專利名稱：攝像機(jī)和攝像機(jī)中的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及攝像機(jī)和攝像機(jī)中的方法。特別地，本發(fā)明涉及的 在使用脈沖閃光燈時確定攝像機(jī)設(shè)置。
曰
疋
背景技術(shù)：
攝像機(jī)電話通常具有用于在黑暗環(huán)境中照亮物體的白光發(fā)光二極管
(LED)。從LED輸出的光很弱，由此有必要使用很長的曝光時間。曝光時 間太長是一個問題，因為用戶的手的顫抖會導(dǎo)致圖像模糊。最新的技術(shù)進(jìn) 步提供了更強(qiáng)大的LED。這些LED即使在很短的脈沖也可以產(chǎn)生大量光線。 此外，在功率耗散限制了 LED的效率時，還可以用很短的脈沖來達(dá)到較高 的亮度級。
對象的亮度取決于環(huán)境光以及來自LED的光。LED的效果是隨著與對 象的距離以及對象的反射率而改變的。由于這些條件通常是未知的，因此， 為了正確曝光而對攝像機(jī)進(jìn)行調(diào)整的處理是非常困難的。
在使用連續(xù)照明的LED時，攝像機(jī)會自動調(diào)整曝光設(shè)置。由于攝像機(jī) 可以在點亮LED時捕獲若干圖像幀并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，因此，這種自動調(diào) 整是可能的。但是，在與脈沖LED—起使用時，由于物體的亮度來得非常 突然，因此，這種方法是不可行的。
整LED功率。光傳感J對來自物體的反射光積分:并且在達(dá);j預(yù)定k通i:
時由某個電子電路來關(guān)閉閃光燈。
但是，這種解決方案存在著某些缺陷。預(yù)定光通量必需設(shè)置在足夠低 的等級，以便確保在設(shè)備的最大預(yù)期范圍內(nèi)具有足夠光通量。其結(jié)果是只 有在以最大工作范圍使用LED的時候，我們才能充分利用LED的能力。在 大多數(shù)情況，這樣做會造成性能浪費。
舉個例子，如果將最大工作范圍設(shè)置成2米，那么在l米處只能使用 LED潛力的25%。
而另一個問題則涉及白平衡。典型的室內(nèi)環(huán)境是用色溫約為2800K的 鴒絲燈泡(與日光相比要偏紅得多)照明的。典型的白光LED的色溫約為7000K。由于我們不知道LED能對場景的整體照明做出多大程度的貢獻(xiàn)， 因此，白平衡處理將會變得非常困難。
在理想情況下，LED應(yīng)該始終是以最大功率使用的，并且還應(yīng)該調(diào)整 攝像機(jī)曝光設(shè)置(增益和曝光時間)，以便與環(huán)境相匹配。
發(fā)明概述
本發(fā)明的目的是提供一種具有增強(qiáng)型攝像機(jī)設(shè)置功能的攝像機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第 一個方面，該目標(biāo)是通過一種用于在攝像機(jī)中確定使 用脈沖閃光燈時的攝像機(jī)設(shè)置的方法來實現(xiàn)的。該攝像機(jī)包括一個光源。 該光源被適配成發(fā)光來照亮對象。該對象還被環(huán)境光照亮。該方法包括以 下步驟在用光源發(fā)出的連續(xù)光以及環(huán)境光照亮對象時，捕獲對象的第一 圖像數(shù)據(jù)，在用環(huán)境光而沒有用來自光源的光照亮對象時，捕獲同一對象 的第二圖像數(shù)據(jù)，通過從第 一 圖像數(shù)據(jù)中減去第二圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng)建差值圖 像數(shù)據(jù)。該方法還包括以下步驟根據(jù)所創(chuàng)建的差值圖像數(shù)據(jù)來確定攝像 機(jī)設(shè)置。在使用光源發(fā)出的脈沖閃光照亮對象以捕獲對象的第三圖像時， 使用所確定的攝像機(jī)設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，該目標(biāo)是通過一種包含光源的攝像機(jī)實現(xiàn) 的。該光源被適配成發(fā)光來照亮對象。該攝像機(jī)還包括被適配成捕獲圖像 數(shù)據(jù)形式的對象圖像的圖像捕獲單元。該圖像捕獲單元被適配成捕獲用光 源發(fā)出的連續(xù)光照亮的對象以及用環(huán)境光照亮的對象的第 一 圖像數(shù)據(jù)。