CN105763814A - 夜景拍摄的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夜景拍摄的方法及装置，包括：S101：获取一帧图像，对该图像进行直方图计算；S102：根据所述计算结果，进行建模，确定亮度等级；S103：根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。本发明通过获取一帧图像，并采集相关信息参数进行建模求和确定亮度等级，从而达到自动检测夜景图片亮度的功能，并且根据自动检测的亮度等级，配置夜景增强参数，从而达到夜景图片增强的功能。整个过程无需用户手动切换夜景模式即可实现。

Description

夜景拍摄的方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及拍摄技术，尤其涉及一种夜景拍摄的方法及装置。

背景技术

便携式移动设备已经成为人们日常生活中必不可少的一部分了，随着便携式移动设备的日益发展，带有拍摄功能的移动设备日趋完善，现在人们出行游玩，很少使用数码相机或者简易型相机，更多的人选择带拍摄功能的移动设备。但是，此类设备的拍摄功能在光线较好的情况下，拍摄的图片效果往往比较好，但在光照不好时，比如晚上或者背光的情况下，拍照的图片效果往往不尽如人意。

虽然现在部分手机有单独的夜景拍照模式，但是需要用户手动开启或者关闭，无法智能识别拍照环境情况，用户体验极差。所以如何提供一种自动夜景检测并增强的方法和装置是目前的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夜景拍摄的方法及装置，可以自动识别拍摄环境并增强图像亮度。

本发明提供一种夜景拍摄的方法，包括：S101：获取一帧图像，对该图像进行直方图计算；S102：根据所述计算结果，进行建模，确定亮度等级；S103：根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

优选地，所述S101包括对所述图像进行图像块划分，计算每一块的灰度均值，统计该划分后的小图像块直方图。

优选地，所述S102的建模为建立概率模型，所述直方图的每个灰阶子区间对应一个亮度等级，所述灰阶子区间的高度为概率，所述灰阶子区间的概率乘以所述灰阶子区间对应的亮度等级后求和得到所述图像的亮度等级。

优选地，所述S102的建模为建立高斯模型，针对所述直方图的低灰阶部分和高灰阶部分建立高斯模型，根据高斯模型参数建立数学表达式求得所述图像的亮度等级。

优选地，所述S103包括采集多帧不同亮度等级的图像，进行配准合成形成一张新的图像。

一种实施上述夜景拍摄方法的装置，包括：图像采集计算单元，用于获取一帧图像，对该图像进行直方图计算；图像分析单元，用于对所述图像建模，确定亮度等级；图像处理单元，用于根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

优选地，所述图像采集计算单元具体用于对所述图像进行图像块划分，计算每一块的灰度均值，统计该划分后的小图像块直方图。

优选地，所述图像分析单元具体用于，建立概率模型，所述直方图的每个灰阶子区间对应一个亮度等级，所述灰阶子区间的高度为概率，所述灰阶子区间的概率乘以所述灰阶子区间对应的亮度等级后求和得到所述图像的亮度等级。

优选地，所述图像分析单元具体用于，建立高斯模型，针对所述直方图的低灰阶部分和高灰阶部分建立高斯模型，根据高斯模型参数建立数学表达式求得所述图像的亮度等级。

优选地，所述图像处理单元具体用于，采集多帧不同亮度等级的图像，进行配准合成形成一张新的图像。

本发明提供另一种夜景拍摄的方法，包括：S201：获取一帧图像，采集所述图像的曝光参数及传感器增益；S202：将所述采集到的曝光参数及传感器增益与预置亮度等级对照表相比对，确定亮度等级；S203：根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

优选地，所述S202中的所述预置亮度等级对照表为针对不同曝光参数下的多帧图像由人工进行分级，建立曝光参数与亮度等级的对照表预置入拍摄装置中。

一种实施上述夜景拍摄方法的装置，包括：图像采集单元，用于获取一帧图像，采集所述图像的曝光参数及传感器增益；图像对比单元，用于所述采集到的曝光参数及传感器增益与预置亮度等级对照表相比对，确定亮度等级；图像处理单元，用于根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

优选地，所述图像对比单元中的所述预置亮度等级对照表具体为针对不同曝光参数下的多帧图像由人工进行分级，建立曝光参数与亮度等级的对照表预置入拍摄装置中。

本发明通过获取一帧图像，并采集相关信息参数进行建模求和确定亮度等级，从而达到自动检测夜景图片亮度的功能，并且根据自动检测的亮度等级，配置夜景增强参数，从而达到夜景图片增强的功能。整个过程无需用户手动切换夜景模式即可实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例一的一种流程示意图；

