CN107592455B - 浅景深效果成像方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种浅景深效果成像方法、装置及电子设备。其中，上述浅景深效果成像方法包括：获取图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像。确定针对待摄场景的目标景深信息，根据所述目标景深信息调整成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。增加了成像子区的利用率，且成像质量高。其中，所述成像子区可在入射光线的照射下发生形变，上述反射电磁波信号随之发生变化，因此便于确定入射光线的光线信息。

Description

浅景深效果成像方法、装置及电子设备

技术领域

本公开涉及电子技术领域，尤其涉及浅景深效果成像方法、装置及电子设备。

背景技术

景深(Depth of Field，简称DoF)通常是指摄像镜头对待摄场景能够清晰成像的物距范围，所述物距范围内的区域称为焦内，所述物距范围外的区域称为焦外，焦内成清晰像，焦外根据景深(或景深的深浅)可成清晰像或模糊像，如：对于深景深，焦内焦外都可成清晰像，要获取深景深图像对摄像镜头的要求很高；对于浅景深，焦内可成清晰像、焦外成模糊像。

获取浅景深效果图像的方法通常有两种。一种是通过调节摄像镜头的光圈大小、物理焦距长短、镜头与待摄对象的对焦距离远近等参数，使拍摄的图像局部清晰局部模糊，如前景清晰背景模糊等。另一种是采用图像处理软件通过一定的模糊算法对已拍摄的图片进行处理，使得处理后的图像局部模糊以实现类似镜头虚化的模糊效果。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种浅景深效果成像方法、装置及电子设备。

根据本公开的第一方面，提出一种浅景深效果成像方法，该方法包括：

获取反射电磁波信号，所述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成；其中，所述图像传感器包括若干成像子区，所述成像子区可在入射光线的照射下发生形变；

根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像；

获取针对待摄场景的目标景深信息；

根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

可选的，根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，包括：

对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号；

根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息。

可选的，所述成像子区包括：

感光层，感应入射光线的照射，并发生形变；

反射层，返回相应的反射电磁波信号，且可发生与所述感光层对应的形变。

可选的，根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，包括：

向监测模型发送所述反射电磁波信号，所述监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对；

接收所述监测模型输出的感光层的形变参数；

根据所述形变参数确定所述入射光线的光线信息。

可选的，至少两个所述成像子区的形变属性不同；

和/或，至少两个所述成像子区的电磁波信号反射特性不同。

可选的，获取针对待摄场景的目标景深信息，包括：

获取针对待摄场景的物点深度信息；

获取针对所述待摄场景的焦平面信息；

根据所述物点深度信息和所述焦平面信息确定所述目标景深信息。

可选的，所述目标景深信息包括以下至少之一：

待摄场景的至少部分焦外物点深度信息与焦平面的相对位置信息；

焦外模糊程度信息。

可选的，所述焦外模糊程度包括所述焦平面外的成像子区的弥撒圆分布信息。

可选的，根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度包括：

根据所述目标景深信息调整所述成像子区在垂直于入射光线方向上的分布密度；

和/或，根据所述目标景深信息调整所述成像子区在平行于入射光线方向上的分布密度。

可选的，根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，包括：

为至少一个所述成像子区施加外场；

利用所述外场向所述成像子区施加作用力，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

可选的，所述外场包括：磁场、电场、光场中至少之一。

根据本公开的第二方面，提出一种浅景深效果成像装置，该浅景深效果成像装置包括：

获取单元，获取反射电磁波信号，所述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成；其中，所述图像传感器包括若干成像子区，所述成像子区可在入射光线的照射下发生形变；

处理单元，根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像；

确定单元，获取针对待摄场景的目标景深信息；

执行单元，根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

可选的，所述处理单元包括：

第一处理子单元，对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号；

第二处理子单元，根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息。

可选的，所述成像子区包括：

感光层，感应入射光线的照射，并发生形变；

反射层，返回相应的反射电磁波信号，且可发生与所述感光层对应的形变。

可选的，所述处理单元包括：

发送子单元，向监测模型发送所述反射电磁波信号，所述监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对；

