对数字图像中的不适当曝光区域的补偿制造技术

一种方法和设备通过使用第二光圈设置快速且自动地捕捉同一场景的第二数字图像来补偿以第一光圈设置获取的第一数字图像中的不适当曝光的区域。如果所述第一图像的一部分适当曝光，那么在第三经调节图像中使用所述部分的图像信息。如果所述部分不适当曝光，那么将所述部分的图像信息与所述第二图像中相应部分的图像信息进行组合，进而产生用于所述经调节图像中的复合部分。组合的方式可基于所述第一图像中的所述部分的亮度。在另一实例中，捕捉一个图像。使用加网过程调节不适当曝光的部分。所述经调节图像被存储为文件，所述文件在文件标头中具有所述图像已经调节的指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对数字图像中的不适当曝光区域的补偿
所揭示的实施例大体上涉及数字图像处理。技术背景数字图像(例如通过数码相机捕捉到的那些数字图像)可能具有曝光问题。举例来 说，设想在明朗的晴天使用常规的数码相机。相机指向上以捕捉涉及优美的树木顶部的 场景。前景中的树木相对于美丽的夏日天空的亮蓝色背景而设定。将要捕捉的数字图像 涉及两个部分一一树木部分和背景天空部分。如果设定相机的光圈以允许通过大量的光，那么树木部分将含有细节。在捕捉到的 图像中在树木的枝干和树叶内将看见精细的色彩着色。图像传感器的检测图像的树木部 分的个别传感器没有饱和。然而检测图像的天空部分的个别传感器可能接收非常多的光， 从而其变为饱和。因此，捕捉到的图像的天空部分看上去很明亮，使得在捕捉到的图像 中看不见天空中精细的细节和着色。图像的天空部分可称为过度曝光。另一方面，如果相机的光圈经设定以减小进入相机的光的量，那么捕捉图像的天空 部分的个别传感器将不饱和。捕捉到的图像展示天空中的精细的细节和着色。然而由于 减小的光圈，图像的树木部分可能看上去如同实心黑色或非常暗的特征。图像的树木部 分内的细节和着色现己丢失。图像的树木部分可称为曝光不足。因此可见，在一个光圈设置的情况下，捕捉到的图像的第一部分过度曝光，而第二 部分适当曝光。在第二光圈设置的情况下，第一部分适当曝光，但第二部分曝光不足。 需要一个解决方案。
技术实现思路
一种方法通过使用第二光圈设置快速且自动地捕捉同一场景的第二数字图像来补偿 以第一光圈设置获取的第一数字图像中的不适当曝光的区域。确定第一数字图像的每个 部分的光学特性。光学特性可(例如)为部分的亮度。如果光学特性在可接受的范围内 (例如，部分的亮度足够高)，那么在第三经调节数字图像中使用第一数字图像的所述部 分的图像信息。另一方面，如果第一数字图像的所述部分的光学特性在所述可接受范围 以外(例如，部分的亮度太低或太高)，那么将第一数字图像中所述部分的图像信息与第二图像中的相应部分的图像信息组合，从而产生复合部分。在第三经调节数字图像中使 用所述复合部分。组合的方式可基于第一图像中所述部分的亮度。在一个实例中，将第一数字图像中 的所述部分与第二数字图像中的相应部分混合，且第一数字图像相对第二数字图像而得 的相对比例取决于光学特性的量值。产生表示此比例的倍增因数，并在组合操作中使用 倍增因数。针对第一数字图像的每个部分执行对第一数字图像中的部分进行分析并在第 三经调节数字图像中产生相应部分的此过程。所得的第三数字图像被存储为文件(例如， JPEG文件)。文件的标头含有已对文件中含有的图像信息执行补偿方法的指示。可执行所述方法以使得分析第一数字图像的一部分并在分析第一数字图像的第二部 分之前产生第三数字图像的复合部分。或者，可在第一步骤中分析第一数字图像的所有 部分，从而产生第一图像的部分的相应二维阵列的二维倍增因数阵列。接着在第二步骤 中使用倍增因数以组合第一和第二数字图像的相应部分，以产生第三数字图像的复合部 分的相应二维阵列。