CN109076155B - 用于对人的脸部进行照明的方法和光电子照明装置、相机和移动终端 - Google Patents

用于对人的脸部进行照明的方法和光电子照明装置、相机和移动终端 Download PDF

Info

Publication number
CN109076155B
CN109076155B CN201780016303.4A CN201780016303A CN109076155B CN 109076155 B CN109076155 B CN 109076155B CN 201780016303 A CN201780016303 A CN 201780016303A CN 109076155 B CN109076155 B CN 109076155B
Authority
CN
China
Prior art keywords
face
person
region
illumination
illuminating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201780016303.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109076155A (zh
Inventor
P.布里克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of CN109076155A publication Critical patent/CN109076155A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109076155B publication Critical patent/CN109076155B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/161—Detection; Localisation; Normalisation
    • G06V40/166—Detection; Localisation; Normalisation using acquisition arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/18—Eye characteristics, e.g. of the iris
    • G06V40/19—Sensors therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/11—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths for generating image signals from visible and infrared light wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/61—Control of cameras or camera modules based on recognised objects
    • H04N23/611—Control of cameras or camera modules based on recognised objects where the recognised objects include parts of the human body
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于对人的脸部进行照明的方法，包括以下步骤：记录描述所述脸部的所述人的第一图像，确定所描述的脸部中的眼睛区域，对所述人的脸部进行照明，其中以可以减少人的眼睛眩目的方式对与所确定的眼睛区域相对应的脸部的第一区域进行照明。本发明还涉及一种用于对人的脸部进行照明的光电子照明装置。本发明还涉及一种用于记录人的脸部的相机以及涉及一种移动终端。

Description

用于对人的脸部进行照明的方法和光电子照明装置、相机和 移动终端
技术领域
本发明涉及一种用于照射人的脸部的方法。本发明还涉及一种用于照射人的脸部的光电子照明装置。本发明还涉及一种用于记录人的脸部的相机。本发明还涉及一种移动终端。
本专利申请要求德国专利申请10 2016 104 383.4的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
背景技术
相机、蜂窝电话或摄像机的闪光灯经常会使被拍摄的人眩目。一个可能的原因是闪光灯的亮度过高。
例如，从已公开的专利申请DE 10 2014 101 896 A1中已知了一种像素化发射器。
发明内容
本发明的目的被认为是提供一种用于有效照射人的脸部的概念，其可以减少被拍摄的人的眼睛眩目。
该目的借助于独立权利要求的相应主题来实现。本发明的有利配置是各个从属权利要求的主题。
根据一个方面，提供了一种用于照射人的脸部的方法，包括以下步骤：
- 记录对所述人的脸部进行成像的第一图像，
- 确定成像的脸部中的眼睛区域，
- 照射所述人的脸部，以可以减少人的眼睛眩目的方式照射所述脸部的与所确定的眼睛区域相对应的第一区域。
根据另一方面，提供了一种用于照射人的脸部的光电子照明装置，包括：
- 用于记录对人的脸部进行成像的第一图像的记录仪器，
- 用于确定成像的脸部中的眼睛区域的处理仪器，和
- 用于照射所述人的脸部的光电子照射仪器，该照射仪器被配置为以可以减少所述人的眼睛眩目的方式照射所述脸部的与所确定的眼睛区域相对应的第一区域。
根据另一方面，提供了一种用于记录人的脸部的相机，包括：
- 用于记录人的脸部的图像的图像传感器，
- 用于将所述脸部成像到所述图像传感器上的物镜，和
- 用于照射人的脸部的光电子照明装置。
根据另一方面，提供了一种移动终端，特别是蜂窝电话，包括用于照射人的脸部的光电子照明装置或用于记录人的脸部的相机。