接收子单元，接收所述监测模型输出的感光层的形变参数；

第三处理子单元，根据所述形变参数确定所述入射光线的光线信息。

可选的，至少两个所述成像子区的形变属性不同；

和/或，至少两个所述成像子区的电磁波信号反射特性不同。

可选的，所述确定单元包括：

第一确定子单元，获取针对待摄场景的物点深度信息；

第二确定子单元，获取针对所述待摄场景的焦平面信息；

第三确定子单元，根据所述物点深度信息和所述焦平面信息确定所述目标景深信息。

可选的，所述目标景深信息包括以下至少之一：

待摄场景的至少部分焦外物点深度信息与焦平面的相对位置信息；

焦外模糊程度信息。

可选的，所述焦外模糊程度包括所述焦平面外的成像子区的弥撒圆分布信息。

可选的，所述执行单元包括：

第一执行子单元，根据所述目标景深信息调整所述成像子区在垂直于入射光线方向上的分布密度；

和/或，第二执行子单元，根据所述目标景深信息调整所述成像子区在平行于入射光线方向上的分布密度。

可选的，所述执行单元包括：

第三执行子单元，为至少一个所述成像子区施加外场；

第四执行子单元，利用所述外场向所述成像子区施加作用力，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

可选的，所述外场包括：磁场、电场、光场中至少之一。

根据本公开的第三方面，提出一种电子设备，该电子设备包括：

处理器，所述处理器被配置为实现上述浅景深效果成像方法。

根据本公开的第四方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述浅景深效果成像方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开通过获取图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息。其中，所述成像子区可在入射光线的照射下发生形变，上述反射电磁波信号随之发生变化，因此便于确定入射光线的光线信息。此外，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像，根据所述目标景深信息能够调整所述成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1a是本公开一示例性实施例的一种浅景深效果成像方法的流程图；

图1b是本公开一示例性实施例的一种获取入射光线的工作原理图；

图1c是本公开一示例性实施例的一种成像子区运动状态的示意图；

图2a是本公开另一示例性实施例的一种浅景深效果成像方法的流程图；

图2b是本公开一示例性实施例的一种反射电磁波信号的变形模式图；

图2c是本公开另一示例性实施例的一种反射电磁波信号的变形模式图；

图2d是本公开又一示例性实施例的一种反射电磁波信号的变形模式图；

图2e是本公开再一示例性实施例的一种反射电磁波信号的变形模式图；

图3a是本公开又一示例性实施例的一种浅景深效果成像方法的流程图；

图3b是本公开又一示例性实施例的一种获取入射光线的工作原理图；

图3c是本公开再一示例性实施例的一种获取入射光线的工作原理图；

图4是本公开一示例性实施例的一种浅景深效果成像装置结构示意图；

图5是本公开一示例性实施例的一种处理单元的结构示意图；

图6是本公开另一示例性实施例的一种处理单元的结构示意图；

图7是本公开一示例性实施例的一种确定单元的结构示意图；

图8是本公开另一示例性实施例的一种确定单元的结构示意图；

图9是本公开一示例性实施例的一种执行单元的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在利用相机等摄像装置进行拍摄的过程中，为了获得浅景深效果的图像，本公开提出如图1a所示的一种浅景深效果成像方法，该浅景深效果成像方法可以包括以下步骤：

在步骤101中，获取反射电磁波信号。

其中，图像传感器可以包括若干成像子区，该成像子区可在入射光线的照射下发生形变，上述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成。具体的，如图1b所示，成像子区D可以包括感光层D1和反射层D2。感光层D1可用于接收入射光线H1，并发生与入射光线H1的光线信息对应的形变。反射层D2可发生与感光层D1对应的形变，并反射与入射光线H1对应的反射电磁波信号H2。接收器I接收上述反射电磁波信号H2以进行处理。

需要说明的是，至少两个成像子区D的形变属性不同，和/或，至少两个成像子区D的电磁波信号反射特性不同，以对不同成像子区D所反射的电磁波信号进行定位和区分。其中，上述“和/或”包括三种情况，一种情况是至少两个成像子区D的形变属性不同，而成像子区D的电磁波反射特性相同的。另一种情况是至少两个成像子区D的电磁波反射特性不同，而成像子区D的变形属性相同。又一种情况是至少两个所述成像子区D的形变属性不同，和/或，至少两个所述成像子区D的电磁波信号反射特性不同。上述三种情况都可以对成像子区D所反射的电磁波信号进行定位和区分。

