CN106921837B - 相机模组镜头阴影补偿方法及装置、图像信号处理器 - Google Patents

相机模组镜头阴影补偿方法及装置、图像信号处理器 Download PDF

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Abstract

一种相机模组镜头阴影补偿方法及装置、图像信号处理器。所述方法包括：检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件；获取所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，所述第一阴影补偿信息由所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息合成得到；根据所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，估算适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息；根据所述适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，对所述输入的图像进行镜头阴影补偿，并输出补偿后的图像。应用所述方法可以提高ISP镜头阴影补偿的灵活性。

Description

相机模组镜头阴影补偿方法及装置、图像信号处理器
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种相机模组镜头阴影补偿方法及装置、图像信号处理器。
背景技术
在数码相机、摄像机或者摄像手机等成像设备中，通常包括图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)以及至少一个相机模组，各相机模组分别与ISP连接。其中，每个相机模组均包括图像传感器、模拟信号处理器(Analog Signal Processing，ASP)以及模拟数字转换器(Analog to Digital Converter，ADC)等电路，图像传感器采集到的图像数据，在依次经过ASP及ADC等电路的处理后，输入至ISP中。通过ISP对相机模组输出的图像进行线性纠正、噪声去除、坏点去除、内插、白平衡以及自动曝光控制等后期处理，相机模组输入的图像才能最终显示在终端设备上。
由于上述成像设备的光学系统特性，在相机模组输出的图像上，亮度会沿着该图像的光学中心向图像周围逐渐衰减，这种现象被成为镜头阴影。不同的相机模组，即使在相同光源条件下，也可能会有不同的镜头阴影表现。
为了改善图像质量，ISP需要对相机模组输出的图像中的镜头阴影进行补偿。具体地，预先按照设定的镜头补偿目标，生成镜头阴影补偿表，并将所述镜头阴影补偿表存储在所述相机模组中。在补偿镜头阴影时，通过获取所述镜头阴影补偿表，并基于所述镜头阴影补偿表计算出所述相机模组输出的图像中每个像素点的补偿系数，进而可以对各个像素点进行补偿校正，经补偿校正后的图像会在一定程度上解决图像周围偏暗的问题。
在上述镜头阴影补偿过程中，由于所述镜头阴影补偿表是预先按照特定的镜头补偿目标生成的，导致所述ISP只能按照所述特定的镜头补偿目标进行镜头补偿，灵活性较差，难以满足用户需求。
发明内容
本发明实施例主要用于解决如何提高ISP镜头阴影补偿的灵活性。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种相机模组镜头阴影补偿方法，所述方法包括：
检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件；
获取所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，所述第一阴影补偿信息由所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息合成得到，其中：所述第二阴影补偿信息的镜头补偿目标为100％，且所述第二阴影补偿信息为根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到；所述目标阴影信息为根据所输入的偏好设置信息计算得到，且所述输入的偏好设置信息包括：所述相机模组的镜头阴影补偿目标值；
根据所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，估算适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息；
根据所述适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，对所述输入的图像进行镜头阴影补偿，并输出补偿后的图像。
可选地，所述第二阴影补偿信息是通过比较所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到的，其中，所述相机模组在标准光源下的阴影补偿表的镜头补偿目标为100％。
可选地，所述第二阴影补偿信息为所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息。
可选地，所述第一阴影补偿信息为所述第二阴影补偿信息及所述目标阴影信息中对应项的乘积。
本发明实施例还提供了一种相机模组镜头阴影补偿装置，所述装置包括：
检测单元，适于检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件；
获取单元，适于通过所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息，合成得到所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息；包括：第一获取子单元及第二获取子单元；所述第一获取子单元适于根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到所述第二阴影补偿信息，所述第二阴影补偿信息的镜头补偿目标为100％；所述第二获取子单元，适于根据所输入的偏好设置信息计算得到所述目标阴影信息，所述输入的偏好设置信息包括：所述相机模组的镜头阴影补偿目标值；
估算单元，适于根据所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，估算适于所述相机模组在所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息；