該 圖像捕獲單元還被適配成捕獲用環(huán)境光而不是用來自光源的光照亮的同 一對象的第二圖像數(shù)據(jù)。該攝像機(jī)還包括通過從第 一 圖像數(shù)據(jù)中減去第二 圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng)建差值圖像數(shù)據(jù)的圖像處理單元。更進(jìn)一步，該攝像機(jī)還包 括攝像機(jī)設(shè)置單元，它被適配成根據(jù)所創(chuàng)建的差值圖像數(shù)據(jù)來確定攝像機(jī) 設(shè)置，其中所確定的攝像機(jī)設(shè)置是在使用所發(fā)出的脈沖閃光照亮對象以捕 獲對象的第三圖像時使用的。
由于差值圖像數(shù)據(jù)是通過從第 一 圖像數(shù)據(jù)中減去第二圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng) 建的，因此，光源的單獨效果將被確定，而這將會是用于確定使用脈沖閃 光燈光源時的攝像機(jī)設(shè)置的重要基礎(chǔ)。
本發(fā)明的優(yōu)點是可以捕獲更好的圖像。
本發(fā)明的另 一個優(yōu)點是可以使用作為光源的白光LED的全部潛力。 附圖簡述圖l是示出了攝像機(jī)的示意性框圖。
圖2a是只使用環(huán)境光捕獲的圖像。
圖2b是與圖2a相同對象的圖像，但是該圖像是用與圖2a相同的環(huán) 境光加上來自攝像機(jī)的連續(xù)光捕獲的。
圖3a和3b是與圖2a和2b中的圖像相對應(yīng)的圖像，但是該圖像處于 較亮的環(huán)境光狀況之中。
圖4a是應(yīng)用于圖2的示例的圖像的差值圖像。
圖4b是與圖4a相同的差值圖像，但是該圖像是放大的。
圖5是被劃分成矩陣的圖4的圖像。
圖6a是區(qū)域圖像。
圖6b是將閾值應(yīng)用于圖6a中的區(qū)域圖像的圖像。
圖7是示出了攝像機(jī)中的方法的流程圖。
圖8是示出了包含攝像機(jī)的便攜式電子設(shè)備的示意性框圖。
圖9是是示出了包含攝像機(jī)的移動終端的示意性框圖。
優(yōu)選實施例詳述


圖1示出了一個可以包含在便攜式電子設(shè)備、例如移動終端中的攝像 機(jī)IOO。該攝像機(jī)100包括光源110。光源110被適配成發(fā)出脈沖閃光， 并且還發(fā)出連續(xù)光。在本文中，術(shù)語"連續(xù)光"被定義成是在某個長于照 相所花時間的時段中發(fā)出的光，其中該時段優(yōu)選是若干秒，例如2秒。連 續(xù)光模式可以用于協(xié)助取景器，以便幫助用戶能夠瞄準(zhǔn)攝像機(jī)。在本模式 中，光源110通?？梢栽跀?shù)秒中以相對較低的功率點亮，否則功率耗散和
熱耗散將會成為一個問題。作為替換，光源110可以發(fā)出用于測量目的的 很短的光脈沖，其中舉例來說，所述測量可以與紅眼減小功能相結(jié)合，所 述光脈沖既可以結(jié)合連續(xù)取景器的光而被發(fā)出，也可以是單獨發(fā)出的。由 于與在捕獲高分辨率的靜止圖像時相比更長的積分時間以及較高的增益 設(shè)置在取景器模式下是可以接受的，因此，較為有利的是使用較低功率的 連續(xù)取景器光。在圖l中，從光源110發(fā)出的光是用虛線120表示的。作 為替換實施例，攝像機(jī)110還可以包括第二光源。在這個替換范例中，光 源110被適配成發(fā)出脈沖閃光，并且第二光源被適配成發(fā)出連續(xù)光。但是， 在以下描述中，本發(fā)明是結(jié)合具有一個光源110的實施例來進(jìn)行描述和討 論的。對光源110以及酌情使用的第二光源來說，它們可以用發(fā)光二極管 (LED)或是其他任何適當(dāng)?shù)墓庠磥泶恚珉姛襞?。攝像機(jī)IOO還包括圖像捕獲單元130,它被適配成捕獲對象140的圖 像數(shù)據(jù)形式的圖像。在圖l中，所述捕獲處理是用虛線145表示的。
圖2a示出了僅僅使用環(huán)境光捕獲的對象的圖像，而圖2b描述的則是 與圖2a中的對象相同的對象的圖像，但是該圖像是用與圖2a中相同的環(huán) 境光加上光源110發(fā)出的連續(xù)光捕獲的，其中在本示例中，所述光源用低 功率LED代表。
