确定用于具有各种视场的多相机设备的镜头阴影校正的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及确定用于具有各种视场的多相机设备的镜头阴影校正的方法和装置。一种方法和装置能够确定用于具有各种视场的多相机设备的镜头阴影校正。根据可能的实施例，能够使用具有用于多相机设备的第一镜头的第一相机来拍摄平场图像。能够对于第一相机断定第一镜头阴影校正比。能够对于具有用于多相机设备的第二镜头的第二相机确定第二镜头阴影校正比。第二相机能够具有与第一相机不同的视场。第二镜头阴影校正比能够基于第一镜头阴影校正比并且能够基于由第一相机获得的平场图像。

【技术实现步骤摘要】

本公开针对一种确定用于具有各种视场的多相机设备的镜头阴影校正(lens shading correction)的方法和装置。
技术介绍
目前，便携式设备，诸如移动电话、平板设备、数码相机、多媒体设备、和其他类型的计算和电子设备通常包括用来拍摄数字图像的数码相机设备。数码相机包括镜头和图像传感器。在操作图像传感器中产生的一个问题是需要执行镜头阴影校正。图像传感器通常具有感光像素(photo-sensitive pixel)的二维阵列。相机镜头能够是将光聚焦在图像传感器的单个像素上的单镜头或微透镜阵列。然而，相机镜头中的各种缺陷产生阴影效果。一种常见的阴影效果是图像在中心更亮，并且在像素阵列的边缘处亮度降低。更普遍的是，将存在由光学组件中的光学元件导致的、跨像素阵列的阴影的二维变化以及难以跨图像传感器的视场均匀地投影图像。未校正的阴影效果能够导致终端用户可辨别的、整个图像的强度的不期望变化。镜头阴影校正算法用来校正图像传感器中的阴影。使用经验数据来确定用来调整各个像素的增益的增益校正函数的系数以便补偿镜头阴影。一些便携式设备包括面对同一方向的多个数码相机。具体地，多相机系统中的每一相机具有彼此不同的场景的视场。在这种系统中的多数码相机能够通过同一场景的不同视场来产生多个图像，并且能够将多个图像合并成一个图像。不幸的是，在没有匹配算法的情况下，当合并来自多个相机的图像时，应用于多相机设备中的不同相机的不同镜头阴影校正导致不完美。由此，存在对于确定用于具有各种视场
的多相机设备的镜头阴影校正的方法和装置的需要。附图说明为了描述能获得本公开的优点和特征的方式，通过引用在附图中示出的其具体实施例，呈现本公开的描述。这些附图仅描绘本公开的示例实施例，并且因此不被认为限制其范围。图1是根据可能实施例的系统的示例图示；图2是根据可能实施例的装置诸如移动设备的示例框图；图3是根据可能实施例的系统的示例图示；图4是图示根据可能实施例的装置的操作的示例流程图；图5是根据可能实施例，当第二相机具有比第一相机更窄的视场时，没有任何镜头阴影校正，第一相机衰减(fall-off)像素轮廓(pixelprofile)和第二相机衰减轮廓的示例曲线图；图6是根据可能实施例，当第二相机具有比第一相机更宽的视场时，没有任何镜头阴影校正，第一相机衰减像素轮廓和第二相机衰减轮廓的示例曲线图；图7是根据可能实施例，当第二相机具有比第一相机更窄的视场时，由第一校正平场(flat-field)图像产生的第一相机衰减像素轮廓和由第二未校正平场图像产生的第二相机衰减轮廓的示例曲线图；并且图8是根据可能实施例，当第二相机具有比第一相机更宽的视场时，由第一校正平场图像产生的第一相机衰减像素轮廓和由第二未校正平场图像产生的第二相机衰减轮廓的示例曲线图。具体实施方式实施例提供确定用于具有各种视场的多相机设备的镜头阴影校正的方法和装置。能够在多相机设备中的每两个相机上，一次执行镜头阴影校正的匹配算法。对于每两个相机，能够具有第一相机和第二相机。根据可能的实施例，能够使用具有用于多相机设备的第一镜头的第一相机来拍摄平场图像。能够对于第一相机，断定第一镜头阴影校正比。能够对于具有用于多相机设备的第二镜头的第二相机，确定第
