调节数字图像的曝光和色标制造技术

一种基于距离信息调节数字照相机的曝光的方法，包括：数字照相机以选定的曝光捕获包含目标的场景的第一数字图像；提供具有两个或更多距离值的距离信息，所述距离值指示从数字照相机到场景中的目标的距离；使用该距离信息以及捕获的数字图像的像素值来确定对于选定曝光的曝光调节量；以及施加该曝光调节量给所述数字图像，以产生具有调节的曝光的第二数字图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域涉及数字照相机以及用于根据距离信息进行曝光调节和色标(tone scale)调节的图像处理。技术背景当前的成像系统具有许多缺陷，因为一旦捕获了图像，该图像往往 因为曝光、色标的原因而不令人满意。在一种介质(例如底片)上捕获的图像的动态范围可能超过图像在 其上再现(render)的介质(例如照相纸)的动态范围。这导致在再现 图像中图像细节的丟失。所述细节可能在图像的高亮部分中丢失(例如 当背光图像被印制得足够亮以便适当地再现阴影细节，但是再现得太亮 而不能显示诸如天空中的云朵之类的高亮细节时)。或者，所述细节可 能在图像的阴影部分中丟失(例如当"面部闪光"图像针对图片的主题 (subject)被适当再现，但是背景被再现得太暗而不能显示背景中的 细节时)。这些问题通过曝光调节过程(或者调节用于捕获图像的照相机的曝 光，或者通过调节捕获的图像的曝光)来解决。确定图像的曝光，使得 图像主题的亮度最佳地复现在再现介质上。典型的曝光调节算法利用统 计量来估计用于图像的正确曝光。因为图像的主题未知，这种曝光通常 不是最佳的。众所周知，照相纸的动态范围低于通常的场景动态范围。这种不一 致的结果是，大量的场景内容在影印中被再现成黑色或白色。因此，在 图像处理环境中，可以使用色标函数来降低场景动态范围以便将更多的 信息映射到显示介质上。存在用于在图像相关的基础上创建色标函数的 许多过程(例如参见Nakazawa等人的美国专利No. 5471987 (此后称为 "Nakazawa"),该专利在此引用以供参考)。这些常规色标函数过程 的每一个都检查被考虑图像的某些统计特征以便自动地生成色标函数。 此外，可以用人工交互工具来生成色标函数。但是，由于只有图像像素 的值已知，这些方法都存在不足。例如，难于确定暗像素是主题只有少量曝光的结果，还是因为主题具有少量的反射率。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于距离信息调节曝光标或者色标。对于曝光调节而言，这个目的是通过基于距离信息调节数字照相机的膝光的方法来实现的，该方法包括(a )数字照相机以选定的曝光捕获包含目标的场景的第一数字图像；(b) 提供具有两个或更多距离值的距离信息，所述距离值指示从 数字照相机到场景中的目标的距离；(c) 使用该距离信息以及捕获的数字图像的像素值来确定对于选 定曝光的曝光调节量；以及(d) 施加该曝光调节量到数字图像，以产生具有调节的曝光的第 二数字图像。对于色标调节而言，这个目的是通过调节包含目标的场景的捕获的 数字图像的色标的方法来实现的，该方法包括(a)提供具有两个或更多距离值的距离信息，所述距离值指示场 景中目标的距离；(b )使用该距离信息以及捕获的数字图像的像素值来确定色标调 节；以及(c)施加该色标调节给捕获的数字图像，以产生具有调节的色标 的第二数字图像。本专利技术的一个优点在于，通过使用距离信息，可以产生提供改善的 均衡化图像的有效曝光调节。本专利技术的另一个优点在于，通过使用距离信息，可以产生提供具有 改善的色调再现的图像的有效色标调节。附图说明图1为可以实现本专利技术的成像系统的框图； 图2A为示例图像；图2B为与图2A中的图像对应的示例距离图像； 图2C为描述用于生成距离图像的方法的流程图；图3为用于检测和分类平坦表面并且建立几何变换的本专利技术实施例 的流程图4为用于检测数字图像中的目标的本专利技术实施例的流程图； 图5A为用于基于距离信息调节图像曝光的本专利技术实施例的流程图； 图5B为图像中的距离值与相对重要性W之间的关系曲线图； 图5C为用于基于距离信息调节图像曝光的本专利技术实施例的流程图； 图6A为用于基于距离信息调节图像色标的本专利技术实施例的流程图； 图6B为用于基于距离信息调节图像色标的本专利技术实施例的更详细 流程图6C为用于基于距离信息调节图像色标的本专利技术实施例的流程图； 图6D为色标函数的曲线图，该色标函数应当是输入和输出像素值 之间的关系。