本发明基于以下发现：可以通过以可以减少人的眼睛眩目的方式照射人的眼睛区域来实现上述目的。为了精确地知道在脸部中需要对应地适配照射的位置，整个脸部上的照度的全局减小可能例如导致曝光不足，规定：通过首先记录人的脸部从而记录对脸部进行成像的人的第一图像来确定要被照射的眼睛区域。在该第一图像中，确定眼睛区域。存在于所记录的图像中的此眼睛区域对应于现实世界中的人的面部中的眼睛区域，即第一区域。因此，有利地可能以有效的方式以减少或甚至避免人的眼睛眩目的方式确定需要被照射的人的脸部中的位置。
尤其而言，以这种方式，实现了提供用于有效照射人的脸部的概念的技术优势。尤其而言，以这种方式实现了可以减少或甚至避免人的眼睛眩目的技术优势。
眼睛区域例如对应于两个瞳孔。瞳孔直径例如是8 mm，这取决于光照条件。因此，眼睛区域尤其包括脸部的两个子区域，每个子区域包括两个瞳孔中的一个。该子区域例如是包括瞳孔的圆，并且例如具有至多8 mm的直径。该子区域例如具有椭圆形状。
眼睛区域例如是圆形，其中心位于两个瞳孔之间并且其直径等于眼睛间距，例如20 cm。眼睛区域例如是包括两个瞳孔的椭圆。
通常，眼睛区域因此是包括两只眼睛的脸部区域。
根据一个实施例，记录人的对脸部进行成像的第一图像包括编辑包括人的环境的三维轮廓，在三维轮廓中确定眼睛区域。这意味着对环境进行三维扫描或采样以编辑三维轮廓。于是在这种情况下，三维轮廓对应于人的图像。然后分析三维轮廓以确定或检测眼睛区域。
因此，对应地，根据一个实施例规定：记录仪器被配置为编辑包括人的环境的三维轮廓，处理仪器被配置为确定三维轮廓中的眼睛区域。
在这里，尤其而言，环境意指照明装置的环境，尤其是相机的环境，尤其是移动终端的环境。
例如，环境是包括人的场景。场景尤其指的是三维空间中的一个或多个对象的布置。例如，对象是人。对象例如是动物。对象例如是物品。对象例如是无生命的三维体。对象例如是植物。对象例如是树。
三维轮廓的编辑也可以被称为环境的三维图片，其包括例如发射到环境中的激光脉冲的飞行时间测量。这意味着激光脉冲被发射到环境中，检测被环境反射的激光脉冲，确定传输时间和检测时间，在传输时间和检测时间的基础上确定激光脉冲的飞行时间。
在一个实施例中，规定：光电子照明装置包括用于发射激光脉冲的激光器。激光器例如是脉冲激光器。激光器例如是连续波激光器，于是在这种情况下提供用于在连续激光辐射的基础上生成激光脉冲的调制器。调制器包括例如斩波器和/或声光调制器。
在一个实施例中，规定：记录仪器具有针对激光脉冲的检测器。
在一个实施例中，规定：处理仪器被配置为通过使用激光器和检测器来执行激光脉冲的飞行时间测量，以便编辑环境的三维轮廓。
根据一个实施例，规定：以比脸部的第二区域更低的照度照射脸部的第一区域，该第二区域与第一区域不同。
尤其而言，以这种方式，实现了可以特别有效地减少甚至避免眩目的技术优势。因此，这尤其意味着与脸部的第二区域相比，人的眼睛区域（即第一区域）中的照度降低或减少。因此，对第一区域的照射不如第二区域强烈。照度的减少或降低有利地实现了可以减少或甚至避免人的眼睛眩目的效果。
为了避免眼睛眩目，例如，为照度所基于的亮度提供至多10000 cd/m2的值。
根据另一个实施例，规定：以光谱分布来照射第一区域，所述光谱分布的全局最大值位于这样的波长处：所述波长位于从535 nm至575 nm、尤其是从515 nm至590 nm、优选地从515 nm至595 nm的波长范围之外。全局最大值例如位于510 nm处。全局最大值例如位于在500 nm和520 nm之间的范围内。
尤其而言，以这种方式，实现了以位于眼睛的最大光谱灵敏度之外的波长照射人的眼睛的技术优势。此外，以这种方式，实现了如下技术优势：如果眼睛对照射的光谱分布不是非常敏感，则不一定必须降低针对眼睛区域的照度以减少或避免眩目。以这种方式，例如，可以避免脸部曝光不足，从而可以避免脸部曝光不足的记录。
在一个实施例中，规定：具有多个可单独驱动的发光像素的像素化发射器用于所述照射，以可以减少照射所述第一区域的所述发光像素对人的眼睛眩目的方式驱动照射第一区域的发光像素。
尤其而言，以这种方式，实现了可以以使得可以减少人的眼睛的眩目的方式执行对人的脸部的有效照射的技术优势。这是因为由于提供了可单独驱动的发光像素，可以对应地有效照射第一区域。因此，这意味着照射第一区域的那些发光像素被对应地驱动，使得例如它们以比脸部的第二区域更低的照度照射第一区域。因此，相对于借助于照射第二区域的那些发光像素发射的光的光强度，借助于照射第一区域的发光像素发射的光的强度较低。
因此，像素化发射器包括多个发光像素，这些发光像素可以被单独驱动，即尤其是被彼此独立地驱动。
像素也可以被称为图像点。
发光像素尤其包括pn结。当将电压施加到这样的pn结时，pn结发光。
因此，这意味着发光像素具有例如多个半导体层，该多个半导体层包括n掺杂半导体层和p掺杂半导体层。在最简单的情况下，提供一个n掺杂半导体层和一个p掺杂半导体层。
例如，发光像素包括共同的n掺杂半导体层和相应的它们自己的p掺杂半导体层。
在一个实施例中，像素化发射器包括具有主延伸平面的半导体层序列，该半导体层序列包括以下：
n导通（即，尤其是n掺杂）半导体层，其形成为单件，
活跃区，和
P导通（即，尤其是p掺杂）半导体层，其被细分为多个彼此横向间隔开的区域，每个区域与n导通半导体层一起形成精确的一个图像点（即，精确的一个像素），和
n接触层，其被构造为导电的并且其底面邻接n导通半导体层的顶面，
p接触层，其被构造为导电的并且其底面邻接p导通半导体层的顶面，和
第三绝缘层，其被构造为电绝缘的，并且例如基本上横向于半导体层序列的主延伸方向或横向地延伸，
第三绝缘层被布置在p导通半导体层和n接触层之间，并且直接邻接n接触层的所有侧面和p导通半导体层的所有侧面，
n接触层被连续地形成，并且例如以帧的方式包围图像点（即像素），和
n导通半导体层的顶面在图像点（即像素）的区域中与n导通半导体层的底面的距离大于在n接触层的区域中与n导通半导体层的底面的距离。
在像素化发射器的一个实施例中，规定：在所有横向侧面上由第三绝缘层包围图像点（即像素）。
根据一个实施例，像素化发射器被配置为发光二极管芯片。
根据一个实施例，规定：至少一些发光像素被配置为发射不同波长的光。
尤其而言，以这种方式，实现了可以以预定的光谱强度分布照射人的脸部、尤其是第一区域或第二区域的技术优势。例如，使用以下光谱分布，其全局最大值位于如下波长处：所述波长位于从535 nm至575 nm、尤其是从515 nm至590 nm、优选地从515 nm至595 nm的波长范围之外。
