用于数字摄像机系统的闪光补偿系统技术方案

本发明专利技术涉及一种闪光补偿系统，以及一种用于数字摄像机系统的相应方法，其中，当场景由闪光设备（２）发射的闪光照射时，基于由多个传感器（４、５）测量相应强度场，来对由图像传感器（１）拾取的场景（３）的图像执行亮度补偿。根据多个传感器的输出信号，来估计场景的景深，并且该估计为对由闪光设备照射的同时被拾取为图像的场景进行亮度调整提供基础。该系统和方法适于有效地减少拾取的场景图像上不均匀分布照射的问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种闪光补偿系统，所述闪光补偿系统基于景深测量并可适用于标准 消费数字摄像机或SLR/专业数字摄像机系统，以及一种控制闪光补偿系统的方法。
技术介绍
在JP 2004-328657中公开了一种数字摄像机的图像输入设备和图像输入方法， 其中，获得图像中的深度信息。图像输入设备包括成像装置，该成像装置基于设置的曝光时 间间隔来捕获要拍摄的对象的图像。发光设备用于向对象提供辐射光。在指示曝光时，将 曝光时间设置为第一时间间隔，并且通过发光装置将光辐射到成像对象。成像装置捕获对 象的第一图像，此后在无需向对象辐射光的情况下，成像装置捕获第二图像。将第二图像的 曝光时间设置为第一时间间隔。检测第一与第二图像之间的差异。获得第三图像，该第三 图像代表反射光的强度分布，该反射光是成像对象反射了发光装置辐射给该对象的光而获 得的，并且第三图像包括成像对象的深度信息。此外，JP 2005-354199公开了一种成像装置及其控制方法，其中，提供发光装置用 于对要拍摄的场景执行光发射。为了获得曝光信息以控制成像装置，在结合主曝光执行主 光发射之前，执行初步光发射。第一测光装置对对象所反射的初步光发射的光进行测量。成 像装置还包括第二测光装置，用于在执行初步光发射时将直接测光应用于闪光发射。基于 第一和第二测光装置在初步光发射期间所测量的测光信息的检测结果，来控制随后的主光 发射。在闪光摄影之后，基于由第二测光装置所测量的光发射量，通过消除由于闪光灯管的 光发射量的变化而引起的拾取图像的亮度变化来对拾取图像进行亮度校正，以获得稳定的 亮度。然而，由于闪光操作，场景的较远部分基本上保持为暗，而场景中接近摄影师的部 分而看起来太亮，因此结合闪光的使用不能获得正确的曝光结果。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种闪光补偿系统，所述闪光补偿系统确保对图像传 感器所拾取的图像上均勻分布的照明的补偿。根据本专利技术，该目的可以由根据权利要求1所述特征的数字摄像机的闪光补偿系 统来实现，也可以由根据权利要求10所述特征的用于控制数字摄像机的闪光补偿系统的 方法来实现。相应地，本专利技术提供了一种数字摄像机的闪光补偿系统，包括摄像机，所述摄像 机包含图像传感器，用于拾取要拍摄的场景的图像；闪光设备，用于向场景发射光；以及多 个传感器，用于测量相应场强度，并产生相应输出信号。该系统还包括景深估计器，用于基 于多个传感器的输出信号来估计场景的景深；以及补偿器单元，用于基于景深估计器的景 深估计，提供对图像传感器所拾取的、并正由闪光设备照射的场景的亮度调整。因此，通过数字摄像机的闪光补偿系统，能够测量场景的景深，以便用于基于由景深估计器提供的景深估计，对拾取图像的场景进行亮度调整。结合闪光设备的照射(光发 射)，捕获由图像传感器所拾取的场景的图像。可以基于从多个传感器的输出信号获得的深 度信息，由亮度调整来补偿场景图像上不均勻分布的照射。优选地，多个传感器彼此间隔布置。将它们布置在数字摄像机系统的相对的边缘。 此外，多个传感器根据预定距离彼此间隔布置。相应地，能够获得与要拍摄的场景的整个图像的交错深度(staggered depth)有 关的空间信息。基于估计的深度信息对场景图像的照射调整引起质量提高，以补偿摄像机 闪光对场景的(多次)照射不足场景的有限可能性。多个传感器还适于同时执行对相应强度场的测量。因此，通过同时感测操作或多 个传感器的测量操作，在一次曝光过程中获得估计的深度信息的基础。此外，多个传感器执行对要拍摄的场景的背景对前景距离的测量，以及补偿器单 元适于控制场景中远离摄像机的区域中的强度增加，以及场景中接近摄像机的区域中的强 度降低。即，通过由多个传感器执行的测量，检测到场景的背景与场景中接近摄像机的前景 之间的距离，从而获得与图像传感器所拾取的整个场景的交错深度有关的信息。在基于拾 取图像的场景的具体区域中，执行强度的降低或增加，以执行对图像拾取过程期间由闪光 设备发射的闪光所照射的场景的期望亮度调整。闪光补偿系统还包括噪声减小单元，适于向场景的预定部分提供空间滤波操作。 这可以用于补偿场景的预定部分中被放大的噪声。具体地，向场景的变暗部分提供空间滤 波操作，使得在对场景进行亮度调整过程中，为暗照片区域处的放大噪声提供补偿，其中， 期望补偿滤波器能够带来更好(或最好的)效果。