补偿单元，适于根据所述适于所述相机模组在所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，对所述输入的图像进行镜头阴影补偿，并输出补偿后的图像。
可选地，所述第一获取子单元适于通过比较所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息，得到所述第二阴影补偿信息，所述相机模组在标准光源下的阴影补偿表的镜头补偿目标为100％。
可选地，所述第一获取子单元适于将所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息作为所述第二阴影补偿信息。
可选地，所述获取单元适于将所述第二阴影补偿信息及所述目标阴影信息中对应项的乘积作为所述第一阴影补偿信息。
本发明实施例还提供了一种图像信号处理器，所述图像信号处理器包括上述任一种相机模组镜头阴影补偿装置。
与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下优点：
由于用于镜头阴影补偿的第一阴影补偿信息，是通过对所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息进行合成得到的，并且所述第二阴影补偿信息是根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到的，所述目标阴影信息是根据所输入的偏好设置信息计算得到的，因此所述第一阴影补偿信息可以根据输入的偏好设置信息灵活地得到，更好地满足用户的需求。
附图说明
图1是本发明实施例中一种相机模组镜头阴影补偿方法流程图；
图2是本发明实施例中一种相机模组镜头阴影补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
目前，相机模组在进行量产之前，就已经按照用户要求的镜头阴影补偿目标标定镜头阴影补偿表，并写入所述相机模组的一次性可编程(One-time Programable，OTP)存储空间中。由于量产过程中，量产工具不再接受任何更新，因此，一旦开始量产，镜头阴影补偿目标就很难重新调整，导致ISP镜头阴影补偿的灵活性较差。
针对上述问题，本发明实施例提供了一种相机模组镜头阴影补偿方法，应用所述方法在对相机模组进行镜头阴影补偿时，用于镜头阴影补偿的第一阴影补偿信息，是通过对所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息进行合成得到的，并且所述第二阴影补偿信息是根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到的，所述目标阴影信息是根据所输入的偏好设置信息计算得到的，因此所述第一阴影补偿信息可以根据输入的偏好设置信息灵活地得到，更好地满足用户的需求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细的说明。
本发明实施例提供了一种相机模组镜头阴影补偿方法。下面参照图1，对所述方法进行详细说明。
步骤11，检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件。
在具体实施中，以从所述相机模组输入的图像为拜耳图像为例，在检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件时，可以通过使用拜耳图像的详细光源信息确定拜耳图像的摄影环境条件。所述拜耳图像的详细光源信息可以包括时间信息、自动曝光信息和自动白平衡信息等。所检测到的摄影环境条件可以是数据或者信息。利用所述拜耳图像的详细光源信息检测对应的摄影环境条件时，可以根据室内和户外地点之间的光源差异、日光光源的地球入射角、季节性主题变化、根据季节和时间的光谱变化、根据天气的光谱变化以及诸如荧光照明和白炽灯照明这样的室内照明上的差异，检测到不同的摄影环境条件。
步骤12，获取所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息。
在具体实施中，所述相机模组的镜头阴影一般不需要100％校正，也就是不需要镜头阴影补偿目标为100％，而是会在图像周围沿着径向适当保留一定阴影。其中，所谓镜头阴影补偿目标，即所拍摄的图像上四角相对图像中心的衰减程度。以拍摄对象为平整白板为例，当镜头阴影补偿目标为100％时，在均匀光照条件下，所拍摄的图像四周和图像中心的亮度相当。
因此，为了满足不同用户对镜头补偿目标的偏好，在本发明的实施例中，所述第一阴影补偿信息是由所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息合成得到的。其中，所述第二阴影补偿信息为根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到的，并且所述第二阴影补偿信息的镜头补偿目标为100％。所述目标阴影信息为根据所输入的偏好设置信息计算得到，且所述输入的偏好设置信息包括：所述相机模组的镜头阴影补偿目标值。由于所述目标阴影信息时根据所述输入的偏好设置信息得到的，因此，可以根据所述输入的偏好设置信息实时、灵活地得到镜头阴影补偿目标不同的所述第一阴影补偿信息。
在具体实施中，可以根据所述相机模组的光学特性检测结果，来选取理想的基准模组，再针对所选取的基准模组，采集多个标准光源下的图像，并且采集时应以平整白板为拍摄对象均匀照射。根据所采集的图像，标定所选取的基准模组在镜头阴影补偿目标为100％的标准光源下的补偿信息并存储。其中，所述基准模组在标准光源下的补偿信息可以存储在图像信号处理器中，也可以存储在其他存储介质中，具体存储位置不受限制。
在具体实施中，检测所述输入的图像的摄影环境条件后，可以先获取基准模组在标准光源下的阴影补偿信息，再根据所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息，获得所述相机模组在系列光源下镜头补偿目标为100％的第二阴影补偿信息。
在具体实施中，为了提高镜头阴影补偿的精度，可以通过比较所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息之间的差异，得到的所述第二阴影补偿信息。其中，所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息可以参照上述标定所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息的过程进行实施。在具体实施中，所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息可以预先存储在所述相机模组的OTP中，由所述相机模组的量产工具进行标定。
