，其中包括：

使用所述第一摄像头以第一快门速度捕获第一图像；

使用所述第二摄像头以第二快门速度捕获第二图像，所述第二快门速度能够使得获得灰度值在规定范围内的第二图像，并且大于所述第一快门速度；以及

根据所述第一图像以及所述第二图像生成目标图像。

2.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，

在使用所述第一摄像头捕获第一图像的同时，使用所述第二摄像头捕获第二图像。

3.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，

在捕获第一图像以及第二图像之前还包括：

根据测光的结果，判断以能够使得灰度值在所述规定范围内的图像的快门速度是否能够获得清晰度大于所述规定阈值的图像，

当以能够使得灰度值在所述规定范围内的图像的快门速度能够获得清晰度大于所述规定阈值时，使用所述第一摄像头和所述第二摄像头中的任意一个摄像头捕获图像作为目标图像。

4.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，

所述根据所述第一图像以及第二图像生成目标图像包括：

从所述第一图像提取拍摄对象的边缘信息；

根据所述边缘信息以及所述第二图像生成所述目标图像。

5.如权利要求4所述的图像处理方法，其中，

所述从所述第一图像提取拍摄对象的边缘信息包括：

对所述第一图像进行下采样；

从进行了下采样的第一图像提取边缘信息，

所述根据所述边缘信息以及所述第二图像生成所述目标图像包括：

对所述第二图像进行下采样；

根据进行了下采样的第二图像以及所述边缘信息生成第三图像；

对所述第三图像进行上采样而获得所述目标图像。

6.一种电子设备，其中包括：

第一摄像头；

第二摄像头；以及

图像处理单元，配置来根据第一图像以及第二图像生成目标图像，所述第一图像使用所述第一摄像头以第一快门速度捕获，所述第二图像使用所述第二摄像头以第二快门速度捕获，所述第二快门速度能够使得获得灰度值在规定范围内的第二图像并且大于所述第一快门速度。

7.如权利要求6所述的电子设备，其中，

在使用所述第一摄像头捕获第一图像的同时，使用所述第二摄像头捕获第二图像。

8.如权利要求7所述的电子设备，其中，

所述图像处理单元当根据测光的结果判断为以能够使得灰度值在所述规定范围内的图像的快门速度能够得到清晰度大于所述规定阈值的图像时，使用所述第一摄像头和所述第二摄像头中的任意一个摄像头捕获图像作为目标图像。

9.如权利要求7所述电子设备，其中，

所述图像处理单元从所述第一图像提取拍摄对象的边缘信息并且根据所述边缘信息以及所述第二图像生成所述目标图像。

10.如权利要求9所述的电子设备，其中，

所述图像处理单元对所述第一图像进行下采样并从进行了下采样的第一图像提取边缘信息，对所述第二图像进行下采样并根据进行了下采样的第二图像以及所述边缘信息生成第三图像，并且对所述第三图像进行上采样而获得所述目标图像。