在步骤102中，根据反射电磁波信号确定入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像。

需要说明的是，本公开涉及的入射光线需经过至少一透镜对入射光线进行汇聚以成像，或者通过反射镜对入射光线进行汇聚以成像，本公开并不对此进行限制。

其中，所述第一图像为所述图像传感器根据所述光线信息形成的拍摄图像，反应出待摄场景未经调整的景深效果。所述光线信息可以包括：入射光线的强度、颜色、极化方向中至少之一。在一实施例中，所述图像传感器包括根据所述反射电磁波信号及与之对应的感光层的形变参数训练出监测模型。为了得到入射光线的光线信息，可以向监测模型发送所述反射电磁波信号，所述监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对。接收到的所述形变参数可以用于确定所述入射光线的光线信息。

反射层的反射参数和感光层的形变参数是基于同一入射光线而产生的变化，是相互对应且具有同步性的数据。由于不同光致变形材料的感光层对于入射光线发生的形变参数是不同的，但每种光致变形材料都有与之对应的光致变形函数可以计算入射光线的光线信息。

在另一实施例中，可以先对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号，再根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息。

景深通常表征待摄场景相对焦平面清晰成像的物距范围，图像成像子区对应焦内的分布密度大于其对应焦外的图像目标像素密度，以便于目标图像中焦内部分的成像相对焦外部分的成像更为清晰，由此在视觉上呈现焦内清晰、焦外模糊的浅景深图像效果。

在步骤103中，获取针对待摄场景的目标景深信息。

在一实施例中，目标景深信息可以包括物点深度信息和焦平面信息，获取待摄场景的至少部分焦外物点深度信息与焦平面的相对位置关系，以利用上述相对位置关系对应的调整成像子区的分布密度。

在另一实施例中，所述目标景深信息可以包括焦外模糊程度信息，焦外模糊程度包括所述焦平面外的成像子区的弥撒圆分布信息，以利用上述弥撒圆分布信息对应的调整成像子区的分布密度。

需要说明的是，在上述实施例中目标景深信息可以通过所述光线信息以经典估计方法获取，也可以通过例如深度传感器、雷达以及网络连接获取，本公开并不对此进行限制。

在步骤104中，根据目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

如图1c所示，调整所述成像子区的分布密度的方式可以包括：为至少一个所述成像子区D施加外场E，利用控制部F控制所述外场E向所述成像子区D施加作用力，以使所述成像子区D在平行和/或垂直于入射光线的方向上按照目标景深信息运动。需要说明的是，所述外场可以包括：磁场、电场、光场中至少之一，本公开并不对此进行限制。

本公开实施例在图像采集过程中所述图像传感器的各成像子区均参与图像采集，成像子区可在入射光线的照射下发生形变，通过反射电磁波信号的变化便于确定入射光线的光线信息。此外，图像传感器的成像子区分布密度已经根据图像成像子区分布密度进行了调整，且图像成像子区分布密度是根据待摄场景的目标景深信息确定。根据调整后的图像传感器获取待摄场景的图像，图像不同区域的清晰度呈现出与成像子区分布密度相应的差异分布。需要清晰呈现的部分会有更多的成像子区参与图像采集，这部分的图像清晰度更高，而所述目标景深信息无需清晰呈现的部分则用相对较少的像素参与图像采集，该部分的图像较为模糊，上述方法提高了图像采集效率。

现针对目标景深信息的获取方式提出如下两个实施例：

图2a是本公开另一示例性实施例的一种浅景深效果成像方法的流程图。如图2a所示，该浅景深效果成像方法可以包括以下步骤：

在步骤201中，获取反射电磁波信号。

其中，图像传感器可以包括若干成像子区，该成像子区可在入射光线的照射下发生形变，上述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成。具体的，成像子区可以包括感光层和反射层。感光层可用于接收入射光线，并发生与入射光线的光线信息对应的形变。反射层可发生与感光层对应的形变，并反射与入射光线对应的反射电磁波信号。接收器接收上述反射电磁波信号以进行处理。

所述图像传感器包括根据所述反射电磁波信号及与之对应的感光层的形变参数训练出监测模型。具体的，当入射光线照射到成像子区上时，采集每个成像子区返回的反射电磁波信号以及与之对应的感光层形变参数，形成训练样本。通过上述原理，针对不同入射光线的极化方向、强度、颜色等可以记录到大量的训练样本。基于上述训练样本，自动生成大量的关于逻辑回归的问题，进而学习出训练样本与训练模型性能之间的存在的某种关系，从而得到一个简单的规则以用于将反射电磁波信号和感光层的形变参数对应起来。