圖3a和3b描述的是與圖2a和2b中的圖像相對應(yīng)的圖像，但是該圖 像處于更亮的環(huán)境照明條件下。圖3a描述的是僅僅用較亮的環(huán)境光捕獲 的對象的圖像，圖3b描述的則是用相同的較亮環(huán)境光加上光源110發(fā)出 的連續(xù)光捕獲的對象的圖像，其中在本示例中，所述光源同樣是用低功率 LED代表的。
在圖2a和2b的示例中，環(huán)境光是非常^f效弱的，而在圖3a和3b的示 例中則相對較強(qiáng)。這樣做示出了在使用光源110發(fā)出的連續(xù)光時預(yù)測對象 亮度的困難。在圖2a和2b中，光源110發(fā)出的連續(xù)光的效果是很強(qiáng)的， 而在圖3a和3b中則是非常微弱的。應(yīng)該指出的是，在圖2a和2b中，墻 壁右邊的部分被環(huán)境光很好地照亮，而來自光源110發(fā)出的連續(xù)光的附加 光線則會產(chǎn)生很小的差值。
圖2和3的示例全都顯示了用于取景的光源110發(fā)出的連續(xù)光的效 果。如果照片是通過使用光源110以高得多的功率發(fā)出的脈沖閃光拍攝 的，那么必須確定場景的亮度，以便設(shè)定曝光設(shè)置。在這里必須考慮到的 是，并非圖像的所有部分都會被光源110以相同的方式照亮，這種情況有 可能是因為距離變化造成的。
來自攝像機(jī)光源的連續(xù)光通常被用于照亮某個對象，以便在拍攝照片 之前進(jìn)行取景。通常，攝像機(jī)的光源是以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其可能最大值的功率使 用的(例如10—20%的最大值)。以很低的功率來使用攝像機(jī)光源以節(jié)省能 量，從而避免過熱以及避免傷害到被拍照的人的眼睛。
在使用脈沖閃光的時候，為了在捕獲對象140的圖像之前以更精確的 方式來調(diào)整攝像機(jī)100中的攝像機(jī)設(shè)置，有必要了解在光源100發(fā)光而沒 有可用環(huán)境光的情況下的圖像是什么樣的，也就是有必要了解光源110發(fā) 出的光的效果。由于來自光源110的光在環(huán)境光較強(qiáng)的情況下對于場景的 相對貢獻(xiàn)要小于其在環(huán)境光較弱的情況下的相對貢獻(xiàn)，因此，上述了解是 必需的。由此，在這里可以創(chuàng)建一個包含了差值圖像數(shù)據(jù)的差值圖像。
為了創(chuàng)建差值圖像數(shù)據(jù)，圖像捕獲單元130使用光源IIO發(fā)出的發(fā)射光來捕獲對象14 0的第 一 圖像數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所發(fā)出的光可以是連續(xù)光，
并且可以優(yōu)選地以很低的功率使用，例如在上述取景器模式中。相應(yīng)地，
對象140是由環(huán)境光以及攝像機(jī)100的光源IIO發(fā)出的光兩者照亮的。
更進(jìn)一步，圖像捕獲單元130捕獲同一對象140的第二圖像數(shù)據(jù)，但 是所述數(shù)據(jù)是在沒有使用從光源IIO發(fā)出的任何光線的情況下捕獲的，也 就是說，在這種情況下，僅僅用環(huán)境光照亮對象140。第一圖像和第二圖 像可以按照任何順序來捕獲，因為該順序?qū)Ρ景l(fā)明而言是無關(guān)緊要的。
攝像機(jī)100還包括圖像處理單元150。圖像處理單元150通過從第一 圖像數(shù)據(jù)中減去第二圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng)建差值圖像數(shù)據(jù)，也就是通過從由環(huán)境 光以及從攝像機(jī)100發(fā)出的光照亮的第一圖像中減去環(huán)境光照亮的第二 圖像。因此，這個差值圖像數(shù)據(jù)表示僅僅使用發(fā)射光的效果。
圖4a和4b顯示的是應(yīng)用于上文中的圖2示例圖像的差值圖像，也就 是將圖2a的圖像從圖2b的圖像中減去。圖4a描述的是圖2中的示例的 差值圖像，圖4b描述的則是為了將效果可視化而被放大的同一圖像。圖 4的這個差值圖像代表的是在沒有環(huán)境光而僅僅存在光源IIO發(fā)出的光線 的情況下的圖像是什么樣的。