图2为本发明实施例一的另一流程示意图；

图3为本发明实施例一的装置结构示意图；

图4为本发明实施例二的流程示意图；

图5为本发明实施例二的装置结构示意图。

附图标记：

101～103、110～130、201～203步骤

301图像采集计算单元302图像分析单元303图像处理单元

401图像采集单元402图像对比单元403图像处理单元

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例一中的一种夜景拍摄的方法，包括：S101：获取一帧图像，对该图像进行直方图计算；S102：根据所述计算结果，进行建模，确定亮度等级；S103：根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

具体地，在S101中，从终端设备视频流中获取一帧图像，对该图像进行直方图计算。所述直方图的横坐标为灰度级，纵坐标是具有该灰度级的像素个数，用来反映各灰度级出现频数的分布情况，进而反映图像清晰度。

在S102中，得到所述直方图统计后，对该结果的低灰阶部分和高灰阶部分建立高斯模型。具体地，初始时，随意设置一个灰阶为两模型的分界点。计算各自区间的均值和方差，代入模型中得到两个初始高斯模型。计算两高斯模型的交点，作为新的分界点，以新的分界点再次计算两模型的参数，得到结果后重复计算两高斯模型的交点，作为新的分界点，以新的分界点再次计算两模型的参数。循环上面步骤，并更新高斯模型直至更新前后模型变化不大为止。此时得到的两个高斯模型即为合适的模型。根据两模型的参数，分配不同权重构建表达式，从而将计算结果作为图像亮度等级。本领域技术人员可知，必要时，可不限于两个高斯模型，也可以采用一个或者更多的高斯模型进行计算。

在S103中，根据图像亮度等级，从终端设备视频流中获取不同帧数的图像，用于合成。进一步地，获取的帧数根据亮度等级的高低来计算，所述亮度等级高于一阈值，则获取2帧，亮度等级低于一阈值，则获取多帧图像。针对获取的图像进行配准，配准后将图像进行合成或者归一化形成一幅新的图像，作为夜景效果增强图。

如图2所示，本发明实施例一中的另一种夜景拍摄的方法，S110获取一帧图像，对所述图像进行图像块划分，计算每一块的灰度均值，统计该划分后的小图像块直方图；S120根据所述计算结果，建立概率模型，确定亮度等级；S130根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

在S110中，具体为，打开终端拍照功能后，实时从视频流中获取一帧图像，将原始I*J的原始图像划分为M*N的块，计算每一块的灰度均值，得到M*N的小图像，统计小图像直方图，直方图的横轴为0～255的灰阶，纵轴为s像素点个数，用来表征当前灰阶像素点的个数。将256个灰阶缩成8个灰阶子区间，本领域技术人员可知，所述灰阶子区间个数根据实际情况可以存在变化，个数范围在1～256之间均可。

在S120中，对直方图建立概率模型，直方图的每个灰阶子区间对应一个亮度等级，高度为概率，每个灰阶子区间的概率乘以对应的亮度等级，并对该乘积求和得到亮度等级期望，即，最合适的亮度等级作为该幅图像的亮度等级。

在S130中，根据图像亮度等级，从终端设备视频流中获取不同帧数的图像，用于合成。进一步地，获取的帧数根据亮度等级的高低来计算，所述亮度等级高于一阈值，则获取2帧，亮度等级低于一阈值，则获取多帧图像。具体步骤为：对获取到的图像进行图像配准，保证同样的物体在照片中的像素坐标一致。本领域技术人员可知，配准的方法可以采用行业通用方法。计算Harris角点，然后计算相似度，获取匹配点对，从而得到图像的位移信息，通过反向移位将图像移至坐标相同的坐标系内。待图像配准后，可以对图像进行合成。或者可以简单处理，对相同像素点的灰度进行累加后归一化到0～255，从而得到一幅新的图像，作为夜景增强效果图。

图3是本发明实施例一的装置结构示意图。一种夜景拍摄装置包括图像采集计算单元301，用于获取一帧图像，对该图像进行直方图计算；图像分析单元302，用于对所述图像建模，确定亮度等级；图像处理单元303，用于根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

