CN109413322B - 一种调节照片参数的方法、装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节照片参数的方法、装置和移动终端，该方法包括：获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值，并根据所有第一平均感光值确定感光值差值；检测感光值差值是否大于预设感光值阈值；在感光值差值大于预设感光值阈值的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，并根据调节后的感光值呈现预览照片。本发明的调节过程是调节感光传感器的过程，不需要照片合成，处理过程较为快速，用户体验较好，解决了现有技术的如下问题：移动终端HDR拍照时，都是采用拍摄多帧数据，然后进行合成的方式实现，这种方式在拍摄速度相对较慢，用户体验较差。

Description

一种调节照片参数的方法、装置和移动终端

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种调节照片参数的方法、装置和移动终端。

背景技术

随着智能移动终端领域影像技术的不断进步与快速发展，高动态光照渲染图像(HDR，High-Dynamic Range)拍照、摄像已经成为移动智能终端必不可少的一项重要的拍摄功能。

在当前，移动终端HDR拍照时，基本上都是采用拍摄多帧数据，然后进行合成的方式实现，这种方式在拍摄速度相对较慢；并且，当有运动物体或者拍摄抖动时，拍出的照片会有鬼影等现象，降低了拍摄质量，影响了拍摄体验。

发明内容

本发明提供一种调节照片参数的方法、装置和移动终端，用以解决现有技术的如下问题：移动终端HDR拍照时，都是采用拍摄多帧数据，然后进行合成的方式实现，这种方式在拍摄速度相对较慢，用户体验较差。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种调节照片参数的方法，包括：获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值，并根据所有第一平均感光值确定感光值差值；检测所述感光值差值是否大于预设感光值阈值；在所述感光值差值大于所述预设感光值阈值的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，并根据调节后的感光值呈现预览照片。

可选的，获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值之前，还包括：按照预设感光单元组获取所述摄像头拍摄区域的感光值，其中，所述预设感光单元组至少包括：相邻的一个Gb感光单元、一个B感光单元、一个Gr感光单元和一个R感光单元；根据所述预设感光单元组对应的多个感光值计算所述预设感光单元组的第二平均感光值；根据所述第二平均感光值确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块。

可选的，根据所述第二平均感光值确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块，包括：将所述第二平均感光值与每个预设感光区块对应的感光范围值进行比较，以确定所述第二平均感光值所处的感光值范围；根据所述所处的感光值范围确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块。

可选的，所述预设感光单元组中包括的感光单元的个数为2ⁿ的平方，其中，在屏幕的横向和纵向所取值的个数均为2ⁿ，n为大于等于1的整数。

可选的，所述感光值差值为在所有第一平均感光值中使用最大的平均感光值减去最小的平均感光值得到的差值。

另一方面，本发明还提供一种调节照片参数的装置，包括：第一获取模块，用于获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值，并根据所有第一平均感光值确定感光值差值；检测模块，用于检测所述感光值差值是否大于预设感光值阈值；调节模块，用于在所述感光值差值大于所述预设感光值阈值的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，并根据调节后的感光值呈现预览照片。

可选的，还包括：第二获取模块，用于按照预设感光单元组获取所述摄像头拍摄区域的感光值，其中，所述预设感光单元组至少包括：相邻的一个Gb感光单元、一个B感光单元、一个Gr感光单元和一个R感光单元；计算模块，用于根据所述预设感光单元组对应的多个感光值计算所述预设感光单元组的第二平均感光值；确定模块，用于根据所述第二平均感光值确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块。

可选的，所述确定模块，具体用于：将所述第二平均感光值与每个预设感光区块对应的感光范围值进行比较，以确定所述第二平均感光值所处的感光值范围；根据所述所处的感光值范围确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块。

可选的，所述预设感光单元组中包括的感光单元的个数为2ⁿ的平方，其中，在屏幕的横向和纵向所取值的个数均为2ⁿ，n为大于等于1的整数；所述感光值差值为在所有第一平均感光值中使用最大的平均感光值减去最小的平均感光值得到的差值。