攝像機(jī)100還包括攝像機(jī)設(shè)置單元160，它被適配成為攝像機(jī)100確 定曝光設(shè)置和其他攝像機(jī)設(shè)置，例如曝光時間、光圈、圖像傳感器增益、 白平衡設(shè)置，并且還設(shè)置光源100的發(fā)射光。然后，攝像機(jī)設(shè)置單元160 根據(jù)所創(chuàng)建的差值圖像數(shù)據(jù)來確定一個或多個攝像機(jī)設(shè)置。所確定的攝像 機(jī)設(shè)置將會在使用脈沖閃光捕獲第三圖像(也就是攝像機(jī)10Q的用戶實際 希望捕獲的圖像)的時候使用。優(yōu)選地，所述確定是針對線性圖像數(shù)據(jù)執(zhí) 行的。原始圖像數(shù)據(jù)是線性的，然而由于在數(shù)據(jù)上應(yīng)用了伽馬曲線，因此， 經(jīng)過處理的圖像數(shù)據(jù)則是非線性的。
在為攝像機(jī)IOO確定曝光設(shè)置的時候，可以使用差值圖像數(shù)據(jù)作為選 擇所關(guān)注的圖像的那些部分的基礎(chǔ)。舉個例子，差值圖像數(shù)據(jù)可以用于確 定從對象140反射的光的程度。該信息可以在確定曝光設(shè)置的時候使用。 所變更的設(shè)置可以是傳感器增益、光圈、光源100的功率、例如LED功率 或是其他任何影響輸出圖像亮度等級的設(shè)置。
在捕獲對象140的第一圖像數(shù)據(jù)的時候，當(dāng)使用光源IIO發(fā)出的連續(xù) 光時，由于連續(xù)與脈沖閃光之間的比值沒有改變，因此該比值是已知的。 該比值是由應(yīng)用于光源110的電功率總量確定的，并且由此可以得到精確 控制。而反射光的強(qiáng)度則會因為環(huán)境(與場景的距離，場景反射等等)而改變。因此，如果可以測量來自連續(xù)發(fā)射光的反射光，那么來自脈沖發(fā)射 光的反射光也是可以確定的。
這種確定可以通過將差值圖像數(shù)據(jù)乘以低功率發(fā)射連續(xù)光與高功率 發(fā)射脈沖光之間的功率比值，并且隨后只加上第二圖像數(shù)據(jù)、即環(huán)境光圖 像的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。舉例來說，該處理可以由圖像處理單元150或是攝像機(jī)
100內(nèi)部的其他任何適當(dāng)?shù)膯卧獊韴?zhí)行。
光源IIO發(fā)出的光對距離很短的對象會產(chǎn)生很大的影響，而其對距離
很遠(yuǎn)的對象則幾乎沒有影響。因此，調(diào)整曝光設(shè)置變得非常重要，由此可 以在短距離對象中實現(xiàn)預(yù)期亮度等級，同時忽視那些代表了遠(yuǎn)距離對象的 圖像部分。
差值圖像可以分成多個區(qū)域，并且優(yōu)選是數(shù)量很少的區(qū)域，例如6x 4方形矩陣，以便于所述確定處理。圖5顯示來自圖4的圖像在被分成6 x4的方形矩陣的情況下是什么樣的。每一個方形都保持了它所^f義表的圖 像部分的亮度值的平均值。為了可視化，在這里對圖5進(jìn)行了放大。
本發(fā)明不但可以解決在以完整光源110的功率照明時預(yù)測對象亮度 的問題，而且還解決了預(yù)測特定狀況下的反射光的空間分布的問題。為了 確定使用哪些區(qū)域進(jìn)行曝光評估，創(chuàng)建一個關(guān)注圖像區(qū)域。第二圖像(也 就是環(huán)境光圖像)是以與差值圖像相同的方式分成區(qū)域的。關(guān)注圖像的區(qū) 域是通過用劃分成區(qū)域的第二圖像去劃分同樣劃分成區(qū)域的差值圖像來 創(chuàng)建的。由于該操作顯示了環(huán)境光和光源IIO發(fā)出的光之間的比值而不是 差值，因此，該操作將會識別出那些受光源IIO發(fā)出的光的影響最大的區(qū) 域。舉個例子，這個操作可以由圖像處理單元150或攝像機(jī)100內(nèi)部的其 他任何適當(dāng)?shù)膯卧獊韴?zhí)行。關(guān)注圖像區(qū)域?qū)@示受光源IIO發(fā)出的光影 響最深的對象部分。在圖6a中描述了一個出于可視化目的而被放大的關(guān) 注圖像區(qū)域。為了確定所關(guān)注的是哪些區(qū)域，在關(guān)注圖像區(qū)域上應(yīng)用了一 個閾值，從而將超出該閾值的差值圖像數(shù)據(jù)區(qū)域用作確定攝像機(jī)設(shè)置的基 礎(chǔ)。圖6b描述了這樣一個圖像，在該圖像中，在圖6a的關(guān)注圖像區(qū)域上 應(yīng)用了一個閾值，以便挑選出關(guān)注區(qū)域，并且其中白色區(qū)域代表的即為關(guān) 注區(qū)域。