例如，像素被配置为发射不同波长的光意味着像素包括不同的转换器层或转换器材料。例如，发射不同波长的像素具有不同配置的半导体层。例如，半导体层在其层厚度和/或半导体材料方面不同。
在另一个实施例中，规定：将借助于背光来被照射的液晶显示器用于所述照射，以可以减少发光液晶显示器对人的眼睛眩目的方式驱动液晶显示器。
尤其而言，以这种方式，实现了可以以使得可以减少人的眼睛眩目的方式有效地执行照射的技术优势。这是因为以这种方式，可以有意且有效地调暗或变暗液晶显示器的那些否则将照射人的眼睛的区域。因此，这意味着液晶显示器局部或逐像素地变暗。因此，这尤其意味着液晶显示器的光学透明度局部降低。
根据一个实施例，规定：光学成像系统被布置在与照射相对应的照射光的光路中，借助于光学成像系统将照射光成像到人的脸部上，以使得成像的照射光的局部最小值位于第一区域中。
尤其而言，以这种方式，实现了可以对应地有效地照射脸部的第一区域从而可以减少人的眼睛眩目的技术优势。
在另一个实施例中，规定：成像系统包括以下光学元件中的一个或多个：变焦物镜，用于调节不同焦距的液体透镜。液体透镜例如基于电润湿的原理。在电润湿中，尤其使用以下事实：可以借助于电压来调节一种液体相对于另外一种液体和/或相对于基板的润湿角，从而借助于调节润湿角来调节，可以调节透镜的特定焦距和/或可以倾斜或移位透镜的光轴。借助于光轴的倾斜所实现的效果例如是：可以倾斜或移位成像，使得可以在成像平面中移位照射光的局部最小值。这意味着这有利地使得可能在成像平面中的特定位置处对照射光的局部最小值进行成像。
尤其而言，以这种方式，实现了可以有效地调节不同焦距从而借助于此可以将照射光有效地成像到人的脸部上的技术优势。
在另一个实施例中，规定：第一图像的记录包括借助于UV光和/或IR光照射脸部。
尤其而言，以这种方式，实现了可以有效地记录第一图像的技术优势。人眼通常在UV范围或红外范围内不是非常敏感，结果是借助于UV光和/或IR光照射脸部不会引起眼睛眩目。另一方面，相机的图像传感器在UV范围或IR范围内通常比人眼更敏感，结果是图像传感器可以有效地记录图像。例如，通过借助UV光和/或IR光照射脸部使得脸部的有效聚焦成为可能，结果是可以记录清晰的第一图像。
用于照射人的脸部的光电子照明装置的技术功能性类似地从用于照射人的脸部的方法的对应技术功能性中找到，反之亦然。因此，这尤其意味着方法特征对应地从光电子照明装置的装置特征中导出，反之亦然。
根据一个实施例，规定：照射仪器被配置为以比脸部的第二区域更低的照度来照射脸部的第一区域，其中所述第二区域与所述第一区域不同。
在另一个实施例中，规定：所述照射仪器被配置为以光谱分布来照射第一区域，所述光谱分布的全局最大值位于这样的波长处：所述波长位于从535 nm至575 nm、尤其是从515 nm至590 nm、优选地从515 nm至595 nm的波长范围之外。
根据另一个实施例，规定：照射仪器包括具有多个可单独驱动的发光像素的像素化发射器，以及用于单独驱动发光像素的驱动仪器，所述驱动仪器被配置为以可以减少照射所述第一区域的发光像素对人的眼睛眩目的方式驱动照射第一区域的发光像素。
在另一个实施例中，规定：照射仪器包括可以借助于背光来被照射的液晶显示器以及用于驱动液晶显示器的驱动仪器，所述驱动仪器被配置为以可以减少借助于背光而被照射的液晶显示器对人的眼睛眩目的方式驱动液晶显示器。
在一个实施例中，提供了一种用于单独驱动像素化发射器的发光像素和/或用于驱动液晶显示器的驱动仪器。
根据另一个实施例，规定：将光学成像系统布置在与照射相对应的照射光的光路中，该成像系统被配置为以使得成像的照射光的局部最小值位于所述第一区域中的方式将所述照射光成像到所述人的脸部上。
根据另一个实施例，规定：所述成像系统包括以下光学元件中的一个或多个：变焦物镜，用于调节不同焦距的液体透镜。
在一个实施例中，规定：所述图像传感器由所述记录仪器包括。因此，这尤其意味着使用相机的图像传感器以便记录人的对脸部进行成像的第一图像。
根据一个实施例，照射仪器包括一个或多个光电子半导体芯片。半导体芯片例如被配置为发光二极管芯片。
措辞“分别”尤其包括措辞“和/或”。
根据一个实施例，规定：所述照射仪器被配置为闪光灯。
在一个实施例中，提供两个像素化源（例如，两个像素化发射器或两个具有它们自己的背光或共同背光的液晶显示器，或一个像素化发射器和一个液晶显示器），它们例如具有不同的光谱，例如，在这种情况下，在一个或多个相机记录中同时地或者例如顺序地执行两个光源的照射。
尤其而言，在本发明的上下文中的液晶显示器被细分为可以被单独驱动的像素，以便调节各个像素的光学透明度。
附图说明
结合以下对示例性实施例的描述，本发明的上述属性、特征和优点以及实现它们的方式将变得更加清楚和易于理解，将结合附图对示例性实施例进行更详细的解释，其中
图1示出了用于照射人的脸部的方法的流程图，
图2示出了用于照射人的脸部的光电子照明装置，
图3示出了用于记录人的脸部的相机，
图4示出了移动终端，
图5示出了光电子半导体芯片，其照射光借助于光学成像系统来予以成像，
图6示出了图5的光电子半导体芯片，其照射光借助于图5的光学成像系统来予以成像，其与根据图5的照度分布相比具有不同的照度分布，
图7示出了像素化发射器，
图8示出了液晶显示器，
图9示出了在第一图像中确定的眼睛区域，
图10示出了针对眼睛区域的适应照射，
图11示出了作为波长函数的相机灵敏度的图形轮廓，和
图12示出了光谱眼睛灵敏度的图形轮廓。
在下文中，相同的参考标号可以被用于相同的特征。
具体实施方式
图1示出了用于照射人的脸部的方法的流程图。
该方法包括以下步骤：
- 记录101人的对脸部进行成像的第一图像，
- 确定103成像的脸部中的眼睛区域，
- 照射105人的脸部，以可以减少人的眼睛眩目的方式照射107脸部的与所确定的眼睛区域相对应的第一区域。
例如，规定：借助于相机的图像传感器记录第一图像。处理仪器确定例如在第一图像中成像的脸部中的眼睛区域。
尤其而言，脸部的眼睛区域可以借助于本身已知的模式识别方法来予以确定。