具体实施例方式图1示出了本专利技术的数字照相机IO。照相机IO包括用户输入22。 如图所示，用户输入22为按钮，但是用户输入22也可以是操纵杆、触 摸屏等等。用户使用用户输入22来例如通过选择照相机的操作冲莫式控 制照相机10的操作。照相机10还包括显示设备30，当按下捕获按钮 15时，用户可以在该显示设备30上预览由照相机IO捕获的图像。显示 设备30也和用户输入22—起使用，使得用户可以通过菜单导航。显示 设备30可以是例如数字照相机上常用的LCD或OLED屏幕。所述菜单允 许用户选择对于照相机操作的偏好。照相机10可以捕获静止图像或者 诸如视频流之类的快速连续图像。本领域技术人员应当认识到，尽管在优选实施例中数椐处理器20、 图像处理器36、用户输入22、显示设备30和存储设备70与照相机10 形成整体，〗旦是这些部件可以位于照相才几的外部。例如，前述部件可以 位于台式计算机系统中，或者位于例如零售机构中的具有图像处理能力 的售货亭。图1中示出的通用控制计算机40可以将本专利技术作为存储于计算机 可读存储介质上的计算机程序存储起来，所述计算机可读存储介质可以 包括例如诸如磁盘(例如软盘)或磁带之类的磁存储介质；诸如光盘、 光带或机器可读条形码之类的光存储介质；诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)之类的固态电子存储设备。本专利技术的相关计算机 程序实现也可以存储在用来存储计算机程序的、由存储设备70表示的 任何其他物理设备或介质上。控制计算机40负责控制照相机10的部件 之间的数据传输。例如，控制计算机40确定用户按压了捕获按钮15并 且启动图像传感器34捕获图像。照相机IO还包括用于设置照相机的聚 焦的聚焦机构(focus mechanism) 33。距离图像传感器32生成距离图像38,该距离图像38指示从照相机 的节点到被^t聂影场景中的目标的距离。距离图像将在下面加以更详细的 描述。本领域技术人员应当认识到，距离图像传感器32可以位于与照 相机10分开的设备上。不过，在优选实施例中，距离图像传感器32与 照相4几10形成一体。图像处理器36可以用来处理数字图像以便以一定方式对数字图像 的总体亮度、色标、图像结构等进行调节，使得由图像显示设备30生 成看起来令人满意的图像。本领域技术人员应当认识到，本专利技术并不仅 限于所提及的这些图像处理功能。数据处理器20用来处理来自数字图像以及来自距离图像传感器32 的距离图像38的图像信息，以便生成用于图像处理器36或者用于控制 计算机40的元数据。数椐处理器20的操作将在下面进行更详细的描述。还应当指出的是，本专利技术可以以软件和/或硬件的组合来实现，并 不限于物理连接和/或位于相同物理位置的设备。图1中示出的设备中 的一个或多个可以位于远处，并且可以经由无线连接来连接。数字图像包括一个或多个数字图像通道。每个数字图像通道包括二 维像素阵列。每个像素值与成像捕获设备接收的、对应于该像素的物理 区域的光量有关。对于彩色成像应用，数字图像通常包括红色、绿色和 蓝色数字图像通道。运动成像应用可以被认为是数字图像序列。本领域 技术人员应当认识到，本专利技术可以应用于但不限于上述任何应用的数字 图像通道。尽管数字图像通道被描述成具有行列排列的二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于距离信息调节数字照相机的曝光的方法，包括：（ａ）数字照相机以选定的曝光捕获包含目标的场景的第一数字图像；（ｂ）提供具有两个或更多距离值的距离信息，所述距离值指示从数字照相机到场景中的目标的距离；（ｃ）使用该距离信息以及捕获的数字 图像的像素值来确定对于选定曝光的曝光调节量；以及　（ｄ）施加该曝光调节量给所述数字图像，以产生具有调节的曝光的第二数字图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AC加拉赫尔，ND卡希尔，G费尔丁，L雷，EB金代尔，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]