CN101155265A - 补偿图像亮度的***、介质和方法 - Google Patents

Abstract

一种通过补偿包括在图像中的主对象的亮度来补偿图像亮度的***、介质和方法。该***包括：亮度分布计算单元，将获得的图像划分为多个划分区域，并计算每一划分区域的亮度分布；补偿单元，根据计算的亮度分布确定包括获得的图像中的主对象的主区域，并根据确定结果来补偿获得的图像。

Description

补偿图像亮度的***、介质和方法

本申请要求于2006年9月25日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0093081号韩国专利申请的优先权，该申请完全公开于此，以资参考。

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及一种补偿图像亮度的***、介质和方法，更具体地讲，涉及这样一种补偿图像亮度的***、介质和方法，其中，包括在图像中的主对象的亮度被补偿。

背景技术

通常，当在非常亮的外界环境中或者在逆光状态下拍摄预定对象时，图像捕获装置(诸如相机或摄像机)可执行亮度补偿。在这种情况下，所生成的对象的图像将会曝光不足。相应地，为了曝光，图像捕获装置可补偿亮度。

作为补偿图像亮度的方法的示例，图像捕获装置可将获得的图像划分为多个区域，并为每一划分的区域分配不同的权重，从而补偿亮度。即，图像捕获装置可将多个划分的区域中包括主对象(即，中心对象)的区域设置为主区域，将其余区域设置为次区域。然后，将不同的权重分配给主区域和次区域，并通过使用加权和来执行补偿。按照这种方式，图像亮度被补偿直到达到目标亮度等级。

作为一种用于克服与亮度补偿有关的问题的方法，预定义主区域，使用该预定义的主区域而不管主对象所占据的区域。然而，该技术引出一个问题，即，该技术不考虑图像内主对象的位置因素。即，当主对象的位置改变时，更难获得主对象的精确亮度。因而，在补偿图像亮度直到达到目标亮度等级方面存在限制。

因此，需要一种通过根据主对象的位置可变地设置主对象所在的主区域来精确地补偿图像亮度的***、介质和方法。

发明内容

本发明的一个或多个实施例提供一种补偿图像亮度的***、介质和方法，其中，图像被划分为多个划分区域，并根据每一划分区域的亮度分布可变地设置获得的图像中主对象所在的区域，从而使得能够在曝光不足期间补偿主对象的亮度。

本发明另外的方面和/或优点将部分地在下面的描述中被阐述，部分地从该描述变得清楚，或者可通过实施本发明而被领会。

为了实现上述和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种补偿图像亮度的***，该***包括：亮度分布计算单元，将获得的图像划分为多个划分区域，并对所述多个划分区域计算亮度分布；补偿单元，根据计算的亮度分布识别包括主对象的包括所述多个划分区域中的一个或多个区域的主区域，并根据主区域的识别来补偿获得的图像。

为了实现上述和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种补偿图像亮度的方法，该方法包括：将获得的图像划分为多个划分区域，并对所述多个划分区域计算亮度分布；根据计算的亮度分布识别包括主对象的包括所述多个划分区域中的一个或多个区域的主区域，根据主区域的识别来补偿获得的图像，并输出经补偿的获得的图像。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1示出划分固定区域的传统方法；

图2示出通过图1所示的传统固定区域划分方法补偿亮度的图像；

图3示出根据本发明实施例的补偿图像亮度的***；

图4示出根据本发明实施例的亮度分布；

图5示出根据本发明实施例的如在图4所示的亮度分布中对应于主区域的范围；

图6示出根据本发明实施例的包括在主区域中的划分区域；

图7示出根据本发明实施例的图6所示的有效划分区域；

图8示出根据本发明实施例的例如通过用于补偿图像亮度的***补偿亮度的图像；

图9示出根据本发明实施例的关于主区域和次区域的亮度等级的补偿值；

图10示出根据本发明实施例的补偿图像亮度的方法。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的部件。以下通过参照附图来描述实施例以解释本发明。