所述图像采集计算单元301具体用于从终端设备视频流中获取一帧图像，对该图像进行直方图计算。所述直方图的横坐标为灰度级，纵坐标是具有该灰度级的像素个数，用来反映各灰度级出现频数的分布情况，进而反映图像清晰度。进一步地，所述图像采集计算单元301还包括对所述图像进行图像块划分，计算每一块的灰度均值，统计该划分后的小图像块直方图。

所述图像分析单元302具体用于对所述图像建立高斯模型或者概率模型，确定所述图像的亮度等级。进一步地，针对高斯模型建模时，得到所述直方图统计后，图像分析单元302对该结果的低灰阶部分和高灰阶部分建立高斯模型。具体方法步骤在前文已经详细阐述，故此处不再赘述。针对概率模型建模时，针对前述划分后的小图像块直方图结果，所述图像分析单元302将直方图的每个灰阶子区间对应一个亮度等级，高度为概率，每个灰阶子区间的概率乘以对应的亮度等级，并对该乘积求和得到亮度等级期望，即，最合适的亮度等级作为该幅图像的亮度等级。

所述图像处理单元303具体用于根据图像亮度等级，从终端设备视频流中获取不同帧数的图像，用于合成。进一步地，获取的帧数根据亮度等级的高低来计算，所述亮度等级高于一阈值，则获取2帧，亮度等级低于一阈值，则获取多帧图像。针对获取的图像进行配准，配准后将图像进行合成或者归一化形成一幅新的图像，最后输出夜景效果增强图。具体操作步骤前文已经阐述，故在此不再赘述。

如图4所示本发明实施例二的流程示意图。本发明实施例二主要是基于曝光参数来实现发明目的的一种夜景拍摄方法，包括S201获取一帧图像，采集所述图像的曝光参数及传感器增益；S202将所述采集到的曝光参数及传感器增益与预置亮度等级对照表相比对，确定亮度等级；S203根据亮度等级，配置夜景增强参数。

在S201中，打开终端拍照功能后，实时从视频流中获取一帧图像，采集所述图像的曝光参数及传感器增益。优选地，该曝光参数为曝光时间及传感器的放大增益。

在S202中，将所述曝光参数及传感器增益与预置亮度等级对照表对比。所述预置亮度等级对照表为针对不同曝光参数下的多帧图像由人工进行分级，建立曝光参数与亮度等级的对照表(表1)预置入拍摄装置中。具体为，根据曝光参数和人眼感觉对图片的夜景等级进行人工分级，并建立夜景等级和曝光参数的关系查找表。进一步地，本发明中的曝光参数选用的快门时间从十分之一秒到1毫秒之间。

表1.曝光参数与亮度等级的对照表

在S203中，根据图像亮度等级，从终端设备视频流中获取不同帧数的图像，用于合成。进一步地，获取的帧数根据亮度等级的高低来计算，所述亮度等级高于一阈值，则获取2帧，亮度等级低于一阈值，则获取多帧图像。具体步骤为：对获取到的图像进行图像配准，保证同样的物体在照片中的像素坐标一致。本领域技术人员可知，配准的方法可以采用行业通用方法。计算Harris角点，然后计算相似度，获取匹配点对，从而得到图像的位移信息，通过反向移位将图像移至坐标相同的坐标系内。待图像配准后，可以对图像进行合成。或者可以简单处理，对相同像素点的灰度进行累加后归一化到0～255，从而得到一幅新的图像，作为夜景增强效果图。

如图5所示，本发明实施例二的装置结构示意图。一种基于曝光参数的夜景拍摄装置，包括图像采集单元401，用于获取一帧图像，采集所述图像的曝光参数及传感器增益；图像对比单元402，用于所述采集到的曝光参数及传感器增益与预置亮度等级对照表相比对，确定亮度等级；图像处理单元403，用于根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

其中，图像对比单元402中的预置亮度等级对照表为针对不同曝光参数下的多帧图像由人工进行分级，建立曝光参数与亮度等级的对照表(表1)预置入拍摄装置存储器中。所述图像对比单元在获取曝光参数后，需要调取该预置曝光参数与亮度等级对照表进行对照，确定所述图像的亮度等级后，输出结果。

进一步地，图像处理单元403具体用于根据图像亮度等级，从终端设备视频流中获取不同帧数的图像，用于合成。进一步地，获取的帧数根据亮度等级的高低来计算，所述亮度等级高于一阈值，则获取2帧，亮度等级低于一阈值，则获取多帧图像。针对获取的图像进行配准，配准后将图像进行合成或者归一化形成一幅新的图像，最后输出夜景效果增强图。具体操作步骤前文已经阐述，故在此不再赘述。

