闪光灯补光的处理方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种闪光灯补光的处理方法和设备，所述处理方法包括：拍摄步骤，使用一个或多个成像装置针对一个场景取得不同视角的多幅源图像，所述源图像分别取闪光灯开启与闭合状态两组；匹配步骤，对所述源图像进行匹配，得到所述源图像上的点的偏移信息；深度计算步骤，利用所述偏移信息计算所述场景的深度信息；以及图像处理步骤，利用所述场景的深度信息对所述场景取得的图像做效果处理。利用多摄像头、双摄像头或单摄像头多次成像技术对图像内场景计算深度，并将深度信息作为参数，对图像的闪光灯补光的处理方法，能够实现对闪光灯补光效果的优化处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理的领域，尤其涉及一种利用多摄像头、双摄像头或单摄像头 多次成像技术对图像内场景计算深度，并将深度信息作为参数，对图像的闪光灯补光的处 理方法。本专利技术还涉及实施这种方法的设备。
技术介绍
在成像技术中，当所拍摄的物体或景象处于弱光源的情况下，拍摄的影像明显亮 度不够而色彩暗淡，甚至影像模糊等。为解决此问题就要采用一定的方法对所拍摄的景物 进行补光。目前常用的补光方法是给成像设备配置闪光灯，通过控制传感器采像频率与闪 光灯的闪光频率使两者一致来达到增强被拍摄景物亮度。该方法使用方便，但是闪光灯补 光有其技术本身的缺陷。 闪光灯的光源状态，介绍如下： 一、光源形态 1.点光源：光源远远小于物体，或者光源远离物体，物体表面照度满足平方反比 定律； 2.面光源：如果光束辐射的很远，宽度却没有明显的增加，这些光线的运行互相 平行，物体表面照度与物体到光源的距离无关； 3.分布式光源：需要计算光源外表面各点产生的光照，如日光灯； 4.环境光：无空间和方向特征； 便携设备自带的闪光灯，相对于场景而言，接近于点光源。 二、点光源特点 点光源符合光照度平方反比定律。平方反比定律是表示辐射能通过空间传播方式 的原则，表示光的强度与到光源的距离的平方成反比。如附图1所示，其中，S为点光源，其 照度E满足： 上式表不点光源直接照射一面兀时，面兀上的光照度E与点光源的发光强度I成 正比，与点光源到面元的距离d平方成反比。点光源的效果与较为自然的环境光效果差异 较大，随距离衰减很快。 三、拍照 当光线照到物体表面时，物体对光会发生反射（Reflection)、透射 (Transmission)、吸收（Absorption)、衍射（Diffraction)、折射（Refraction)、和干涉 (Interference)，在光照下呈现不同的亮度或颜色特性。 摄影中主要考虑反射和透射的表现。物体表面反射光线由漫反射和镜面反射构 成。而闪光灯补光，主要是针对物体漫反射特性的应用。 反射能力强的是高反光率景物，如白色或浅色景物；反射能力弱的是低反光率景 物；黑色物体则不反射光线。 设传感器观测方向得到点光源在物体表面产生的反射光反射率为K，则观测到的 照度I=Ε*κ。 漫反射受入射角度、漫反射率等因素的影响，镜面反射受入射光线方向、反射面材 质、反射面光洁度及观测角度等因素的影响。本案中讨论使用闪光灯对场景进行补光，根据 距离信息对图像作后处理，对任一点反射面，上述因素都是固定的，就不引入更多参数进行 计算了。 四、深度信息的计算 常见的测距方法是用两个或两个以上的视点去观察同一物体目标，获得在不同视 角下的一组图像（例如，至少两幅图像），然后通过视觉成像原理推算出不同图像中对应像 素间的相对位置信息，进而推断物体目标的空间位置。 图2是以横向双摄像头方案为例，对深度信息进行计算的示意图。图3是横向双 摄像头成像的水平面投影示意图。设空间一点Pw(x。，y。，z。）在两个平行放置的传感器中像点分别是I\T(Xl，yi，Zl)和 PRT(x2,y2,z2)，贝丨J在已知两传感器光轴中心基线长b和镜头焦距f的情况下，可以计算出Pw 点的深度z。：z。为虚化计算所需要的深度信息。 