另一方面，本发明还提供一种移动终端，包括上述的调节照片参数的装置。

本发明的调节过程是调节感光传感器的过程，不需要照片合成，处理过程较为快速，用户体验较好，解决了现有技术的如下问题：移动终端HDR拍照时，都是采用拍摄多帧数据，然后进行合成的方式实现，这种方式在拍摄速度相对较慢，用户体验较差。

附图说明

图1是本发明第一实施例中调节照片参数的方法的流程图；

图2是本发明第二实施例中调节照片参数的装置的结构示意图；

图3是现有CMOS Sensor的内部电路示意图；

图4是本发明第三实施例中CMOS Sensor的内部电路示意图；

图5是本发明第三实施例中为传感器内部感光单元RGGB的排列方式图。

具体实施方式

为了解决现有技术的如下问题：移动终端HDR拍照时，都是采用拍摄多帧数据，然后进行合成的方式实现，这种方式在拍摄速度相对较慢，用户体验较差；本发明提供了一种调节照片参数的方法、装置和移动终端，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明第一实施例提供了一种调节照片参数的方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤S102至S106：

S102，获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值，并根据所有第一平均感光值确定感光值差值。在计算感光值差值时，在所有第一平均感光值中使用最大的平均感光值减去最小的平均感光值，进而将得到的差值作为上述的感光值差值。

S104，检测感光值差值是否大于预设感光值阈值。该预设感光值阈值可以根据经验或实验确定，当感光值差值大于预设感光值阈值时，就可以确定当前照片中存在亮度相差较大的两块区域。

S106，在感光值差值大于预设感光值阈值的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，并根据调节后的感光值呈现预览照片。

实现时，预设调节倍数较大的时候，可以实现一次就完成感光值的调节，当预设调节倍数较小的时候，则一次调节可能无法完全解决照片中亮度相差较多的问题，因此，可以循环调节，在按照预设调节倍数调节过一次后，可以再次执行S102至S106的过程，直到调整结果满足预期效果。

本实施例将摄像头拍摄区域划分为多个预设感光区块，通过各个预设感光区块之间的第一平均感光值来计算感光值差值，并将该感光值差值和预设感光值阈值比较，进而确定照片中是否会存在亮度差异较大的地方，并在存在亮度差异较大的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，以使得呈现的预览照片能够达到预期效果。

本实施例的调节过程是调节感光传感器的过程，不需要照片合成，处理过程较为快速，用户体验较好，解决了现有技术的如下问题：移动终端HDR拍照时，都是采用拍摄多帧数据，然后进行合成的方式实现，这种方式在拍摄速度相对较慢，用户体验较差。

具体设置时，并不是每次拍摄照片都需要开启上述方法对应的功能，因此，在S102执行之前，还可以检测预先设置的HDR拍摄开关是否打开。如果该HDR拍摄开关打开，则可以从上述S102开始执行，否则，按照正常拍照流程进行拍照。

对于预设感光区块的划分，其可以是通过经验值预先划分的，也可以是在实际实现的过程中，临时划分的。如果预设感光区块是临时划分的，则在获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值之前，还可以按照预设感光单元组获取摄像头拍摄区域的感光值，其中，预设感光单元组至少包括：相邻的一个Gb感光单元、一个B感光单元、一个Gr感光单元和一个R感光单元；再根据预设感光单元组对应的多个感光值计算预设感光单元组的第二平均感光值；最后，根据第二平均感光值确定预设感光单元组所在的预设感光区块。

上述预设感光单元组通常设置为至少包括一组RGGB颜色的感光单元，为了更好的保证色彩的准确性，预设感光单元组中设置的感光单元的个数为2ⁿ的平方，其中，在屏幕的横向和纵向所取值的个数均为2ⁿ，n为大于等于1的整数。

在根据第二平均感光值确定预设感光单元组所在的预设感光区块时，可以先将第二平均感光值与每个预设感光区块对应的感光范围值进行比较，以确定第二平均感光值所处的感光值范围，再根据所处的感光值范围确定预设感光单元组所在的预设感光区块。通过这种方式确定预设感光单元组所在的预设观光区块，可以完成预设感光区块的快速划分。

