CN106170976B - 用于获取具有运动模糊的图像的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于获取包含具有运动模糊的部分的图像的方法，其包括：控制至少一个相机按照确定顺序拍摄对象和背景的第一、第二和第三图片，从而使得所述第一图片在第一曝光时间拍摄，所述第二图片在第二曝光时间拍摄，以及所述第三图片在第三曝光时间拍摄，所述第二曝光时间长于所述第一和所述第三曝光时间，从而使得如果所述对象和/或所述背景相对于所述至少一个相机在移动，则所述第二图片含有所述背景和/或所述对象的模糊图像；使用所述第一、第二和第三图片生成最终图像，所述最终图像含有所述第二图片的所述模糊图像的至少一部分以及衍生自所述第一和/或第三图片的一部分。

Description

用于获取具有运动模糊的图像的方法和装置

技术领域

本发明领域涉及摄影。具体实施例涉及一种用于获取包含具有运动模糊的部分的图像的方法和装置、计算机程序、控制器，以及对程序进行编码以便实施所述方法的数据存储设备。

背景技术

在摄影中，运动模糊通常被用于在停顿图像(standstill image)中给出针对动作和速度的印象。然而，大多数情况下，只有少数通常是专业摄影师达到真正使他们能够在图片中以受控方式来包括运动模糊的相机处理水平和专业知识。

此外，使用现有技术，通过使用例如Photoshop、GIMP等对图片的后处理来引入有说服力的自然的运动模糊是困难并且耗时的。

发明内容

本发明实施例的目的是允许没有经验的摄影师以受控方式获取含有运动模糊的图像。更具体地，本发明实施例的目的是帮助摄影师在他们的图片中创造性地使用运动模糊。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于获取包含具有运动模糊的部分的图像的方法。所述方法包括：控制至少一个相机拍摄至少一个对象和背景的第一、第二和第三图片；以及使用所述第一、第二和第三图片生成最终图像。所述第一图片在第一曝光时间拍摄，所述第二图片在第二曝光时间拍摄，并且所述第三图片在第三曝光时间拍摄。所述第二曝光时间大于第一和第三曝光时间，并且使得所述第二图片含有所述背景和/或所述对象的模糊图像。控制所述至少一个相机从而使得第一、第二和第三图片是以确定顺序拍摄的。注意，该顺序不一定是第一、然后第二、然后第三，也可以是第一、第三、第二，或者任何其它顺序。使用第一、第二和第三图片生成最终图像，从而使得所述最终图像含有所述第二图片的所述模糊图像的至少一部分以及衍生自第一和/或第三图片的一部分。

本发明的实施例尤其基于以下本发明见解：通过组合至少三个图片的系列，其中所述三个图片中的两个图片具有相对短的曝光时间，而所述图片中的一个图片具有相对长的曝光时间，有可能生成改进的最终图像，其一方面含有在长曝光时间拍摄的图片的模糊部分，并且另一方面含有其余部分的清晰图像。

在实施例中，控制所述至少一个相机包括：控制单个相机拍摄第一、第二和第三图片，其中所述图片是一个接着一个拍摄的，优选地保持后续图片的拍摄之间的时间尽可能小。

在实施例中，所述控制包括控制所述至少一个相机，从而使得所述第三图片是在所述第二图片之后拍摄的，并且所述第二图片是在所述第一图片之后拍摄的。通过该方式，第一和第三图片将允许确定所述对象的位置和形状，该信息然后可被用于确定所述第二图片中的模糊图像的位置和形状。优选地，拍摄所述第一图片和拍摄所述第二图片之间的时间周期，以及拍摄所述第二图片和拍摄所述第三图片之间的时间周期，小于1/100秒，更优选地小于1/300秒。注意，这些值是在可见光谱中使用光线拍摄图片的典型值。本领域技术人员理解，不同范围可适用于使用例如红外线、紫外线、伦琴射线，超声波、电磁扫描等获取的图像。

在优选实施例中，第一和第三曝光时间小于1/100秒，优选地小于1/300秒。通过该方式，第一和第三图片将基本上无运动模糊。第二曝光时间优选地大于1/80秒，更优选地大于1/50秒，以及最优选地大于1/40秒。再次，本领域技术人员将理解，那些值对于在可见光谱中使用光线拍摄图片是典型的。这对应于相对长的第二曝光时间，从而使得如果所述对象和/或所述背景在移动，则所述第二图片将含有所述背景和/或所述对象的模糊图像。在优选实施例中，第一和第三曝光时间比第二曝光时间小至少五倍，优选地小至少十倍。

在优选实施例中，生成所述最终图像包括：使用第一和第三图片确定在所述第一和所述第三图片中所述对象的形状和位置；使用所述第一和第三图片中所述对象的所述位置和形状，将所述模糊图像的至少一部分与所述第二图片分离；将所述模糊图像的被分离的至少一部分与衍生自第一和/或第三图片的一部分进行组合，以便获取所述最终图像。在这样的实施例中，所述对象在所述第一和第三图片中的位置和形状将允许确定所述模糊图像在所述第二图片中的位置和形状，从而使得所述模糊图像的至少一部分可以与衍生自所述第一和第三图片的部分进行组合，避免了对准问题。