通常，为了补偿图像10的亮度，如图1所示，可不管包括在图像10中的主对象11所占据的最终区域而将预定义的区域指定为主区域21和次区域22。因此，主区域21可包括除了主对象11以外的其他对象。因此，不能获得主对象11的精确亮度，结果，如图2所示，主对象11的亮度变的更暗。

因此，在根据本发明实施例的补偿图像亮度的***中，为了获得对象的精确亮度，可根据包括在图像中的主对象的位置可变地设置主区域。例如，图3示出根据本发明实施例的补偿图像亮度的***。

如图3所示，例如，补偿图像亮度的***100可包括图像获得单元110、亮度分布计算单元120、补偿单元130、存储单元140和用户输入单元150。

在一个实施例中，例如，图像获得单元110可以是作为用于获得预定对象的图像的图像捕获装置的电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。这里，图像获得单元110不限于图像捕获装置，而可以是能够捕获图像的***，诸如包括图像捕获装置的相机和摄像机(注意，同样可利用可选择的实施例)。

以下，在本发明的实施例中，例如图像获得单元110所获得的图像中的中心对象将被称为“主对象”，其他对象将被称为“次对象”。例如，如果房子和树在图像获得单元110所获得的图像中，而且例如在捕获图像时用户将房子设置为中心对象，那么主对象将被认为是房子，次对象将被认为是树。这里，在本发明的该实施例中，图像获得单元110所获得的图像中的主对象所占据的区域将被称为“主区域”，次对象和其他背景所占据的区域将被称为“次区域”。

亮度分布计算单元120可将例如由图像获得单元110获得的图像划分为多个划分区域，并根据每一划分区域的亮度等级来计算亮度分布。

这里，在实施例中，描述了划分区域具有相同大小的示例，但是本发明的实施例不限于此，划分区域可具有不同的大小，而且可根据获得图像的环境而变化。

更具体地讲，在实施例中，例如，亮度分布计算单元120可如图4所示设置亮度等级，还可确定每一划分区域的亮度等级所属的亮度等级。例如，如果在亮度分布计算单元120中设置的亮度的最大值为10，并且总共设置了5个亮度等级，每一等级包括两个单位，那么亮度分布计算单元120可确定每一划分区域的亮度所属的亮度等级。

例如，在图4中，亮度等级1具有0和2之间的亮度值，亮度等级5具有8和10之间的亮度值。

此外，在本发明的该实施例中，例如，亮度分布计算单元120所使用的划分区域的亮度等级可被理解为划分区域的平均亮度等级，对应于每一亮度等级的亮度范围可根据捕获图像的环境而变化。

相应地，亮度分布计算单元120可计算示出落在每一亮度等级内的划分区域的频率的亮度分布。因此，尽管不限于此，但是将使用灰度级作为亮度等级来解释本发明的实施例。即，将解释如下的示例性情况，其中，亮度分布计算单元120中获得的图像被变换为灰度级，并根据每一划分区域的亮度等级来计算亮度分布。

这里，如以上所提到的，将灰度级用于亮度等级的实施例只是用于提供对本发明的理解的示例，亮度等级的类型可以变化。

如图5所示，补偿单元130可识别包括在亮度分布计算单元120所计算的亮度分布(例如，图4中示出的上述亮度分布)中的预定范围200中的亮度等级中的划分区域作为主区域，并可识别未包括在所述预定范围200中的亮度等级中的划分区域为次区域。这里，例如，补偿单元130确定为主区域的亮度等级可被理解为在亮度分布计算单元120中计算的亮度分布中除了最高亮度等级和最低亮度等级之外的范围。这是因为，通常，就在足够曝光情况下捕获的图像而言，每一划分区域的亮度等级可集中在计算的亮度分布中的中间亮度等级。此外，如果具有最高亮度等级的划分区域的补偿被执行，那么尽管亮度已经足够，但是仍执行补偿，结果使图像更亮。因此，补偿之后的图像可能变得不自然。为了预先避免该问题，可执行上述排除。