在具体实施中，根据所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息之间的差异，可以采用多种方法获得所述第二阴影补偿信息。例如，设所述相机模组及基准模组在同一标准光源下的阴影补偿信息分别为gain_random_std、gain_master_std，在计算所述第二阴影补偿信息gain_random时，可以先获取所述基准模组在系列光源下对应的阴影补偿信息gain_master，此时，可以所述第二阴影补偿信息gain_random＝gain_master*(gain_random_std/gain_master_std。
在具体实施中，为了降低成本，可以直接将与所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息作为所述第二阴影补偿信息，无须通过比较所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息之间的差异，来获得所述第二阴影补偿信息。
当接收到输入的偏好设置信息时，根据所输入的偏好设置信息，得到对应的目标阴影表。例如，当所输入的偏好设置信息中阴影补偿目标为pct时，可以基于球面函数模型s＝sqrt(1-r2*(1-pct*pct))，计算所述目标阴影信息。其中，r2为所输入的图像上任一像素点至光学中心的距离的平方，s为所述像素点对应的目标阴影信息。由于所述第二阴影补偿信息中包括对所输入的图像中阴影100％校正所对应的增益系数，所述目标阴影信息中包括将100％校正后的图像调整为保留一定阴影的增益系数，因此将所述第二阴影补偿信息及所述目标阴影信息中对应项相乘，即可得到所述第一阴影补偿信息。
需要说明的是，在具体实施中，所述第一阴影补偿信息、第二阴影补偿信息、所述基站模组在标准光源下的阴影补偿信息、所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息以及所述目标阴影信息，可以通过表格的形式呈现，具体表现形式不受限制。
步骤13，根据所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，估算适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息。
在具体实施中，获得所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息后，通过得到适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息。例如，可以先根据自动白平衡算法估算出所述输入图像摄影环境的光色温信息T，预设的系列光源对应色温为(T1,T2,…Tn)，其中，T1<T2<…<Tn。判断T对应的系列光源色温区间。以T对应的系列光源色温区间为[Tk，Tk+1]为例，Tk及Tk+1对应的第一阴影补偿信息分别为G(Tk)及G(Tk+1)，则适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息G(T)＝(G(Tk)*(Tk+1-T)+G(Tk+1)*(T-Tk))/(Tk+1-Tk)。
步骤14，根据所述适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，对所述输入的图像进行镜头阴影补偿，并输出补偿后的图像。
也就是根据所述适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，计算出对所述输入的图像中每个像素点的补偿系数，进而可以对每个像素点进行补偿校正。
由上述内容可知，本发明实施例中相机模组镜头阴影补偿方法，通过根据所输入的偏好设置信息得到目标阴影信息，再根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到所述第二阴影补偿信息，最后通过所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息进行合成得到用于镜头阴影补偿的第一阴影补偿信息，因此所述第一阴影补偿信息可以根据输入的偏好设置信息灵活地得到，可以更好地满足用户的需求。
为了使本领域技术人员更好地理解和实现本发明，以下分别对上述方法对应的装置进行详细描述。
本发明实施例一种相机模组镜头阴影补偿装置，下面参照图2对所述装置进行详细说明：
所述装置可以包括检测单元21，获取单元22，估算单元23以及补偿单元24。其中：
所述检测单元21，适于检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件。所述获取单元22，适于通过所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息，合成得到所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息。所述估算单元23，适于根据所述第一阴影补偿信息，估算适于所述相机模组在所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息。所述补偿单元24适于根据所述适于所述相机模组在所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，对所述输入的图像进行镜头阴影补偿，并输出补偿后的图像。
在本发明的实施例中，所述获取单元22可以包括：第一获取子单元221及第二获取子单元222。其中，所述第一获取子单元221适于根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到所述第二阴影补偿信息，所述第二阴影补偿信息的镜头补偿目标为100％。所述第二获取子单元222，适于根据所输入的偏好设置信息计算得到所述目标阴影信息，所述输入的偏好设置信息包括：所述相机模组的镜头阴影补偿目标值。
在本发明的一实施例中，所述第一获取子单元221适于通过比较所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息，得到所述第二阴影补偿信息，所述相机模组在标准光源下的阴影补偿表的镜头补偿目标为100％。