注意，在本发明的实施例中，所述第二图片中的所述模糊图像可以是所述对象的模糊图像或所述背景的模糊图像。通过确定所述对象在所述第一和第三图片中的位置和形状，可以确定所述(可选地模糊的)对象在所述第二图片中的轮廓。在模糊对象的情况下，该轮廓形成所述模糊图像的边界。在模糊背景的情况下，该轮廓对应于所述背景的所述模糊图像的内边界，而外边界将是所述第二图片的外边界。类似的考虑也适用于所述图片含有多于一个对象的情况。

另一可能的实施例中，所述控制包括：控制所述至少一个相机在所述第二图像之前拍摄第一和第三图像，或者在所述第二图像之后拍摄第一和第三图像。在这样的实施例中，所述第一和第三图像可被用于确定所述对象或背景相对于所述至少一个相机的移动速度。该移动速度然后可被用于确定所述第二图片中所述模糊图像的位置和形状。注意，如果所述对象在所述第一和所述第三图像之间没有移动，则所述移动速度将为零，并且所述模糊图像将是所述第二图片中的背景图像。可选地，生成所述最终图像可以进一步包括：从所述第一和/或第三图片衍生出所述对象的非模糊图像，以及在所述最终图像上叠加所述对象的所述非模糊图像。

根据优选实施例，生成所述最终图像包括：使用所述第一和所述第三图片，以便使用基于所述对象的拼接(stitching)来确定所述对象的形状和位置；考虑所确定的形状和位置，从所述第一和所述第三图片中移除所述对象，以便生成第一和第三背景图像；将所述第一和第三背景图像进行组合，以便获取组合背景图像；使用所确定的位置和形状来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置和形状；以及考虑所述第二图片中所述可选模糊图像的位置，在所述组合背景图像上叠加所述第二图片的所述可选模糊图像。当所述第二图片含有结合稳定背景的移动对象的模糊图像时，这样的实施例将给出良好结果。

根据另一实施例，生成所述最终图像包括：使用所述第一和第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来生成所述对象的形状和位置；使用所确定的位置和形状来确定所述第二图片中所述对象的所述可选模糊图像的位置和形状；考虑所述第一和/或第三图片中所述对象的所确定的形状和位置，从所述第一和/或第三图片衍生出所述对象的非模糊图像；考虑所述第二图片中所述对象的所述可选模糊图像的位置，在所述第二图片上叠加所述对象的所述非模糊图像。当所述第二图片含有背景的模糊图像时，这样的实施例将给出良好结果。

在本发明实施例中，可以生成两个最终图像，根据上述第一实施例(例如特别适合于具有稳定背景的移动对象的实施例)的第一最终图像，以及根据上述第二实施例(例如特别适合于移动背景的实施例)的第二最终图像。用户然后可被呈现第一和第二最终图像这二者，并且可以选择最好的一个。在备选实施例中，用户可被呈现用于选择“移动对象”模式或“移动背景”模式的选择接口，由此相应地计算所述最终图像。

根据本发明的又一方面，提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可执行指令，当所述程序在计算机上运行时，所述计算机可执行指令根据上述实施例的任一项所述的步骤的任一项来实施所述方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种被编程为实施上述方法的实施例中的任一项所述的一个或多个步骤的计算机设备或其它硬件设备。根据另一方面，提供了一种数据存储设备，所述数据存储设备以机器可读和机器可执行形式来对程序进行编码以便实施上述方法的实施例中的任一项所述的一个或多个步骤。

根据另一方面，提供了一种装置，所述装置包括至少一个相机和上述数据存储设备的实施例。

根据又一方面，提供了一种控制器。所述控制器被配置为控制至少一个相机拍摄对象和背景的第一、第二和第三图片。通常，当所述对象和/或所述背景相对于所述至少一个相机移动时，将拍摄所述图片。所述控制器被进一步配置为控制所述至少一个相机在第一曝光时间拍摄所述第一图片，在第二曝光时间拍摄所述第二图片，以及在第三曝光时间拍摄所述第三图片，其中，所述第二曝光时间长于所述第一和第三曝光时间，并且使得当所述背景和/或所述对象相对于所述至少一个相机移动时，所述第二图片含有所述背景和/或所述对象的模糊图像。此外，所述控制器被配置为控制所述至少一个相机，从而使得以确定顺序拍摄所述第一、第二和第三图片。通过该方式，已知哪个图片是在哪个时刻拍摄的。

在实施例中，所述控制器被配置为控制单个相机拍摄所述第一、第二和第三图片，从而使得所述第一、第二和第三图片是一个接着一个拍摄的。

在实施例中，所述控制器被配置为控制所述至少一个相机，用于在小于1/100秒(优选地小于1/300秒)的第一和第三曝光时间拍摄所述第一和第三图片；以及在大于1/80秒(优选地大于1/50秒，更优选地大于1/40秒)的第二曝光时间拍摄所述第二图片。

根据另一方面，提供了一种图像生成模块。所述图像生成模块被配置为接收所述第一、第二和第三图片，以及使用所述第一、第二和第三图片生成最终图像，所述最终图像含有所述第二图片的所述模糊图像的至少一部分以及衍生自所述第一和/或第三图片的一部分。

在实施例中，所述控制器被配置用于控制所述至少一个相机，以便在所述第二图像之前拍摄所述第一和第三图像，或者在所述第二图像之后拍摄所述第一和第三图像。所述图像生成模块然后可被配置用于使用所述第一和第三图像来确定所述对象相对于所述至少一个相机的移动速度；以及使用所述移动速度来确定所述第二图片中所述模糊图像的位置。

