一种拍摄方法及设备技术

本申请实施例公开了一种拍摄方法、设备及系统，涉及通信技术领域，以提高拍摄的图像的质量。该方法应用于包括摄像机和ISP的电子设备，包括：根据预览图像计算短曝光量，以及拍摄帧数M，将短曝光量和拍摄帧数M通过ISP下发至摄像机，并控制摄像机根据短曝光量和拍摄帧数M采集M帧短曝光图像；对M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像；将RAW图像发送至ISP进行处理，得到YUV图像；对YUV图像进行压缩编码，得到目标图像。本申请提供的拍摄方法用于拍摄高动态范围图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种拍摄方法及设备
本申请实施例涉及通信
，尤其涉及一种拍摄方法及设备。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，智能手机、个人数字助理(英文：Personal Digital Assistant，PAD)等电子设备的功能越来越强大，越来越多的用户喜欢通过智能手机等电子设备来拍摄图像。然而，受电子设备的硬件条件限制，当拍摄高动态图像时，通常获取到的图像只能采集到高动态范围场景的一部分信息，或者存在亮区过曝问题，或者存在暗区亮度不足问题，整体拍摄效果较差。为提高拍摄效果，现有高动态图像的拍摄方法如图1所示，利用一张长曝光图像，一张短曝光图像，以及一张正常曝光图像作为基准，通过曝光融合算法合成一张图像，使得图像中的暗区由长曝光提亮，亮区由短曝光恢复，整张图像亮暗合适。然而，这种拍摄方法存在着以下问题：不同亮度图像之间特征点不一致，导致配准困难，图像间残留运动；长曝光图像会因为时间长导致模糊；长曝光图像因为整体亮度的提升，图像的对比度会降低等，导致拍摄出来的图像质量较差。
技术实现思路
本申请实施例提供一种拍摄方法、设备及系统，以解决现有拍摄高动态图像时，拍摄图像的图像质量较差的问题。为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：本申请实施例的第一方面，提供一种拍摄方法，该方法应用于包括摄像机和图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)的电子设备，包括：电子设备根据高动态范围图像的预览图像计算短曝光量以及拍摄帧数M，将短曝光量和拍摄帧数M通过ISP下发至摄像机，并控制摄像机根据短曝光量和拍摄帧数M采集M帧短曝光图像，对M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像，将RAW图像发送至ISP进行处理，得到YUV图像，对YUV图像进行压缩编码，得到目标图像。即本实施例提供的技术方案中，基于当前拍摄的预览图像计算短曝光量和拍摄帧数M等拍摄参数，采用计算出的拍摄参数拍摄多帧短曝光图像，对多帧短曝光图像的降噪、局部亮度调整等处理得到RAW图，并由ISP对RAW进行处理得到目标图像。如此，不仅保证每一个拍摄场景都可以控制曝光，而且，通过降噪处理，使拍摄出的图像具有更好的噪声表现，以及通过局部亮度调整使得图像的高光细节保留，此外，RAW图回灌至ISP处理，由于ISP的处理比较快，提高了拍摄效率。在一种可能的设计中，结合第一方面，基于预览图像计算短曝光量包括：计算预览图像中由过曝像素组成的高光区域的亮度平均值；根据高光区域的亮度平均值、预览图像的曝光值、以及用户期望达到的目标亮度值，确定短曝光量。如此，可以根据用户所期望的图像亮度确定短曝光量，使拍摄出的图像的亮度贴合用户要求。需要说明的是，只要预览图像中存在过曝像素，就可以根据预览图像计算短曝光量，执行第一方面所述的多帧短曝光图像的拍摄方案。在又一种可能的设计中，结合第一方面，为了凸显用户所期望拍摄的主体(如人脸、花朵、景物所在的特征区域)的亮度，则可以使根据预览图像计算的短曝光量加长，即增加曝光时间，使其拍摄出的图像的亮度更强。具体的，若预览图像包括用户期望拍摄的图像拍摄主体所处的特征区域，则根据预览图像计算短曝光量包括：计算预览图像的特征区域的亮度平均值，根据特征区域的亮度平均值和目标亮度值计算特征区域的第一亮度下降比率，根据计算出的第一亮度下降比率、以及预设的对特征区域进行亮度补偿的最小下降比率，确定特征区域的第二亮度下降比率，根据预览图像的曝光值、以及第二亮度下降比率，确定短曝光量，其中，第二亮度下降比率大于等于最小下降比率。如此，使补偿特征区域的亮度下降比率始终大于预设的最小下降比率，保证了提高特征区域的亮度所需要的曝光量。在又一种可能的设计中，结合第一方面或者上述任一可能的设计，为了避免因预览图像欠曝严重，本申请实施例提供的多帧短曝光图像的拍摄方案不能很好的展现图像中暗区的细节的问题，当预览图像中欠曝像素的比例值大于预设阈值时，在对M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像之前，所述方法还包括：计算预览图像的过暗区域的亮度平均值，根据过暗区域的亮度平均值、预览图像的曝光值、以及目标亮度值，确定长曝光量，控制摄像头采集一帧长曝光图像，将对M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整后的图像与长曝光图像进行曝光融合，得到一帧RAW图像，将RAW图像输入ISP进行处理。如此，可以通过多帧短曝光图像+一帧长曝光图像的处理方案，以改善图像中暗区的噪声细节。需要说明的是，在实际应用中，可以结合预览图像的欠曝程度，动态设置长曝光图像的帧数(不仅可以设置为一帧，还可以设置为多帧)，采用多帧多曝光图像+多帧长曝光图像的处理方案来改善图像中暗区的噪声细节。在再一种可能的设计中，结合第一方面或者上述任一种可能的设计，上述多帧降噪处理包括：多帧时域降噪处理，或者多帧时域降噪处理和空域降噪处理。本申请实施例的第二方面，提供一种拍摄方法，该方法应用于包括摄像机和ISP的电子设备，包括：电子设备根据高动态范围图像的预览图像计算长曝光量以及拍摄帧数N，将长曝光量和拍摄帧数N通过ISP下发至摄像机，并控制摄像机根据长曝光量和拍摄帧数N采集N帧长曝光图像，对N帧长曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像，将RAW图像发送至ISP进行处理，得到YUV图像，对YUV图像进行压缩编码，得到目标图像；其中，该方案可适用于预览图像欠曝严重的情况。