CN106385546A - 通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法和系统 - Google Patents

通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法和系统 Download PDF

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    • H04N5/2621—Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects during image pickup, e.g. digital cameras, camcorders, video cameras having integrated special effects capability
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Abstract

本发明公开一种通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法和系统，在只使用单镜头的情况下，通过图像处理的方法，测量被摄场景各景物的景深信息，然后根据使用者的意愿设置背景虚化的程度，达到传统相机通过调整光圈使背景虚化的效果，增加了移动电子设备的相机的表现能力。

Description

通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法和系统
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，具体涉及一种通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法和系统。
背景技术
利用手机进行照相，已是目前进行日常场景记录的主要手段。随着手机照相系统质量的不断提高，手机相机的成像质量已接近或达到传统相机的水平。但由于移动电子设备体积的限制，手机相机的光学镜头的孔径都很小，所以成像的景深很大，所照图像的前景与背景都很清晰，这对于一般目的的成像是没有问题的，但想达到传统相机通过调整光圈使背景虚化的效果，就无能为力了，这限制了移动电子设备相机的表象效果。为了改善这种情况，目前出现了双镜头的手机相机，利用两个镜头的空间位置差，测量出被摄场景中景物的景深信息，从而对属于背景的景物进行虚化，达到突出前景，虚化背景的效果，大大加强了手机相机的表象能力，进一步拓宽了相机的应用领域。但由于手机体积的限制，双镜头的空间位置的放置受到限制，同时也限制了对景深的测量，背景虚化的效果不很理想。另外，双镜头也增加了手机的成本和复杂度。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种在只使用单镜头的情况下，通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的方法，采用的技术方案如下：
一种通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法，包括：
在用户在取景构图过程中，连续的获取场景的图像，并对相邻的两幅图像进行图像运动检测；
根据图像运动检测的结果计算场景中物体的景深信息；
根据用户意愿设置背景虚化的程度，对图像进行背景虚化。
进一步地，所述对两幅图像进行图像运动检测包括以下步骤：
将相邻的两幅图像中的第一幅图像分成若干小方块；
在第二幅图像中寻找与各个小方块最匹配的块；
计算各个物体在第一幅图像到第二幅图像的位置差。
进一步地，场景中物体的景深信息的计算公式如下：
其中，v为物体对应的块的运动距离，vmax,vmin分别为图像中方块的最大运动距离和最小运动距离。
进一步地，对图像进行背景虚化时，利用下式的点扩散函数对图像背景进行虚化：
式中R为点扩散函数的半价，i,j为点的坐标。
作为优选，本发明还包括对对背景虚化后的图像进行平滑滤波。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明在只使用单镜头的情况下，通过图像处理的方法，测量被摄场景各景物的景深信息，然后根据使用者的意愿设置背景虚化的程度，达到传统相机通过调整光圈使背景虚化的效果，增加了移动电子设备的相机的表现能力。
本发明的另一目的是解决现有技术的缺陷，提供一种在只使用单镜头的情况下，通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，采用的技术方案如下：
通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，其特征在于，包括依次连接的图像运动检测模块、景深信息计算模块和背景虚化模块，所述图像运动检测模块用于相邻的两幅图像进行运动检测，所述景深信息计算模块用于计算场景中物体的景深信息，所述背景虚化模块用于对图像背景进行虚化。
作为优选，所述图像运动检测模块包括图像分割模块、匹配模块和位置差计算模块，所述图像分割模块将相邻的两幅图像中的第一幅图像分成若干小方块；所述匹配模块用于在第二幅图像中寻找与各个小方块最匹配的块；所述位置差计算模块用于计算各个物体在第一幅图像到第二幅图像的位置差。
作为优选，所述景深信息计算模块按如下公式计算场景中物体的景深信息：
其中，v为物体对应的物体对应的块的运动距离，vmax,vmin分别为图像中方块的最大运动距离和最小运动距离。
作为优选，所述背景虚化模块点按如下扩散函数对图像背景进行虚化：
式中R为点扩散函数的半价，i,j为点的坐标。
作为优选，本发明还包括与背景虚化模块连接的图像合成模块，所述图像合成模块用于对背景虚化后的图像进行平滑滤波。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明在只使用单镜头的情况下，通过图像处理的方法，测量被摄场景各景物的景深信息，然后根据使用者的意愿设置背景虚化的程度，达到传统相机通过调整光圈使背景虚化的效果，增加了移动电子设备的相机的表现能力。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明图像运动检测的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例1：
如图1所示，一种通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法，包括：
在用户在取景构图过程中，连续的获取场景的图像，并对相邻的两幅图像进行图像运动检测；
根据图像运动检测的结果计算场景中物体的景深信息；
根据用户意愿设置背景虚化的程度，对图像进行背景虚化。
进一步地，所述对两幅图像进行图像运动检测包括以下步骤：
将相邻的两幅图像中的第一幅图像分成若干小方块；
在第二幅图像中寻找与各个小方块最匹配的块；
计算各个物体在第一幅图像到第二幅图像的位置差。
如图2所示，假设图像中有一物体6，由于移动电子设备的移动或抖动，在下一幅图像中产生了位移，到达了7的位置，图像运动检测的基本原理是：将原图像(第一幅图像)分成若干小方块，然后取一个方块，如第一幅图像中的8，并在第二幅图像中寻找与其最匹配的块。可以看出，当寻找到9的位置时，两个方块内的图像是一样的，这样就可以认为第一幅图像中的物体6，在第二幅图像中移动到了7的位置，其中10就是物体的运动矢量，矢量的模，就是物体的移动距离。当图像中的每个块都找到自己的匹配块后，整幅图像中各个物体的运动距离就确定了。根据透视原理，如果相机移动一个位置，那么离镜头越近的物体在图像中移动的距离就越大，离镜头越远的物体在图像中移动的距离就越小，所以测量物体的移动距离，就看得到场景中物体的景深信息。为了提高运动检测的精度，实际应用时块的大小一般为8*8或4*4个像素。
场景中物体的景深信息的计算公式如下：
其中，v为物体对应的块的运动距离，vmax,vmin分别为图像中方块的最大运动距离和最小运动距离。
对图像进行背景虚化时，利用下式的点扩散函数对图像背景进行虚化：
式中R为点扩散函数的半价，i,j为点的坐标。
本实施例还包括对对背景虚化后的图像进行平滑滤波。
实施例2：
通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，其特征在于，包括依次连接的图像运动检测模块、景深信息计算模块和背景虚化模块，所述图像运动检测模块用于相邻的两幅图像进行运动检测，所述景深信息计算模块用于计算场景中物体的景深信息，所述背景虚化模块用于对图像背景进行虚化。
所述图像运动检测模块包括图像分割模块、匹配模块和位置差计算模块，所述图像分割模块将相邻的两幅图像中的第一幅图像分成若干小方块；所述匹配模块用于在第二幅图像中寻找与各个小方块最匹配的块；所述位置差计算模块用于计算各个物体在第一幅图像到第二幅图像的位置差。
所述景深信息计算模块按如下公式计算场景中物体的景深信息：
其中，v为物体对应的块的运动距离，vmax,vmin分别为图像中方块的最大运动距离和最小运动距离。
所述背景虚化模块点按如下扩散函数对图像背景进行虚化：
式中R为点扩散函数的半价，i,j为点的坐标。
本发明还包括与背景虚化模块连接的图像合成模块，所述图像合成模块用于对背景虚化后的图像进行平滑滤波。