例如，规定：使用照射仪器以便照射人的脸部。照射仪器包括例如像素化发射器。像素化发射器尤其具有多个发光像素，这些像素是被单独驱动的。例如，规定：提供驱动仪器以单独地驱动发光像素。
驱动仪器驱动例如发光像素，这些发光像素以这样的方式照射与所确定的眼睛区域相对应的第一区域：与照射与第一区域不同的脸部的第二区域的发光像素相比，它们以较低照度照射第一区域。
因此，这尤其意味着局部地—即在第一区域中—使用比针对脸部的其余部分更低的照度。
以这种方式有利地实现的效果尤其是可以有效地减少或甚至避免人的眼睛眩目。
尤其而言，规定：用具有如下光谱分布的照射光照射第一区域，所述光谱分布的全局最大值位于如下波长处：所述波长位于从535 nm至575 nm，尤其是从515 nm至590 nm，优选地从515 nm至595 nm的波长范围之外。
因为人眼在从535至575 nm的波长范围内特别敏感，所以使用其全局最大值位于人眼特别敏感的范围之外的光谱分布有效地防止了眼睛眩目。
图2示出了用于照射人的脸部的光电子照明装置201。
光电子照明装置201包括记录仪器203，用于记录人的第一图像，所述第一图像是对脸部进行成像。记录仪器203包括例如相机的图像传感器。因此，这意味着使用相机的图像传感器以便记录人的第一图像。
闪光装置201此外还包括用于确定成像面部中的眼睛区域的处理仪器205。例如，处理仪器205包括处理器。可以借助于本身已知的模式识别算法来有效地确定或识别或检测人的脸部中的眼睛区域。这对于本领域技术人员而言本身是已知的，因此将在此避免进一步的解释。
光电子照明装置201此外还包括用于照射人的脸部的光电子照射仪器207。照射仪器207被配置为以使得可以减少人的眼睛眩目的方式照射脸部的与所确定的眼睛区域相对应的第一区域。
例如，照射仪器207包括像素化发射器。例如，照射仪器207包括光学成像系统，其例如包括变焦物镜和/或液体透镜。通过这种光学元件，有利地以有效的方式使得能够调节照射光的预定照度分布。因此，这意味着例如可以使用发射固定照度分布的光电子半导体芯片（例如发光二极管芯片）作为光源。然而，照度分布可以以这样的方式通过光学成像系统得到有效地调整：成像的照射光的局部最小值落在第一区域。
在本发明的上下文中的光电子半导体芯片例如是发光二极管芯片。
图3示出了用于记录人的脸部的相机301。
相机301包括用于记录人的脸部的图像的图像传感器303。相机301此外还包括用于将脸部成像到图像传感器303上的物镜305。
相机301此外还包括图2的光电子照明装置201。为了清楚起见，在图3中未示出各个元件203、205、207。
闪光装置201尤其使用图像传感器303以便记录人的脸部的图像。
图4示出了移动终端401。移动终端401例如是蜂窝电话。
移动终端401包括例如根据本发明一个实施例的光电子照明装置（未示出）。移动终端401包括例如根据本发明的一个实施例的相机（未示出）。
图5示出了光电子半导体芯片501，其发射照射光511。借助于光学成像系统503将照射光511成像到图像平面505中。为了说明，将图像平面505细分为具有网格单元507的网格。通过光学成像系统503，有利地使得能够以这样的方式对照射光511成像：成像的照射光具有局部最小值。局部最小值在图5中由灰化的网格单元509象征性地表示。因此，这意味着成像的照射光511的局部最小值位于具有参考标号509的网格单元中。
因此，这意味着为了避免或减少眼睛的眩目，图像平面505位于要被拍摄的人的脸部中，网格单元509位于人的眼睛区域（第一区域）中。
为了确定人的眼睛区域的精确位置，规定：最初记录人的脸部的第一图像。这例如借助于相机的图像传感器来实现。
在被记录的第一图像中，确定或检测人的眼睛区域。这例如借助于处理仪器来实现。对于该确定或检测，处理仪器使用例如本身已知的模式识别算法。
随后，例如，以这样的方式调节预定的照度分布：该照度分布具有局部最小值，该局部最小值位于人的脸部的对应于被记录的脸部中的眼睛区域的区域中,该区域即第一区域。该照度分布例如借助于光学成像系统503来予以调节。
光学成像系统503包括例如变焦物镜，即尤其是变焦光学器件，以及一个或多个液体透镜，即尤其是液体光学器件。
例如，规定：光学成像系统具有一个或多个固定焦距物镜，可以借助于调节单元以这样的方式在光路中对该一个或多个固定焦距物镜进行移位：可以产生不同的照度分布。
例如，光学成像系统503包括光学元件，该光学元件预定义了具有局部最小值的固定照度分布。在该实施例中，光学成像系统503还另外包括调节单元，该调节单元可以以这样的方式使该光学元件在光学路径中移位：带来光学最小值的位移，从而可以实现局部最小值位于被拍摄的人的眼睛区域中的结果。
图6以与图5相同的布置示出了相同的元件，尽管在这种情况下存在不同之处：局部最小值509位于图像平面505中的与图5中不同的位置处。
图7示出了具有多个发光像素703的像素化发射器701。根据一个实施例，发光像素是pn结。
可以单独地驱动发光像素703。规定：例如，一些发光像素以比其余发光像素更低的工作电流进行操作。因此，这些发光像素发出强度低于其余发光像素的光。这种发光像素703因此不那么明亮地发光，其在这里以灰色加以象征性地表示并且具有参考标号705。
因此，发光发射器701提供具有预定照度分布的照射光511，其由于不太明亮地发光的发光像素705而具有局部最小值。借助于光学成像系统503，将照射光511成像到图像平面505中。然后，将不太明亮地发光的发光像素705对应地成像到具有参考标号509的网格单元中。
图8示出了液晶显示器803，其借助于背光801予以照射。将液晶显示器803细分为像素805。像素805可以被单独地驱动，以便为每个像素805调节特定的光学透明度。例如，规定：两个像素805具有较低的光学透明度，即变暗。这些变暗的像素用灰色表示，并被提供有参考标号807。
因此，液晶显示器803因而将发射照射光511，由于发暗的像素807，照射光511具有拥有局部最小值的照度分布。
借助于光学成像系统503将照射光511成像到图像平面505中。对应地，然后将变暗的像素807成像到网格单元509中。
图9示出了人的脸部905的第一记录图像901。被记录的图像901对应于相机的相机域，借助于该相机域已经记录了图像901。
在人的脸部中，已经确定或检测到眼睛区域903。
