CN100338944C - 逆光自动检测及补偿的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆光自动检测及补偿的方法与装置，该方法包括以下步骤：比较成像区域边缘部分的亮度值与中央部分的亮度值；在边缘部分亮度值远大于中央部分亮度值的情况下，确定拍摄环境为逆光环境。本发明有效解决了在逆光拍照时不能自动检测逆光状态并自动对图像中主体对象的亮度进行补偿的问题。

Description

逆光自动检测及补偿的方法与装置

技术领域

本发明涉及光学成像领域，特别地，涉及逆光自动检测及亮度补偿的方法与装置。

背景技术

现在的摄像装置如数码相机、手机摄像头中一般都可以由手动设置来改变测光的模式，主要包括：平均测光、点测光、中央加权测光、特定区域加权测光等。在平均测光模式下，整幅图像的平均亮度作为测光的依据；在点测光模式下，以图像中某一点、通常是中心点的亮度值作为测光的依据；在中央加权测光和特定区域加权测光模式下，以某个局部区域为主，其他区域为辅，在指定的局部区域内平均亮度乘以较高的权重，其他区域的平均亮度乘以较低的权重，统计后得到的亮度值作为测光的依据。

在逆光环境中，一般而言主体部分较暗，但背景部分光照较强。这种情况下，如果按整幅图像的平均亮度做依据来测光，得到的图像通常都是主体部分偏暗，严重者甚至完全分辨不出主体部分的细节。

在这种情况下，可以手动设置为特定区域加权测光模式，其中特定区域就是主体部分。以4×4个小区域为例，特定区域加权测光模式的原理为，先求出每个小区域的平均亮度值Yi，1＜＝i＜＝16，然后根据一个4×4的加权系数矩阵T，按公式

$Y=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Yi}\×\mathrm{Ti}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Ti}}$

对这些亮度值进行加权平均，得出加权平均后的亮度值Y，再根据Y值进行曝光参数设置。这样照出来的图像虽然背景偏亮，但主体部分亮度比较合适，与主体暗作一团的图像相比，其效果比较令人满意。

然而，在遇到逆光时，需要手动设置合适的测光及曝光模式。对于专业摄影师而言不是大问题，但对于普通使用者或对摄影知识了解很少的人而言，确实比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于，解决在逆光拍照时不能自动检测逆光状态并自动对图像中主体对象的亮度进行补偿的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种成像方法，该方法包括以下步骤：比较成像区域边缘部分的亮度值与中央部分的亮度值；在边缘部分亮度值远大于中央部分亮度值的情况下，确定拍摄环境为逆光环境。

在第一方面中，优选地，还包括以下步骤：根据预定亮度值与中央部分亮度值之比，计算增益系数；以及根据所述增益系数，对图像进行亮度调节。

优选地，所述比较亮度值的步骤包括，将成像区域划分为若干小区域，在对各个小区域分别计算其亮度值的基础上，计算边缘部分区域的亮度值与中央部分区域的亮度值。

优选地，其中所划分的小区域的大小可调整。

优选地，所述亮度值为平均亮度值。

根据本发明的第二方面，提供一种成像装置，该装置包括：亮度值比较装置，用于比较成像区域边缘部分的亮度值与中央部分的亮度值；逆光确定装置，用于在边缘部分亮度值远大于中央部分亮度值的情况下，确定拍摄环境为逆光环境。

在第二方面中，优选地，还包括增益系数计算装置，用于根据预定亮度值与中央部分亮度值之比，计算增益系数；以及亮度调节装置，用于根据所述增益系数，对图像进行亮度调节。

优选地，所述亮度值比较装置包括区域划分装置，用于将成像区域划分为若干小区域；以及亮度值计算装置，用于在对各个小区域分别计算其亮度值的基础上，计算边缘部分区域的亮度值与中央部分区域的亮度值。