在实施例中，所述图像生成模块被配置为使用所述第一和第三图片来确定所述第一和所述第三图片中所述对象的形状和位置；使用所述第一和第三图片中所述对象的所述位置和形状，将所述模糊图像的至少一部分与所述第二图片分离；以及将所述模糊图像的被分离的至少一部分与衍生自所述第一和/或第三图片的一部分进行组合，以便获取所述最终图像。

在实施例中，所述图像生成模块被配置用于使用所述第一和第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来确定所述对象的形状和位置；使用所述第一和/或第三图片中所述对象的所确定的形状和/或位置，从所述第一和/或第三图片衍生背景图像；使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；以及考虑所述第二图片中所述可选模糊部分的位置，在所述背景图像上叠加所述第二图片的所述可选模糊图像。

在实施例中，所述图像生成模块被配置用于使用所述第一和第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来确定所述对象的形状和位置；考虑所确定的形状和位置，从所述第一和所述第三图片中移除所述对象，以便生成第一和第三背景图像；将所述第一和第三背景图像进行组合以便获取组合背景图像；使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；以及考虑所述第二图片中所述可选模糊部分的位置，在所述组合背景图像上叠加所述第二图片的所述可选模糊图像，以便获取所述最终图像。

在实施例中，所述图像生成模块还被配置用于：从所述第一和/或第三图片衍生出所述对象的非模糊图像；以及在所述最终图像上叠加所述对象的所述非模糊图像。

在实施例中，所述图像生成模块被配置用于：使用所述第一和第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来生成所述对象的形状和位置；从所述第一和/或所述第三图片衍生出所述对象的非模糊图像；使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；考虑所述第二图片中所述对象的所述可选模糊图像的所确定的位置，在所述第二图片上叠加所述对象的所述非模糊图像，以便获取所述最终图像。

根据又一方面，提供了一种装置，所述装置包括至少一个相机、根据上述实施例中任一项所述的控制器，以及可选地根据上述实施例中任一项所述的图像生成模块。此外，所述装置可以包括被配置用于显示由所述图像生成模块生成的所述最终图像的显示设备。在示例性实施例中，所述装置可以是适当配置的智能电话、适当配置的数字相机、适当配置的具有至少一个相机的计算机，等等。此外，所述装置可以含有被配置用于允许用户操作所述装置的用户接口。所述用户接口可被配置为允许用户设置所述装置处于“具有运动模糊的图像”操作样式。当所述装置被设置处于“具有运动模糊的图像”操作样式时，所述用户接口可以包括按钮以便激活所述控制器来控制对所述第一、第二和第三图片的拍摄。所述按钮可以是例如在所述显示设备上显示的虚拟按钮(如果所述显示设备包括触摸屏的话)，或者物理按钮。

附图说明

附图被用于说明本发明的设备的当前优选的非限制性示例性实施例。本发明的目的和特征的上述和其它优点将变得更加显而易见，并且当结合附图阅读时，根据以下详细描述将更好地理解本发明，其中：

图1示意性地示出了所述方法的第一实施例；

图2和图3示意性地示出了所述方法的第二实施例；

图4示意性地示出了所述方法的第三实施例；

图5示意性地示出了所述方法的第四实施例；

图6是示出了装置的实施例的示图；

图7是示出了所述方法的实施例的流程图；

图8是示出了所述方法的生成步骤的实施例的流程图；

图9是示出了所述方法的生成步骤的实施例的流程图；

图10是示出了所述方法的生成步骤的实施例的流程图；以及

图11是示出了所述方法的生成步骤的实施例的流程图。

具体实施方式

在静止图像中，可以区分不同类型的运动模糊。

类型1-非有意移动的相机，稳态景观和/或对象

通常当光线条件差时可以观察到这种类型的运动模糊。在这种情况下，摄影师和/或相机将不得不切换到较长的快门速度，以便能够捕获足够的光。如果没有安装在三脚架上，则得到非有意模糊图片的风险很高。

类型2-非有意移动的对象，稳态相机

同样地，当光线条件差时，这种类型的运动模糊会发生，摄影师和/或相机不得不切换到较长的快门速度。如果在拍摄图片时对象移动，则运动模糊发生。在这种情况下使用三脚架也没有用。

类型3-背景清晰而移动对象模糊

这种类型的模糊通常是有意生成的，相机被静止地拿着(手持式)，或者被安装在三脚架上，结合相对慢的快门。通过将相机安装在三脚架上，可以避免背景的非有意模糊，同时使用低的快门速度。然而，大多数业余摄影师不是一直携带三脚架。此外，设置三脚架和相机需要时间。在最坏的情况下，当设置完成时拍照的机会已经消失。

类型4-移动对象清晰而背景模糊

同样地，这种类型的模糊可以是有意生成的。这是通过在对象移动时按照相同方向以相同速度摇动拍摄相机并结合相对慢的快门速度来实现的。这在以下情况下也是可以实现的：图片是在移动的车辆中拍摄并且对象在该车辆中，从而使得该对象相对于相机不移动，但是背景例如通过窗口看上去相对于相机在移动。理论上，支持慢快门速度的任何相机均可用来拍摄这种图片。然而，在实践中，需要是有经验的摄影师具有较好的运动和速度感来拍摄这种类型的运动模糊图像。经验不足的摄影师最终拍摄的图片中(要求是清晰的)移动对象有一些部分也是运动模糊的。