图10示出了现实世界中的记录区域1001，其对应于图9的第一图像901。记录区域1001包括要被拍摄的人的真实脸部1005，该真实脸部1005对应于成像的脸部905。与所确定的眼睛区域903相对应的第一区域由参考标号1003表示。
第一区域1003例如用与记录区域1001的剩余区域相比具有减小的光强度的照射光来予以照射。
因此，这意味着在第一区域1003的位置处记录区域被照射得不如该记录区域的其余部分明亮。例如，规定：用具有如下光谱分布的照射光照射第一区域1003，所述光谱分布的全局最大值位于如下波长处：所述波长位于从535 nm至575 nm，尤其是515 nm至590 nm，优选地从515 nm至595 nm的波长范围之外。
图11示出了正常光谱值函数的图形轮廓和作为波长函数的相机传感器的量子效率。
参考标号1101指示横坐标，其指定以纳米为单位的波长。
参考标号1105指示纵坐标，其指定任意单位的相机灵敏度。相机灵敏度尤其基于图像传感器的灵敏度、基于可选地存在于光路中的滤光器以及基于所使用的光学器件。
参考标号1113指示针对红光的相机灵敏度的图形轮廓。参考标号1115指示针对绿光的相机灵敏度的图形轮廓。参考标号1117指示针对蓝光的相机灵敏度的图形轮廓。
红色、绿色和蓝色意味着RGB颜色空间意义上的红色、绿色和蓝色。
图12示出了人眼的光谱眼睛灵敏度的图形轮廓。
参考标号1201指示横坐标，其指定以纳米为单位的波长。参考标号1203指示纵坐标，其指定以lm/W为单位的眼睛灵敏度。参考标号1205指示眼睛灵敏度的图形轮廓。
可以清楚地看出，眼睛灵敏度1205在约555 nm处具有最大值。当对于意欲照射人的眼睛的照射光使用其全局最大值位于535 nm至575、尤其是515 nm至590 nm、优选是515nm至595 nm之外的光谱分布时，这有效地防止了借助于照射光使人眼眩目。
总之，本发明提供了一种有效的概念，其可以有效地应对和解决相机、蜂窝电话或摄像机的闪光灯经常引起被拍摄的人的眩目的问题。通常，眩目的原因是闪光灯的亮度过高。
根据本发明的概念尤其基于在被拍摄的一个或多个人的眼睛区域中减少照度。
例如，根据一个实施例，规定：确定要被拍摄的人的眼睛区域。尤其而言，这通过最初记录的人的脸部的第一图像来实现，在第一图像中检测或确定眼睛区域。
第一图像也可以被称为预图像。例如，根据一个实施例，规定：在环境光下记录第一图像。例如，规定：在IR光和/或UV光下记录第一图像。例如，规定：以降低的照度照射第一图像。
然后，尤其而言，执行所记录的预图像的图像分析以便检测眼睛区域。
于是根据一个实施例，规定：在通常优化的照射下，在优化的闪光灯下记录要被拍摄的一个或多个人的图像的记录。例如，规定：通过对像素化源（像素化发射器）和/或对应的光学器件（光学成像系统）进行成像来执行照度的局部减少。例如，规定：执行闪光灯光谱、通常是照射光的光谱分布的局部修改。例如，规定：执行闪光灯光谱、通常是照射光的光谱分布的全局适配。
例如，规定：与所执行的优化或适配相关地执行在优化的闪光灯下记录的图像的计算机校正。
尤其而言，对于眼睛区域，提供了照射光谱的修改。尤其而言，这远离在555 nm 至例如510 nm处的最大眼睛灵敏度。这是可能的，尤其是因为通常场景的光谱反射率被狭窄地限制在眼睛区域中。眼睛区域中的光谱反射率例如由皮肤颜色、头发颜色和眼睛颜色的对应反射率组成。
此外，通常对于显色而言精确的光谱是不重要的，而在特定波长间隔中相加的光谱功率是重要得多的。
尤其而言，光谱的修改也是可能的，因为眼睛区域中的颜色印象可以例如从相邻区域中的颜色印象部分地外推。
如上所述，光谱的修改是有利的，尤其是因为提供高检测器信号的光谱分量现在位于眼睛灵敏度的最大值之外。
一种可能的实现例如是两个像素化源（例如两个像素化发射器，或两个液晶显示器，或一个像素化发射器和一个液晶显示器）的组合，它们具有不同的光谱，在这种情况下在一个或多个相机记录中同时或顺序地执行两个源的照射。
根据一个实施例，以可以实现高检测器信号、即高RGB值的方式优化照射光的光谱分布，但是同时照度保持为低或者闪光灯模块的亮度为低。
照射光的光谱将在下面用EE (λ)表示。照度将在下面表示为EV。
以下适用：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
照度Ev=∫V(λ)EE(λ)dλ
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示环境光的照度（“amb”代表“环境”）。
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示照射仪器的照度（“flash”代表“闪光灯”）。
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示环境的对象的光谱反射率。
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示针对红色、绿色和蓝色光的相机灵敏度，例如在图11中以示例的方式示出的。
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示红色、绿色和蓝色光的原始相机信号。原始相机信号可以例如以从0到255的比特值存在。
因此根据本发明，寻求RGB为高值，同时EV为低值。尤其而言，照射光的绿色峰值，即光谱分布的全局最大值，位于从535 nm至575 nm的波长范围之外。
尽管已经通过优选实施例更详细地图示和描述了本发明，但是本发明并不以这种方式受到所公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以从中得出其他变型，而不脱离本发明的保护范围。
参考标号列表
101 记录
103 确定
105 照射
107 照射
201 光电子照明装置
203 记录仪器
205 处理仪器
207 光电子照射仪器
301 相机
303 图像传感器
305 物镜
401 移动终端
501 光电子半导体芯片
503 光学成像系统
505 图像平面
507 网格单元
509 不太明亮地照射的网格单元
511 照射灯
