照相机闪光模块及其控制方法技术

一种用于控制照相机闪光灯的自动曝光算法，其使用图像处理来标识受到闪光灯影响的图像的重要区域，同时忽视高度反射／照明区域，并且使用ＮＤ过滤器来使得在高度反射场景情况下的闪光灯触发线性化。照相机闪光灯由两个阶段中的自动曝光算法来控制：预闪光阶段，之后是主闪光阶段。在预闪光阶段，在关于曝光时间、增益、光圈和分辨率方面的相同照相机设置下捕获两个图像。一个图像是在具有闪光灯的情况下捕获的并且一个是在没有闪光灯的情况下捕获的。根据这两个图像之差，使用参考像素来确定主闪光阶段中的闪光强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及照相机闪光模块，并且更具体地涉及通过自动曝光算法控制的 照相机闪光模块。
技术介绍
当在不充分的环境光下拍摄图片时，诸如在完全黑暗中或在低光中，通常使用照 相机闪光灯。而且，即使在环境光不太低的时候，照相机闪光灯也可以用于补光目的。尽管 诸如氙气闪光灯这样的照相机闪光灯可以提供高强度的光源以便照亮大距离的场景，但是 无法容易地控制它们来产生一致的光量。已知可以通过控制触发脉冲的宽度来增加或减少 由氙气闪光灯产生的光量。当脉冲宽度短时，闪光强度可以明显变化。因而，有利的是，提 供一种用于控制照相机闪光灯以便改进闪光强度的可重复性的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于控制照相机闪光灯的自动曝光算法。该算法使用图像处理来 标识受到闪光灯影响的图像的重要区域，同时忽视高度反射/照明区域，并且使用ND过滤 器来使得在高度反射场景情况下的闪光触发线性化。根据本专利技术，在拍摄图片过程中使用照相机闪光灯是由两个阶段中的自动曝光算 法来控制的预闪光阶段，之后是主闪光阶段。在预闪光阶段，来自预览时段期间的图像的 图像数据也被自动曝光算法用于控制照相机闪光照度。通过调整被应用到照相机闪光灯的 触发脉冲的宽度以及通过使用光圈(iris)或中性密度过滤器，闪光照度或强度可以从最 小强度调整到最大强度。在预闪光阶段，在关于曝光时间、增益、光圈和分辨率方面相同的照相机设置下捕 获两个图像。被称为暗图像的一个图像是在没有使用闪光灯的情况下捕获的。被称为min_ flash (最小_闪光)图像的另一图像是在最小闪光强度的情况下捕获的。这两个预闪光阶 段图像的曝光时间是通过在预览时段期间所获得的场景的平均亮度来确定的。这防止了预 闪光阶段图像被过度曝光。预闪光阶段图像含有与以下内容有关的信息在最小强度情况下闪光灯的影响以 及环境照度。该信息被自动曝光算法用于控制在主闪光阶段中的闪光强度。特别地，通过 从min_flash图像中减去暗图像而获得差别图像。因为min_flash图像与暗图像的不同之 处仅在于闪光灯的使用，所以该差别图像主要含有受到闪光灯影响的区域。通过搜索该差 别图像中具有最大值的像素来评估该影响。该特定像素(称为重要像素)被认为是受到预 闪光阶段中的闪光灯使用影响最多的物体的一部分。在两个预闪光阶段图像中的重要像素 的亮度用于估计主闪光阶段中的适当闪光强度。如果在min_flash图像中的一些像素有可 能是镜面反射的结果，则自动曝光算法将不考虑这些像素。此外，还将消除属于小物体的像器o使用查找表，例如，可以确定用于捕获主闪光阶段图像的主闪光强度和曝光、增益和光圈。因而，本专利技术的第一方面是一种用于使用自动曝光算法来控制闪光强度的方法。 该方法包括在不使用闪光灯的情况下捕获第一测试图像；使用具有预定强度的闪光灯来捕获第二测试图像，其中，所述预定强度是最小强 度；获得指示所述第二测试图像与所述第一测试图像之差的差别图像，其中，所述差 别图像包括多个差别图像像素，每个差别图像像素具有一像素值；标识所述差别图像像素当中的参考像素，其中，所述第一测试图像包括与所述参 考像素相对应的第一测试像素，并且所述第二测试图像包括与所述参考像素相对应的第二 测试像素，其中，至少部分地基于所述差别图像像素当中的最高像素值来标识所述参考像 素；以及至少部分地基于第一测试像素的像素值和第二测试像素的像素值来计算由闪光 灯用于后续图像捕获的照明量。根据本专利技术的各种实施例，在标识所述参考像素之前，期望移除一些所述差别图 像像素，诸如属于比预定尺寸要小的物体的像素以及属于反射物体的像素。根据本专利技术的各种实施例，计算了照相机设置，包括闪光灯的曝光时间和预定强 度，用于所述第一测试图像和所述第二测试图像的捕获。