由于期望結(jié)果是由人眼判定的，因此，在成像系統(tǒng)中確定準(zhǔn)確目 標(biāo)值的處理通常包括大量的實驗工作。期望結(jié)果取決于藝術(shù)方面以及主觀 方面的評估質(zhì)量。因此，準(zhǔn)確的閾值應(yīng)該通過試驗方法確定，以〗更實現(xiàn)期 望的結(jié)果。但是應(yīng)該指出，可以預(yù)計該闊值相對較低(例如在1024單位 數(shù)值范圍的圖像亮度值上通常低于100)。當(dāng)然，來自關(guān)注區(qū)域的數(shù)據(jù)不但是來自差值圖像和環(huán)境光圖像的，而且還是來自所指示的關(guān)注區(qū)域(在 圖6b中為白色)。
諸如LED之類的白光源的色溫通常會因為制造困難而在一個很大的 范圍上變化。如果沒有解決這個問題，那么這些變化將會導(dǎo)致產(chǎn)生白平衡 非常糟糕的圖像。在現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)對這個問題的典型方法是測量光源并 將其分類為具有相似顏色屬性的批次，但是這種方法非常麻煩并且成本也
很高。 i 、",、、 ，、、、日5。 、 ， 、，{ 口. . i ,
的光源110的顏色特性來解決，因此，本方法則無需進(jìn)行這種分類，與此 同時還在白平衡方面實現(xiàn)了更高的精確度，其中所述存儲器170可以位于 攝像機(jī)100中，或者如果所述攝像機(jī)包含在主機(jī)中，那么該存儲器可以包 含在攝像機(jī)100的主機(jī)中，例如便攜式電子設(shè)備或移動終端。該數(shù)據(jù)可以 通過制造攝像機(jī)100、便攜式電子設(shè)備或移動終端的過程中的^f交準(zhǔn)過程而 被保存在存儲器170中。所述校準(zhǔn)將會增強(qiáng)攝像機(jī)100捕獲的圖像的圖像 質(zhì)量，并且能夠更大限度地容忍光源100的顏色特性，如上所述，這同時 也意味著成本的降低。關(guān)注圖像區(qū)域可以作為設(shè)置攝像機(jī)10Q中的白平衡 的基礎(chǔ)使用，由此，白平衡設(shè)置僅僅是以超出閾值的關(guān)注區(qū)域的值以及已 存儲的光源110的顏色特性為基礎(chǔ)的。在執(zhí)行自動白平衡處理的時候，如 果知道光源110的色溫，那么將會是非常有價值的。由于上述方法提供了 關(guān)于圖像中與光源IIO發(fā)出的光相比受環(huán)境光影響最深的部分的信息，因 此，與依賴于整個圖像的平均值的方法相比，它提供了更好的基礎(chǔ)來確定 良好的色彩再現(xiàn)。舉例來說，如果基于差值和關(guān)注圖像區(qū)域的計算顯示光 源IIO發(fā)出的光具有優(yōu)勢，那么白平衡算法可以根據(jù)已存儲的個別光源 110的顏色特性而確定使用固定白平衡設(shè)置。
現(xiàn)在將參考圖7所述的流程圖來描述用于在攝像機(jī)100中確定使用脈 沖閃光時的攝像機(jī)設(shè)置的方法步驟。該攝像機(jī)110可以包含在便攜式電子 設(shè)備或移動終端中。該方法包括以下步驟
701. 當(dāng)用光源IIO發(fā)出的光以及環(huán)境光照亮對象140時，捕獲對象 140的第一圖像數(shù)據(jù)。光源IIO發(fā)出的連續(xù)光可以是連續(xù)的，并且可以在 捕獲第一圖像時以很低的功率使用。
702. 在用環(huán)境光而沒有用來自光源110的光照亮對象時，捕獲同一 對象140的第二圖像數(shù)據(jù)。
703. 通過從第一圖像數(shù)據(jù)中減去第二圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng)建差值圖像數(shù)據(jù)。該差值圖像可以分成多個區(qū)域，其中每一個區(qū)域都保持了它所代表的圖像 部分的亮度值的平均值。