在步骤202中，向监测模型发送反射电磁波信号，监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对。

在步骤203中，根据接收到的形变参数确定入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像。

其中，所述第一图像为所述图像传感器根据所述光线信息形成的拍摄图像，反应出待摄场景未经调整的景深效果。在上述实施例中，为了得到入射光线的光线信息，可以向所述监测模型发送所述反射电磁波信号，监测模型根据所述反射电磁波信号输出与之对应的感光层的形变参数。根据接收到的所述形变参数确定所述入射光线的光线信息。其中，所述光线信息可以包括：入射光线的强度、颜色、极化方向中至少之一。上述反射层和感光层的形变参数是基于同一入射光线而产生的变化，是相互对应且具有同步性的数据。由于不同光致变形材料的感光层对于入射光线发生的形变参数是不同的，但每种光致变形材料都有与之对应的光致变形函数可以计算入射光线的光线信息。

需要说明的是，步骤202以及步骤203可以被替换成：对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号；根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息。

成像子区产生的形变可以包括形状变化、面积变化、密度变化、光滑程度变化中至少之一，上述形变的发生导致反射层反射特性的变化，反射特性可以通过信道参数或者散射参数来描述，本公开并不对此进行限定。由于反射特性的变化，改变了反射电磁波信号G的频谱和幅度特性，利用经典的信号解调方法对所述反射电磁波信号G进行解调，以获得第一信号，并根据解调后的第一信号恢复出入射光线的光线信息。其中，反射电磁波信号G在成像子区收到入射光线照射时可以包括如图2b、图2c、图2d、图2e所示的几种常见变形模式。反射层经入射光线照射发生变形后，其反射出的反射电磁波信号G中携带了入射光线的光线信息，解调反射电磁波信号G即可获得包含入射光线信息的第一信号，因此第一信号可用于恢复入射光线的光线信息。

在步骤204中，获取针对待摄场景的物点深度信息。

其中，物点深度信息可以通过所述光线信息用经典深度估计方法获取，例如通过双目立体视觉、光照阴影信息、变焦调焦、散焦弥撒圆信息等方法，也可以通过例如深度传感器、雷达以及网络连接等外部方法获取，本公开并不对此进行限制。

在步骤205中，获取针对待摄场景的焦平面信息。

在一实施例中，所述焦平面可根据感兴趣区(Region of Interest，简称ROI)信息确定。所述感兴趣区可包括但不限于以下一种或多种：用户选择的待摄场景在所述图像传感器的预览图像的至少一个区域、用户注视的所述预览图像的至少一个区域、成像设备对预览图像自动检测得到的感兴趣区。该方案根据所述感兴趣区确定待摄场景的焦平面，使得所述焦平面的确定与实际用户需求更为吻合，可更好满足用户个性化的应用需求。

在另一实施例中，待摄场景的焦平面可根据图像分析的结果确定，例如：对所述预览图像进行人脸识别，根据识别结果将人脸的对焦平面确定为所述待摄场景的焦平面。又例如：对所述预览图像进行移动物体识别，根据识别结果将移动物体的相应区的对焦平面确定为该待摄场景的焦平面。该方案可根据预览图像的图像分析结果确定待摄场景的焦平面，使得待摄场景的焦平面的确定更为智能，提高所述焦平面确定的效率和普适性。

在步骤206中，根据物点深度信息和焦平面信息确定所述目标景深信息。

在本实施例中，目标景深信息可以是待摄场景物点深度位置相对于焦平面位置的距离。其中，物点深度位置和焦平面位置可已通过步骤205和步骤206获得。

在步骤207中，根据目标景深信息调整成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

在本实施例中，根据目标景深信息确定成像子区的分布密度，具体的，成像子区目标分布密度对应于待摄场景中焦外物点位置距离焦平面位置的远近。用于表达距离焦平面较近的物点的成像子区的分布密度大于用于表达距离焦平面较远的物点的成像子区的分布密度，以便于图像中不同距离区间的成像的清晰度存在差异。距离焦平面较近的物点成像较为清晰而距离焦平面较远的物点成像较为模糊，由此在视觉上呈现越近距离物点成像越清晰、越远距离物点成像越模糊的浅景深图像效果。

在上述实施例中，调整所述成像子区的分布密度的方式可以包括：为至少一个所述成像子区施加外场，利用所述外场向所述成像子区施加作用力，以使所述成像子区在平行和/或垂直于入射光线的方向上根据所述目标景深信息运动。需要说明的是，所述外场可以包括：磁场、电场、光场中至少之一，本公开并不对此进行限制。