701 像素化发射器
703 发光像素
705 照度降低的发光像素
801 背光
803 液晶显示器
805 液晶显示器的像素
807 液晶显示器的发暗的像素
901 第一图像
903 眼睛区域
905 成像的脸部
1001 与第一图像901相对应的记录区域
1003 第一区域
1005 真实脸部
1101 横坐标
1105 纵坐标
1113 至1117 曲线轮廓
1201 横坐标
1203 纵坐标
1205 眼睛敏感度的图形轮廓

Claims (20)

1.一种用于照射人的脸部（1005）的方法，包括以下步骤：
- 记录（101）对所述人的脸部（1005）进行成像的第一图像（901），
- 确定（103）成像的脸部（905）中的眼睛区域（903），
- 照射（105）所述人的脸部（1005），以能够减少所述人的眼睛眩目的方式照射（107）所述脸部（1005）的与所确定的眼睛区域（903）相对应的第一区域（1003），其中第一区域（1003）用光谱分布进行照射，该光谱分布的全局最大值位于波长从535 nm至575 nm的波长范围之外，其中以这样的方式优化照射光的光谱分布，使得尽管同时保持低的照射或低的闪光灯模块的亮度，但仍实现了高的检测器信号，其中第一区域（1003）的照射是可见范围内的照射。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，以比所述脸部（1005）的第二区域更低的照度照射所述脸部（1005）的所述第一区域（1003），所述第二区域与所述第一区域（1003）不同。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，以光谱分布照射所述第一区域（1003），所述光谱分布的全局最大值位于以下波长处：所述波长位于从515 nm至590 nm的波长范围之外。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，具有多个可单独驱动的发光像素（703）的像素化发射器（701）用于所述照射，以能够减少照射所述第一区域（1003）的所述发光像素（703）对所述人的眼睛眩目的方式驱动照射所述第一区域（1003）的发光像素（703）。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，借助于背光（801）予以照射的液晶显示器（803）用于所述照射，以能够减少所述液晶显示器（803）对所述人的眼睛眩目的方式驱动所述液晶显示器（803）。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将光学成像系统（503）布置在与所述照射相对应的照射光的光路中，借助于所述光学成像系统（503）以使得成像的照射光的局部最小值位于所述第一区域（1003）中的方式将所述照射光成像到所述人的脸部（1005）上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述成像系统（503）包括以下光学元件中的一个或多个：变焦物镜，用于调节不同焦距的液体透镜。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，记录所述第一图像（901）包括借助于UV光和/或IR光照射所述脸部（1005）。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，记录所述人的对所述脸部（1005）成像的所述第一图像（901）包括对包括所述人的环境的三维轮廓进行编辑，在所述三维轮廓中确定所述眼睛区域（903）。
10.一种用于照射人的脸部（1005）的光电子照明装置（201），包括：
- 用于记录所述人的对所述脸部（1005）成像的第一图像（901）的记录仪器（203），
-用于确定成像的脸部（905）中的眼睛区域（903）的处理仪器（205），和
- 用于照射所述人的脸部（1005）的光电子照射仪器（207），所述照射仪器（207）被配置为以能够减少所述人的眼睛眩目的方式照射所述脸部（1005）的与所确定的眼睛区域（903）相对应的第一区域（1003），并且使得第一区域（1003）的照射是可见范围内的照射，其中所述照射仪器（207）被配置为用光谱分布对第一区域（1003）进行照射，该光谱分布的全局最大值位于波长从535 nm至575 nm的波长范围之外，其中所述照射仪器（207）被配置为控制照射光的光谱分布，使得尽管同时保持低的照射或低的闪光灯模块的亮度，但仍实现了高的检测器信号。
11.根据权利要求10所述的光电子照明装置（201），其中，所述照射仪器（207）被配置为以比所述脸部（1005）的第二区域更低的照度照射所述脸部（1005）的所述第一区域（1003），所述第二区域与所述第一区域（1003）不同。
12.根据权利要求10所述的光电子照明装置（201），其中，所述照射仪器（207）被配置为以光谱分布照射所述第一区域（1003），所述光谱分布的全局最大值位于以下波长处：所述波长位于从515 nm至590 nm的波长范围之外。
13.根据权利要求10所述的光电子照明装置（201），其中，所述照射仪器（207）包括具有多个可单独驱动的发光像素（703）的像素化发射器（701）和用于单独驱动所述发光像素（703）的驱动仪器，所述驱动仪器被配置为以能够减少照射所述第一区域（1003）的发光像素（703）对所述人的眼睛眩目的方式驱动照射所述第一区域（1003）的发光像素（703）。
14.根据权利要求10所述的光电子照明装置（201），其中，所述照射仪器（207）包括能够借助于背光（801）来予以照射的液晶显示器（803）和用于驱动所述液晶显示器（803）的驱动仪器，所述驱动仪器被配置为以能够减少借助于所述背光（801）照射的所述液晶显示器（803）对所述人的眼睛眩目的方式驱动所述液晶显示器（803）。
15.根据权利要求10所述的光电子照明装置（201），其中，光学成像系统（503）被布置在与所述照射相对应的照射光的光路中，所述成像系统（503）被配置为以使得成像的照射光的局部最小值位于所述第一区域（1003）中的方式将所述照射光成像到所述人的脸部（1005）上。