704. 在本步驟中，在確定任何攝像機(jī)設(shè)置之前可以對差值圖像進(jìn)行 處理,其中舉例來說，該圖像是由圖像處理單元150進(jìn)行處理的。舉例來 說，差值圖像數(shù)據(jù)可以用于確定從對象140反射的光的程度。在這種情況 下，差值圖像數(shù)據(jù)將會和連續(xù)光與高功率發(fā)射脈沖閃光之間的功率比值相 乘，然后，該差值圖像數(shù)據(jù)將被添加到第二圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中。在另一個 實施例中，第二圖像被分成了多個區(qū)域，其中每一個區(qū)域都保持了它所代 表的圖像部分亮度值的平均值，并且關(guān)注圖像區(qū)域是通過用劃分成區(qū)域的 第二圖像劃分同樣劃分成區(qū)域的差值圖像來創(chuàng)建的。在關(guān)注圖像區(qū)域上可 以應(yīng)用一個閾值，由此，包含了超出該閾值的圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域?qū)鳛橛?來確定攝像機(jī)設(shè)置的基礎(chǔ)。
705. 根據(jù)所創(chuàng)建的差值圖像數(shù)據(jù)來確定攝像機(jī)設(shè)置，其中所述所確 定的攝像機(jī)設(shè)置是在通過使用發(fā)射脈沖閃光照亮對象來捕獲該對象的第 三圖像的時候使用的。該攝像機(jī)設(shè)置可以用曝光時間、光圈、圖像傳感器 增益、白平衡和/或光源發(fā)射光的設(shè)置來代表。
在一個實施例中，光源的顏色特性被保存在攝像機(jī)或是任何攝像機(jī)主 機(jī)的存儲器中，例如便攜式電子設(shè)備或移動終端，并且所要確定的攝像機(jī) 設(shè)置是白平衡。在這種情況下，白平衡確定是以超出閾值的關(guān)注區(qū)域值以 及已存儲的光源顏色特性為基礎(chǔ)的。
現(xiàn)在將從攝像機(jī)100中那些用以執(zhí)行圖1所述的用于確定使用脈沖閃 光時的攝像機(jī)設(shè)置的方法步驟的不同部件和單元的角度來描述攝像機(jī) 100。
攝像機(jī)100包括光源110,該光源被適配成發(fā)光來照亮對象140。光 源IIO被適配成發(fā)出脈沖閃光來照亮對象140,并且可以被適配成發(fā)出連 續(xù)光來照亮對象140。所述光源可以用LED來代表。
該攝像機(jī)還包括圖像捕獲單元130，它被適配成捕獲圖像140的圖像 數(shù)據(jù)形式的圖像。該圖像捕獲單元130還被適配成捕獲由光源IIO發(fā)出的 光照亮的對象140以及由環(huán)境光照亮的對象140的第一圖像數(shù)據(jù)。所述光 源可以被適配成發(fā)出連續(xù)光，并且可以在捕獲第 一圖像時以很低的功率使 用。更進(jìn)一步，該圖像捕獲單元130還被適配成捕獲由環(huán)境光而不是來自 光源110的光照亮的同一對象的第二圖像數(shù)據(jù)。
攝像機(jī)IOO還包括圖像處理單元150，它被適配成通過從第一圖像數(shù)據(jù)中減去第二圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng)建差值圖像數(shù)據(jù)。該圖像處理單元150還可以 被適配成將差值圖像數(shù)據(jù)乘以連續(xù)光與高功率發(fā)射脈沖閃光的功率比值， 然后與第二圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)相加。在一個實施例中，圖像處理單元150還 被適配成將差值圖像分成多個區(qū)域，其中每一個區(qū)域都保持了它所代表的
圖像部分亮度值的平均值。在另一個實施例中，圖像處理單元150被適配
成用第二圖像來劃分差值圖像，以便創(chuàng)建第四圖像，以及通過將第四圖像 劃分成多個區(qū)域來創(chuàng)建關(guān)注圖像區(qū)域。在這個實施例中，圖像處理單元
150還可以被適配成將閾值應(yīng)用于關(guān)注圖像區(qū)域，以便將包含了超出該閾 值的圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域用作確定攝像機(jī)設(shè)置的基礎(chǔ)。
攝像機(jī)100還包括攝像機(jī)設(shè)置單元160，它被適配成根據(jù)所創(chuàng)建的差 值圖像數(shù)據(jù)來確定攝像機(jī)設(shè)置。所確定的攝像機(jī)設(shè)置將會在使用發(fā)射脈沖 閃光照亮對象以捕獲對象140的第三圖像的時候使用。該攝像^/L設(shè)置可以 用曝光時間、光圏、圖像傳感器增益、白平衡和/或光源發(fā)射光的設(shè)置來 代表。該攝像機(jī)100還可以包括被適配成存儲光源110的顏色特性的存儲 器170。在這種情況下，所要確定的攝像機(jī)設(shè)置可以是白平衡，并且該攝 像機(jī)設(shè)置單元可以被適配成以超出閾值的關(guān)注區(qū)域值以及已存儲的光源 顏色特性為基礎(chǔ)來確定白平衡。