本发明第二实施例提供了一种调节照片参数的装置，该装置可以设置在移动终端中，该装置的结构示意如图2所示，包括：

第一获取模块10，用于获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值，并根据所有第一平均感光值确定感光值差值；检测模块11，与第一获取模块10耦合，用于检测感光值差值是否大于预设感光值阈值；调节模块12，与检测模块11耦合，用于在感光值差值大于预设感光值阈值的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，并根据调节后的感光值呈现预览照片。

在上述计算感光值差值时，在所有第一平均感光值中使用最大的平均感光值减去最小的平均感光值，进而将得到的差值作为上述的感光值差值。

对于预设感光区块的划分，其可以是通过经验值预先划分的，也可以是在实际实现的过程中，临时划分的。如果预设感光区块是临时划分的，则上述装置还可以包括：

第二获取模块，用于按照预设感光单元组获取摄像头拍摄区域的感光值，其中，预设感光单元组至少包括：相邻的一个Gb感光单元、一个B感光单元、一个Gr感光单元和一个R感光单元；计算模块，与第二获取模块耦合，用于根据预设感光单元组对应的多个感光值计算预设感光单元组的第二平均感光值；确定模块，与计算模块和第一获取模块耦合，用于根据第二平均感光值确定预设感光单元组所在的预设感光区块。

上述预设感光单元组通常设置为至少包括一组RGGB颜色的感光单元，为了更好的保证色彩的准确性，预设感光单元组中设置的感光单元的个数为2ⁿ的平方，其中，在屏幕的横向和纵向所取值的个数均为2ⁿ，n为大于等于1的整数。

上述确定模块，具体可以用于将第二平均感光值与每个预设感光区块对应的感光范围值进行比较，以确定第二平均感光值所处的感光值范围；根据所处的感光值范围确定预设感光单元组所在的预设感光区块。通过这种方式确定预设感光单元组所在的预设观光区块，可以完成预设感光区块的快速划分。

本发明第三实施例提供了一种调节照片参数的方法，该方法能够对CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal Oxide Semiconductor)Sensor(传感器)的感光单元组(Pixel)直接进行独立的模拟信号放大倍数控制，来实现HDR影像获取。感光单元组可以是每个2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等，但不限于这种形式相邻的Pixel。

如图3所示为，现有CMOS Sensor的内部电路示意图，现有CMOS Sensor的模拟信号按照统一的方式进行调节，调节Gain(增益，即模拟信号放大倍数)，该调解方式对所有感光单元同时生效，无法解决照片中可能存在的问题。本发明实施例对传感器芯片的放大方式进行了改进(即通过对现有的硬件电路进行调解方式的改造)，实现每个感光单元组等都能够进行独立的模拟信号放大调节，如图4所示的示意图；调节模拟信号放大倍数可以通过调整电压或者电阻的方式来实现。

本实施例上述方法可以在移动终端实现，则实现上述方法的移动终端可以包括如下模块：

(1)模拟信号检测模块(此模块可以集成在Sensor内部，或者通过后端实现，其相当于上述第二实施例中的第一获取模块、检测模块、第二获取模块、计算模块和确定模块的功能)：

对于感光单元组，其可以是每个2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等，每个感光单元组都有一个独立的模拟信号放大器；Sensor每个2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等的模拟信号放大器都可以进行放大倍数独立调节；Sensor默认每个2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等的模拟信号放大器的放大倍数默认一致，并且在调节后可以通过控制模块恢复到默认值。上述感光单元组都是相邻形式，但只是作为一个实例，具体是现实不限于这种形式相邻的Pixel。如图5所示，为传感器内部感光单元RGGB的排列方式，本实施例选择2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel这种组合排列方式作为最小的调节单元，可以保证相邻的RGGB通道以相同的放大倍数进行调节，保证了色彩的准确性。