优选地，其中区域划分装置用于动态划分成像区域，所划分的小区域的大小可调整。

优选地，所述亮度值为平均亮度值。

本发明能够自动检测逆光环境，并在确定拍摄环境为逆光环境之后自动对图像主体进行亮度补偿。有效克服了在逆光环境下拍摄时手动设置测光模式的缺陷，本发明硬件实现容易。

附图说明

图1示出本发明一个具体实施方式的成像区域划分示意图。

为更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

第一步，在整个成像区域内划分出4×4共16个小区域，A1-A16。参照图1，图1为本发明一个具体实施方式的成像区域划分示意图。优选地，这里区域的划分方法是动态配置的，可根据需要，调整某些小区域的大小。例如，在成像区域内通过调整6个参数来实现动态划分这些小区域。这6个参数包括3个X坐标和3个Y坐标。每个X坐标决定了一条竖线的位置，每个Y坐标决定了一条横线的位置。这样，在成像区域内由3条横线和3条竖线就得到4×4个大小可调整的小区域。

第二步，对各个小区域分别计算其平均亮度值Y1-Y16。对于A1-A16，在每个小区域中，对各个像素点的亮度进行累加，然后除以该小区域内像素点的个数，就得到各小区域A1-A16的平均亮度值Y1-Y16。

第三步，比较边缘部分小区域的平均亮度值(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5+Y8+Y9+Y12)/8与中央部分小区域的平均亮度值(Y6+Y7+Y10+Y11)/4，一般地，如果前者超出后者一定比例以上，如50％以上，则认为前者远大于后者，确定当前环境为逆光环境。这里50％是一个优选值。

由于拍摄主体对象一般位于中央部分的小区域(A6，A7，A10，A11)，所以为了保证主体对象的亮度适中，采用以下步骤来对逆光拍摄进行自动亮度补偿：

第四步，根据中央部分小区域的平均亮度值Ymean＝(Y6+Y7+Y10+Y11)/4，以及预先设定的亮度平均值Ytarget，计算出所需的增益系数G＝Ytarget/Ymean，其中预先设定的亮度平均值Ytarget一般为正常亮度平均值，如100至150。

第五步，根据该增益系数，对整个图像进行亮度调节，即对图像中每个点的亮度均乘以该增益系数，得到调整后的亮度。

上述步骤中，所述平均亮度值只是亮度值的一个例子，这里亮度值也可以是其他亮度值，如加权亮度值等。

该具体实施方式以在成像区域内划分出4×4共16个小区域为例，对本发明作了说明性的描述。除此之外，还可在成像区域内划分出其他数目的小区域，这对本领域技术人员来讲是显然的。

显而易见，在此描述的本发明可以有许多变化，这种变化不能认为偏离本发明的精神和范围。因此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在本权利要求书的涵盖范围之内。

Claims (10)

1、一种成像方法，包括以下步骤：

比较成像区域边缘部分的亮度值与中央部分的亮度值；

在边缘部分亮度值远大于中央部分亮度值的情况下，确定拍摄环境为逆光环境。

2、如权利要求1所述的成像方法，在确定拍摄环境为逆光环境之后，还包括以下步骤：

根据预定亮度值与中央部分亮度值之比，计算增益系数；

根据所述增益系数，对图像进行亮度调节。

3、如权利要求1所述的成像方法，所述比较亮度值的步骤包括，将成像区域划分为若干小区域，在对各个小区域分别计算其亮度值的基础上，计算边缘部分区域的亮度值与中央部分区域的亮度值。

4、如权利要求3所述的成像方法，其中所划分的小区域的大小可调整。

5、如权利要求1至4中任一项所述的成像方法，所述亮度值为平均亮度值。

6、一种成像装置，包括：

亮度值比较装置，用于比较成像区域边缘部分的亮度值与中央部分的亮度值；

逆光确定装置，用于在边缘部分亮度值远大于中央部分亮度值的情况下，确定拍摄环境为逆光环境。

7、如权利要求6所述的成像装置，还包括：

增益系数计算装置，用于根据预定亮度值与中央部分亮度值之比，计算增益系数；

亮度调节装置，用于根据所述增益系数，对图像进行亮度调节。

8、如权利要求6所述的成像装置，所述亮度值比较装置包括区域划分装置，用于将成像区域划分为若干小区域；以及亮度值计算装置，用于在对各个小区域分别计算其亮度值的基础上，计算边缘部分区域的亮度值与中央部分区域的亮度值。

9、如权利要求8所述的成像装置，其中区域划分装置用于动态划分成像区域，所划分的小区域的大小可调整。

10、如权利要求6至9中任一项所述的成像装置，所述亮度值为平均亮度值。

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