图1示出了用于获取包含具有运动模糊的部分的图片的方法的第一实施例。本实施例使用在有限时间间隔(通常是小于1秒的时间间隔)内从相同位置拍摄的三个图片序列11、12、13。对于相对于相机相对快地移动的对象或背景，该时间间隔可以是相对短的，而对于相对于相机相对慢地移动的对象或背景，该时间间隔可以是相对长的。图1所示的曝光时间线指示了为创建三个后续图片11、12、13而打开或关闭快门的时刻。第一和第三图片11、13在短曝光时间T1、T3拍摄，以避免任何运动模糊，而第二图片12在长曝光时间T2拍摄，目的是在相对于相机(图1中未示出，参见图3)移动的背景上或在相对于相机移动的一个或多个对象上引入运动模糊。后者在图1中针对卡车形式的一个对象而被示出。在第一图片11中，卡车处于位置P1，在第三图片中，卡车处于位置P3。在第二图片中，移动的卡车造成在位置P1和位置P3之间延伸的运动模糊部分BP。

三个图片11、12、13被组合以便按照受控方式来创建一个有意模糊图像。通过组合三个图片，所述方法的该第一实施例便于获取图像，该图像的一部分将是清晰的而另一部分出现运动模糊。对于类型3的运动模糊，背景会更清晰而对象出现运动模糊。对于类型4的运动模糊，移动的对象会更清晰而背景出现运动模糊。

三个图片11、12、13是根据相对于背景(类型3)或相对于对象(类型4)的基本相同的位置而创建的。图片11、12、13可以由相同的相机或由不同的相机以同步方式来拍摄。

拍摄不同图像以便创建一个合并图像的技术也用于HDR摄影中，通常在如今的高端相机上可用，参见例如http://en.wikipedia.org/wiki/High-dynamic-range_imaging。这些相机在几分之一秒中采用不同曝光和/或光圈来拍摄不同图像。在该步骤之后，相机将图像自动合并以便组成具有高动态范围(HDR)的一个图像。然而，HDR摄影不能处理运动模糊，并且不允许业余摄影师获取具有运动模糊的改进图像。

更详细地，第一实施例可包括以下步骤。第一步骤包括自动捕获三个后续图片，其中第一图片11和第三图片13具有快速曝光，例如曝光时间低于1/300秒，而第二图片12使用慢速曝光，例如大于1/40秒。本领域技术人员将注意到，所提及的曝光时间的范围仅仅是示例。在具体实施例中，曝光时间的值可以不同。例如，如果拍摄第一/第三图片时用了闪光灯，则这可以在1/60秒曝光时间完成。在该情况下，闪光的超短光脉冲(约1/1000秒)将“冻结”图像。此外，当拍摄科学图片时，例如用望远镜拍摄的图片，第一和第三图片的曝光时间可以长得多，例如大于1/100秒。此外，本发明的实施例也适用于使用红外线、紫外线、伦琴射线、电磁波、超声波等拍摄的图片。对于拍摄这样的图片，可以使用与用于可见光谱中的图片的曝光时间相比显著不同的曝光时间。

由相同的相机或不同的同步相机在相同位置创建三个图片11、12、13。在第二步骤中，基于第一图片11和第三图片13来确定移动对象的边界和位置(定位)。这可以通过拼接这些图片11、13，对准移动对象来完成。在图示的例子中，卡车的形状和位置P1、P3将被确定。在第三步骤中，基于第一图片11中和第三图片13中对象的确定位置P1、P3的插值来确定第二图片12中的对象的曝光区域。在进一步发展的实施例中，可以考虑在捕获第一图片11和第二图片12之间以及在捕获第二图片12和第三图片13之间的少量时间量ΔΤ而做出该确定。实际上，由于T1、T2、T3和ΔΤ是已知值，并且假定对象以恒定速度移动，则对象的曝光区域的确切位置和形状可被确定。实践中，ΔΤ可以非常小，在这种情况下，可以假定位置P1和P3形成曝光区域的边缘。不管对象是否相对于相机移动或者背景是否相对于相机移动，所确定的对象的曝光区域的知识可被用于分离第二图片12的模糊部分BP，该模糊部分BP分别对应于对象(如图1中所示)或背景(图1中未示出，参见下面对图3的讨论)。在第四步骤中，该分离的模糊部分BP被与从第一和第三图片衍生出的非模糊部分相结合，以便获取含有运动模糊的最终图像。如果假定对象在移动而背景是稳定的，则模糊部分可以对应于图片2中的对象的曝光区域，而非模糊部分可以对应于通过从第一和/或第三图片中移除对象而获取的背景图像。如果假定对象是稳定的(或仅是无意识地移动)而背景是移动的，则模糊部分可以对应于图片2的背景，而非模糊部分可以对应于从第一和/或第三图片中提取的对象的分离图像。

图2和图3示出了用于获取具有运动模糊的图像的方法的第二实施例。本实施例可以在用于静止图片的相机中实现。在相机的菜单中，用户可以选择“改进的运动模糊”设置。在优选实施例中，用户还可以为第二图片指定曝光时间，例如1/30秒、1/15秒等。当相机被触发拍照时，它会自动开始三个图片11、12、13序列(参见图2中的步骤101)，或者三个图片21、22、23序列(参见图3中的步骤201)。