根据用于控制数字摄像机的闪光补偿系统的方法，该方法包括步骤拾取要拍摄 的场景的图像；向所述场景发射闪光；由多个传感器对相应强度场进行测量，并产生相应 输出信号；基于所述输出信号对所述场景的景深进行估计；以及基于在估计步骤中估计的 景深，提供对闪光照射的场景的亮度调整。因此本专利技术提供了一种闪光补偿系统以及一种用于控制数字摄像机的闪光补偿 系统的相应方法，利用测量场景的景深的装置，以便于结合对图像的图像测量，有效地减少 标准消费或SLR(单反)/专业数字摄像机中的以下问题(不期望效果)图像传感器所记 录(捕获、拾取)的图像上不均勻分布的照射。本专利技术涉及数字摄像机系统的闪光补偿系统，其中，当闪光设备发射的闪光照射 场景时，基于由多个传感器测量的相应强度场，在由图像传感器拾取的场景的图像上执行 亮度补偿。依赖于多个传感器的输出信号，对场景的景深进行估计，并且这种估计为对被闪 光设备照射时的拾取为图像的场景的亮度调整提供基础。该系统和方法适合于有效地减少 与拾取的场景图像上不均勻分布的照射有关的问题。结合附图，参照下文中描述的实施例，本专利技术的这些和其他方面将变得显而易见， 并对本专利技术的这些和其他方面进行说明。附图说明图1示出了本专利技术实施例的数字摄像机的闪光补偿系统的总体图示；图2以图示示出了根据本专利技术实施例的数字摄像机系统的平面图。具体实施例方式下文中将基于图1和2描述本专利技术的实施例。根据示出了数字摄像机或数字摄像机系统的闪光补偿系统的示例，摄像机及其相 应元件由虚线包围。数字摄像机系统DC包括用于拾取图像的图像传感器1，以及用于照射要拍摄的 场景3的闪光设备2。当对场景3拍摄时，例如，提供CXD传感器或CMOS传感器形式的图像传感器1，来 拾取场景3的图像，场景3由从闪光设备2辐射到场景3的照射光来照射。场景3也可以 由环境光来照射，并且闪光设备的照射提供对要拍摄的场景3的主要照射。数字摄像机系 统还包括多个传感器4和5，这些传感器4和5被布置在数字摄像机系统上，并用于测量要 拍摄的场景的照射条件(曝光条件)。更详细地，构成辅助传感器并作为低成本传感器提供 的多个传感器用于测量要拍摄的场景3的相应强度场，并提供或产生用于进一步数据评估 的相应输出信号。多个传感器所产生的相应输出信号表示场景3的相应强度场。根据实施例，多个传感器4和5可以由构成立体传感器的至少两个传感器(即，在 该实施例中，至少为第一和第二传感器4和5)提供，或者由数字摄像机系统DC上布置的多 于两个的传感器提供。具体地，可以将用于检测相应强度场的多个传感器4和5布置在数字摄像机系统 DC上的不同位置，这些位置彼此具有预定距离。优选地，在数字摄像机系统DC的正面的指 定位置处进行布置，而在数字摄像机系统DC的顶面上布置的传感器也可以测量摄像师上 面一定高度的深度信息。可以在数字摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数字摄像机系统的闪光补偿系统，包括：摄像机（ＤＣ），包括用于拾取要拍摄的场景（３）的图像的图像传感器（１），闪光设备（２），用于向所述场景发射光，以及多个传感器（４、５），用于测量相应强度场，并产生相应输出信号，所述系统还包括：景深估计器（６），用于基于所述多个传感器的输出信号来估计场景的景深，以及补偿器单元（７），用于基于景深估计器估计的景深，提供对由图像传感器拾取并由闪光设备照射的场景的亮度调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-12-5 07122401.8一种用于数字摄像机系统的闪光补偿系统，包括摄像机(DC)，包括用于拾取要拍摄的场景(3)的图像的图像传感器(1)，闪光设备(2)，用于向所述场景发射光，以及多个传感器(4、5)，用于测量相应强度场，并产生相应输出信号，所述系统还包括景深估计器(6)，用于基于所述多个传感器的输出信号来估计场景的景深，以及补偿器单元(7)，用于基于景深估计器估计的景深，提供对由图像传感器拾取并由闪光设备照射的场景的亮度调整。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个传感器(4、5)彼此间隔放置。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述多个传感器(4、5)根据预定距离彼此间隔放置。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个传感器(4、5)包括被放置在所述摄像机 的相对边缘上的第一和第二传感器。5.根据权利要求1至3之一所述的系统，其中，所述多个传感器(4、5)适于同时执行对 所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德P克莱霍斯特，珊拉费姆艾菲斯特拉泰蒂斯，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]