这里，如图6所示，补偿单元130可将包括图5所示的预定范围的划分区域311和312的组设置为例如在图像获得单元110中获得的图像300中的主区域310，并可将其余划分区域设置为次区域320。

此外，如图6所示，在包括在主区域310中的划分区域组311和312中不连续的划分区域312被确定为不是主对象，而且可以被去除。

换句话说，对于补偿单元130的操作，当在获得的图像中主对象是房子，树在房子附近，而且分别对应于房子和树的划分区域在计算的亮度分布中的同一范围内时，如果例如用户将房子设置为主对象并获得图像，那么包括房子所占据的区域的划分区域连续存在，而包括树所占据的区域的划分区域相对于包括房子所占据的区域的划分区域不连续。因此，可以去除不连续的划分区域，从而确定主区域中的有效划分区域并实现补偿。

因此，如图7所示，例如，补偿单元130可将如上所述的在图像获得单元110中获得的图像300中的有效划分区域作为主区域，通过主区域310和次区域320的加权和来执行亮度补偿，从而获得的图像300的亮度可达到目标亮度等级。从图8可以看出，与图2所示的经补偿的图像相比，经补偿的图像300具有目标亮度等级。

同时，补偿单元130可这样执行补偿，即，当主区域310和次区域320的亮度等级较高时，补偿单元130减小用于主区域310和次区域320的补偿值。这样做的原因在于，如果不考虑每一区域的亮度等级而对所有亮度等级都执行亮度补偿，那么即使当预定区域足够亮时，亮度也会过度地连续增加。因而，为了防止亮度连续增加，补偿单元130可如上所述来执行亮度补偿，即，当主区域310和次区域320的亮度等级较高时，补偿单元130减小用于主区域310和次区域320的补偿值。

因此，如图9所示，补偿单元130可设置最大补偿值和最小补偿值，并通过使用最小补偿值来补偿其亮度等级等于或高于预定参考值的区域。例如，当次区域的亮度等级高于所述参考值的亮度等级时，根据图9示出的曲线图，最小补偿值可被识别为补偿值。假设最小补偿值为20％，使主对象的亮度等级达到目标亮度等级所需的补偿量是整个图像的亮度等级增加10％，那么最终补偿量变为10％×20％，从而使整个图像的亮度等级增加2％。这里，水平轴上指示的区域的亮度等级可被理解为次区域的亮度等级。

例如，存储单元140可存储在亮度分布计算单元120中计算亮度分布时所使用的亮度等级的信息、图像获得单元110所获得的图像和由补偿单元130补偿的图像。这里，在一个实施例中，关于亮度等级的信息、所获得的图像和经补偿的图像可以全部存储在存储单元140中。可选择地，本发明的实施例不限于此。例如，存储单元140可以不限于此，而可被实现为单独的硬件单元。这里，诸如具有高速缓冲存储器、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、SRAM和DRAM的装置和/或***可被包括来作为存储单元140，但是存储单元140不限于此。

在一个实施例中，可通过用户输入单元150输入用户输入值，而且仅当输入用户输入值时，补偿单元130才可基于在亮度分布计算单元120中计算的亮度分布执行补偿(注意，可利用其他选择)。在一个示例中，如果用户逆光拍摄预定对象的图像，那么用户可通过用户输入单元150请求补偿获得的图像。

因此，在一个实施例中，例如，补偿单元130可始终使用在亮度分布计算单元120中计算的亮度分布执行补偿，或者可仅当输入用户输入时才使用亮度分布来执行补偿。这里，再次应该注意到，例如包括补偿单元130的本发明的实施例不限于以上描述。同样可利用其他可选择的实施例。

图10示出根据本发明实施例的补偿图像亮度的方法。这里，补偿图像亮度的方法可被理解为只是例如根据传统的固定区域划分方法补偿先前获得的图像的亮度的情况的一个示例，该方法可类似地应用于不通过该传统的固定区域划分方法预先补偿图像亮度的情况。