图3a是本公开另一示例性实施例的一种变焦方法的流程图。如图3a所示，该变焦方法可以包括以下步骤：

在步骤301中，获取反射电磁波信号。

其中，图像传感器可以包括若干成像子区，该成像子区可在入射光线的照射下发生形变，上述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成。具体的，成像子区可以包括感光层和反射层。感光层可用于接收入射光线，并发生与入射光线的光线信息对应的形变。反射层可发生与感光层对应的形变，并反射与入射光线对应的反射电磁波信号。接收器接收上述反射电磁波信号以进行处理。

在步骤302中，向监测模型发送反射电磁波信号，监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对。

在步骤303中，根据接收到的形变参数确定入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像。

其中，所述第一图像为所述图像传感器根据所述光线信息形成的拍摄图像，反应出待摄场景未经调整的景深效果。在上述实施例中，图像传感器包括根据反射电磁波信号及与之对应的感光层的形变参数训练出监测模型。为了得到入射光线的光线信息，可以向所述监测模型发送所述反射电磁波信号，监测模型根据所述反射电磁波信号输出与之对应的感光层的形变参数。根据接收到的所述形变参数确定所述入射光线的光线信息。其中，所述光线信息可以包括：入射光线的强度、颜色、极化方向中至少之一。上述反射层和感光层的形变参数是基于同一入射光线而产生的变化，是相互对应且具有同步性的数据。由于不同光致变形材料的感光层对于入射光线发生的形变参数是不同的，但每种光致变形材料都有与之对应的光致变形函数可以计算入射光线的光线信息。

需要说明的是，步骤302以及步骤303可以被替换成：对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号；根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息。

在步骤304中，获取针对待摄场景的物点深度信息。

其中，物点深度信息可以通过所述光线信息用经典深度估计方法获取，例如通过双目立体视觉、光照阴影信息、变焦调焦、散焦弥撒圆信息等方法，也可以通过例如深度传感器、雷达以及网络连接等外部方法获取，本公开并不对此进行限制。

在步骤305中，获取针对待摄场景的焦外模糊程度信息。

所述焦外模糊程度信息的获取方式不受限制，例如可由用户确定，或者，可由待摄场景的深度信息确定，或者，可由成像设备预先确定，等等。

在一实施例中，焦外模糊程度信息包括：待摄场景的至少部分焦外物点在图像传感器的至少部分成像点的弥散圆分布信息。在该情形下，可根据至少部分成像点的弥散圆分布信息确定成像子区分布密度。确定弥散圆分布信息的具体实现方式不受限制可包括：确定待摄场景的至少一焦外物点在图像传感器的至少一成像点的弥散圆(circle ofconfusion)信息，根据待摄场景的至少部分其他焦外物点与焦平面的距离以及确定的至少一成像点的弥散圆信息确定至少部分其他成像点的弥散圆信息。例如图3b，P为焦平面上的物点，Q为焦平面外物点，可通过计算确定待摄场景中焦外物点Q在所述图像传感器的成像点的弥散圆直径。具体的，根据确定的上述物点相应成像点的弥散圆直径、上述物点的物距、已知的待摄场景的镜头的焦距以及对焦平面的物距，依据弥散圆直径计算公式可确定出用户期望的虚拟光圈值N。之后结合待摄场景中其他一个或多个物点的物距，可根据以下弥散圆直径计算公式确定待摄场景中其他一个或多个物点在图像传感器的相应成像点的弥散圆直径：

上式中，f表示镜头的焦距，U1表示对焦平面的物距，U2表示待计算弥散圆的物点的物距，N表示用户期望的虚拟光圈值，d表示U2对应物点在图像传感器的相应成像点的弥散圆直径。

在步骤306中，根据焦外模糊程度信息调整成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

得到各物点相应成像点的弥散圆直径之后，即可根据弥散圆分布信息确定成像子区分布密度。当确定的不同弥散圆的范围存在一定重叠时，可根据实际需要确定弥散圆重叠区域的成像子区分布密度。如图3c所示，三个焦外物点在图像传感器的三个成像点的弥散圆分别表示为A、B和C，三个弥散圆的半径依次增大。其中，弥散圆直径小的区域的成像子区分布密度大于弥散圆直径大的区域的成像子区分布密度。然而三个弥散圆有一定的重复，该情形下可遵循一定的规则确定不同区域的成像子区分布密度，规则可包括但不限于大密度优先规则，例如A与B或C的交集对应成像子区分布密度为A对应的成像子区分布密度a，B与C的交集对应图像目标像素密度为B对应的成像子区分布密度b，由此在视觉上呈现出浅景深图像效果。该方案使得焦外模糊程度的设定更为灵活。