当三个图片已被拍摄时，相机会生成两个最终图像20、27，见下文。之后，用户可以选择所需的最终图像。对于第一最终图像，相机假定稳定的背景和移动的对象，而对于第二最终图像，则假定移动的背景和稳定的对象。图2和图3的例子示出了基于三个图片11、12、13和21、22、23的不同集合生成第一和第二最终图像，而在实践中，当然该图片集合是相同的。该示例示出了：对于类型3的运动模糊，生成第一最终图像可以产生良好结果，而对于类型4的运动模糊，生成第二最终图像可以产生良好结果。

用于生成第一合并图片20的处理流程如图2所示。在本处理流程中，相机假定具有运动模糊对象的非模糊背景。在步骤102中，第一图片11和第三图片13被拼接。拼接是基于对象进行的。为了确定移动对象，可以使用来自自动对焦系统的信息。通过比较，即拼接第一图片和第三图片(参见14)，对象的确切形状(即边界线)被确定。在得到的图像15中，从第一和第三图片中提取可拼接区域，以便获取对象的分离图像。

在可选步骤103中，生成扩展背景。基于步骤102中确定的第一和第三图片中对象的位置P1、P3，从第一和第三图片11、13中移除对象，分别得到图像16和17。这两个图像然后被拼接以形成扩展背景图像18。在该图像18中，由于经过的对象而导致的景观中的隐藏区域被降低到最小量。注意，考虑到ΔΤ通常很小，代替使用扩展背景图像18，也可以使用仅从第一图片或仅从第二图片中提取的背景图像，参见上述关于权利要求1的讨论。

在步骤104中，基于第一图片11和第三图片13中移动对象的形状和位置，进行线性插值以便确定当打开曝光用于捕获第二图片12时对象在哪里。基于该信息，第二图片12中的曝光区域被确定。曝光区域在图像19中以虚线示出。

在步骤105中，根据曝光区域(图像19)的位置，扩展背景图像18被与第二图片12的模糊部分BP相结合。这产生了含有运动模糊第一最终图像20，其中背景完全没有运动模糊(在快速曝光下捕获)，而对象如摄影师设想的是运动模糊的(在慢速曝光下捕获)。

图3示出了用于第二最终图像27的处理流程。在该处理流程中，相机假定具有非模糊对象的运动模糊背景。在步骤202中，第一和第三图片21、23被拼接。拼接是基于对象进行的。为了确定移动对象，可以使用来自自动对焦系统的信息。然后通过比较(拼接)这两个图像来确定对象的确切形状。从两个图片21、23中提取可拼接区域，以便获取所产生的对象的分离图像25。

在步骤203中，基于第一和第三图片21、23中对象的形状和位置，进行线性插值，以便确定当为第二图片22打开曝光时对象在哪里。基于该信息以及对象的形状，第二图片22中的曝光区域被确定。曝光区域在图像26中以虚线示出。在理想情况下，当相机按照与对象完全相同的速度移动时，例如摄影师在通过窗口可见的具有移动背景的列车上拍摄人物图片，第一和第三图片中对象的位置没有改变。然而，实践中，对象的位置也可能已经发生少量改变，在第二图片中对象的表示上引起少量的模糊。

在步骤204中，根据曝光区域(图像26)的位置，图像25被置于第二图片22的顶部上作为叠加。这产生第二最终图像27，其中对象完全没有运动模糊(在快速曝光下捕获)，而背景如摄影师设想的是运动模糊的(在慢速曝光下捕获)。

取决于图片11、12、13或21、22、23以及摄影师的意图(具有模糊背景的无模糊对象，或者反之亦然)，两个最终图像20、27中仅有一个将是成功的，即提供预期结果。在生成两个最终图像20、27后，摄影师将仅选择正确图像。其它图片可被移除。

根据图2和图3的实施例的变型，首先向用户提供接口，在接口中他可以选择“类型3–移动对象，稳定背景”运动模糊或者“类型4-稳定对象，移动背景”运动模糊，从而根据用户的选择来实施图2的方法或图3的方法。

在另一变型中，可以使用图2的实施例的方法来产生具有运动模糊对象和非模糊背景的图像20。在该图像20的顶部，对象(或对象的某部分)的附加清晰图像可以被叠置。可以根据第一或第三图像来生成移动对象的清晰图像，例如，如在步骤102中所衍生的。

图4示出了所述方法的第三实施例。在第三实施例中，第二图片42是在第一和第三图片41、43之后拍摄的。如同第一和第二实施例中一样，第一和第三图片41、43是在短曝光时间T1、T3拍摄的，而第二图片42是在长曝光时间T2拍摄的。第一和第三图片41、43是分别在时间t1和t2拍摄的。通过在对象上拼接第一图片41和第三图片43，可以计算在第一图片41中的对象和第三图片43中的对象之间的距离。使用时间差(t2-t1)和所计算的距离，可以计算出对象的平均速度v。使用平均速度v，可以确定在拍摄第二图片的曝光结束时间t4处对象的位置P4。如果假定第三图片43和第二图片42之间的时间段ΔT非常小，则可以假定在拍摄第二图片的曝光开始t3处对象的位置P3等于第三图片43中对象的位置。所述方法的这种实施例将效果良好，只要对象在时间t1和时间t4之间按照或多或少恒定的速度移动。

在图4的实施例中，在假定背景是稳定的而对象在移动的情况下，可以获取如图2中的最终图像，与其不同的是省略任选步骤103。代替使用扩展背景图像18，而是将在最终图像中使用第三图片43的背景，其中，从第二图片42中提取的对象的模糊图像BP可被叠加在第三图片43上。