如此，基于本实施例提供的技术方案，不仅可以改善图像的暗区的细节，而且，将得到的RAW图回灌至ISP处理，处理比较快，提高了拍摄效率。本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括摄像机和ISP，该电子设备还包括：计算单元，拍摄控制单元，图像处理单元；其中，计算单元用于根据预览图像计算短曝光量，以及拍摄帧数M；拍摄控制单元，用于将所述短曝光量和所述拍摄帧数M通过所述ISP下发至摄像机，并控制所述摄像机根据所述短曝光量和所述拍摄帧数M采集M帧短曝光图像；图像处理单元，用于对所述M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像，将所述RAW图像发送至所述ISP进行处理，得到YUV图像，对所述YUV图像进行压缩编码，得到目标图像。其中，电子设备的具体实现方式可以参考第一方面或上述方面的任一种可能的设计提供的拍摄方法中电子设备的行为功能，在此不再重复赘述。因此，该方面提供的电子设备可以达到与第一方面或第一方面的任一种可能的设计相同的有益效果。本申请实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得电子设备执行上述任一方面任一项可能的设计中的拍摄方法。本申请实施例的第五方面，提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述任一方面任一项可能的设计中的拍摄方法。本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拍摄方法，应用于包括摄像机和图像信号处理器ISP的电子设备，其特征在于，所述方法包括：/n根据预览图像计算短曝光量，以及拍摄帧数M，其中，所述预览图像为高动态范围图像，所述M为大于等于2的整数；/n将所述短曝光量和所述拍摄帧数M通过所述ISP下发至摄像机，并控制所述摄像机根据所述短曝光量和所述拍摄帧数M采集M帧短曝光图像；/n对所述M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像；/n将所述RAW图像发送至所述ISP进行处理，得到YUV图像；/n对所述YUV图像进行压缩编码，得到目标图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种拍摄方法，应用于包括摄像机和图像信号处理器ISP的电子设备，其特征在于，所述方法包括：
根据预览图像计算短曝光量，以及拍摄帧数M，其中，所述预览图像为高动态范围图像，所述M为大于等于2的整数；
将所述短曝光量和所述拍摄帧数M通过所述ISP下发至摄像机，并控制所述摄像机根据所述短曝光量和所述拍摄帧数M采集M帧短曝光图像；
对所述M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像；
将所述RAW图像发送至所述ISP进行处理，得到YUV图像；
对所述YUV图像进行压缩编码，得到目标图像。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预览图像计算短曝光量，包括：
计算所述预览图像的高光区域的亮度平均值；其中，所述高光区域指所述预览图像中过曝像素所组成的区域；
根据所述高光区域的亮度平均值、所述预览图像的曝光值、以及目标亮度值，确定所述短曝光量；其中，所述高光区域的亮度平均值为所述高光区域中所有像素的灰度值的总和与该高光区域中所有像素的数量的比值，所述目标亮度值为用户期望达到的亮度，所述高光区域的亮度平均值大于所述目标亮度平均值。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述预览图像包括特征区域，则所述根据预览图像计算短曝光量，包括：
计算所述预览图像的特征区域的亮度平均值；其中，所述特征区域指所述预览图像用户期望拍摄到的图像拍摄主体；
根据所述特征区域的亮度平均值和目标亮度值计算所述特征区域的第一亮度下降比率；其中，所述目标亮度值为用户期望达到的亮度；
根据计算出的所述第一亮度下降比率、以及预设的对所述特征区域进行亮度补偿的最小下降比率，确定所述特征区域的第二亮度下降比率；所述第二亮度下降比率大于等于所述最小下降比率；
根据所述预览图像的曝光值、以及所述第二亮度下降比率，确定所述短曝光量。


根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，当所述预览图像中欠曝像素的比例值大于预设阈值时，在对所述M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像之前，所述方法还包括：
计算所述预览图像的过暗区域的亮度平均值；
根据所述过暗区域的亮度平均值、所述预览图像的曝光值、以及所述目标亮度值，确定长曝光量；其中，所述过暗区域的亮度平均值指该过暗区域中所有像素的灰度值的总和与该过暗区域中所有像素的数量的比值，所述过暗区域的亮度平均值小于目标亮度值；
控制所述摄像头采集一帧长曝光图像；
所述对所述M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整，得到一帧RAW图像，包括：
将对所述M帧短曝光图像进行多帧降噪处理、局部亮度调整的图像与所述长曝光图像进行曝光融合，得到一帧RAW图像。


一种电子设备，所述电子设备包括摄像机和图像信号处理器ISP，其特征在于，所述电子设备还包括：
计算单元，用于根据预览图像计算短曝光量，以及拍摄帧数M，其中，所述预览图像为高动态范围图像，所述M为大于等于2的整数；
拍摄控制单元，用于将所述短曝光量和所述拍摄帧数M通过所述ISP下发至摄像机，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，朱聪超，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44