在上述实施例中，调整所述成像子区的分布密度的方式可以包括：为至少一个所述成像子区施加外场，利用所述外场向所述成像子区施加作用力，以使所述成像子区在平行和/或垂直于入射光线的方向上根据所述目标景深信息运动。需要说明的是，所述外场可以包括：磁场、电场、光场中至少之一，本公开并不对此进行限制。

根据上述实施例，本公开进一步提出一种浅景深效果成像装置，应用于图像传感器。图4是本公开一示例性实施例的一种浅景深效果成像装置的结构示意图，如图4所示，上述浅景深效果成像装置包括获取单元41、处理单元42、确定单元43和执行单元44。

获取单元41被配置为获取反射电磁波信号。其中，所述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成，所述图像传感器包括若干成像子区，所述成像子区可在入射光线的照射下发生形变。

处理单元42被配置为根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像。

确定单元43被配置为获取针对待摄场景的目标景深信息。

执行单元44被配置为根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

本公开还提出一种浅景深效果成像装置，图5是本公开一示例性实施例的一种处理单元的结构示意图，如图5所示，在前述图4所示实施例的基础上，所述处理单元42可以包括发送子单元421、接收子单元422、第三处理子单元423。其中：

发送子单元421被配置为向监测模型发送所述反射电磁波信号，所述监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对。

接收子单元422被配置为接收所述监测模型输出的感光层的形变参数。

第三处理子单元423被配置为根据所述形变参数确定所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像。

图6是本公开另一示例性实施例的一种处理单元的结构示意图，如图6所示，在前述图4所示实施例的基础上，所述处理单元42可以包括第一处理子单元424和第三处理子单元425。其中：

第一处理子单元424被配置为对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号。

第二处理子单元425被配置为根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像。

图7是本公开一示例性实施例的一种确定单元的结构示意图。如图7所示，在前述图4所示实施例的基础上，确定单元43可以包括第一确定子单元431、第二确定子单元432、第三确定子单元433。其中：

第一确定子单元431被配置为获取针对待摄场景的物点深度信息。

第二确定子单元432被配置为获取针对待摄场景的焦平面信息。

第三确定子单元433被配置为根据所述物点深度信息和所述焦平面信息确定所述目标景深信息。

图8是本公开另一示例性实施例的一种确定单元的结构示意图。如图8所示，在前述图4所示实施例的基础上，确定单元43可以包括第一确定子单元431、和第四确定子单元434。其中：

第一确定子单元431被配置为获取针对待摄场景的物点深度信息。

第四确定子单元434被配置为根据所述光线信息确定焦外模糊程度信息。

图9是本公开一示例性实施例的一种执行单元的结构示意图。如图9所示，在前述图4所示实施例的基础上，执行单元44可以包括第一执行子单元441、第二执行子单元442、第三执行子单元443和第四执行子单元444。其中：

第一执行子单元441被配置为根据所述目标景深信息调整所述成像子区在垂直于入射光线方向上的分布密度。

第二执行子单元442被配置为根据所述目标景深信息调整所述成像子区在平行于入射光线方向上的分布密度。

第三执行子单元443被配置为为至少一个所述成像子区施加外场。

第四执行子单元444被配置为利用所述外场向所述成像子区施加作用力，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本公开进一步提出一种电子设备，该电子设备可以包括处理器，所述处理器被配置为实现上述浅景深效果成像方法。

在一示例性实施例中，本公开还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质。例如包括指令的存储器，上述指令可由求救装置的处理器执行后，实现本公开的上述浅景深效果成像方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM，随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (22)

1.一种浅景深效果成像方法，其特征在于，包括：

获取反射电磁波信号，所述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成；其中，所述图像传感器包括若干成像子区，所述成像子区可在入射光线的照射下发生形变；