如果第三实施例中背景(而不是对象)相对于相机是移动的，那么根据图3的实施例计算出的最终图像将产生良好结果。由于这种实施例中对象相对于相机不是显著移动的，因此可以省略计算对象的速度。至于第二实施例，可以并行地实施上述两种方法，向用户呈现两个最终图像，从而用户可以选出他所选择的最终图像。

图5示出了第四实施例。该第四实施例使用一个在一个之后拍摄的五个图片51-55的序列。第一图片是在短曝光时间T1拍摄的，第二图片是在长曝光时间T2拍摄的，第三图片是在短曝光时间T3拍摄的，第四图片是在长曝光时间T4拍摄的，而第五图片是在短曝光时间T5拍摄的。基于第一、第二和第三图片51-53，可以按照与结合图1、图2和图3所述的方法相类似的方式生成第一中间图像61。再次地按照与结合图1、图2和图3所述的方法相类似的方式，第三、第四和第五图片53-55可被用于生成第二中间图像62。接下来，中间图像61和62可被组合以便获取最终图像63。当对象不是线性移动时，这种实施例可能是有用的。如果对象沿着弯曲物移动，通过使用具有短和长快门曝光时间的图像序列，可以通过一系列线性移动来近似该弯曲物。所以，对于对象的更复杂移动而言，本发明的实施例也允许以改进的方式获取含有运动模糊的最终图像。

图6示出了一种装置的实施例。该装置600包括相机601、控制器602、图像生成模块603以及显示单元604。相机601被控制器602控制来分别在曝光时间T1、T2、T3拍摄一系列后续图片I1、I2、I3。T1和T3是短曝光时间，其被选择以便使得在图片I1和I3中基本上没有运动模糊出现。曝光时间T2是相对长的曝光时间，其被选择用于创建图片I2中的运动模糊部分。图像生成模块603被配置用于使用第一、第二和第三图片I1、I2、I3生成最终图像，该最终图像含有第二图片I2的模糊部分的至少一部分以及衍生自第一和/或第三图片I1和I3的部分。显示单元604被配置用于向用户显示所生成的最终图像。可以根据上述公开的方法的实施例中的任一项来实施通过图像生成模块603生成最终图像。另外，图像生成模块603可被配置成根据上述方法的不同实施例生成多个最终图像，从而显示单元可被配置为显示所述多个最终图像。此外，该装置可以含有被配置用于允许用户操作该装置的用户接口605。用户接口605可被配置成允许用户将该装置设置在“具有运动模糊的图片”操作样式。用户接口605可以包括按钮，以便当装置被设置在“具有运动模糊的图片”操作样式时，激活控制器602来控制第一、第二和第三图片的拍摄。该按钮可以例如是显示单元604上显示的虚拟按钮(如果显示单元604包括触摸屏的话)，或者物理按钮(例如数字相机的按钮)。

在示例性实施例中，装置600可以是适当配置的智能电话、适当配置的数字相机、具有至少一个相机的适当配置的计算机，等等。出于完整性，要注意，控制器602可被配备为单独实体，或者可以与该装置的其它组件集成在一起。类似地，图像生成模块603可被配备为单独实体，或者可以与该装置的其它组件集成在一起。

图7示出了用于获取包含具有运动模糊的部分的图像的方法的实施例。在第一步骤710中，至少一个相机被控制为按照确定顺序拍摄对象和背景的第一、第二和第三图片，从而使得所述第一图片是在第一曝光时间T1拍摄的，所述第二图片是在第二曝光时间T2拍摄的，而所述第三图片是在第三曝光时间T3拍摄的，所述第二曝光时间长于所述第一和所述第三曝光时间，从而使得如果所述对象和/或所述背景相对于所述至少一个相机移动，则所述第二图片含有背景和/或对象的模糊图像。在第二步骤720中，含有第二图片的所述模糊图像的至少一部分以及衍生自所述第一和/或第三图片的一部分的最终图像是使用第一、第二和第三图片生成的。控制步骤710可以包括：控制所述至少一个相机来在第二图片后拍摄第三图片，以及在第一图片后拍摄第二图片。在另一实施例中，控制710可以包括：控制所述至少一个相机来在第二图像之前拍摄第一和第三图像，或者在第二图像之后拍摄第一和第三图像；其中，第一和第三图像被用于确定对象相对于所述至少一个相机的速度；以及其中，所述速度被用于确定第二图片中模糊图像的位置。在示例性实施例中，第一和第三曝光时间T1、T3小于1/100秒，第二曝光时间T2大于1/80秒。

图8详细示出了可被实施用于生成最终图像的步骤的示例性实施例。在该实施例中，用于生成最终图像的步骤820包括：用于使用第一和第三图片801、803来确定第一和第三图片中对象的形状和位置的第一步骤821；用于使用第一和第三图片中对象的位置和形状从第二图片802中分离模糊图像的至少一部分的第二步骤823；以及用于将所分离的模糊图像的至少一部分与衍生自第一和/或第三图片的部分进行组合以便获得最终图像的第三步骤825。

图9详细示出了可被实施用于生成最终图像的步骤的另一示例性实施例。在该实施例中，用于生成最终图像的步骤920包括：用于使用第一和第三图片901、903来使用基于对象的拼接确定对象的形状和位置的第一步骤921；用于使用第一和/或第三图片中所确定的对象的位置和/或形状从所述第一和/或第三图片901、903衍生出背景图像的第二步骤922；用于使用第一和第三图片中所确定的位置来确定第二图片902中对象的可选模糊图像的位置的步骤923；以及用于考虑第二图片中可选模糊部分的位置而在所述背景图像上叠加第二图片的可选模糊图像以便获取最终图像的最终步骤925。