Claims (10)

1.通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法，其特征在于，包括：
在用户在取景构图过程中，连续的获取场景的图像，并对相邻的两幅图像进行图像运动检测；
根据图像运动检测的结果计算场景中物体的景深信息；
根据用户意愿设置背景虚化的程度，对图像进行背景虚化。
2.根据权利要求1所述的通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法，其特征在于，所述对两幅图像进行图像运动检测包括以下步骤：
将相邻的两幅图像中的第一幅图像分成若干小方块；
在第二幅图像中寻找与各个小方块最匹配的块；
计算各个物体在第一幅图像到第二幅图像的位置差。
3.根据权利要求1所述的通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法，其特征在于，场景中物体的景深信息的计算公式如下：
其中，v为物体对应的块的运动距离，vmax,vmin分别为图像中方块的最大运动距离和最小运动距离。
4.根据权利要求1所述的通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法，其特征在于，对图像进行背景虚化时，利用下式的点扩散函数对图像背景进行虚化：
式中R为点扩散函数的半价，i,j为点的坐标。
5.根据权利要求1所述的通过图像处理改善移动电子设备摄像效果的方法，其特征在于，还包括对对背景虚化后的图像进行平滑滤波。
6.通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，其特征在于，包括依次连接的图像运动检测模块、景深信息计算模块和背景虚化模块，所述图像运动检测模块用于相邻的两幅图像进行运动检测，所述景深信息计算模块用于计算场景中物体的景深信息，所述背景虚化模块用于对图像背景进行虚化。
7.根据权利要求6所述的通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，其特征在于，所述图像运动检测模块包括图像分割模块、匹配模块和位置差计算模块，所述图像分割模块将相邻的两幅图像中的第一幅图像分成若干小方块；所述匹配模块用于在第二幅图像中寻找与各个小方块最匹配的块；所述位置差计算模块用于计算各个物体在第一幅图像到第二幅图像的位置差。
8.根据权利要求6所述的通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，其特征在于，所述景深信息计算模块按如下公式计算场景中物体的景深信息：
其中，v为物体对应的块的运动距离，vmax,vmin分别为图像中方块的最大运动距离和最小运动距离。
9.根据权利要求6所述的通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，其特征在于，所述背景虚化模块点按如下扩散函数对图像背景进行虚化：
式中R为点扩散函数的半价，i,j为点的坐标。
10.根据权利要求6所述的通过图像处理增加移动电子设备相机的表现能力的系统，其特征在于，还包括与背景虚化模块连接的图像合成模块，所述图像合成模块用于对背景虚化后的图像进行平滑滤波。
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