以前后放置的纵向双摄像头方案为例，图4是纵向双摄像头成像的垂直面投影的 示意图。 设空间一点Pw(X。，y。，z。）在两个纵向同轴放置的传感器中像点分别是前 PFT (X!，y!，z!)和后PRR (x2,y2,z2),贝丨J在已知两传感器光轴中心基线长b的情况下，可以计算 出Pw点的深度z。： z。为虚化计算所需要的深度信息。 此外，对于确定深度信息，还有双目横向会聚模式等等实现方式。 如何将闪光灯的补光效果处理成面光源的补光效果，成为本领域技术人员希望解 决的问题。 公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理 解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有 技术。
技术实现思路
为解决闪光灯补光效果处理问题，本专利技术的目的在于：提供一种能够优化闪光灯 补光效果的处理方法。 为了达到上述目的，本专利技术提供一种闪光灯补光的处理方法，其包括以下步骤：拍 摄步骤，所述拍摄步骤使用一个或多个成像装置针对一个场景取得不同视角的多幅源图 像，所述源图像分别取闪光灯开启与闭合状态两组；匹配步骤，所述匹配步骤对所述源图像 进行匹配，得到所述源图像上的点的偏移信息；深度计算步骤，所述深度计算步骤利用所述 偏移信息计算所述场景的深度信息；以及图像处理步骤，所述图像处理步骤利用所述场景 的深度信息，对所述场景取得的图像作效果处理。 优选地，所述图像处理步骤包括：确定闪光灯的补光范围，其中根据所述闪光灯开 启与关闭状态的两组源图像确定闪光灯补光范围；确定补光效果，其中根据所述闪光灯补 光范围确定闪光灯补光范围内任意一点的补光效果；以及处理补光效果，其中根据所述补 光效果对图像的闪光灯补光效果进行闪光灯的面光源补光效果处理。 优选地，所述匹配步骤中，所述源图像均为闪光灯关闭状态的源图像，或者所述源 图像均为闪光灯开启状态的源图像。 优选地，所述确定闪光灯的补光范围步骤中，所述源图像为同一视角的源图像。 优选地，确定闪光灯的补光范围是根据如下公式进行的：其中， Ei为闪光灯关闭状态下的源图像矩阵E2为闪光灯开启状态下的源图像矩阵t为闪光灯补光范围的判断阀值， B为闪光灯的补光范围矩阵，X，y表示同一坐标系内像点在所述源图像的其中之一的坐标系内的坐标。 优选地，对补光范围内任意一点的补光效果根据以下公式进行计算： G(X，y) =B(X，y)*T(X，y) * (E2 (X，y) -E! (X，y)) +E! (X，y)其中， G为补光后传感器输出的处理后的图像矩阵，T为补光系数函数，根据需求选定，Z为深度矩阵，其通过深度计算步骤获得，X，y为像点在所述源图像的坐标系内的坐标。 优选地，所述补光系数函数可选择如下式的以距离为变量的函数：其中， T为补光系数函数， Z为深度矩阵，其通过深度计算步骤获得，X，y为像点在所述源图像的坐标系内的坐标，X。，y。为选定基准点的像点在所述源图像的坐标系内的坐标。 优选地，根据所述深度矩阵与视差矩阵成反比，上述补光系数函数的处理公式可 等效变换为：具甲，<当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪光灯补光的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：拍摄步骤，所述拍摄步骤使用一个或多个成像装置针对一个场景取得不同视角的多幅源图像，所述源图像分别取闪光灯开启与闭合状态两组；匹配步骤，所述匹配步骤对所述源图像进行匹配，得到所述源图像上的点的偏移信息；深度计算步骤，所述深度计算步骤利用所述偏移信息计算所述场景的深度信息；以及图像处理步骤，所述图像处理步骤利用所述场景的深度信息，对所述场景取得的图像作效果处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焉逢运，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31