图10详细示出了可被实施用于生成最终图像的步骤的另一示例性实施例。在该实施例中，用于生成最终图像的步骤1020包括：用于使用第一和第三图片1001、1003来使用基于对象的拼接确定对象的形状和位置的第一步骤1021；用于考虑所确定的形状和位置而通过从所述第一和所述第三图片中移除对象来生成第一和第三背景图像的第二步骤1022；用于组合所述第一和第三背景图像以便获取组合背景图像的第三步骤1024；用于使用第一和第三图片中所确定的位置来确定第二图片1002中对象的可选模糊图像的位置的步骤1023；以及用于考虑第二图片中可选模糊部分的位置而在所述组合背景图像上叠加第二图片的可选模糊图像以便获取最终图像的最终步骤1025。

图11详细示出了可被实施用于生成最终图像的步骤的另一示例性实施例。在该实施例中，用于生成最终图像的步骤1120包括：用于使用第一和第三图片1101、1103来使用基于对象的拼接生成对象的形状和位置的第一步骤1121；用于从所述第一和/或所述第三图片衍生出对象的非模糊图像的第二步骤1122；用于使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定第二图片1102中对象的可选模糊图像的位置的步骤1123；考虑第二图片中对象的可选模糊图像的所确定的位置而在第二图片上叠加对象的非模糊图像以便获取最终图像的最终步骤1125。

在本发明的实施例中，可以生成两个最终图像，例如根据图9或图10的实施例的第一最终图像，其特别适合于具有稳定背景的移动对象，以及根据图11的实施例的第二最终图像，其特别适合于移动背景。用户然后可被呈现第一和第二最终图像这二者，并且可以选择最好的一个。在备选实施例中，用户可被呈现用于选择“移动对象”模式或“移动背景”模式的选择接口，从而相应地计算出最终图像。图6的用户接口605则可以包括这样的选择接口。

本领域技术人员将容易地认识到各种上述方法的步骤可由可编程计算机来实施。在本文中，一些实施例还旨在涵盖例如数字数据存储介质这样的程序存储设备，其是机器或计算机可读的以及编码机器可执行或计算机可执行的指令程序，其中，所述指令实施所述方法的一些或全部步骤。程序存储设备可以例如是数字存储器、诸如磁盘和磁带这样的磁存储介质、硬盘驱动器，或者光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在涵盖被编程为实施所述方法的步骤的计算机。

附图所示的各种元件的功能，包括被标记为“控制器”或“模块”的任何功能块，可以通过使用专用硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件来提供。当由控制器或处理器提供时，这些功能可由单个专用控制器、由单个共享控制器、或由其中一些是可以共享的多个单独控制器来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专指能够执行软件的硬件，而是可以隐含包括但不限于：数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及非易失性存储器。其它硬件(常规的和/或定制的)也可以包括在内。类似地，图中所示的任何开关仅是概念性的。它们的功能可以通过操作程序逻辑、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互或者甚至手动地来执行，根据上下文更具体的理解，可由实施者选择特定技术。

本领域技术人员应理解，本文的任何框图表示了体现本发明原理的说明性电路的概念视图。类似地，可以理解，任何流程表、流程图、状态转换图、伪代码等表示各种处理，所述各种处理可基本在计算机可读介质中表示，并且因此由计算机或处理器执行，无论这种计算机或处理器是否被明确示出。

尽管上文已结合具体实施例陈述了本发明的原理，但要理解，该说明书仅通过示例方式给出，而不是对由所附权利要求确定的保护范围的限制。

Claims (17)

1.一种用于获取包含具有运动模糊的部分的图像的方法，其包括：

控制至少一个相机按照确定顺序拍摄对象和背景的第一、第二和第三图片，从而使得所述第一图片在第一曝光时间拍摄，所述第二图片在第二曝光时间拍摄，以及所述第三图片在第三曝光时间拍摄，所述第二曝光时间长于所述第一和所述第三曝光时间，从而使得如果所述对象和/或所述背景相对于所述至少一个相机在移动，则所述第二图片含有所述背景和/或所述对象的模糊图像；

使用所述第一、第二和第三图片生成最终图像，所述最终图像含有所述第二图片的所述模糊图像的至少一部分以及衍生自所述第一和/或第三图片的一部分，

其中，生成所述最终图像包括：

使用所述第一和第三图片来确定所述第一和所述第三图片中所述对象的形状和位置；

使用所述第一和第三图片中所述对象的所述位置和形状，将所述模糊图像的所述至少一部分与所述第二图片分离；以及

将所述模糊图像的被分离的至少一部分与衍生自第一和/或第三图片的一部分进行组合，以便获取所述最终图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制包括：控制单个相机拍摄所述第一、第二和第三图片，从而使得所述第一、第二和第三图片是一个接着另一个拍摄的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述控制包括：控制所述至少一个相机在第二图片之后拍摄第三图片，以及在第一图片之后拍摄第二图片。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一和第三曝光时间小于1/100秒，以及所述第二曝光时间大于1/80秒。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述控制包括：控制所述至少一个相机在所述第二图像之前拍摄所述第一和第三图像，或者在所述第二图像之后拍摄所述第一和第三图像；

其中，所述第一和第三图像被用于确定所述对象相对于所述至少一个相机的速度；

其中，所述速度被用于确定所述第二图片中所述模糊图像的位置。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，生成所述最终图像包括：