攝像機(jī)100可以包含在圖8所述的便攜式電子設(shè)備800或是圖9所示 的移動終端900中。
本攝像機(jī)設(shè)置機(jī)制可以通過一個或多個處理器以及用于執(zhí)行本發(fā)明 的功能的計算機(jī)程序代碼來實施，其中該處理器可以是圖1所述的攝像機(jī) 100中的處理器180。上述程序代碼還可以作為計算機(jī)程序產(chǎn)品來提供， 例如以攜帶了在被載入攝像機(jī)100時將會執(zhí)行本方法的計算機(jī)程序代碼 的數(shù)據(jù)載體的形式來提供。這其中的一個此類載體可以采用CD ROM碟片 的形式。但是，諸如記憶棒之類的其他數(shù)據(jù)載體同樣是可行的。此外，計 算機(jī)程序代碼還可以作為服務(wù)器上的純程序代碼提供，并且可以從遠(yuǎn)端下 載到攝像機(jī)100。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，本說明書中使用的術(shù)語"包含/包括"旨在規(guī)定所陳 述的特征、整體、步驟或組件的存在性，但并不排除存在或添加一個或多 個其他特征、整體、步驟組件或是其組合。
本發(fā)明并不局限于上述優(yōu)選實施例。各種替換方案、修改和等價物都 是可以使用的。因此，上述實施例不應(yīng)該被認(rèn)為是對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限 制，本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求來限定的。
權(quán)利要求
1. 一種用于在攝像機(jī)(100)中確定使用脈沖閃光燈時的攝像機(jī)設(shè)置的方法，其中該攝像機(jī)包括光源(110)，該光源被適配成發(fā)光照亮對象(140)，并且該對象還被環(huán)境光照亮，該方法包括以下步驟在用光源發(fā)出的光和環(huán)境光照亮對象時，捕獲(701)該對象的第一圖像數(shù)據(jù)，在用環(huán)境光而沒有用來自光源的光照亮對象時，捕獲(702)同一對象的第二圖像數(shù)據(jù)，通過從第一圖像數(shù)據(jù)中減去第二圖像來創(chuàng)建(703)差值圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)所創(chuàng)建的差值圖像數(shù)據(jù)來確定(705)攝像機(jī)設(shè)置，其中所確定的攝像機(jī)設(shè)置將在通過使用光源發(fā)出的脈沖閃光照亮對象來捕獲對象的第三圖像的時候使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在捕獲第一圖像時，光源發(fā)出的 光用連續(xù)光代表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，差值圖像數(shù)據(jù)被用于確定從對象 反射的光的程度，該方法還包括以下步驟將差值圖像數(shù)據(jù)與連續(xù)光和發(fā)射脈沖閃光之間的功率比相乘，然后將 其添加給第二圖像的數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求的方法，還包括以下步驟 將差值圖像分成多個區(qū)域，其中每一個區(qū)域都保持了它所代表的圖像部分亮度值的平均值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括以下步驟將第二圖像分成多個區(qū)域，其中每一個區(qū)域都保持了它所代表的圖像 部分亮度值的平均值，以及通過用劃分成區(qū)域的第二圖像劃分同樣劃分成區(qū)域的差值圖像來創(chuàng) 建關(guān)注圖像區(qū)域。