综上所述，本发明通过获取一帧图像，并采集相关信息参数进行建模求和确定亮度等级，从而达到自动检测夜景图片亮度的功能，并且根据自动检测的亮度等级，配置夜景增强参数，从而达到夜景图片增强的功能。整个过程无需用户手动切换夜景模式即可实现，更加简便智能，用户体验度较好。

本领域技术人员可知，以上所述的亮度等级的衡量方法只是举例说明，根据本领域技术人员的理解可以不限于上面方法，比如：可以增加对图像的感兴趣区域的权重，再计算直方图并建立模型。所述的模型也不限于概率模型，也可以选择其他如单高斯，多高斯等模型。还可以通过分析曝光参数和3A信息，建立决策树模型，确定亮度等级。当然前述的多种方法之间的任意组合也可以达到本发明的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种夜景拍摄的方法，其特征在于，包括：

S101：获取一帧图像，对该图像进行直方图计算；

S102：根据所述计算结果，进行建模，确定亮度等级；

S103：根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

2.根据权利要求1所述的夜景拍摄方法，其特征在于，所述S101包括对所述图像进行图像块划分，计算每一块的灰度均值，统计该划分后的小图像块直方图。

3.根据权利要求2所述的夜景拍摄方法，其特征在于，所述S102的建模为建立概率模型，所述直方图的每个灰阶子区间对应一个亮度等级，所述灰阶子区间的高度为概率，所述灰阶子区间的概率乘以所述灰阶子区间对应的亮度等级后求和得到所述图像的亮度等级。

4.根据权利要求1所述的夜景拍摄方法，其特征在于，所述S102的建模为建立高斯模型，针对所述直方图的低灰阶部分和高灰阶部分建立高斯模型，根据高斯模型参数建立数学表达式求得所述图像的亮度等级。

5.根据权利要求1所述的夜景拍摄方法，其特征在于，所述S103包括采集多帧不同亮度等级的图像，进行配准合成形成一张新的图像。

6.一种实施权利要求1所述的夜景拍摄方法的装置，其特征在于，包括：

图像采集计算单元，用于获取一帧图像，对该图像进行直方图计算；

图像分析单元，用于对所述图像建模，确定亮度等级；

图像处理单元，用于根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

7.根据权利要求6所述的夜景拍摄装置，其特征在于，所述图像采集计算单元具体用于对所述图像进行图像块划分，计算每一块的灰度均值，统计该划分后的小图像块直方图。

8.根据权利要求7所述的夜景拍摄装置，其特征在于，所述图像分析单元具体用于，建立概率模型，所述直方图的每个灰阶子区间对应一个亮度等级，所述灰阶子区间的高度为概率，所述灰阶子区间的概率乘以所述灰阶子区间对应的亮度等级后求和得到所述图像的亮度等级。

9.根据权利要求6所述的夜景拍摄装置，其特征在于，所述图像分析单元具体用于，建立高斯模型，针对所述直方图的低灰阶部分和高灰阶部分建立高斯模型，根据高斯模型参数建立数学表达式求得所述图像的亮度等级。

10.根据权利要求6所述的夜景拍摄装置，其特征在于，所述图像处理单元具体用于，采集多帧不同亮度等级的图像，进行配准合成形成一张新的图像。

11.一种夜景拍摄的方法，其特征在于，包括：

S201：获取一帧图像，采集所述图像的曝光参数及传感器增益；

S202：将所述采集到的曝光参数及传感器增益与预置亮度等级对照表相比对，确定亮度等级；

S203：根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

12.根据权利要求11所述的夜景拍摄方法，其特征在于，所述S202中的所述预置亮度等级对照表为针对不同曝光参数下的多帧图像由人工进行分级，建立曝光参数与亮度等级的对照表预置入拍摄装置中。

13.一种实施权利要求11所述的夜景拍摄方法的装置，其特征在于，包括：

图像采集单元，用于获取一帧图像，采集所述图像的曝光参数及传感器增益；

图像对比单元，用于所述采集到的曝光参数及传感器增益与预置亮度等级对照表相比对，确定亮度等级；

图像处理单元，用于根据所述亮度等级，配置夜景增强参数。

14.根据权利要求13所述的夜景拍摄装置，其特征在于，所述图像对比单元中的所述预置亮度等级对照表具体为针对不同曝光参数下的多帧图像由人工进行分级，建立曝光参数与亮度等级的对照表预置入拍摄装置中。