模拟信号检测模块负责检测CMOS Sensor的所有2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等的模拟信号采样数均值(0-255，计算2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel平均值)；模拟信号检测模块根据所有2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等(但不限于这种形式相邻的Pixel)的采样均值进行区块划分(确保每相邻的2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel划分在同一区块)；计算不同区块采样均值之间的差值，判断是否需要进行信号放大倍数调节；并且根据检测结果给出不同区块的调节方向。具体的，提高放大倍数或者降低放大倍数，记调节上线和调节下线分别为Lh、Ll，当当前区块的平均值大于Lh时向下调节，降低模拟信号的放大倍数；当当前区块的平均值小于Ll时向上调节，提高模拟信号的放大倍数。

(2)控制模块(相当于上述第二实施例中的调节模块)：

控制模块根据模拟信号检测模块检测结果，对每个区块进行调节；相同区块内所有的2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等按照相同的放大倍数进行调节。

为了更好的阐述本实施例，下面将结合附图对本实施例的实现流程做详细的说明。

本实施例的具体操作流程包括：

S1、打开相机。

S2、开启Sensor的HDR功能。具体的，通过写Sensor的寄存器等CMD来实现HDR功能的开启关闭。

S3、Sensor的感光单元组初始化，其中，模拟信号放大器采用默认放大倍数；感光单元组为每个2*2Pixel、4*4Pixel、8*8Pixel等，但不限于这种形式相邻的Pixel。

S4、Sensor的HDR模拟信号检测模块工作，具体的：

区块划分，该区块是由相邻的感光单元组成的感光单元组组成的。

假定所有感光单元被划分为n个感光单元组为S1、S2、......Sn-1,Sn；可以划分至同一区块内的感光单元组模拟信号采样数值之间的最大差值ΔLm需满足ΔLm<ΔLs(ΔLs为连续区块内允许的差值，可以通过写Sensor的寄存器等方式调节，或者CMOS Snesor出厂时根据实验测试以及经验数据给出一个固定，m为1到n之间的整数)。

计算所有区块的平均采样值，记为Lm(m为1到n之间的整数)；记max(L1，L2，...Ln-1,Ln)-min(L1，L2，...Ln-1,Ln)为ΔL,当满足ΔL>Ladjust时(Ladjust为触发调节的条件，可以通过写Sensor的寄存器等方式调节，或者CMOS Snesor出厂时根据实验测试以及经验数据给出一个固定)，则允许启动模拟信号放大器放大倍数的调节功能。记Lh为模拟信号放大器放大倍数调节的上线，Ll为模拟信号放大器放大倍数调节的下线(Lh，Ll可以通过写Sensor的寄存器等方式调节，或者CMOS Snesor出厂时根据实验测试以及经验数据给出一个固定)，对于采样数值大于Lh的区块进行向下调节，即是降低模拟信号放大器的放大倍数；对于采样数值小于Ll的区块进行向上调节，即是增加模拟信号放大器的放大倍数；

S5、执行检测和调节操作，具体的：

计算每个区块内所有2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等均值的平均值；计算各个区块采样数值均值之间的差值，满足ΔL>Ladjust(Ladjust为触发调节的条件，可以通过写Sensor的寄存器等方式调节，或者CMOS Snesor出厂时根据实验测试以及经验数据给出一个固定)时，则开启HDR的调节功能。

调节可以分为分步调节和一步到位调节；对所有区块的平均采样值L1，L2，...Ln-1,Ln依次进行调节；记Sm区块的采样均值为Lm(m为1到n之间的整数)。

对于分步调节：

如果Lm>Lh，则将Sm区块内所有2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等的模拟信号放大器的放大倍数向下降低一级。具体是现实，如图3，图4所示调节模拟信号放大倍数通过调节可变电阻来改变放大器的输出，降低一级可以定义为将可变电阻增大一欧姆，增加一级可以定义为将可变电阻减小一欧姆；通过电压控制的方式，降低一级可以定义为将可变电阻增大一伏，增加一级可以定义为将可变电阻减小一伏。这里的一欧姆与一伏可以根据实际效果进行调整)如果Lm<Ll，则将Sm区块内所有2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel等的模拟信号放大器的放大倍数向上增加一级；如果Lh>Lm>Ll,则不做调节；调节后对当前区块再次进行采样均值计算，并重复步骤5直到满足Lh>Lm>Ll为止。