如图10所示，在操作S110，可通过例如图像获得单元110获得预定对象的图像。这里，通过图像获得单元110获得的图像可包括主对象和次对象。此外，尽管在当前实施例中解释了存在一个主对象的情况，但是根据情况也可包括多个主对象和次对象。

在操作S120，获得的图像可被划分为多个划分区域，在操作S130，例如可通过亮度分布计算单元120来计算每一划分区域的亮度分布。这里，将使用如下情况作为示例，即，例如，当前实施例中的划分区域具有相同的大小，在亮度分布计算单元120中计算亮度分布之前使用固定的主区域执行补偿(注意，还可利用其他选择)。这里，为了进一步解释本发明，将使用如下情况作为示例，即，例如根据目标亮度等级使用固定的主区域来补偿通过图像获得单元110获得的图像。

因而，将解释当用户通过例如用户输入单元150请求补偿时亮度分布计算单元120计算亮度分布的情况。当逆光或在弱光情况下捕获图像时，用户可通过例如用户输入单元150请求补偿，注意，在不同的实施例中可以不实现这样的用户交互。例如，当捕获图像时，可自动计算亮度分布，或者当捕获图像时，可根据周围光的状态来自动计算亮度分布。

这里，在设置了多个亮度等级之后，例如在亮度分布计算单元120中计算的亮度分布可以被表达以示出落在每一亮度等级内的划分区域的频率。此外，在一个实施例中，用于计算亮度分布的划分区域的亮度等级可被理解为划分区域的平均亮度等级。

在操作S140，可由例如补偿单元130来设置由具有分别对应于预定范围内的计算的亮度分布的亮度等级的划分区域形成的主区域。这里，设置的主区域内的划分区域可被理解为对应于上述主对象的区域。此外，可从主区域中去除包括在设置的主区域内但不连续的划分区域。这里，设置的主区域中除了不连续的划分区域之外的主区域将被称为有效主区域。

如果设置了有效主区域，那么在操作S150，补偿单元130例如可通过向主区域和次区域分配权重值并使用加权和来执行获得的图像的亮度补偿。

以上已参照该方法的流程图描述了本发明的实施例。这里，应该理解，可通过计算机可读代码(例如程序指令)来实现流程图中的每一方框以及流程图中多个方框的组合。该计算机可读代码可被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器，以创建用于实现在流程图的一个方框或多个方框中指定的操作的装置。

计算机可读代码还可存储在可引导计算机或其他可编程数据处理***按特定方式操作的介质(例如计算机可用或计算机可读存储器)中，从而所述指令实现在流程图的一个方框或多个方框中指定的操作。所述计算机可读代码还可载入计算机或其他可编程数据处理***以引起在计算机或其他可编程***上执行的一系列操作，从而产生例如用于实现在流程图的一个方框或多个方框中指定的操作的计算机实现的处理。

此外，每个方框可表示可包括一个或多个用于执行指定的逻辑操作的可执行指令的模块、代码段或部分代码。还应该注意到，在其他实现中，方框中提到的操作可以不按提到的顺序出现，或者可以在不同结构的硬件和软件中出现。例如，根据所涉及的功能，两个连续显示的方框实际上可基本上被同时执行，或者有时可按相反的顺序被执行。

同时，这里使用的术语“模块”是指(但不限于)执行特定任务的软件或硬件组件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。模块可被有利地配置为存在于可寻址存储介质上，并被配置为在一个或多个处理器上执行。因而，作为示例，模块可包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、过程、操作、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。所述组件和模块所提供的功能可以组合为更少的组件和模块，或者还可分为另外的组件和模块。此外，可将所述组件和模块实现为它们在通信***中的一个或多个计算机上执行。

应当记住，可通过介质(例如计算机可读介质)中/上的计算机可读代码/指令来执行本发明的实施例，以控制至少一个处理部件实现上述任何实施例。所述介质可对应于允许存储和/或传输计算机可读代码的任何介质。