二镜头阴影校正比。第二相机能够具有与第一相机不同的视场。第二镜头阴影校正比能够基于第一镜头阴影校正比，并且能够基于从第一相机获得的平场图像。图1是根据可能实施例的系统100的示例图示。系统100能够包括移动设备110和场景120。移动设备110能够包括多相机系统130。移动设备110能够是包括多相机系统130的任何类型的移动电话、智能电话、平板设备、数码相机、膝上计算机或其他类型的便携式计算和/或电子设备。在该示例实施例中，多相机系统130能够包括能拍摄数字图像的两个相机140和150。多相机系统130还能够包括多于两个相机。第一相机140能够包括第一镜头142和第一图像传感器144。类似地，第二相机150能够包括第二镜头152和第二图像传感器154。第二相机150能够具有与第一相机140不同的视场。例如，第一相机140能够具有宽视场并且能够拍摄场景120的第一图像160并且第二相机150能够具有更窄视场并且能够与第一相机130拍摄第一图像160同时拍摄场景120的第二图像170。第二图像170能够具有比第一图像160更窄的视场。替代地，第二图像170能够具有比第一图像160更宽的视场。为实现这样，第一镜头142能够具有与第二镜头152不同的特性，诸如不同焦距。镜头142和152能够按不同物理形状和尺寸具有不同特性，并且也能够通过采用多个镜头来实现不同视场而具有不同特性。例如，多相机系统130能够包括广角相机和远摄相机(telephoto camera)。术语“广角”和“远摄”在相机之间是相对的，并且当与其他设备上的相机相比时，每一相机可以或可以不被认为广角或远摄。广角相机能够拍摄具有比远摄相机更宽视场的图像并且远摄相机能够以比广角相机更窄的视场拍摄图像。采用多相机系统130的装置110能够合并每一场景的广角图像和远摄图像来提供变焦(zoomed)图像，其能够是比数字变焦图像更好的图像，并且假定相同变焦比，能够与光学变焦图像不相上下。镜头阴影校正也能够应用于图像。例如，在
没有镜头阴影校正的情况下，在合并过程期间，广角图像的像面和远摄图像的像面不匹配。图像可以由CMOS相机传感器上的多通道、诸如四通道RGrGbB或RGBC组成。对于每一图像的每一通道，像面能够来自平场图像，并且像素轮廓能够来自像面的对角截面。通过对每一图像的适当镜头阴影校正，在合并过程期间，能够每一通道地匹配广角图像的像面和远摄图像的像面。当镜头阴影校正比对于两个图像是高的时，诸如>＝80％，与每一图像的中心相比，噪声能够在每一图像的四个角部处高得多。在每一通道的合并处理期间，在与其中广角图像的噪声较低的广角图像的合并像素坐标处，远摄图像的四个角部能够具有更高噪声。这是因为当增加四个角部处的信号来校正镜头渐晕(vignetting)时，镜头阴影校正在两个图像的四个角部处通过更高增益放大像素信号。同时，在每一图像的四个角部处，也更多地放大图像中的噪声。在低光照下，在整个图像上噪声更高，因此，在镜头阴影校正后，在四个角部处的噪声水平能够更糟。这能够使其难以在每一通道的远摄图像的四个角部周围生成平滑的合并图像区。实施例能够根据噪声水平和像素轮廓，通过提供在每一通道的广角图像和远摄图像上匹配镜头阴影校正的方法和装置来解决该问题和其他问题。例如，实施例能够提供在广角图像和远摄图像之间降低和匹配噪声水平的解决方案。在一些实现中，在镜头阴影校正前，能够分别对于广角图像和远摄图像在整个图像的每一通道中应用非径向降噪滤波器。这能够在其得到放大前降噪。在镜头阴影校正后，能够分别对于广角图像和远摄图像在整个图像的每一通道中应用径向降噪滤波器。这能够在像素信号得到放大后，更积极地降低角部处的噪声。在协调跨所有光亮级(lightlevel)的每一通道的每一降噪滤波器期间，能够匹配用于广角和远摄相机的强度来在同一光亮级具有类似的信噪比(SNR)。图2是根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使用具有用于多相机设备的第一镜头的第一相机而拍摄平场图像；断定用于所述第一相机的第一镜头阴影校正比；以及确定用于第二相机的第二镜头阴影校正比，所述第二相机具有用于所述多相机设备的第二镜头，其中所述第二相机具有与所述第一相机不同的视场，并且其中所述第二镜头阴影校正比基于所述第一镜头阴影校正比并且基于由所述第一相机获得的所述平场图像。

【技术特征摘要】
