CN113259556A - 分区域消除亮度差与色差的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像处理领域,特别是涉及一种分区域消除亮度差与色差的方法、装置、设备及存储介质,通过分析所述屏幕补光图像的亮度和色温,在标准灯箱中拍摄的具有所述屏幕补光图像的相同亮度和色温的标准图像,并获取屏幕补光图像的RAW图和标准图像的RAW图;根据所述屏幕补光图像的RAW图计算亮度衰减起始点,得到待校正的区域,计算所述待校正区域的各通道响应;确定标准图像中,与所述待校正区域相同的图像区域,计算所述区域各通道的响应,并作为目标响应;计算各通道的所述补偿校正比,将所述补偿校正比逐个像素应用于所述待校正区域,最终使画面各区域亮度、色彩表现一致。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域,特别是涉及一种分区域消除亮度差与色差的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
手机厂商为节约成本,采用屏幕补光以使前置摄像头在较暗的场景中可以拍出图像质量较好的照片。而在结构设计中,前置摄像头一般位于手机屏幕的左上角会屏幕上方中间位置,当利用屏幕亮度对前置摄像头进行补光时,传感器接受屏幕亮度的多少受到摄像头位置与屏幕相对位置的影响,而目前的shading模块采用的方法是以画面中心为校正起点,通过校正半径即边缘距离中心的距离决定需要校正的像素量,使用一个校正强度为图像的各个方向的校正半径施加相同的校正强度,对于原始输入像素值较大的区域,应用一个固定的校正强度便可以达到期望的输出水平,而对于原始像素值较小的像素,使用上述的校正强度可能达不到期望的输出,从而导致同一张图像不同区域呈现不同的亮度和色彩,严重影响客户使用感受。
发明内容
基于此,本发明的目的在于提供一种分区域消除亮度差与色差的方法、装置、设备及存储介质,本发明针对通过图像处理模块处理后仍存在由于硬件结构设计导致的图像不同区域亮度及色彩差异的问题,仅对存在问题的区域进行处理,使得最终输出的图片各区域有着相同的亮度和色彩表现,提升了图像质量。
本发明提供的一种分区域消除亮度差与色差的方法,包括如下步骤:
步骤1:打开移动终端的屏幕补光,通过移动终端的前置摄像头拍摄获取一屏幕补光图像,获得所述屏幕补光图像第一RAW图;
步骤2:通过灯箱设置与所述屏幕补光图像具有相同色温和相同亮度,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,获得所述标准图像第二RAW图;
步骤3:通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应;
步骤4:通过在所述标准图像中确定与所述屏幕补光图像相同的待校正区域,计算所述标准图像的待校正区域中各通道的响应,并将其作为目标响应;
步骤5:根据所述屏幕补光图像的待校正区域各通道响应以及所述目标响应,计算各通道的补偿校正比;
步骤6:对所述屏幕补光图像的待校正区域逐个像素应用所述补偿校正比,输出经过校正的图像。
在一种实施例中,将所述屏幕补光图像转换为第一RAW图的步骤包括:对所述屏幕补光图像进行shading算法处理,通过dump命令获得所述屏幕补光图像第一RAW图,分析所述屏幕补光图像的色温及曝光参数。
在一种实施例中,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,获得所述标准图像第二RAW图的步骤包括:在标准灯箱中使用同一移动终端,使用柔光镜遮住镜头,在黑暗的环境中拍摄获得与所述屏幕补光图像相同色温和相同亮度的标准图像;对所述标准图像进行shading算法处理,通过dump命令获得所述标准图像第二RAW图。
在一种实施例中,通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应的步骤包括:根据前置摄像头与屏幕的位置,计算所述前置摄像头与屏幕的距离,由近及远逐列计算所述屏幕的每列像素的输出响应,通过判断像素响应衰减情况,确定所述待校正区域;其中,所述输出响应为所述第一RAW图中R、Gr、Gb、B,通道各像素的响应。
在一种实施例中,基于所述第一RAW图的待校正区域,确定所述第二RAW图与所述待校正区域相同的区域,计算所述目标向量;其中,所述目标响应为所述第二RAW图中R、Gr、Gb、B通道各像素的响应。
在一种实施例中,以所述目标响应,对所述第一RAW图的亮度衰减部分计算校正强度,所述目标响应中的每个数组的元素个数为所述第二RAW图与所述待校正区域相同的区域中的像素个数。
在一种实施例中,根据所述屏幕补光图像的待校正区域各通道响应以及所述目标响应,计算各通道的补偿校正比的步骤包括:计算所述R、Gr、Gb、B通道的补偿校正比CR、 CB,将所述补偿校正比逐个像素应用于所述待校正区域。
一种分区域消除亮度差与色差的装置,所述装置包括:
图像获取模块,打开移动终端的屏幕补光,通过移动终端的前置摄像头拍摄获取一屏幕补光图像,将将所述屏幕补光图像转换为第一RAW图;通过灯箱设置与所述屏幕补光图像具有相同色温和相同亮度,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,将所述标准图像转换为第二RAW图;
衰减区域识别模块,通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应;
目标响应获取模块,通过在所述标准图像中确定与所述屏幕补光图像相同的待校正区域,计算所述标准图像的待校正区域中各通道的响应,并将其作为目标响应;
衰减校正模块,根据所述屏幕补光图像的待校正区域各通道响应以及所述目标响应,计算各通道的补偿校正比;
衰减区域增强模块,对所述屏幕补光图像的待校正区域逐个像素应用所述补偿校正比,输出经过校正的图像。
一种分区域消除亮度差与色差的设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述分区域消除亮度差与色差的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述分区域消除亮度差与色差的方法的步骤。
本发明针对通过图像处理模块处理后仍存在由于硬件结构设计导致的图像不同区域亮度及色彩差异的问题,仅对存在问题的区域进行处理,使得最终输出的图片各区域有着相同的亮度和色彩表现,提升了图像质量。
为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明一种实施例的分区域消除亮度差与色差的方法流程示意图;
图2为本发明一种实施例的分区域消除亮度差与色差的装置结构示意图;
图3为本发明一种实施例的分区域消除亮度差与色差的设备结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1,图1为本发明一种实施例的分区域消除亮度差与色差的方法流程示意图。
本发明提供的一种分区域消除亮度差与色差的方法,包括:
S101:打开移动终端的屏幕补光,通过移动终端的前置摄像头拍摄获取一屏幕补光图像,获得所述屏幕补光图像第一RAW图;
所述移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备,不限于手机、笔记本、平板电脑。
所述屏幕补光是指在夜晚或者光线较弱的情况,将屏幕作为光源,对拍摄对象的周围环境变亮;所述屏幕补光图像是进行屏幕补光时,拍摄获得的图像。
在一种实施例中,将所述屏幕补光图像转换为第一RAW图的步骤包括:对所述屏幕补光图像进行shading算法处理,通过dump命令获得所述屏幕补光图像第一RAW图,分析所述屏幕补光图像的色温及曝光参数。
将所述屏幕补光图像进行shading算法处理,通过dump命令获得获得RAW图I1,所述RAW图I1宽为W,高为H;同时分析所述屏幕补光图像的曝光参数和AWB参数,确定所述屏幕补光图像的亮度和色温。
S102:通过灯箱设置与所述屏幕补光图像具有相同色温和相同亮度,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,获得所述标准图像第二RAW图;
所述灯箱是一种可以调节D65、D50、UV、U30、TL84、A、H等多种标准色温光源且照度可调的图像调校实验器材。
所述色温和亮度是指通过分析所述屏幕补光图像的曝光参数和AWB参数而获得的数据。
在一种实施例中,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,将所述标准图像转换为第二RAW图的步骤包括:在标准灯箱中使用同一移动终端,使用柔光镜遮住镜头,在黑暗的环境中拍摄获得与所述屏幕补光图像相同色温和相同亮度的标准图像;对所述标准图像进行shading算法处理,通过dump命令获得所述标准图像第二RAW图。
拍摄过程中需要在黑暗的环境中是为了排除其余环境光对屏幕补光图像的影响,在进行拍摄时使用柔光镜以使光线均匀,避免不同角度的光经过拍摄物体反射使光线分布杂乱;将所述标准图像进行shading算法处理,通过dump命令获得RAW图I0。
S103:通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应;
所述亮度衰减起始点是指,通过逐列计算所述图像每列的平均亮度,然后计算相邻列的亮度差,亮度差大于10的列为亮度衰减起始点。
所述待校正区域为所述屏幕补光图像的像素响应衰减明显的区域。
所述各通道响应是指R、Gr、Gb、B通道各像素的响应。
在一种实施例中,通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应的步骤包括:根据前置摄像头与屏幕的位置,计算所述前置摄像头与屏幕的距离,由近及远逐列计算所述屏幕的每列像素的输出响应,通过判断像素响应衰减情况,确定所述待校正区域;其中,所述输出响应为所述第一RAW图中R、Gr、Gb、B,通道各像素的响应。
其中,所述RAW图I1中R、Gr、Gb、B通道各像素的响应为:
,式中,R1、Gr1、Gb1、B1为四个包含w*h个元素的响应数组。
根据不同区域响应衰减比例计算需要进行校正的图像区域,根据所述前置摄像头在手机屏幕位置的不同,其衰减比例的计算方式也不同。
当前置摄像头位于屏幕上方中间位置,则计算所述前置摄像头与屏幕的距离,由近及远逐列计算每列像素的输出响应;设第i列像素输出响应为Pi,第i+1列平均像素响应为Pi+1,通过对比所述Pi与所述Pi+1,若Pi-Pi+1≥10,且从第i+1列开始连续10列的平均亮度都与第i列像素输出响应均相差10以上,则认为从第i+1列开始,像素响应衰减明显,从而确定待校正区域Blocka。在高通校正工具中载入所述RAW图I1,所述待校正区域Blocka的各通道响应为:
当前置摄像头位于屏幕左上方位置,则按照对角线方式计算所述前置摄像头与屏幕的距离,由近及远逐列计算每列像素的输出响应,设第i列像素输出响应为Ri,第i+1列平均像素响应为Ri+1,通过对比所述Ri与所述Ri+1,若Ri-Ri+1≥10,且从第i+1列开始连续10列的平均亮度都与第i列像素输出响应均相差10以上,则认为从第i+1列开始,像素响应衰减明显,从而确定待校正区域Blockb。在高通校正工具中载入所述RAW图I1,所述待校正区域Blockb的各通道响应为(假设第i+1个对角线的起点坐标为(i+1,0),以图像左上角为原点):
S104:通过在所述标准图像中确定与所述屏幕补光图像相同的待校正区域,计算所述标准图像的待校正区域中各通道的响应,并将其作为目标响应;
所述目标响应为R、Gr、Gb、B通道各像素的响应。
在一种实施例中,基于所述第一RAW图的待校正区域,确定所述第二RAW图与所述待校正区域相同的区域,计算所述目标响应;其中,所述目标响应为所述第二RAW图中R、Gr、Gb、B通道各像素的响应。
通过分析所述待校正区域Blocka或Blockb,确定所述RAW图I0与所述待校正区域Blocka或Blockb相同的区域Targeta或Targetb,在高通校正工具中载入所述RAW图I0,计算在Targeta或Targetb中的目标向量,其中,所述目标向量为所述RAW图I0中R0、Gr0、Gb0、B0通道各像素响应,为:
,式中,R0、Gr0、Gb0、B0为四个包含w*h个元素的响应数组。
S105:根据所述屏幕补光图像的待校正区域各通道响应以及所述目标响应,计算各通道的补偿校正比;
在一种实施例中,以所述目标响应,对所述RAW图I0的亮度衰减部分计算校正强度,所述R、Gr、Gb、B中每个数组的元素个数为所述绝对位置相同的区域中的像素个数。
以所述相同区域Targeta或Targetb的所述目标响应,对使用屏幕补光的所述RAW图I1的亮度衰减部分计算校正强度,获得所述补偿校正比。
所述待校正区域Blocka的各通道的校正比为:
。
所述待校正区域Blockb的各通道的校正比为:
S106:对所述屏幕补光图像的待校正区域逐个像素应用所述补偿校正比,输出经过校正的图像。
所述应用是指通过算法,将所述补偿校正比作为一个参数,对所述待校正区域的像素进行单独处理
在一种实施例中,对所述待校正区域Blocka或Blockb逐个像素应用所述补偿校正比,所述RAW图像I1的亮度未衰减部分不进行操作,最终得到经过校正的图像,使得所述图像的各区域有着相同的亮度和色彩表现,提升了图像质量。
请参见图2,图2为本发明一种实施例的分区域消除亮度差与色差的装置结构示意图。
该装置可以通过软件、硬件或两者的结合实现成为分区域消除亮度差与色差的设备的全部或一部分。该装置图像获取模块71,目标响应获取模块72,衰减区域识别模块73,衰减校正模块74和衰减区域增强模块75。
所述图像获取模块71,打开移动终端的屏幕补光,通过移动终端的前置摄像头拍摄获取一屏幕补光图像,获得所述屏幕补光图像第一RAW图;通过灯箱设置与所述屏幕补光图像具有相同色温和相同亮度,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,获得所述标准图像第二RAW图;
所述衰减区域识别模块72,通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应;
所述目标响应获取模块73,通过在所述标准图像中确定与所述屏幕补光图像相同的待校正区域,计算所述标准图像的待校正区域中各通道的响应,并将其作为目标响应;
所述衰减校正模块74,根据所述屏幕补光图像的待校正区域各通道响应以及所述目标响应,计算各通道的补偿校正比;
所述衰减区域增强模块75,对所述屏幕补光图像的待校正区域逐个像素应用所述补偿校正比,输出经过校正的图像。
在本发明实施例中,打开所述移动终端的屏幕补光,通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取所述屏幕补光图像,将所述屏幕补光图像进行shading模块处理,通过dump命令获得获得RAW图I1,并通过分析所述屏幕补光图像的亮度和色温,将所述灯箱的光源设置为与屏幕补光图像相同的色温,在所述灯箱中通过同一移动终端的前置摄像头获得具有所述屏幕补光图像的相同亮度和色温的所述标准图像,并将所述标准图像经过shading模块处理,通过dump命令获得获得RAW图I0;根据RAW图I1计算亮度衰减起始点,得到所述屏幕补光图像需要进行校正的区域,计算所述待校正区域的各通道响应;通过在所述标准图像中确定与所述屏幕补光图像相同的待校正区域,计算所述标准图像的待校正区域中各通道的响应,并以此作为所述目标响应,计算各通道的所述补偿校正比,将所述补偿校正比逐个像素应用于所述待校正区域,最终使画面各区域亮度、色彩表现一致。
图3为本发明一种实施例的分区域消除亮度差与色差的设备结构示意图。
如图3所示,所述设备8可以包括:处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81并可以在所述处理器80上运行的计算机程序82,所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S106。或者,所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如所示71至75模块的功能。
其中,所述处理器可以包括一个或多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接所述控制设备8内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器81内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储器81内的数据,执行控制设备8的各种功能和处理数据,可选的,处理器80可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programble Logic Array,PLA)中的至少一个硬件形式来实现。处理器80可集成中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等;GPU用于负责触摸监测屏所需要监测的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器80中,单独通过一块芯片进行实现。
其中,存储器81可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器81包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器81可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器81可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控指令等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器81可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器80的存储装置。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质可以存储有多条指令,所述指令适用于由处理器加载并执行上述实施例的方法步骤,具体执行过程可以参见上述实施例的具体说明,在此不进行赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种分区域消除亮度差与色差的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:打开移动终端的屏幕补光,通过移动终端的前置摄像头拍摄获取一屏幕补光图像,获得所述屏幕补光图像第一RAW图;