根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像；

获取针对待摄场景的目标景深信息；

根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像；

至少两个成像子区D的形变属性不同，和/或，至少两个成像子区D的电磁波信号反射特性不同，以对不同成像子区D所反射的电磁波信号进行定位和区分。

2.根据权利要求1所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，包括：

对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号；

根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息。

3.根据权利要求1所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，所述成像子区包括：

感光层，感应入射光线的照射，并发生形变；

反射层，返回相应的反射电磁波信号，且可发生与所述感光层对应的形变。

4.根据权利要求3所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，包括：

向监测模型发送所述反射电磁波信号，所述监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对；

接收所述监测模型输出的感光层的形变参数；

根据所述形变参数确定所述入射光线的光线信息。

5.根据权利要求1所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，获取针对待摄场景的目标景深信息，包括：

获取针对待摄场景的物点深度信息；

获取针对所述待摄场景的焦平面信息；

根据所述物点深度信息和所述焦平面信息确定所述目标景深信息。

6.根据权利要求1所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，所述目标景深信息包括以下至少之一：

待摄场景的至少部分焦外物点深度信息与焦平面的相对位置信息；

焦外模糊程度信息。

7.根据权利要求6所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，所述焦外模糊程度包括所述焦平面外的成像子区的弥撒圆分布信息。

8.根据权利要求1所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，包括：

根据所述目标景深信息调整所述成像子区在垂直于入射光线方向上的分布密度；

和/或，根据所述目标景深信息调整所述成像子区在平行于入射光线方向上的分布密度。

9.根据权利要求1所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，包括：

为至少一个所述成像子区施加外场；

利用所述外场向所述成像子区施加作用力，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

10.根据权利要求9所述的浅景深效果成像方法，其特征在于，所述外场包括：磁场、电场、光场中至少之一。

11.一种浅景深效果成像装置，其特征在于，包括：

获取单元，获取反射电磁波信号，所述反射电磁波信号由图像传感器中的成像子区对电磁波信号反射形成；其中，所述图像传感器包括若干成像子区，所述成像子区可在入射光线的照射下发生形变；

处理单元，根据所述反射电磁波信号确定所述入射光线的光线信息，根据所述光线信息获得待摄场景的第一图像；

确定单元，获取针对待摄场景的目标景深信息；

执行单元，根据所述目标景深信息调整所述成像子区的分布密度，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像；

至少两个成像子区D的形变属性不同，和/或，至少两个成像子区D的电磁波信号反射特性不同，以对不同成像子区D所反射的电磁波信号进行定位和区分。

12.根据权利要求11所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述处理单元包括：

第一处理子单元，对所述反射电磁波信号进行解调，以获得第一信号；

第二处理子单元，根据所述第一信号恢复出所述入射光线的光线信息。

13.根据权利要求11所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述成像子区包括：

感光层，感应入射光线的照射，并发生形变；

反射层，返回相应的反射电磁波信号，且可发生与所述感光层对应的形变。

14.根据权利要求13所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述处理单元包括：

发送子单元，向监测模型发送所述反射电磁波信号，所述监测模型的训练样本包括预先获得的反射电磁波信号与感光层的形变参数之间的数据对；

接收子单元，接收所述监测模型输出的感光层的形变参数；

第三处理子单元，根据所述形变参数确定所述入射光线的光线信息。

15.根据权利要求11所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述确定单元包括：

第一确定子单元，获取针对待摄场景的物点深度信息；

第二确定子单元，获取针对待摄场景的焦平面信息；

第三确定子单元，根据所述物点深度信息和所述焦平面信息确定所述目标景深信息。

16.根据权利要求11所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述目标景深信息包括以下至少之一：

待摄场景的至少部分焦外物点深度信息与焦平面的相对位置信息；

焦外模糊程度信息。

17.根据权利要求16所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述焦外模糊程度包括所述焦平面外的成像子区的弥撒圆分布信息。

18.根据权利要求11所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述执行单元包括：

第一执行子单元，根据所述目标景深信息调整所述成像子区在垂直于入射光线方向上的分布密度；

和/或，第二执行子单元，根据所述目标景深信息调整所述成像子区在平行于入射光线方向上的分布密度。

19.根据权利要求11所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述执行单元包括：

第三执行子单元，为至少一个所述成像子区施加外场；

第四执行子单元，利用所述外场向所述成像子区施加作用力，以获得与所述第一图像对应的浅景深效果图像。

20.根据权利要求19所述的浅景深效果成像装置，其特征在于，所述外场包括：磁场、电场、光场中至少之一。

21.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器，所述处理器被配置为实现如权利要求1-10任一项所述的浅景深效果成像方法。

22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现：如权利要求1-10中任一项所述浅景深效果成像方法的步骤。

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