在产生二维倍增因数的情况下，可调节倍增因数以减小倍增因数在 相邻部分之间过渡的陡度。此陡度是在考虑到沿着一条线设置的部分的倍增因数时倍增 因数的强烈不连续性。减小此陡度使得在所得的第三数字图像中在明亮区域与暗区域之 间的边界看上去更自然。减小此陡度还可使得不合意的光晕效应较不显著。根据另一方法，无需捕捉多个数字图像以便补偿数字图像中的曝光不足和/或过度曝 光的区域。使用相对小的光圈开口来捕捉第一数字图像，使得如果图像的一部分过度曝 光或曝光不足，那么其将最可能曝光不足。针对所述部分确定光学特性。如果光学特性 在第一范围内，那么将第一数字图像的所述部分以不改变的形式包含在第二经调节数字 图像中。然而如果光学特性在第二范围内，那么对第一数字图像的所述部分执行光学特 性调节过程以产生经修改的部分。经修改的部分包含在第二经调节数字图像中。在一个实例中，光学特性是亮度且光学特性调节过程是重复的加网过程。如果部分的亮度足够高，那么将第一数字图像的部分的图像信息用作第二经调节数字图像中相应 部分的图像信息。另一方面，如果部分的亮度较低，那么执行重复的加网过程以升高部 分的亮度，从而产生具有较高亮度的经修改的部分。加网过程升高了部分的亮度，同时 维持起始部分中构成的红、绿和蓝色彩的相对比例。经修改的部分包含在第二经调节数 字图像中。执行重复的加网过程，直到部分的亮度达到预定阈值为止，或直到加网过程 已执行预定最大次数为止。以此方式，产生第二经调节数字图像，其中第一数字图像中 较暗的区域在第二经调节数字图像中较明亮。第二经调节数字图像被存储为文件(例如，JPEG文件)。文件的标头含有已对文件中含有的图像信息执行补偿方法的指示。还揭示一种实施所述新颖方法的新颖电子电路。下文还在具体实施方式中描述额外 的实施例。 附图说明图1是可用于实施根据第一新颖方面的方法的一类电子装置的简化图。 图2是通过图1的电子装置实施的方法的简化流程图。图3是图1的电子装置中的可变光圈的简化图，其中可变光圈具有第一光圈设置。 图4是使用第一光圈设置捕捉的第一数字图像的图。图5是图1的电子装置中的可变光圈的简化图，其中可变光圈具有第二光圈设置。 图6是使用第二光圈设置捕捉的第二数字图像的图。图7是可用于确定如何组合第一数字图像的一部分与第二数字图像的相应部分的函 数的曲线图。图8是识别第一数字图像中的部分的相邻部分的图。图9是图8的部分的相邻部分的展开图。图IO是图9的部分的相邻部分的二维倍增因数阵列的图。图ll是在阵列中的一些倍增因数己经调节以减小倍增因数在相邻部分之间过渡的陡 度之后图IO的二维倍增因数阵列的图。图12是根据第一新颖方面产生的第三数字图像的图。图13是根据第二新颖方面的方法的流程图。具体实施方式图1是可用于实施根据一个新颖方面的方法的电子装置1的高级简化框图。电子装 置l在此实例中是蜂窝式电话。电子装置1包含处理器2、存储器3、显示器驱动器4、 显示器5以及蜂窝式电话无线电电子元件6。处理器2执行存储在存储器3中的指令37。 处理器2经由总线7与显示器5和无线电电子元件通信并对其进行控制。尽管总线7在 这里说明为并行总线，但也可采用一个或一个以上既并行又串行的总线。开关符号8表 示例如按键矩阵上的按键、按钮的开关，或电子装置从其接收用户输入的开关。用户可 (例如)使用按键矩阵8上的各个按键来输入将拨打的电话号码。处理器2检测哪些按 键被按下，促使在显示器5上显示适当的信息，并控制蜂窝式电话无线电电子元件6建 立用于电话呼叫的通信信道。尽管上文在蜂窝式电话的情形中描述了电子装置1，但电子装置1也可包含数码相机电子元件。数码相机电子元件包含透镜或透镜组合件9、可变光圈10、机械快门11、 图像传感器12以及模拟到数字转换器与传感器控制电路13。