2015.04.22 US 14/693,1031.一种方法，包括：使用具有用于多相机设备的第一镜头的第一相机而拍摄平场图像；断定用于所述第一相机的第一镜头阴影校正比；以及确定用于第二相机的第二镜头阴影校正比，所述第二相机具有用于所述多相机设备的第二镜头，其中所述第二相机具有与所述第一相机不同的视场，并且其中所述第二镜头阴影校正比基于所述第一镜头阴影校正比并且基于由所述第一相机获得的所述平场图像。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述第一镜头阴影校正比而生成第一镜头阴影校正表；将所述第一镜头阴影校正表存储在存储器中；基于所述第二镜头阴影校正比而生成第二镜头阴影校正表；以及将所述第二镜头阴影校正表存储在所述存储器中。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二镜头阴影校正比基于所述第一镜头阴影校正比来使第二校正的平场图像的第二像面与第一校正的平场图像的第一像面匹配。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括执行用于多光源的所述拍摄、断定和确定。5.根据权利要求1所述的方法，其中，断定第一镜头阴影校正比包括断定用于所述第一相机的第一镜头阴影校正比来实现在所述平场图像的渐晕的校正与所述平场图像的角部噪声的改善之间的最佳折衷。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述第一镜头阴影校正比和由所述第一相机获得的所述平场图像而生成所述第一相机的校正的平场图像；以及确定在特定像素坐标处的所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓比，其中，确定所述第二镜头阴影校正比包括基于确定的在所述特定像素坐标处的衰减像素轮廓比而确定用于所述第二相机的所述第二镜头阴影校正比。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：确定在所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓的所述特定像素坐标处的所述校正的平场图像的像素强度，所述特定像素坐标与将由所述第二相机拍摄的第二图像的边缘的像素坐标对应，其中当所述第二图像的区域叠加在所述第一相机的校正的平场图像上时，所述第二图像的边缘在所述平场图像的边缘内，其中，确定所述衰减像素轮廓比包括基于所述像素强度而确定所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓比。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述像素强度包括第一像素强度，其中，所述衰减像素轮廓比是在所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓的所述第一像素强度与在所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓的中心处的所述第一相机的校正的平场图像的第二像素强度之间的比。9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：确定在所述特定像素坐标处的沿着所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓的延伸的位置处的像素强度，所述特定像素坐标与将由所述第二相机拍摄的第二图像的边缘对应，其中，确定所述衰减像素轮廓比包括基于所述像素强度而确定所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓比。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述像素强度包括第一像素强度，其中，所述衰减像素轮廓比是在所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓的延伸的所述第一像素强度与在所述第一相机的校正的平场图像的衰减像素轮廓的中心处的所述第一相机的校正的平场图像的第二像素强度之间的比。11.一种装置，包括：输入，所述输入被配置为接收使用具有用于多相机设备的第一镜头的第一相机而拍摄的平场图像；控制器，所述控制器被配置为断定用于所述第一相机的第一镜头阴影校正比，并且确定用于第二相机的第二镜头阴影校正比，所述第二相机具有用于所述多相机设备的第二镜头，其中所述第二相机具有与所述第一相机不同的视...

【专利技术属性】
技术研发人员：拜埃尔·W·理查兹，
申请(专利权)人：摩托罗拉移动有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US