使用所述第一和所述第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来确定所述对象的形状和位置；

使用所述第一和/或第三图片中所述对象的所确定的形状和/或位置，从所述第一和/或第三图片衍生出背景图像；

使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；以及

考虑所述第二图片中可选模糊部分的位置，在所述背景图像上叠加所述第二图片的所述可选模糊图像，以便获取所述最终图像。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，生成所述最终图像包括：

使用所述第一和所述第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来确定所述对象的形状和位置；

考虑所确定的形状和位置，从所述第一和所述第三图片中移除所述对象，以便生成第一和第三背景图像；

将所述第一和第三背景图像进行组合，以便获取组合背景图像；

使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；以及

考虑所述第二图片中可选模糊部分的所述位置，在所述组合背景图像上叠加所述第二图片的所述可选模糊图像，以便获取所述最终图像。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，生成所述最终图像包括：

使用所述第一和第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来生成所述对象的形状和位置；

从所述第一和/或所述第三图片衍生出所述对象的非模糊图像；

使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；

考虑所述第二图片中所述对象的所述可选模糊图像的所确定的位置，在所述第二图片上叠加所述对象的非模糊图像，以便获取所述最终图像。

9.一种具有计算机可执行指令的计算机可读介质，当所述计算机可执行指令在计算机上运行时，所述计算机可执行指令实施根据权利要求1-8中任一项所述的方法。

10.一种用于生成图像的装置，其包括：

一个或多个处理器；以及

包括计算机程序代码的一个或多个存储器，

所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起促使所述装置至少实施以下操作：

接收利用至少一个相机按照确定顺序拍摄的对象和背景的第一、第二和第三图片，其中所述第一图片在第一曝光时间拍摄，所述第二图片在第二曝光时间拍摄，以及所述第三图片在第三曝光时间拍摄，所述第二曝光时间长于所述第一和所述第三曝光时间，从而使得如果所述对象和/或所述背景相对于所述至少一个相机在移动，则所述第二图片含有所述背景和/或所述对象的模糊图像，

使用所述第一、第二和第三图片生成最终图像，所生成的最终图像含有所述第二图片的所述模糊图像的至少一部分以及衍生自所述第一和/或第三图片的一部分，以及

通过以下方式生成所述最终图像：

使用所述第一和第三图片来确定所述第一和所述第三图片中所述对象的形状和位置；

使用所述第一和第三图片中所述对象的所述位置和形状，将所述模糊图像的所述至少一部分与所述第二图片分离；以及

将所述模糊图像的被分离的至少一部分与衍生自第一和/或第三图片的一部分进行组合，以便获取所述最终图像。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起促使所述装置进一步：

使用所述第一和所述第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来确定所述对象的形状和位置；

使用所述第一和/或第三图片中所述对象的所确定的形状和/或位置，从所述第一和/或第三图片衍生出背景图像；

使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；以及

考虑所述第二图片中可选模糊部分的位置，在所述背景图像上叠加所述第二图片的所述可选模糊图像，以便获取所述最终图像。

12.根据权利要求10-11中任一项所述的装置，其中所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起促使所述装置进一步：

使用所述第一和所述第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来确定所述对象的形状和位置；

考虑所确定的形状和位置，从所述第一和所述第三图片中移除所述对象，以便生成第一和第三背景图像；

将所述第一和第三背景图像进行组合，以便获取组合背景图像；

使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；以及

考虑所述第二图片中可选模糊部分的所述位置，在所述组合背景图像上叠加所述第二图片的所述可选模糊图像，以便获取所述最终图像。

13.根据权利要求10-11中任一项所述的装置，其中所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起促使所述装置进一步：

从所述第一和/或所述第三图片衍生出所述对象的非模糊图像；以及

在所述最终图像上叠加所述对象的非模糊图像。

14.根据权利要求10-11中任一项所述的装置，其中所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起促使所述装置进一步：

使用所述第一和第三图片，以便使用基于所述对象的拼接来生成所述对象的形状和位置；

从所述第一和/或所述第三图片衍生出所述对象的非模糊图像；

使用所述第一和第三图片中所确定的位置来确定所述第二图片中所述对象的可选模糊图像的位置；

考虑所述第二图片中所述对象的所述可选模糊图像的所确定的位置，在所述第二图片上叠加所述对象的非模糊图像，以便获取所述最终图像。

15.一种装置，其包括：

至少一个相机；

控制器，所述控制器被配置用于控制至少一个相机按照确定顺序拍摄对象和背景的第一、第二和第三图片，从而使得所述第一图片在第一曝光时间拍摄，所述第二图片在第二曝光时间拍摄，以及所述第三图片在第三曝光时间拍摄，所述第二曝光时间长于所述第一和所述第三曝光时间，从而使得如果所述对象和/或所述背景相对于所述至少一个相机在移动，则所述第二图片含有所述背景和/或所述对象的模糊图像；以及

根据权利要求10-14中任一项所述的用于生成图像的装置。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述控制器被配置为控制单个相机拍摄所述第一、第二和第三图片，从而使得所述第一、第二和第三图片是一个接着另一个拍摄的。

17.根据权利要求15或16所述的装置，其中，所述控制器被配置为控制所述至少一个相机：在小于1/100秒的第一和第三曝光时间拍摄所述第一和第三图片；以及在大于1/80秒的第二曝光时间拍摄所述第二图片。