图像传感器12可(例如) 为电荷耦合装置(CCD)图像传感器或包含个别图像传感器的二维阵列的CMOS图像传 感器。每一个别传感器检测特定色彩的光。通常，存在红传感器、绿传感器以及蓝传感 器。术语像素有时用于描述一个红、 一个绿和一个蓝传感器的集合。A/D转换器电路13 可通过将适当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从第一数字图像和第二数字图像产生第三数字图像的方法，其中所述第一数字图像是一个场景且包含多个部分Ａ１－Ａｎ，并且其中所述第二数字图像是大致同一场景且包含多个部分Ｂ１－Ｂｎ，其中所述第一数字图像的所述部分Ａ１－Ａｎ与所述第二数字图像的所述部分Ｂ１－Ｂｎ大致成一一对应的关系，所述方法包括：　　　　确定所述第一数字图像的部分Ａｍ的光学特性；　　　　将所述第一数字图像的所述部分Ａｍ与所述第二数字图像的所述部分Ｂｍ进行组合以产生所述第三数字图像的复合部分Ｃｍ，其中组合是至少部分基于所述部分Ａｍ的所述光学特性；以及　　　　针对范围１≤ｍ≤ｎ重复所述确定和组合步骤，使得产生复合部分Ｃ１－Ｃｎ，其中所述复合部分Ｃ１－Ｃｎ共同构成所述第三数字图像的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-7-29 11/193,2501.一种用于从第一数字图像和第二数字图像产生第三数字图像的方法，其中所述第一数字图像是一个场景且包含多个部分A1-An，并且其中所述第二数字图像是大致同一场景且包含多个部分B1-Bn，其中所述第一数字图像的所述部分A1-An与所述第二数字图像的所述部分B1-Bn大致成一一对应的关系，所述方法包括确定所述第一数字图像的部分Am的光学特性；将所述第一数字图像的所述部分Am与所述第二数字图像的所述部分Bm进行组合以产生所述第三数字图像的复合部分Cm，其中组合是至少部分基于所述部分Am的所述光学特性；以及针对范围1≤m≤n重复所述确定和组合步骤，使得产生复合部分C1-Cn，其中所述复合部分C1-Cn共同构成所述第三数字图像的至少一部分。2. 根据权利要求1所述的方法，其中部分Al-An中的每一者是像素，其中所述部分 Bl-Bn中的每一者是像素，且其中所述部分Cl-Cn中的每一者是像素。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述光学特性是亮度特性。4. 根据权利要求1所述的方法，其中部分A1-An中的每一者是像素，每个像素包含红 值、绿值和蓝值，且通过对所述像素的所述红值、所述像素的所述绿值和所述像素 的所述蓝值进行求和来确定所述像素的所述光学特性。5. 根据权利要求l所述的方法，其中将所述第一数字图像的所述部分Am与所述第二 数字图像的所述部分Bm进行组合包括如果部分Am的所述光学特性在第一预定范围内，那么将所述部分Am用于所述 复合部分Cm;以及如果部分Am的所述光学特性在第二预定范围内，那么将所述部分Bm用于所述 复合部分Cm。6. 根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一数字图像的所述部分Am与所述第二 数字图像的所述部分Bm进行组合是根据等式RCm=(Fm*RAm)+((l-Fm)*RBm), GCm=(Fm*GAm)+((l-Fm)*GBm)，和 BCm=(Fm*BAm)+((l -Fm)*BBm)，其中Fm是0与1范围内的倍增因数，且Fm是至少部分基于部分Am的所述光学特性来确定，RAm是部分Am的红值，RBm是部分Bm的红值，RCm是部分Cm 的红值，GAm是部分Am的绿值，GBm是部分Bm的绿值，GCm是部分Cm的绿 值，BAm是部分Am的蓝值，BBm是部分Bm的蓝值，且BCm是部分Cm的蓝值。