16.根据权利要求15所述的光电子照明装置（201），其中，所述成像系统（503）包括以下光学元件中的一个或多个：变焦物镜，用于调节不同焦距的液体透镜。
17.根据权利要求10所述的光电子照明装置（201），其中，所述照射仪器（207）被配置为借助于UV光和/或IR光照射所述人的脸部（1005），使得能够在UV光和/或IR光下记录所述第一图像（901）。
18.根据权利要求10所述的光电子照明装置（201），其中，所述记录仪器（203）被配置为编辑包括所述人的环境的三维轮廓，所述处理仪器（205）被配置为在所述三维轮廓中确定所述眼睛区域（903）。
19.一种用于记录人的脸部（1005）的相机（301），包括：
- 用于记录人的脸部（1005）的图像（901）的图像传感器（303），
- 用于将所述脸部（1005）成像到所述图像传感器（303）上的物镜（305），和
- 根据权利要求10至18中任一项所述的光电子照明装置（201）。
20.一种移动终端（401），包括根据权利要求10至18中任一项所述的光电子照明装置（201）或根据权利要求19所述的相机（301）。
CN201780016303.4A 2016-03-10 2017-03-09 用于对人的脸部进行照明的方法和光电子照明装置、相机和移动终端 Expired - Fee Related CN109076155B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016104383.4A DE102016104383A1 (de) 2016-03-10 2016-03-10 Verfahren und optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person sowie Kamera und mobiles Endgerät
DE102016104383.4 2016-03-10
PCT/EP2017/055597 WO2017153544A1 (de) 2016-03-10 2017-03-09 Verfahren und optoelektronische leuchtvorrichtung zum beleuchten eines gesichts einer person sowie kamera und mobiles endgerät

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109076155A CN109076155A (zh) 2018-12-21
CN109076155B true CN109076155B (zh) 2021-02-09

Family

ID=58265971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780016303.4A Expired - Fee Related CN109076155B (zh) 2016-03-10 2017-03-09 用于对人的脸部进行照明的方法和光电子照明装置、相机和移动终端

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10904450B2 (zh)
CN (1) CN109076155B (zh)
DE (2) DE102016104383A1 (zh)
WO (1) WO2017153544A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10600213B2 (en) * 2016-02-27 2020-03-24 Focal Sharp, Inc. Method and apparatus for color-preserving spectrum reshape
TWI608735B (zh) * 2017-03-13 2017-12-11 晶睿通訊股份有限公司 影像擷取裝置及亮度調整方法
DE102018200797A1 (de) * 2018-01-18 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren für den Betrieb einer Beleuchtungseinrichtung bzw. einer Kameravorrichtung, Steuereinrichtung und Kameravorrichtung
CN110674718B (zh) * 2019-09-17 2023-04-18 维沃移动通信有限公司 一种人脸识别方法及电子设备
CN115412677B (zh) * 2021-05-27 2023-07-25 上海三思电子工程有限公司 灯具光谱确定、获取方法及相关设备和介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102472950A (zh) * 2009-07-02 2012-05-23 松下电器产业株式会社 摄像装置以及搭载了该摄像装置的便携式电话机
CN102576790A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 光电子部件
CN105242484A (zh) * 2009-09-30 2016-01-13 欧司朗光电半导体有限公司 用于摄影机的照明装置以及用于使其工作的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002031833A (ja) 2000-07-17 2002-01-31 Nikon Corp カメラおよび閃光発光装置
AU2003220950A1 (en) * 2003-03-28 2004-10-25 Fujitsu Limited Imager and personal idenfification system
DE102005021808B4 (de) * 2005-05-04 2010-02-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum Ausleuchten eines Objektes