对于一步到位调节：

如果Lm>Lh，记当前信号放大器的倍数为Amp1，那么放大前的采样值为Lm/Amp1,那么调整后的放大倍数为，Lh/(Lm/Amp1)＝Lh*Amp1/Lm；如果Lm<Ll，记当前信号放大器的倍数为Amp2，那么调整后的放大倍数为，Ll/(Lm/Amp2)＝Ll*Amp2/Lm；将计算出的放大倍数直接通过CMD(写寄存器等方式)调整放大器即可。

本发明实施例强调以2*2Pixel、4*4Pixel、8*8Pixel为单元进行调节不仅可以保证色彩的准确性，而且可以通过切换2*2Pixel、4*4Pixel或者8*8Pixel为基本的调节单元来提升动态调整的性能。

S6、HDR预览，可以进行HDR拍照、摄像等。Sensor的模拟信号检测模块继续进行感光区域检测；若用户选择关闭HDR功能，则通过写Sensor的寄存器将所有Pixel的模拟信号放大器的放大倍数恢复为默认值。

S7、退出相机。

本发明实施例通过对CMOS Sensor的感光单元直接进行独立的模拟信号放大倍数控制，来实现HDR影像的获取，从而有效的提升影像的动态范围，提升拍照、摄像的用户体验。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种调节照片参数的方法，其特征在于，包括：

按照预设感光单元组获取摄像头拍摄区域的感光值，其中，所述预设感光单元组至少包括：相邻的一个Gb感光单元、一个B感光单元、一个Gr感光单元和一个R感光单元；

根据所述预设感光单元组对应的多个感光值计算所述预设感光单元组的第二平均感光值；

根据所述第二平均感光值确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块，包括：将所述第二平均感光值与每个预设感光区块对应的感光范围值进行比较，以确定所述第二平均感光值所处的感光值范围；根据所述所处的感光值范围确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块；

获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值，并根据所有第一平均感光值确定感光值差值；

检测所述感光值差值是否大于预设感光值阈值；

在所述感光值差值大于所述预设感光值阈值的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，并根据调节后的感光值呈现预览照片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设感光单元组中包括的感光单元的个数为2ⁿ的平方，其中，在屏幕的横向和纵向所取值的个数均为2ⁿ，n为大于等于1的整数。

3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述感光值差值为在所有第一平均感光值中使用最大的平均感光值减去最小的平均感光值得到的差值。

4.一种调节照片参数的装置，其特征在于，包括：

第二获取模块，用于按照预设感光单元组获取摄像头拍摄区域的感光值，其中，所述预设感光单元组至少包括：相邻的一个Gb感光单元、一个B感光单元、一个Gr感光单元和一个R感光单元；

计算模块，用于根据所述预设感光单元组对应的多个感光值计算所述预设感光单元组的第二平均感光值；

确定模块，用于根据所述第二平均感光值确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块，具体用于：将所述第二平均感光值与每个预设感光区块对应的感光范围值进行比较，以确定所述第二平均感光值所处的感光值范围；根据所述所处的感光值范围确定所述预设感光单元组所在的预设感光区块；

第一获取模块，用于获取摄像头拍摄区域中每个预设感光区块的第一平均感光值，并根据所有第一平均感光值确定感光值差值；

检测模块，用于检测所述感光值差值是否大于预设感光值阈值；

调节模块，用于在所述感光值差值大于所述预设感光值阈值的情况下，按照预设调节倍数调节每个预设感光区块的感光值，并根据调节后的感光值呈现预览照片。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预设感光单元组中包括的感光单元的个数为2ⁿ的平方，其中，在屏幕的横向和纵向所取值的个数均为2ⁿ，n为大于等于1的整数；所述感光值差值为在所有第一平均感光值中使用最大的平均感光值减去最小的平均感光值得到的差值。

6.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求4至5中任一项所述的调节照片参数的装置。

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