所述计算机可读代码按照各种方式在介质上记录/传送，例如，所述介质的示例包括诸如磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光学记录介质(例如，CD-ROM或DVD)的记录介质以及诸如载波和通过互联网的传输媒介。因而，根据本发明的实施例，所述介质还可以是信号，诸如生成的信号或比特流。所述介质还可以是分布式网络，从而计算机可读代码以分布式方式存储/传送和执行。此外，仅作为示例，所述处理部件可包括处理器或计算机处理器，而且处理部件可以分布和/或包括在一个装置中。

根据本发明的一个或多个实施例，通过根据包括在获得的图像中的中心对象可变地设置的主区域可补偿图像亮度，从而解决曝光不足的问题。

尽管示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (19)

1.一种补偿图像亮度的***，该***包括：

亮度分布计算单元，将获得的图像划分为多个划分区域，并对所述多个划分区域计算亮度分布；

补偿单元，根据计算的亮度分布识别包括主对象的包括所述多个划分区域中的一个或多个区域的主区域，并根据主区域的识别来补偿获得的图像。

2.如权利要求1所述的***，还包括用于获得图像的图像获得单元。

3.如权利要求1所述的***，其中，亮度分布计算单元基于每一划分区域的平均亮度等级来计算亮度分布。

4.如权利要求1所述的***，其中，亮度分布计算单元设置多个亮度等级，并计算亮度分布以识别所述多个划分区域落在每一亮度等级内的各个频率。

5.如权利要求4所述的***，其中，补偿单元识别具有对应于预定范围内的亮度分布的各亮度等级的划分区域的组作为设置的主区域。

6.如权利要求5所述的***，其中，补偿单元从设置的主区域中排除包括在设置的主区域内但不连续的划分区域以产生有效主区域。

7.如权利要求1所述的***，还包括：用户输入单元，用于输入用户输入值，其中，补偿单元根据用户输入值确定是否补偿获得的图像。

8.如权利要求1所述的***，其中，补偿单元通过在计算亮度分布之前通过预定的主区域补偿获得的图像来执行获得的图像的补偿。

9.如权利要求1所述的***，其中，补偿单元还设置最大补偿值和最小补偿值，并基于具有满足预定参考值的亮度等级的主区域，使用最大补偿值和最小补偿值之一来选择性地执行获得的图像的主区域的补偿。

10.一种补偿图像亮度的方法，该方法包括：

将获得的图像划分为多个划分区域，并对所述多个划分区域计算亮度分布；

根据计算的亮度分布识别包括主对象的包括所述多个划分区域中的一个或多个区域的主区域，根据主区域的识别来补偿获得的图像，并输出经补偿的获得的图像。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：获得图像。

12.如权利要求10所述的方法，其中，亮度分布的计算基于每一划分区域的平均亮度等级。

13.如权利要求10所述的方法，其中，亮度分布的计算包括：

设置多个亮度等级；

计算指示所述多个划分区域落在每一亮度等级内的各个频率的亮度分布。

14.如权利要求13所述的方法，其中，获得的图像的补偿包括：识别具有对应于预定范围内的亮度分布的各亮度等级的划分区域的组作为设置的主区域。

15.如权利要求14所述的方法，其中，获得的图像的补偿包括：从设置的主区域中排除包括在设置的主区域内但不连续的划分区域以产生有效主区域。

16.如权利要求10所述的方法，还包括：接收用户输入值，其中，获得的图像的补偿包括：根据用户输入值确定是否补偿获得的图像。

17.如权利要求10所述的方法，其中，获得的图像的补偿包括：通过在计算亮度分布之前通过预定的主区域补偿获得的图像来执行获得的图像的补偿。

18.如权利要求10所述的方法，其中，获得的图像的补偿还包括：设置最大补偿值和最小补偿值，并基于具有满足预定参考值的亮度等级的主区域，使用最大补偿值和最小补偿值之一来选择性地执行获得的图像的主区域的补偿。

19.至少一种包括用于控制至少一个处理部件实现权利要求10的方法的计算机可读代码的介质。

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