在本发明的另一实施例中，所述第一获取子单元221适于将所述基准模组在标准光源下的阴影补偿信息作为所述第二阴影补偿信息。
在具体实施中，所述获取单元22适于将所述第二阴影补偿信息及所述目标阴影信息中对应项的乘积作为所述第一阴影补偿信息。
需要说明的是，在具体实施中，所述相机模组的OTP中可以仅存储所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息，所述第一阴影补偿信息、第二阴影补偿信息、所述基站模组在标准光源下的阴影补偿信息以及所述目标阴影信息可以存储在图像信号处理器中，也可以存储在其他单独的存储介质中，由此不仅可以降低量产的成本，而且可以根据用户的需求灵活地获得对应的第一阴影补偿信息，更好地满足用户需求。
本发明实施例还提供了一种图像信号处理器，所述图像信号处理器可以包括上述实施例中所述的相机模组镜头阴影补偿装置。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种相机模组镜头阴影补偿方法，其特征在于，包括：
检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件；
获取所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，所述第一阴影补偿信息由所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息合成得到，其中：所述第二阴影补偿信息的镜头补偿目标为100％，且所述第二阴影补偿信息为根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到；所述目标阴影信息为根据所输入的偏好设置信息计算得到，且所述输入的偏好设置信息包括：所述相机模组的镜头阴影补偿目标值；当镜头阴影补偿目标为100％时，在均匀光照条件下，所拍摄的图像四周和图像中心的亮度相当；
根据所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，估算适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息；
根据所述适于所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，对所述输入的图像进行镜头阴影补偿，并输出补偿后的图像。
2.如权利要求1所述的相机模组镜头阴影补偿方法，其特征在于，所述第二阴影补偿信息为根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到，包括：
所述第二阴影补偿信息是通过比较所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到的，其中，所述相机模组在标准光源下的阴影补偿表的镜头补偿目标为100％，所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息对应的镜头阴影补偿目标为100％。
3.如权利要求1所述的相机模组镜头阴影补偿方法，其特征在于，所述第二阴影补偿信息为根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到，包括：
所述第二阴影补偿信息为所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息，所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息对应的镜头阴影补偿目标为100％。
4.如权利要求1-3任一项所述的相机模组镜头阴影补偿方法，其特征在于，所述第一阴影补偿信息为所述第二阴影补偿信息及所述目标阴影信息中对应项的乘积。
5.一种相机模组镜头阴影补偿装置，其特征在于，包括：
检测单元，适于检测从所述相机模组输入的图像的摄影环境条件；
获取单元，适于通过所述相机模组在系列光源下的第二阴影补偿信息及目标阴影信息，合成得到所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息；包括：第一获取子单元及第二获取子单元；所述第一获取子单元适于根据预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息得到所述第二阴影补偿信息，所述第二阴影补偿信息的镜头补偿目标为100％；所述第二获取子单元，适于根据所输入的偏好设置信息计算得到所述目标阴影信息，所述输入的偏好设置信息包括：所述相机模组的镜头阴影补偿目标值；当镜头阴影补偿目标为100％时，在均匀光照条件下，所拍摄的图像四周和图像中心的亮度相当；
估算单元，适于根据所述相机模组在系列光源下的第一阴影补偿信息，估算适于所述相机模组在所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息；
补偿单元，适于根据所述适于所述相机模组在所述输入的图像的摄影环境条件的阴影补偿信息，对所述输入的图像进行镜头阴影补偿，并输出补偿后的图像。
6.如权利要求5所述的相机模组镜头阴影补偿装置，其特征在于，所述第一获取子单元适于通过比较所述相机模组在标准光源下的阴影补偿信息与所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息，得到所述第二阴影补偿信息，所述相机模组在标准光源下的阴影补偿表的镜头补偿目标为100％，所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息对应的镜头阴影补偿目标为100％。
7.如权利要求5所述的相机模组镜头阴影补偿装置，其特征在于，所述第一获取子单元适于将所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息作为所述第二阴影补偿信息，所述预先存储的基准模组在标准光源下的阴影补偿信息对应的镜头阴影补偿目标为100％。
8.如权利要求5-7任一项所述的相机模组镜头阴影补偿装置，其特征在于，所述获取单元适于将所述第二阴影补偿信息及所述目标阴影信息中对应项的乘积作为所述第一阴影补偿信息。
9.一种图像信号处理器，其特征在于，包括权利要求5-8任一项所述的相机模组镜头阴影补偿装置。
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