特别地，一个或多个预览图像的平 均亮度被用于确定闪光灯的预定强度，从而使得所述第二测试图像的平均亮度在预定范围 之内，以便防止所述第二测试图像曝光不足或过度曝光。根据本专利技术的各种实施例，通过由具有脉冲宽度的触发脉冲使得闪光灯提供闪光 强度，可获得由所述闪光灯用于后续图像捕获的照明量，其中当所述脉冲宽度小于预定值 时，所述脉冲宽度被增加，并且通过使用中性密度过滤器或光圈来相应地减少闪光强度，以 便维持所述闪光灯的照明量或者保持增益与强度减少因子的比率。根据本专利技术的各种实施例，在确定所述闪光灯的照明量之前，移除了在第一测试 图像中的正确照明区域以及在第二测试图像中的校正区域，其中，通过在第一测试图像中 确定具有处在特定预定范围之内的像素值的区域，标识所述正确照明区域。本专利技术的第二方面是一种计算机可读存储介质，其中嵌入了用于在照相机中使用 的软件程序，其中，所述软件程序包括用于执行用于使用自动曝光算法来控制闪光强度的 方法的编程代码。本专利技术的第三方面是一种用于在照相机中使用的闪光模块，该模块适于控制照相 机闪光灯。所述模块包括用于触发所述照相机闪光灯的机构；以及处理器，所述处理器被布置以便从所述照相机接收图像数据，其中所述处理器适 于执行在没有使用所述照相机闪光灯的情况下捕获第一测试图像；使用具有预定强度的所述照相机闪光灯捕获第二测试图像；获得指示所述第二测试图像与所述第一测试图像之差的差别图像，其中，所述差 别图像包括多个差别图像像素，每个差别图像像素具有像素值；6标识所述差别图像像素当中的参考像素，其中，所述第一测试图像包括与所述参 考像素相对应的第一测试像素，并且所述第二测试图像包括与所述参考像素相对应的第二 测试像素；以及至少部分地基于所述第一测试像素的像素值和所述第二测试像素的像素值来计 算由闪光灯用于后续图像捕获的照明量。根据本专利技术的各种实施例，所述处理器包括软件程序，所述软件程序具有用于执 行获得、标识和计算任务的编程代码。本专利技术的第四方面是一种具有如上所述的闪光模块的照相机。在阅读了结合图1至图4所进行的描述时，本专利技术将变得显而易见。附图说明图1是根据本专利技术实施例的示出了照相机闪光模块的框图。图2是图示了确定用于捕获预闪光图像的照相机设置的步骤的流程图。图3是图示了确定用于捕获主闪光图像的照相机设置的步骤的流程图。图4示出了在移除边界像素和小物体像素中使用的示例性过滤器。具体实施例方式本专利技术涉及控制在拍摄图片时由照相机闪光灯所提供的光量。如图1所示，照相 机闪光灯20由电源22供电，并且通过由触发控件24所提供的触发脉冲来触发。诸如机械 光圈或中性密度(ND)滤光片26这样的闪光强度衰减器或缩减器可以放置在照相机闪光灯 20前面以减少闪光强度。例如，曝光控制模块40具有嵌入到计算机可读存储介质中的软件 程序42，以便实现基于环境光、自然场景和拍摄模式的闪光强度控制算法。例如，无论是否 有闪光灯，光传感器30都可以用于检测场景亮度。另外，在自动曝光计算中使用来自照相 机60的图像数据。通常，照相机60具有成像传感器64以及一个或多个镜头62，以便在成 像传感器64上形成图像。在将图像数据提供给曝光控制模块40之前，来自成像传感器64 的图像数据以受控方式被读出并由图像数据处理器50来处理。根据本专利技术，可以通过触发脉冲的宽度来部分地控制照相机闪光灯照度。例如，触 发脉冲的宽度可以是5 i! s到250 i! S。当脉冲宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在不使用闪光灯的情况下捕获第一测试图像；使用具有预定强度的闪光灯来捕获第二测试图像；获得指示所述第二测试图像与所述第一测试图像之差的差别图像，其中，所述差别图像包括多个差别图像像素，每个差别图像像素具有像素值；标识所述差别图像像素当中的参考像素，其中，所述第一测试图像包括与所述参考像素相对应的第一测试像素，并且所述第二测试图像包括与所述参考像素相对应的第二测试像素；以及至少部分地基于第一测试像素的像素值和第二测试像素的像素值来计算由所述闪光灯用于后续图像捕获的照明量。

【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：P特里维廉，A埃瓦诺夫，E基里洛夫，I瓦西列夫，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]