7. 根据权利要求l所述的方法，其中重复所述确定和组合步骤进一步包括首先确定部分A1-An中每一者的所述光学特性；以及 执行所述组合多次，以产生所述复合部分C1-Cn。8. 根据权利要求l所述的方法，其中将所述第一数字图像的所述部分Am与所述第二数字图像的所述部分Bm进行组合包括针对每个部分Am产生倍增因数Fm，所述部分Al-An包含内部部分和边界部分， 其中每个内部部分具有多个相邻部分；以及调节所述部分Al-An中至少一些部分的所述倍增因数，以减小所述倍增因数在内 部部分与其相邻部分之间过渡的陡度。9. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括使用图像传感器捕捉所述第一数字图像；以及 使用所述图像传感器捕捉所述第二数字图像。10. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包括使用第一光圈设置捕捉所述第一数字图像；以及 使用第二光圈设置捕捉所述第二数字图像。11. 根据权利要求IO所述的方法，其进一步包括快速连续地自动捕捉所述第一数字图像和所述第二数字图像。12. 根据权利要求10所述的方法，其中由电子装置执行所述方法，且所述方法进一步包括响应于接收到来自用户的输入将所述电子装置置于一模式中，其中所述模式中的 操作促使所述电子装置快速连续地捕捉所述第一和第二数字图像，且其中所述模式中的操作促使执行根据权利要求io所述的方法，使得产生所述第三数字图像。13. —种电子装置，其包括图像传感器，其捕捉第一数字图像和第二数字图像；以及用于确定所述第一数字图像的部分Am的光学特性的装置，且如果所述光学特性 在第一范围内，那么包含所述部分Am作为第三数字图像的部分Cm，而如果所述 光学特性在第二范围内，那么通过将所述第一数字图像的部分Am与所述第二数字图像的相应部分Bm进行组合而产生复合部分，其中所述组合是至少部分基于部分 Am的所述光学特性，所述装置包含所述复合部分作为所述第三数字图像的所述部 分Cm。14. 根据权利要求13所述的电子装置，其中所述电子装置是无线通信装置，所述无线 通信装置包括无线电电子元件，其中所述装置是所述无线通信装置中的处理器，且 其中所述处理器也控制所述无线电电子元件。15. 根据权利要求13所述的电子装置，其进一步包括可变光圈，所述装置控制所述可变光圈以使得使用第一光圈设置捕捉所述第一数 字图像且使得使用第二光圈设置捕捉所述第二数字图像。16. 根据权利要求13所述的电子装置，其中所述部分Am是像素，且其中所述光学特性 是所述部分Am的亮度。17. 根据权利要求13所述的电子装置，其中所述装置还用于将所述第三数字图像存储 为文件，所述文件具有标头，所述标头包含已对所述第三数字图像执行图像处理的 指示。18. 根据权利要求13所述的电子装置，其进一步包括开关，其可由用户使用以将所述电子装置置于一个模式，其中所述模式中的操作 促使在捕捉到所述第一数字图像之后自动捕捉所述第二数字图像，且其中所述模式 中的操作促使产生所述第三数字图像。19. 一种无线通信装置，其包括图像传感器，其使用第一光圈设置捕捉第一数字图像且使用第二光圈设置捕捉第 二数字图像，其中所述第一数字图像和所述第二数字图像是大致同一场景； 无线电电子元件；处理器，其与所述无线电电子元件通信并对其进行控制；以及存储器，其存储指令集，所述指令集可在所述处理器上执行，所述指令集用于执行包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩斯科特罗杰斯，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]