JP4519708B2 (ja) * 2005-05-11 2010-08-04 富士フイルム株式会社 撮影装置および方法並びにプログラム
JP4115467B2 (ja) * 2005-06-01 2008-07-09 富士フイルム株式会社 撮影装置
US8102465B2 (en) * 2006-11-07 2012-01-24 Fujifilm Corporation Photographing apparatus and photographing method for photographing an image by controlling light irradiation on a subject
US7869705B2 (en) * 2008-01-21 2011-01-11 Microsoft Corporation Lighting array control
JP2012213047A (ja) 2011-03-31 2012-11-01 Ricoh Co Ltd 撮像装置、その撮像制御方法および撮像装置の撮像制御プログラム
EP2551636A1 (de) * 2011-07-25 2013-01-30 Leica Geosystems AG Berührungslos bedienbare Vermessungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine solche
US9086610B2 (en) * 2012-02-03 2015-07-21 Glow Enterprises, Llc Illumination device
US9525811B2 (en) * 2013-07-01 2016-12-20 Qualcomm Incorporated Display device configured as an illumination source
DE102014101869A1 (de) 2014-02-14 2015-08-20 Scambia Holdings Cyprus Ltd. Kupplungseinheit
DE102014101896A1 (de) 2014-02-14 2015-08-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils sowie optoelektronisches Halbleiterbauteil

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102472950A (zh) * 2009-07-02 2012-05-23 松下电器产业株式会社 摄像装置以及搭载了该摄像装置的便携式电话机
CN102576790A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 光电子部件
CN105242484A (zh) * 2009-09-30 2016-01-13 欧司朗光电半导体有限公司 用于摄影机的照明装置以及用于使其工作的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190098194A1 (en) 2019-03-28
WO2017153544A1 (de) 2017-09-14
DE112017001224A5 (de) 2018-12-20
CN109076155A (zh) 2018-12-21
DE102016104383A1 (de) 2017-09-14
US10904450B2 (en) 2021-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109076155B (zh) 用于对人的脸部进行照明的方法和光电子照明装置、相机和移动终端
JP7341202B2 (ja) 適応光源
US10924686B2 (en) Optoelectronic lighting device, method of illuminating a scene, camera and mobile terminal
KR101350214B1 (ko) 비접촉식 발광다이오드 검사장치와 이를 이용한 검사방법
US20120274838A1 (en) Illumination and image capture
KR20190089909A (ko) 발광 디바이스 및 조명 디바이스
JP2009090844A (ja) 照明装置
WO2014087301A1 (en) Illumination array with adapted distribution of radiation
US11418730B2 (en) Use of IR pre-flash for RGB camera's automatic algorithms
US20200026316A1 (en) Imaging apparatus, imaging system, and imaging method
KR102258568B1 (ko) 비네팅에 대한 보상
KR960014969B1 (ko) 현미경
US20230137419A1 (en) High intensity illumination systems and methods of use thereof
TWI519153B (zh) 影像擷取系統及方法
JP2023092060A (ja) 投影装置、投影システム、投影補正方法及びプログラム
JP2003332730A (ja) 半田外観検査装置および半田外観検査方法
CN114630022A (zh) 图像系统中的空间映射照明
JP2007158647A (ja) 撮像装置および撮像方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210209

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee