CN114449174A - 拍摄方法、装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种拍摄方法、装置和电子设备,属于拍摄技术领域。在本申请实施例中,通过电子设备具有的光学变焦镜头,在接收用户的拍摄输入后,响应于该拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,其中,多张图像中至少包括对应所述光学变焦镜头第一倍率的第一图像和对应所述光学变焦镜头第二倍率的第二图像,第一倍率小于第二倍率;然后将第二图像对应目标区域,与第一图像合成,得到目标图像,目标区域为第一图像中与第二图像具有相同对象的区域。
Description
技术领域
本申请属于拍摄技术领域,具体涉及一种拍摄方法、装置和电子设备。
背景技术
为了满足用户对远景、微距等的拍摄需求,目前的电子设备上的相机模组大多数采用多颗不同焦距的定焦镜头组合,并通过数字变倍技术,实现拍照过程中变焦倍率的扩展。但由于数字变倍是把短焦画面内的像素面积放大,因此数字变倍得到的成像细节模糊、画质较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种拍摄方法、装置和电子设备,能够解决电子设备上的相机模组成像画质低的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种拍摄方法,应用于电子设备,电子设备上设有光学变焦镜头,该方法包括:
接收用户的拍摄输入;
响应于拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,多张图像中至少包括对应光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应光学变焦镜头第二倍率的第二图像;
将第二图像对应目标区域,与第一图像合成,得到目标图像,目标区域为第一图像中与第二图像具有相同对象的区域。
第二方面,本申请实施例提供了一种拍摄装置,应用于电子设备,电子设备上设有光学变焦镜头,该装置包括:
接收模块,用于接收用户的拍摄输入;
拍摄模块,用于响应于拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,所述多张图像中至少包括对应光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应所述光学变焦镜头第二倍率的第二图像;
输出模块,用于将第二图像对应目标区域,与第一图像合成,得到目标图像,目标区域为第一图像中与第二图像具有相同对象的区域。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的拍摄方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的拍摄方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的拍摄方法。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面所述的拍摄方法。
在本申请实施例中,通过电子设备具有的光学变焦镜头,在接收用户的拍摄输入后,响应于该拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,其中,多张图像中至少包括对应光学变焦镜头第一倍率的第一图像和对应光学变焦镜头第二倍率的第二图像,第一图像中的目标区域与第二图像具有相同对象。然后将第二图像对应目标区域,与第一图像合成得到目标图像。由于光学变焦镜头在不同倍率下的视场角不同,但得到的图像分辨率相同,所以将第二图像对应目标区域与第一图像中合成后,可以得到与第一图像中具有相同对象,且局部区域分辨率增强的目标图像,保证目标图像中的局部内容清晰,从而提升拍摄成像的画质。
附图说明
图1是定焦镜头进行数字变倍的示意图;
图2是本申请一个实施例中的光学变焦镜头的结构示意图;
图3是本申请一个实施例中的拍摄方法的流程示意图;
图4是本申请一个实施例中的拍摄界面的显示示意图;
图5是本申请另一个实施例中的拍摄界面的显示示意图;
图6是本申请再一个实施例中的光学变焦镜头变倍示意图;
图7是本申请又一个实施例中的拍摄界面的显示示意图;
图8是本申请一个具体示例中,图像合成的示意图;
图9是本申请另一个具体示例中,图像合成的示意图;
图10是本申请另一个实施例中的拍摄装置的结构示意图;
图11是本申请再一个实施例中的电子设备的硬件结构示意图;
图12是本申请又一个实施例中的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
目前具有相机模组的电子设备,其相机模组大都采用的是多颗不同焦距的定焦镜头,通过数字变倍技术实现对近景和远景的切换拍摄。例如,图1中示出了电子设备上相机模组中设置的5颗不同焦距的定焦镜头100,如果主摄是1X(即1倍率)焦距的镜头101,副摄包括0.5X、2X、5X和10X焦距的镜头(102,103,104,105),那么通过切换镜头,可以在主摄101和副摄(102,103,104,105)之间变焦。但是这种技术中,由于镜头数量有限,如果用户想要拍摄两个定焦镜头对应焦距之间的某个焦段时,是使用焦距较低的镜头捕捉画面后再通过数码放大算法,得到对应的图像。例如图1中所示的例子,如果拍摄3X焦距的图像,则使用2X镜头103捕捉画面后按照一定比例放大,相当于仅是放大短焦画面上的像素面积,导致得到的成像像素低,分辨率降低,尤其对得到的成像照片局部放大查看时,会发现照片存在明显虚化现象。故而,数字变倍技术得到的图像质量低,细节模糊。
为了解决上述技术中存在的问题,本申请实施例提供了一种拍摄方法、装置和电子设备,通过电子设备上具有的光学变焦镜头,拍摄对应多个倍率的多张图像,并通过其中较高倍率的图像替换较低倍率图像中的焦点区域后进行合成,从而得到焦点区域分辨率增强的最终图像,提升最终得到的图像的成像效果。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的拍摄方法进行详细地说明。
本申请实施例中的拍摄方法可以应用于电子设备,电子设备上包括光学变焦镜头。其中,如图2所示,光学变焦镜头200是设置在电子设备相机模组中且具有一定长度的光学焦距的镜头,可以包括两个或者多个位置可变的光学镜片201。光学变焦镜头200可以在驱动马达202的驱动下,实现多倍焦距连续可变光学变焦。
图3示出了本申请实施例中的拍摄方法的流程示意图。参考图3所示,该方法可以包括S301~S303:
S301.接收用户的拍摄输入;
S302.响应于拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,多张图像中至少包括对应光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应光学变焦镜头第二倍率的第二图像,第一倍率小于第二倍率。
拍摄输入是用于使电子设备执行拍摄操作的输入,如在拍摄界面的点击输入、语音指令输入等。
示例性的,参考图4所示,电子设备400的拍摄界面401可以显示有一些功能控件,如用于接收拍摄输入的拍摄键402,用于切换拍照、录像、专业拍摄等功能的按钮(403,404,405)、用于开关闪光灯功能的控件、以及用于供用户选择光学变焦镜头倍率的控件(如滑动杆控件)406等。该拍摄界面401还可以包括预览区域407,用于显示镜头捕捉的预览画面等。
示例性的,电子设备在拍摄过程中,可以配置默认镜头倍率(如1倍率),也可以通过拍摄界面401的对应控件406选择变倍的倍率,如3倍率。
在用户确认拍摄的倍率(可以是默认倍率,也可以手动选择变倍到其他倍率)后,光学变焦镜头变倍到该倍率的焦距位置,并聚焦捕捉对应的物理场景的画面,生成对应的清晰的预览画面,显示在拍摄界面的预览区域407。
用户可以根据电子设备的拍摄界面显示的预览画面,通过上述拍摄输入触发拍摄的操作。
本实施例中,电子设备响应于拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,其中至少包括对应光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应所述光学变焦镜头第二倍率的第二图像,第一倍率小于第二倍率。
例如,响应于拍摄输入,在默认倍率下(第一倍率)对观测物体拍摄得到第一图像,然后光学变焦镜头再变倍到第二倍率后对该观测物体拍摄,得到第二图像。
根据光学变焦镜头的特性,光学变焦镜头在变倍到不同倍率时,焦距不同,视场角范围也不同。但光学变焦镜头在任意焦距下拍摄得到的图像,分辨率均相同。所以本实施例中第一图像和第二图像对应的视场角不同,但分辨率相同。
S303.将第二图像对应目标区域,与第一图像合成,得到目标图像,目标区域为第一图像中与第二图像具有相同对象的区域。
本实施例中,在用户触发拍摄操作后,电子设备通过光学变焦镜头,拍摄得到对应多个倍率的多张图像。多张图像中有一张图像作为基础底片,本实施例中,可以将用户想要拍摄的图像(如1倍率时的图像)作为基础底片,剩余图像可以作为增强样片,用于增强基础底片中的局部区域的分辨率。
由于在拍摄过程中,在电子设备拍摄位置和角度不变的情况下,通过光学变焦镜头对同一观测物体在不同倍率下拍摄的多张图像中,各图像中呈现的图画内容的中心都对应实际观测物体的同一位置。例如拍摄一只在一片草地上吃草的兔子,在1倍率下,该镜头聚焦在兔子的头部进行拍摄,得到第一图像,第一图像全局呈现的画面内容是一片草地上吃草的兔子,第一图像的中心区域呈现的内容是兔子的头部。在拍摄位置和角度不变的情况下,该镜头变倍到3倍率,视场角范围缩小,镜头仍会聚焦在兔子的头部进行拍摄,则第二图像全局呈现的画面只包括吃草的兔子,第二图像的中心区域呈现的内容也是兔子的头部。所以在拍摄过程中,各图像对应的物体聚焦位置相同,且根据倍率的不同呈现对观测物体不同的拍摄范围(也即视场角),低倍率图像中至少一部分区域(即目标区域)所具有的对象,与高倍率图像的全局区域所具有的对象相同,该对象可以为拍摄画面中包含的所有对象,如所拍摄的物体、前景、背景等。
这样可以将高倍率、对应小视场角的第二图像,覆盖或替换低倍率、对应大视场角的第一图像中的目标区域,继而合成后的目标图像中的局部区域的分辨率高于***区域的分辨率,从而使图像局部区域分辨率增强,提高图像画质,在缩放目标图像后,也能保证目标图像上目标区域的内容清晰,图像缩放后内容不失真。
为了提高拍摄灵活性,满足用户需求,可选的,本申请实施例中,在拍摄界面设有第一控件,该第一控件用于切换拍摄模式,拍摄模式包括普通模式和增强模式。其中,普通模式下,用户可以在默认倍率下拍摄得到对应图像,增强模式下,用户可以通过输入拍摄输入,得到增强等级下的多个目标倍率对应的图像,并由多个图像进行合成,得到局部画质增强的增强图像。具体地,本实施例中,在接收到用户的拍摄输入后,步骤S302响应于拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,可以包括S3021~S3023:
S3021.响应于拍摄输入,确定光学变焦镜头的变倍等级。
变倍等级为光学变焦镜头变倍的等级,该变倍等级根据用户对基础底片分辨率的强化等级确定。例如镜头默认倍率是1倍率时,用户想要对1倍率的基础底片的中心区域分辨率进行3倍强化,使合成后的目标图像中心区域的分辨率是***区域的3倍。对应的,可以通过界面的第一控件,接收用户的拍摄输入,确定光学变焦镜头的变倍等级为3。
S3022.根据变倍等级,确定对应变倍等级的多个目标倍率,多个目标倍率至少包括第一倍率和第二倍率;
S3023.根据多个目标倍率,拍摄对应多个目标倍率的多张图像。
本实施例中,执行S3021~S3022确定对应变倍等级的多个目标倍率过程中,可以根据变倍等级,首先确定对应的最大倍率,然后基于默认倍率(即基础倍率)和最大倍率,进行均匀插值计算,得到介于默认倍率与最大倍率之间的一个或多个中间倍率。例如默认倍率为1倍率,变倍等级为3,则最大倍率为3倍率,根据默认倍率和最大倍率插值计算得到的中间倍率为2倍率,该1倍率、2倍率和3倍率都为目标倍率。确定目标倍率后,执行S3023,通过光学变焦镜头拍摄每个目标倍率对应的图像,可以得到多张视场角不同的图像。
示例性的,如果变倍等级较小,如基础倍率为1倍率,变倍等级为2,基础倍率与最大倍率之间可以不设置中间倍率。以基础倍率和最大倍率,拍摄至少两张图像。
在一些具体场景中,可以通过界面上的控件启动图像增强功能,进而接收用户的拍摄输入,执行上述S3021~S3023。例如,参考图5所示,用户在图5中(5a)所示的拍摄界面501通过一些扩展控件502跳转到图5中(5b)所示的功能扩展界面503,在功能扩展界面503中的对第一控件504输入(如点击),开启或关闭图像增强模式。使得用户能够根据实际需求,拍摄增强图像或普通图像,为用户提供更多选择性。
在增强模式下,可以通过步骤S3021~S3023得到增强图像(也即目标图像)。
为了得到画质增强的图像,可选的,本申请实施例基于电子设备具有的光学变焦镜头,在通过S3023拍摄对应多个目标倍率的多张图像过程中,可以通过控制镜头变倍以得到多张不同倍率的图像。具体的,S3023可以包括:
根据多个目标倍率的大小顺序,控制光学变焦镜头依次变倍到多个目标倍率;
在光学变焦镜头变倍到每个目标倍率的情况下,拍摄至少一张图像。
本实施例中,对多个目标倍率排序,并根据多个目标倍率的大小顺序(如从小到大的顺序),控制光学变焦镜头依次变倍到多个目标倍率。示例性的,目标倍率包括第一倍率和第二倍率,且第一倍率小于第二倍率,本示例中第一倍率可以是默认倍率(如1倍率),也可以是用户选择的倍率(如3倍率)。光学变焦镜头在第一倍率时,拍摄第一图像,然后控制光学变焦镜头变倍到第二倍率(如5倍率),拍摄第二图像,这样得到的每一张图像的分辨率相同,在后续合成后,实现局部图像分辨率增强。
具体地,在拍摄过程中,参考图6所示,在确定各目标倍率后,电子设备记录光学变焦镜头在各目标倍率的焦距位置。先在光学变焦镜头601最小的目标倍率,即第一倍率(如1x)下,针对当前场景,完成聚焦操作,保证捕捉的画面的清晰度,并拍摄至少一张图像。然后根据第二倍率(如10x),由驱动马达驱动该镜头601变焦到对应的焦距位置,拍摄第二图像。同理,如果目标倍率还包括介于第一倍率和第二倍率之间的第三倍率,则将镜头601变倍到第三倍率进行拍摄。该第三倍率可以为一个或多个倍率。例如第三倍率包括2倍率、4倍率、6倍率和8倍率,则在拍摄第一倍率(即1x)之后,可以将镜头601依次变倍到2倍率、4倍率、6倍率和8倍率对应的焦距位置,拍摄2倍率的图像、4倍率的图像、6倍率图像、8倍率图像,然后再变倍到第二倍率(即10x),拍摄第二图像。
在一些具体示例中,可以根据基础倍率和最大倍率以及光学变焦镜头的变焦能力,进行插值计算来确定中间倍率,使基础倍率、中间倍率和最大倍率按照从小到大的顺序,构成增强序列,然后确定增强序列中各倍率对应的焦距位置。例如,用户设定变倍等级为N,光学变焦镜头基础倍率的焦距为fPhotograph,该镜头可变倍的最大焦距为fMax,则增强序列对应各目标倍率的焦距可以表示为其中,1<k<N,k和N均为整数,k表示增强序列中的中间倍率。确定增强序列对应各目标倍率的焦距位置后,控制该镜头依次变倍,拍摄多张图像,并按照步骤S301进行合成,得到局部区域增强的目标图像。
为了便于用户根据自身需求自由选择增强等级,可选的,本申请实施例中,参考图7所示,在增强模式下,拍摄界面701可以显示用于供用户选择光学变焦镜头变倍等级的控件(以下称为“第二控件”)702,如滑动杆控件。通过该控件702显示变倍等级(如2x、2.5x、5x等),并通过第二控件702接收用户的输入,确定变倍等级,进而根据变倍等级确定目标倍率。其中由于光学变焦镜头在焦距范围内连续可变焦,因此在一些示例中,变倍等级对应的目标倍率可以是整数倍率,也可以是非整数倍率。
本实施例中,根据确定的多个目标倍率,控制光学变焦镜头依次变倍到对应的焦距位置,自动聚焦,捕捉观测场景的画面,得到多张图像,每张图像中的画面焦点位置具有对应关系,如都在图像的中心位置。
根据实际需求,可以直接以默认倍率下拍摄的图像为基础底片,其他目标倍率下拍摄的图像直接作为增强样片,执行步骤S303进行图像合成,快速得到目标图像。或者用户也可以从拍摄的多张图像(包括第一图像和第二图像)中选择出增强样片和基础底片,执行步骤S303进行合成,满足用户的个性化地拍摄需求。
在执行步骤S303进行合成的过程中,可以对图像的视场角进行排序,如从大到小排序。按照图像的视场角大小顺序,对上述多张图像进行逐次叠加并合成。一个可选示例中,可以将高倍率的图像进行缩放,缩放至小于低倍率图像的尺寸,然后按照各图像中所包含对象的对应关系,将缩放后的高倍率图像叠加到低倍率图像上进行合成,使得合成后的图像局部区域分辨率增强,且不会改变原图像(低倍率图像)呈现的画面内容。在其他可选示例中,也可以将低倍率的图像进行放大,放大至大于高倍率图像的尺寸,然后按照各图像中所包含对象的对应关系,将高倍率图像叠加到放大后的低倍率图像上进行合成,这样合成后的图像局部区域分辨率也可以得到增强,且不会改变原图像(低倍率图像)呈现的画面内容。
示例性的,在得到第一图和的第二图像后,步骤S303将所述第二图像对应目标区域,与所述第一图像合成,得到目标图像,具体可以包括S3031~S3034:
S3031.将第一图像和第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
S3032.将第二图像按照对应的第二倍率缩放,缩放后的第二图像与目标区域尺寸相等,且缩放后的第二图像的中心与目标区域的中心对齐,目标区域的中心为所述第一图像的中心。
第二倍率大于第一倍率,则第二图像对应的视场角小于第一图像,参考图8所示,将第二图像801层叠在第一图像802上,并将两图像中心对齐。
因为在拍摄位置和角度不变的情况下,光学变焦镜头对应不同倍率变倍时,进行的是轴向运动,镜头的焦点位置不变,所以一张高倍率图像的全局区域所包含的对象,与另一张低倍率图像中部的一定区域所包含的对象相同。
因此基于图像之间对象的对应关系,通过步骤S3032,将第二图像按照对应的第二倍率缩放,如2倍率的图像缩放2倍。因为第一图像中的目标区域包含的对象与第二图像包含的对象相同,即表示目标区域对应的视场角范围实际与第二图像相同,而第二图像是在第一倍率的基础上控制镜头变倍到第二倍率拍摄的,所以按照第二倍率缩放后的第二图像与该目标区域的尺寸相等。使缩放后的第二图像的中心与目标区域的中心对齐,缩放后的第二图像层叠在第一图像上时,就可以覆盖住目标区域。
S3033.利用缩放后的第二图像,替换或覆盖目标区域;
S3034.将缩放后的第二图像与第一图像合成,得到目标图像。
缩放后的第二图像与目标区域中心对齐且尺寸相等,所以通过S3033将缩放后的第二图像替换或覆盖目标区域后,将缩放后的第二图像与第一图像合成,得到目标图像不改变第一图像中所包含的对象,且原来目标区域由于被替换为第二图像,所以局部区域像素密度增加,分辨率得到增强,这样将目标图像进行放大或缩小,目标区域中部区域也能保持良好的清晰度。
示例性的,参考图8,第二倍率大于第一倍率,第二图像801(即增强样片)视场角小于第一图像(即基础底片)802。可以将第二图像801缩放至一定的尺寸,覆盖或替换第一图像802中与第二图像具有相同对象的目标区域803。合成得到的目标图像放大后,目标区域803显示的实际是第二图像的像素分辨率,从而实现第一图像的增强。应理解,图8中,第二图像801和第一图像802原图均为光学变倍镜头连续变倍拍摄,则属于等分辨率图像,其大小绘制示意仅仅代表实际场景拍摄下可拍摄视场画面变化效果。
本示例中,如果第一图像对应的焦距为f1,第二图像对应的焦距为f2,则目标图像的分辨率可以等效放大f2/f1倍。
可选的,在步骤S3031将第一图像和第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠之前,方法还可以包括:
在第二图像具有畸变区域的情况下,裁剪和/或矫正第二图像中的畸变区域。
在第二图像具有畸变区域的情况下,如图像边缘位置存在扭曲、锯齿等畸变区域,则可以对第二图像的畸变区域进行裁剪,也可以通过预设的算法矫正修复该畸变区域后,再进行合成,保证第一图像和第二图像合成后的拼接位置完整。
在其他示例中,在进行图像的合成过程中,也可以将第一图像与第二图像按照视场角大小顺序对齐叠加,然后将第一图像按照第二倍率放大,使得目标区域的尺寸与第二图像相等。再将覆盖或替换放大后的第一图像的目标区域,将第二图像与放大后的第一图像合成,得到目标图像。
为了逐步增强图像的局部画质,均衡整体图像的分辨率,可选的,本申请实施例中,在通过S301~S302的步骤获取的多张图像中,除了包括第一图像、第二图像之外,还可以包括第三图像,第三图像是对应光学变焦镜头第三倍率的图像,第三倍率介于第一倍率和第二倍率之间。在一些示例中,第三倍率可以是通过步骤S3021~S3022确定的目标倍率之一,则第三图像为通过S2023拍摄的图像。在其他示例中,第三图像可以是通过第二图像和第一图像进行插值计算得到的图像,所以第三图像的倍率介于第一倍率和第二倍率之间。
示例性的,第三倍率作为中间倍率,可以为一个倍率,也可以为多个倍率,对应的,第三图像作为中间倍率的图像,可以为一张,也可以为多张。
当多张图像中包括第三图像时,步骤S303将第二图像对应目标区域,与第一图像合成,得到目标图像,具体可以包括:
将第一图像、第三图像以及第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
将第二图像按照第二倍率进行缩放,缩放后的第二图像与目标局部区域尺寸相等,且与第三图像的中心对齐,目标局部区域为第三图像中与第二图像具有相同对象的区域;
将缩放后的第二图像叠加在第三图像上,形成组合图像;
将组合图像按照第三倍率缩放,缩放后的组合图像与目标区域尺寸相等,且与目标区域的中心对齐,目标区域的中心为第一图像的中心;
利用组合图像,替换或覆盖目标区域;
将组合图像与第一图像合成,得到目标图像。
本实施例中,对应多个目标倍率的各图像都是对同一观测物体的拍摄图像,但由于采用的镜头倍率不同,拍摄视场角范围不同,图像中呈现的拍摄范围也不同,倍率越大,视场角越小,图像中呈现的拍摄范围也越小。因此当多张图像中包括对应第三倍率的第三图像时,参考图9所示,第三图像903的倍率高于第一图901且低于第二图像902,第三图像903的视场角小于第一图像901且大于第二图像902。为了保证合成后的图像与原图像画面一致,需要按照视场角顺序对图像进行逐次合成。因此本实施例中,根据第二倍率和第三倍率形成的增强序列关系,首先将第一图像、第三图像以及第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠,层叠后,第三图像位于第一图像和第二图像之间。
如图9所示,第一图像901为第一倍率下拍摄的图像,作为基础底片;第二图像902为第二倍率下拍摄的图像,第三图像903为中间倍率的过渡图像,各图像(901,902,903)均为连续光学变倍镜头拍摄,属于等分辨率图像,其大小的示意仅仅表示图像中呈现的对应实际场景的拍摄视场画面效果。
然后如图9所示的,将增强序列中倍率最大的第二图像902按照第二倍率进行缩放,缩放至与目标局部区域9031尺寸相等,目标局部区域即第三图像903中与第二图像902具有相同对象的区域。缩放后的第二图像902与第三图像903的中心对齐。这样对齐后的两图像之间具有相同对象的画面区域对齐。如第二图像中的全部画面在第三图像中的目标局部区域中的画面相同,第二图像可以覆盖在第三图像的目标局部区域。
将缩放后的第二图像902对应目标局部区域9031,叠加在第三图像903上,形成组合图像904。然后将组合图像904按照第三倍率缩放,缩放后的组合图像904与第一图像901的目标区域9011尺寸相等,且缩放后的组合图像904与目标区域9011的中心对齐,目标区域的中心为第一图像的中心。
再利用缩放后的组合图像904,替换或覆盖目标区域9011,并将缩放后的组合图像904与第一图像901合成,得到目标图905。
因为每一帧增强样片均保持原有相机的分辨率,所以在最终目标图像合成时会增大其分辨率,目标图像中心部分保持原有分辨率呈现,***部分的像素密度低于中心部分。如果基础底片的焦距为f1,增强样片中对应的最大焦距为f2,增强后目标图像分辨率将等效放大f2/f1倍。目标图像不缩放时,该图像中***区域的分辨率效果等效于拍摄的基础底片,但中心部分的图像细节的清晰度高于基础底片。对目标图像的中心部分局部放大后,该中部部分为被第二图像所替换的区域,所以清晰度高于等效倍率拍摄图像,目标图像放大后无图像虚化的现象。
根据本实施例,先将最大倍率的图像缩放至与中间倍率图像的局部区域尺寸相等,形成组合图像后再进行缩放,将组合图像整体缩放至与目标区域尺寸相等,然后缩放后的组合图像与第一图像合成。这样不仅可以对第一图像中两部分区域的分辨率进行增强,还能保证合成后的图像与第一图像包含的对象相同。在不改变图像内容的情况下,实现从***逐次到中部区域的合成增强,提高图像的局部分辨率,使得在拍摄过程中,最终得到的图像局部分辨率高,避免放大或缩小目标图像时存在失真的问题。
示例性的,如果多张图像中存在畸变区域,如边缘扭曲、锯齿的区域,则剔除具有畸变区域的图像、或者裁剪掉图像中的畸变区域,或者通过预设算法矫正修复图像中的畸变区域,得到无畸变区域的图像,再进行合成。
上述实施例中,都是第一图像作为基础底片,倍率低于增强样片的倍率。通过高倍率的增强样片优化基础底片的局部分辨率。在其他实施例中,也可以将高倍率的图像作为基础底片,低倍率的图像作为增强样片进行合成。合成方式也是高倍率的图像对应低倍率图像的目标区域,覆盖或替换低倍率图像的目标区域,与该低倍率图像合成。这样可以扩展基础底片的画面区域,得到的目标图像中部区域保持较高的分辨率,缩放后仍然能保证该中部区域的清晰度,从而在不降低原来图像分辨率的情况下,实现图像画面范围的扩展。
为了逐步增强图像的局部画质,均衡整体图像的分辨率的同时,提高拍摄效率,本申请实施例中,在根据多个目标倍率,拍摄对应多个目标倍率的多张图像之后,该方法还可以包括:
根据第一图像和第二图像进行插值运算,得到对应光学变焦镜头第三倍率的第三图像,第三倍率为介于所述第一倍率与所述第二倍率之间的倍率。
在得到第一图像和第二图像后,可以根据预设算法进行插值计算或通过拟合算法,得到对应第三倍率的第三图像,作为中间倍率的图像,这样不必镜头变焦拍摄,减少硬件动作耗费的时间,从而提高拍摄效率。应理解,用于插值计算出的第三图像的两个图像需要为光学变焦镜头实际拍摄的,才能保证第三图像的分辨率不失真。
本申请实施例,在通过拍摄或计算得到第三图像后,可以将第二图像和第三图像作为增强样片,与第一图像(基础底片)按照上述实施例中多张图像合成的方式进行逐次合成,得到局部画质增强的目标图像。
本申请实施例中,在拍摄过程中,直接拍摄长焦、短焦镜头的多张图像进行融合,合成后的目标图像中呈现的近景和远景画面均具有高清晰度,较之于基础底片视觉效果更细腻、逼真,支持更大倍率的放大效果,放大后图像中的画面不模糊、不失真,画质高。而且拍摄过程中用户操作少,拍摄便捷高效。
需要说明的是,本申请实施例提供的拍摄方法,执行主体可以为拍摄装置,或者该拍摄装置中的用于执行拍摄方法的控制模块。本申请实施例中以拍摄装置执行拍摄方法为例,说明本申请实施例提供的拍摄装置。
图10中示出了本申请实施例提供的拍摄装置的结构示意图。该装置应用于电子设备,电子设备具有光学变焦镜头,如图10所示,该装置包括:
接收模块1001,用于接收用户的拍摄输入;
拍摄模块1002,用于响应于拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,多张图像中至少包括对应光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应光学变焦镜头第二倍率的第二图像,第一倍率小于第二倍率;
合成模块1003,用于将第二图像对应目标区域,与第一图像中合成,得到目标图像,目标区域为第一图像中与第二图像具有相同对象的区域。
拍摄输入是用于使电子设备执行拍摄操作的输入,如在拍摄界面的点击输入、语音指令输入等。
示例性的,电子设备拍摄界面可以显示有一些功能控件,如用于接收拍摄输入的拍摄键,用于切换拍照、录像、全景拍摄等功能的按钮、用于开关闪光灯功能的控件、以及用于供用户选择光学变焦镜头倍率的控件(如滑动杆控件)等。该拍摄界面还可以包括预览区域,用于显示镜头捕捉的预览画面等。
示例性的,电子设备在拍摄过程中,可以配置默认镜头倍率(如1倍率),也可以通过拍摄界面的对应控件选择变倍的倍率,如3倍率。
在用户确认拍摄的倍率(可以是默认倍率,也可以手动选择变倍到其他倍率)后,光学变焦镜头调整到该倍率的焦距位置,并聚焦捕捉对应的物理场景的画面,生成对应的清晰的预览画面显示在拍摄界面的预览区域。
用户可以根据电子设备的拍摄界面显示的预览画面,通过上述拍摄输入触发拍摄的操作。
电子设备响应于拍摄输入,通过光学变焦镜头拍摄多张图像,其中至少包括对应光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应所述光学变焦镜头第二倍率的第二图像,第一倍率小于第二倍率。
根据光学变焦镜头的特性,光学变焦镜头在变倍到不同倍率时,焦距不同,视场角范围也不同。但光学变焦镜头在任意焦距下拍摄得到的图像,分辨率均相同。所以本实施例中第一图像和第二图像对应的视场角不同,但分辨率相同。
本实施例中,在用户触发拍摄操作后,电子设备通过光学变焦镜头,拍摄得到对应多个倍率的多张图像。多张图像中有一张图像作为基础底片,本实施例中,可以将用户想要拍摄的图像(如1倍率时的图像)作为基础底片,剩余图像可以作为增强样片,用于增强基础底片中的局部区域的分辨率。
由于在拍摄过程中,在电子设备拍摄位置和角度不变的情况下,通过光学变焦镜头对同一观测物体在不同倍率下拍摄的多张图像中,各图像中呈现的图画内容的中心都对应实际观测物体的同一位置,所以在拍摄过程中,各图像对应的物体聚焦位置相同,且根据倍率的不同呈现对观测物体不同的拍摄范围(也即视场角),低倍率图像中至少一部分区域(即目标区域)所具有的对象,与高倍率图像的全局区域所具有的对象相同,该对象可以为拍摄画面中包含的所有对象,如所拍摄的物体、前景、背景等。
这样可以将高倍率、对应小视场角的第二图像,覆盖或替换低倍率、对应大视场角的第一图像中的目标区域,继而合成后的目标图像中的局部区域的分辨率高于***区域的分辨率,从而使图像局部区域分辨率增强,提高图像画质,在缩放目标图像后,也能保证目标图像上目标区域的内容清晰,图像缩放后内容不失真。
为了提高拍摄灵活性,满足用户需求,可选的,本申请实施例中,在拍摄界面设有第一控件,该第一控件用于切换拍摄模式,拍摄模式包括普通模式和增强模式,其中,普通模式下,用户可以在默认倍率下拍摄得到对应图像,增强模式下,用户可以通过输入拍摄输入,得到增强等级下的多个目标倍率对应的图像,并由多个图像进行合成,得到局部画质增强的增强图像。具体的,拍摄模块1002具体可以包括:
第一确定子模块,用于响应于拍摄输入,确定光学变焦镜头的变倍等级;
第二确定子模块,用于根据变倍等级,确定对应变倍等级的多个目标倍率,多个目标倍率至少包括第一倍率和第二倍率;
拍摄子模块,用于根据多个目标倍率,拍摄对应多个目标倍率的多张图像。
变倍等级为光学变焦镜头变倍的等级,该变倍等级根据用户对基础底片分辨率的强化等级确定。
本实施例中,确定对应变倍等级的多个目标倍率过程中,可以根据变倍等级,首先确定对应的最大倍率,然后基于默认倍率(即基础倍率)和最大倍率,进行均匀插值计算,得到介于默认倍率与最大倍率之间的一个或多个中间倍率。确定目标倍率后,通过光学变焦镜头拍摄每个目标倍率对应的图像,可以得到多张视场角不同的图像。
示例性的,如果变倍等级较小,如基础倍率为1倍率,变倍等级为2,基础倍率与最大倍率之间可以不设置中间倍率。以基础倍率和最大倍率,拍摄至少两张图像。
为了得到画质增强的图像,可选的,本申请实施例基于电子设备具有的光学变焦镜头,在拍摄对应多个目标倍率的多张图像过程中,可以通过控制镜头变倍以得到多张不同倍率的图像。具体的,拍摄子模块可以包括:
控制单元,用于根据多个目标倍率的大小顺序,控制光学变焦镜头依次变倍到多个目标倍率;
拍摄单元,用于在光学变焦镜头变倍到每个目标倍率的情况下,拍摄至少一张图像。
本实施例中,对多个目标倍率排序,并根据多个目标倍率的大小顺序(如从小到大的顺序),控制光学变焦镜头依次变倍到多个目标倍率。示例性的,目标倍率包括第一倍率和第二倍率,且第一倍率小于第二倍率,本示例中第一倍率可以是默认倍率(如1倍率),也可以是用户选择的倍率(如3倍率)。光学变焦镜头在第一倍率时,拍摄第一图像,然后控制光学变焦镜头变倍到第二倍率(如5倍率),拍摄第二图像,这样得到的每一张图像的分辨率相同,在后续合成后,实现局部图像分辨率增强。
具体地,在拍摄过程中,在确定各目标倍率后,电子设备记录光学变焦镜头在各目标倍率的焦距位置。先在光学变焦镜头最小的目标倍率,即第一倍率(如1x)下,针对当前场景,完成聚焦操作,保证捕捉的画面的清晰度,并拍摄至少一张图像。然后根据第二倍率(如10x),由驱动马达驱动该镜头1变焦到对应的焦距位置,拍摄第二图像。同理,如果目标倍率还包括介于第一倍率和第二倍率之间的第三倍率,则将镜头变倍到第三倍率进行拍摄。该第三倍率可以为一个或多个倍率。
在一些具体示例中,可以根据基础倍率和最大倍率以及光学变焦镜头的变焦能力,进行插值计算来确定中间倍率,使基础倍率、中间倍率和最大倍率按照从小到大的顺序,构成增强序列,然后确定增强序列中各倍率对应的焦距位置。例如,用户设定变倍等级为N,光学变焦镜头基础倍率的焦距为fPhotograph,该镜头可变倍的最大焦距为fMax,则增强序列对应各目标倍率的焦距可以表示为其中,1<k<N,k和N均为整数,k表示增强序列中的中间倍率。确定增强序列对应各目标倍率的焦距位置后,控制该镜头依次变倍,拍摄多张图像,并通过合成模块进行合成,得到局部区域增强的目标图像。
为了便于用户根据自身需求自由选择增强等级,可选的,本申请实施例中,在增强模式下,拍摄界面可以显示用于供用户选择光学变焦镜头变倍等级的控件(以下称为“第二控件”),如滑动杆控件。通过该控件显示变倍等级,并通过第二控件接收用户的输入,确定变倍等级,进而根据变倍等级确定目标倍率。其中由于光学变焦镜头在焦距范围内连续可变焦,因此在一些示例中,变倍等级对应的目标倍率可以是整数倍率,也可以是非整数倍率。
本实施例中,根据确定的多个目标倍率,控制光学变焦镜头依次变倍到对应的焦距位置,自动聚焦,捕捉观测场景的画面,得到多张图像,每张图像中的画面焦点位置具有对应关系,如都在图像的中心位置。
根据实际需求,可以直接以默认倍率下拍摄的图像为基础底片,其他目标倍率下拍摄的图像直接作为增强样片,通过合成模块1003进行图像合成,快速得到目标图像。或者用户也可以从拍摄的多张图像(包括第一图像和第二图像)中选择出增强样片和基础底片,通过合成模块1003进行合成,满足用户的个性化地拍摄需求。
在通过合成模块1003进行图像合成的过程中,可以对图像的视场角进行排序,如从大到小排序。按照图像的视场角大小顺序,对上述多张图像进行逐次叠加并合成。一个可选示例中,可以将高倍率的图像进行缩放,缩放至小于低倍率图像的尺寸,然后按照各图像中所包含对象的对应关系,将缩放后的高倍率图像叠加到低倍率图像上进行合成,使得合成后的图像局部区域分辨率增强,且不会改变原图像(低倍率图像)呈现的画面内容。在其他可选示例中,也可以将低倍率的图像进行放大,放大至大于高倍率图像的尺寸,然后按照各图像中所包含对象的对应关系,将高倍率图像叠加到放大后的低倍率图像上进行合成,这样合成后的图像局部区域分辨率也可以得到增强,且不会改变原图像(低倍率图像)呈现的画面内容。
示例性的,合成模块1003具体可以包括:
第一层叠子模块,用于将第一图像和第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
第一缩放子模块,用于将第二图像按照对应的第二倍率缩放,缩放后的第二图像与目标区域尺寸相等,且缩放后的第二图像的中心与目标区域的中心对齐,目标区域的中心为所述第一图像的中心。
第一覆盖子模块,用于利用缩放后的第二图像,替换或覆盖目标区域;
第一合成子模块,用于将缩放后的第二图像与第一图像合成,得到目标图像。
因为在拍摄位置和角度不变的情况下,光学变焦镜头对应不同倍率变倍时,进行的是轴向运动,镜头的焦点位置不变,所以一张高倍率图像的全局区域所包含的对象,与另一张低倍率图像中部的一定区域所包含的对象相同。
因此基于图像之间对象的对应关系,将第二图像按照对应的第二倍率缩放。因为第一图像中的目标区域包含的对象与第二图像包含的对象相同,说明目标区域对应的视场角范围实际与第二图像相同,而第二图像是在第一倍率的基础上控制镜头变倍到第二倍率拍摄的,所以按照第二倍率缩放后的第二图像与该目标区域的尺寸相等。使缩放后的第二图像的中心与目标区域的中心对齐,缩放后的第二图像层叠在第一图像上时,就可以覆盖住目标区域。
缩放后的第二图像与目标区域中心对齐且尺寸相等,将缩放后的第二图像替换或覆盖目标区域后,将缩放后的第二图像与第一图像合成,得到目标图像不改变第一图像中所包含的对象,但原来目标区域被替换第二图像图像后,局部区域像素密度增加,分辨率得到增强,这样将目标图像进行放大或缩小,目标区域中部区域也能保持良好的清晰度。
本示例中,如果第一图像对应的焦距为f1,第二图像对应的焦距为f2,则目标图像的分辨率可以等效放大f2/f1倍。
可选的,在装置还可以包括:
矫正模块,用于在第二图像具有畸变区域的情况下,裁剪和/或矫正第二图像中的畸变区域。
在第二图像具有畸变区域的情况下,如图像边缘位置存在扭曲、锯齿等畸变区域,则可以对第二图像的畸变区域进行裁剪,也可以通过预设的算法矫正修复该畸变区域后,再进行合成,保证第一图像和第二图像合成后的拼接位置完整。
在其他示例中,合成模块1003在进行图像的合成过程中,也可以将第一图像与第二图像按照视场角大小顺序对齐叠加,然后将第一图像按照第二倍率放大,使得目标区域的尺寸与第二图像相等。再将覆盖或替换放大后的第一图像的目标区域,将第二图像与放大后的第一图像合成,得到目标图像。
为了逐步增强图像的局部画质,均衡整体图像的分辨率,可选的,本申请实施例中,多张图像包括第一图像、第二图像以及第三图像,第三图像是对应光学变焦镜头第三倍率的图像,第三倍率介于第一倍率和第二倍率之间。在一些示例中,第三倍率可以是上述目标倍率之一,第三图像为通过拍摄子模块拍摄的图像。在其他示例中,第三图像可以是通过第二图像和第一图像进行插值计算得到的图像,所以第三图像的倍率介于第一倍率和第二倍率之间。
示例性的,第三倍率作为中间倍率,可以为一个倍率,也可以为多个倍率,对应的,第三图像作为中间倍率的图像,可以为一张,也可以为多张。
在一些示例中,合成模块1003具体可以包括:
第二层叠子模块,用于将第一图像、第三图像以及第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
第二缩放子模块,用于将第二图像按照第二倍率进行缩放,缩放后的第二图像与目标局部区域尺寸相等,且与第三图像的中心对齐,目标局部区域为第三图像中与第二图像具有相同对象的区域;
形成子模块,用于将缩放后的第二图像叠加在第三图像上,形成组合图像;
第三缩放子模块,用于将组合图像按照第三倍率缩放,缩放后的组合图像与目标区域尺寸相等,且与目标区域的中心对齐,目标区域的中心为第一图像的中心;
第二覆盖子模块,用于利用组合图像,替换或覆盖目标区域;
第二合成子模块,用于将组合图像与第一图像合成,得到目标图像。
因为每一帧增强样片均保持原有相机的分辨率,所以在最终目标图像合成时会增大其分辨率,目标图像中心部分保持原有分辨率呈现,***部分的像素密度低于中心部分。如果基础底片的焦距为f1,增强样片中对应的最大焦距为f2,增强后目标图像分辨率将等效放大f2/f1倍。目标图像不缩放时,该图像中***区域的分辨率效果等效于拍摄的基础底片,但中心部分的图像细节的清晰度高于基础底片。对目标图像的中心部分局部放大后,该中部部分为被第二图像所替换的区域,所以清晰度高于等效倍率拍摄图像,目标图像放大后无图像虚化的现象。
根据本实施例,先将最大倍率的图像缩放至与中间倍率图像的局部区域尺寸相等,形成组合图像后再进行缩放,将组合图像整体缩放至与目标区域尺寸相等,然后缩放后的组合图像与第一图像合成。这样不仅可以对第一图像中两部分区域的分辨率进行增强,还能保证合成后的图像与第一图像包含的对象相同。在不改变图像内容的情况下,实现从***逐次到中部区域的合成增强,提高图像的局部分辨率,使得在拍摄过程中,最终得到的图像局部分辨率高,避免放大或缩小目标图像时存在失真的问题。
上述实施例中,都是第一图像作为基础底片,倍率低于增强样片的倍率。通过高倍率的增强样片优化基础底片的局部分辨率。在其他实施例中,也可以将高倍率的图像作为基础底片,低倍率的图像作为增强样片进行合成。合成方式也是高倍率的图像对应低倍率图像的目标区域,覆盖或替换低倍率图像的目标区域,与该低倍率图像合成。这样可以扩展基础底片的画面区域,得到的目标图像中部区域保持较高的分辨率,缩放后仍然能保证该中部区域的清晰度,从而在不降低原来图像分辨率的情况下,实现图像画面范围的扩展。
为了逐步增强图像的局部画质,均衡整体图像的分辨率的同时,提高拍摄效率,本申请实施例中,装置还可以包括:
运算模块,用于根据第一图像和第二图像进行插值运算,得到对应光学变焦镜头第三倍率的第三图像,第三倍率为介于所述第一倍率与所述第二倍率之间的倍率。
在得到第一图像和第二图像后,可以根据预设算法进行插值计算或通过拟合算法,得到对应第三倍率的第三图像,作为中间倍率的图像,这样不必镜头变焦拍摄,减少硬件动作耗费的时间,从而提高拍摄效率。应理解,用于插值计算出的第三图像的两个图像需要为光学变焦镜头实际拍摄的,才能保证第三图像的分辨率不失真。
本申请实施例,在通过拍摄或计算得到第三图像后,可以将第二图像和第三图像作为增强样片,与第一图像(基础底片)按照上述实施例中多张图像合成的方式进行逐次合成,得到局部画质增强的目标图像。
本申请实施例中,在拍摄过程中,直接拍摄长焦、短焦镜头的多张图像进行融合,合成后的目标图像中呈现的近景和远景画面均具有高清晰度,较之于基础底片视觉效果更细腻、逼真,支持更大倍率的放大效果,放大后图像中的画面不模糊、不失真,画质高。而且拍摄过程中用户操作少,拍摄便捷高效。
本申请实施例中的拍摄装置可以是装置,也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备,也可以为非移动电子设备。示例性的,移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personaldigital assistant,PDA)等,非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(NetworkAttached Storage,NAS)、个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的拍摄装置可以为具有操作***的装置。该操作***可以为安卓(Android)操作***,可以为ios操作***,还可以为其他可能的操作***,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的拍摄装置能够实现图1至图9的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图11所示,本申请实施例还提供一种电子设备1100,包括处理器1101,存储器1102,存储在存储器1102上并可在所述处理器1101上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器1101执行时实现上述拍摄方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图12为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备1200包括但不限于:射频单元1201、网络模块1202、音频输出单元1203、输入单元1204、传感器105、显示单元1206、用户输入单元1207、接口单元1208、存储器1209、以及处理器1210等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备1200还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理***与处理器1210逻辑相连,从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图12中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,输入单元1204可以包括摄像头和图形处理器,摄像头包括光学变焦镜头;
用户输入单元1207,用于接收用户的拍摄输入;
输入单元1204,用于响应于所述拍摄输入,通过所述光学变焦镜头拍摄多张图像,所述多张图像中至少包括对应所述光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应所述光学变焦镜头第二倍率的第二图像,第一倍率小于所述第二倍率;
输入单元1204,还用于通过图形处理器,将第二图像对应目标区域,与第一图像合成,得到目标图像,目标区域为所述第一图像中与所述第二图像具有相同对象的区域。
由于在拍摄过程中,在电子设备拍摄位置和角度不变的情况下,通过光学变焦镜头对同一观测物体在不同倍率下拍摄的多张图像中,各图像中呈现的图画内容的中心都对应实际观测物体的同一位置。所以在拍摄过程中,各图像对应的物体聚焦位置相同,且根据倍率的不同呈现对观测物体不同的拍摄范围(也即视场角),低倍率图像中至少一部分区域(即目标区域)所具有的对象,与高倍率图像的全局区域所具有的对象相同,该对象可以为拍摄画面中包含的所有对象,如所拍摄的物体、前景、背景等。
这样可以将高倍率、对应小视场角的第二图像,覆盖或替换低倍率、对应大视场角的第一图像中的目标区域,继而合成后的目标图像中的局部区域的分辨率高于***区域的分辨率,从而使图像局部区域分辨率增强,提高图像画质,在缩放目标图像后,也能保证目标图像上目标区域的内容清晰,图像缩放后内容不失真。
为了得到画质增强的图像,可选的,处理器1210用于:
响应于拍摄输入,确定光学变焦镜头的变倍等级;
根据变倍等级,确定对应变倍等级的多个目标倍率,多个目标倍率至少包括第一倍率和第二倍率;
输入单元1204具体可以用于:根据多个目标倍率,拍摄对应多个目标倍率的多张图像。
示例性的,第一倍率可以是默认倍率,也可以是用户选择的倍率。拍摄第一图像,然后控制光学变焦镜头变倍到所述第二倍率,拍摄第二图像,这样得到的每一张图像的分辨率相同,在后续合成后,实现局部图像增强。
可选的,处理器1210具体可以用于:
根据多个目标倍率的大小顺序,控制光学变焦镜头依次变倍到多个目标倍率;
输入单元1204具体可以用于:在光学变焦镜头变倍到每个目标倍率的情况下,拍摄至少一张图像。
本实施例中,对多个目标倍率排序,并根据多个目标倍率的大小顺序(如从小到大的顺序),控制光学变焦镜头依次变倍到多个目标倍率。示例性的,目标倍率包括第一倍率和第二倍率,且第一倍率小于第二倍率,本示例中第一倍率可以是默认倍率(如1倍率),也可以是用户选择的倍率(如3倍率)。光学变焦镜头在第一倍率时,拍摄第一图像,然后控制光学变焦镜头变倍到第二倍率(如5倍率),拍摄第二图像,这样得到的每一张图像的分辨率相同,在后续合成后,实现局部图像分辨率增强。
可选的,输入单元1204具体还可以通过图形处理器,用于:
将第一图像和第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
将第二图像按照对应的第二倍率缩放,缩放后的第二图像与目标区域尺寸相等,且缩放后的第二图像的中心与目标区域的中心对齐,目标区域的中心为所述第一图像的中心;
利用缩放后的第二图像,替换或覆盖目标区域;
将缩放后的第二图像与第一图像合成,得到目标图像。
使缩放后的第二图像的中心与目标区域的中心对齐,缩放后的第二图像层叠在第一图像上时,就可以覆盖住目标区域。缩放后的第二图像与目标区域中心对齐且尺寸相等,所以将缩放后的第二图像替换或覆盖目标区域后,将缩放后的第二图像与第一图像合成,得到目标图像不改变第一图像中所包含的对象,但原来目标区域被替换第二图像后,局部区域像素密度增加,分辨率得到增强,这样将目标图像进行放大或缩小,目标区域中部区域也能保持良好的清晰度。
这样如果第一图像对应的焦距为f1,第二图像对应的焦距为f2,则目标图像的分辨率可以等效放大f2/f1倍。
可选的,输入单元1204具体还可以通过图形处理器,用于:
在第二图像具有畸变区域的情况下,裁剪和/或矫正第二图像中的畸变区域。
在其他示例中,在进行图像的合成过程中,也可以将第一图像与第二图像按照视场角大小顺序对齐叠加,然后将第一图像按照第二倍率放大,使得目标区域的尺寸与第二图像相等。再将覆盖或替换放大后的第一图像的目标区域,将第二图像与放大后的第一图像合成,得到目标图像。
可选的,当多张图像中包括第三图像时,输入单元1204具体还可以通过图形处理器,用于:
将第一图像、第三图像以及第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
将第二图像按照第二倍率进行缩放,缩放后的第二图像与目标局部区域尺寸相等,且与第三图像的中心对齐,目标局部区域为第三图像中与第二图像具有相同对象的区域;
将缩放后的第二图像叠加在第三图像上,形成组合图像;
将组合图像按照第三倍率缩放,缩放后的组合图像与目标区域尺寸相等,且与目标区域的中心对齐,目标区域的中心为第一图像的中心;
利用组合图像,替换或覆盖目标区域;
将组合图像与第一图像合成,得到目标图像。
根据本实施例,先将最大倍率的图像缩放至与中间倍率图像的局部区域尺寸相等,形成组合图像后再进行缩放,将组合图像整体缩放至与目标区域尺寸相等,然后缩放后的组合图像与第一图像合成。这样不仅可以对第一图像中两部分区域的分辨率进行增强,还能保证合成后的图像与第一图像包含的对象相同。在不改变图像内容的情况下,实现从***逐次到中部区域的合成增强,提高图像的局部分辨率,使得在拍摄过程中,最终得到的图像局部分辨率高,避免放大或缩小目标图像时存在失真的问题。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元1204可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)12041和麦克风,图形处理器12041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头12042)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1206可包括显示面板12061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板12061。用户输入单元1207包括触控面板12071以及其他输入设备12072。触控面板12071,也称为触摸屏。触控面板12071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备12072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。存储器1209可用于存储软件程序以及各种数据,包括但不限于应用程序和操作***。处理器1210可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1210中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述拍摄方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述拍摄方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
并且,本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述的拍摄方法实施例的各个过程。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为***级芯片、***芯片、芯片***或片上***芯片等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种拍摄方法,应用于电子设备,所述电子设备上包括光学变焦镜头,其特征在于,所述方法包括:
接收用户的拍摄输入;
响应于所述拍摄输入,通过所述光学变焦镜头拍摄多张图像,所述多张图像中至少包括对应所述光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应所述光学变焦镜头第二倍率的第二图像,所述第一倍率小于所述第二倍率;
将所述第二图像对应目标区域,与所述第一图像合成,得到目标图像,所述目标区域为所述第一图像中与所述第二图像具有相同对象的区域。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于所述拍摄输入,通过所述光学变焦镜头拍摄多张图像,包括:
响应于所述拍摄输入,确定所述光学变焦镜头的变倍等级;
根据所述变倍等级,确定对应所述变倍等级的多个目标倍率,所述多个目标倍率至少包括所述第一倍率和所述第二倍率;
根据所述多个目标倍率,拍摄对应所述多个目标倍率的所述多张图像。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个目标倍率,拍摄对应所述多个目标倍率的所述多张图像,包括:
根据所述多个目标倍率的大小顺序,控制所述光学变焦镜头依次变倍到所述多个目标倍率;
在所述光学变焦镜头变倍到每个目标倍率的情况下,拍摄至少一张图像。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第二图像对应目标区域,与所述第一图像合成,得到目标图像,包括:
将所述第一图像和所述第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
将所述第二图像按照对应的第二倍率缩放,缩放后的第二图像与所述目标区域尺寸相等,且缩放后的第二图像的中心与所述目标区域的中心对齐,所述目标区域的中心为所述第一图像的中心;
利用所述缩放后的第二图像,替换或覆盖所述目标区域;
将所述缩放后的第二图像与所述第一图像合成,得到所述目标图像。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述将所述第一图像和所述第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠之前,所述方法包括:
在所述第二图像具有畸变区域的情况下,裁剪和/或矫正所述第二图像中的所述畸变区域。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多张图像还包括对应第三倍率的第三图像,所述第三倍率为介于所述第一倍率和第二倍率之间的倍率;
所述将所述第二图像对应目标区域,与所述第一图像合成,得到目标图像,包括:
将所述第一图像、第三图像以及第二图像按照对应的视场角大小顺序进行层叠;
将所述第二图像按照第二倍率进行缩放,缩放后的第二图像与目标局部区域尺寸相等,且与所述第三图像的中心对齐,所述目标局部区域为所述第三图像中与所述第二图像具有相同对象的区域;
将所述缩放后的第二图像叠加在所述第三图像上,形成组合图像;
将所述组合图像按照第三倍率缩放,缩放后的组合图像与所述目标区域尺寸相等,且与所述目标区域的中心对齐,所述目标区域的中心为所述第一图像的中心;
利用所述缩放后的组合图像,替换或覆盖所述目标区域;
将所述缩放后的组合图像与所述第一图像合成,得到所述目标图像。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述根据所述多个目标倍率,拍摄对应所述多个目标倍率的所述多张图像之后,所述方法还包括:
根据所述第一图像和所述第二图像进行插值运算,得到对应所述光学变焦镜头第三倍率的第三图像,所述第三倍率为介于所述第一倍率与所述第二倍率之间的倍率。
8.一种拍摄装置,应用于电子设备,所述电子设备上包括光学变焦镜头,其特征在于,所述装置包括:
接收模块,用于接收用户的拍摄输入;
拍摄模块,用于响应于所述拍摄输入,通过所述光学变焦镜头拍摄多张图像,所述多张图像中至少包括对应所述光学变焦镜头第一倍率的第一图像,和对应所述光学变焦镜头第二倍率的第二图像,所述第一倍率小于所述第二倍率;
合成模块,用于将所述第二图像对应目标区域,与第一图像合成,得到目标图像,所述目标区域为所述第一图像中与所述第二图像具有相同对象的区域。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的拍摄方法的步骤。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的拍摄方法的步骤。
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