步骤2:通过灯箱设置与所述屏幕补光图像具有相同色温和相同亮度,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,获得所述标准图像转换第二RAW图;
步骤3:通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应;
步骤4:通过在所述标准图像中确定与所述屏幕补光图像相同的待校正区域,计算所述标准图像的待校正区域中各通道的响应,并将其作为目标响应;
步骤5:根据所述屏幕补光图像的待校正区域各通道响应以及所述目标响应,计算各通道的补偿校正比;
步骤6:对所述屏幕补光图像的待校正区域逐个像素应用所述补偿校正比,输出经过校正的图像。
2.根据权利要求1所述的一种分区域消除亮度差与色差的方法,其特征在于:获得所述屏幕补光图像第一RAW图的步骤包括:对所述屏幕补光图像进行shading算法处理,通过dump命令获得所述屏幕补光图像第一RAW图,分析所述屏幕补光图像的色温及曝光参数。
3.根据权利要求1所述的一种分区域消除亮度差与色差的方法,其特征在于:在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,获得所述标准图像第二RAW图的步骤包括:在标准灯箱中使用同一移动终端,使用柔光镜遮住镜头,在黑暗的环境中拍摄获得与所述屏幕补光图像相同色温和相同亮度的标准图像;对所述标准图像进行shading算法处理,通过dump命令获得所述标准图像第二RAW图。
4.根据权利要求1所述的一种分区域消除亮度差与色差的方法,其特征在于:通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应的步骤包括:根据前置摄像头与屏幕的位置,计算所述前置摄像头与屏幕的距离,由近及远逐列计算所述屏幕的每列像素的输出响应,通过判断像素响应衰减情况,确定所述待校正区域;其中,所述输出响应为所述第一RAW图中R、Gr、Gb、B,通道各像素的响应。
5.根据权利要求4所述的一种分区域消除亮度差与色差的方法,其特征在于:基于所述第一RAW图的待校正区域,确定所述第二RAW图与所述待校正区域相同的区域,计算所述目标向量;其中,所述目标响应为所述第二RAW图中R、Gr、Gb、B通道各像素的响应。
6.根据权利要求5所述的一种分区域消除亮度差与色差的方法,其特征在于:以所述目标响应,对所述第一RAW图的亮度衰减部分计算校正强度,所述目标响应中的每个数组的元素个数为所述第二RAW图与所述待校正区域相同的区域中的像素个数。
8.一种分区域消除亮度差与色差的装置,其特征在于,所述装置包括:
图像获取模块,打开移动终端的屏幕补光,通过移动终端的前置摄像头拍摄获取一屏幕补光图像,将将所述屏幕补光图像转换为第一RAW图;通过灯箱设置与所述屏幕补光图像具有相同色温和相同亮度,在所述灯箱中通过所述移动终端的前置摄像头拍摄获取标准图像,将所述标准图像转换为第二RAW图;
衰减区域识别模块,通过计算亮度衰减起始点,获得所述屏幕补光图像的待校正区域,计算所述待校正区域中各通道响应;
目标响应获取模块,通过在所述标准图像中确定与所述屏幕补光图像相同的待校正区域,计算所述标准图像的待校正区域中各通道的响应,并将其作为目标响应;
衰减校正模块,根据所述屏幕补光图像的待校正区域各通道响应以及所述目标响应,计算各通道的补偿校正比;
衰减区域增强模块,对所述屏幕补光图像的待校正区域逐个像素应用所述补偿校正比,输出经过校正的图像。
9.一种分区域消除亮度差与色差的设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述分区域消除亮度差与色差的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述分区域消除亮度差与色差的方法的步骤。
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- 2021-05-06 CN CN202110490098.3A patent/CN113259556B/zh active Active
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