6 . 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括以下步驟將閾值應(yīng)用于關(guān)注圖像區(qū)域，以便將包含了超出該閾值的圖像數(shù)據(jù)的 區(qū)域用作確定攝像機(jī)設(shè)置的基礎(chǔ)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，光源的顏色特性保存在攝像機(jī)或 任何攝像機(jī)主機(jī)的存儲器中，例如便攜式電子設(shè)備或移動終端，并且所要 確定的攝像機(jī)設(shè)置是白平衡，該方法包括以下步驟根據(jù)超出閾值的關(guān)注區(qū)域值以及已存儲的光源顏色特性來確定白平衡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求的方法，其中，光源用發(fā)光二 極管(LED )代表。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-8中任一權(quán)利要求的方法，其中，攝像機(jī)設(shè)置用 曝光時間、光圈、圖像傳感器增益、白平衡和/或光源發(fā)射光的設(shè)置來代 表。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求的方法，其中，在捕獲第一 圖像時，光源是以很低的功率使用的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一權(quán)利要求的方法，其中，攝像機(jī)包含 在便攜式電子設(shè)備中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一權(quán)利要求的方法，其中，攝像機(jī)包含 在移動終端中。
13. —種攝像機(jī)中的計算機(jī)程序產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括計算機(jī)程序代碼， 其中在將所述代碼載入攝像機(jī)時，所述代碼促使置于攝像機(jī)中的計算機(jī)內(nèi) 部的處理裝置控制執(zhí)行權(quán)利要求1 - 12中任一權(quán)利要求的步驟。
14. 一種攝像機(jī)(100)，包括被適配成發(fā)光來照亮對象(140)的光 源(IIO),該攝像機(jī)還包括圖像捕獲單元(130)，它被適配成捕獲該對象 的圖像數(shù)據(jù)形式的圖像，該圖像捕獲單元(130)被適配成捕獲由光源發(fā)出的光照亮的對象以 及由環(huán)境光照亮的對象的第 一 圖像數(shù)據(jù)，該圖像捕獲單元(130)還被適配成捕獲由環(huán)境光而不是光源發(fā)出的 光照亮的同 一對象的第二圖像數(shù)據(jù)，該攝像機(jī)還包括圖像處理單元(150 )，它被適配成通過從第一圖像數(shù) 據(jù)中減去第二圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng)建差值圖像數(shù)據(jù)，該攝像機(jī)還包括攝像機(jī)設(shè)置單元(160 )，它被適配成根據(jù)所創(chuàng)建的差 值圖像數(shù)據(jù)來確定攝像機(jī)設(shè)置，其中所確定的攝像機(jī)設(shè)置將在使用光源發(fā) 出的脈沖閃光照亮對象以捕獲該對象的第三圖像的時候使用。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的攝像機(jī)，其中，光源被適配成發(fā)出連續(xù)光， 并且光源在捕獲第 一圖像時發(fā)出的光用連續(xù)光代表。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的攝像機(jī)，其中，圖像處理單元還被適配成將 差值圖像數(shù)據(jù)與連續(xù)光和發(fā)射脈沖閃光之間的功率比值相乘，然后將其加 入第二圖像數(shù)據(jù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一權(quán)利要求的攝像機(jī)，其中，圖像處 理單元還被適配成將差值圖像分成多個區(qū)域，其中每一個區(qū)域都保持了它所代表的圖像部分亮度值的平均值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的攝像機(jī)，其中，圖像處理單元還被適配成將第二圖像分成多個區(qū)域，其中每一個區(qū)域都保持了它所代表的圖像部分亮 度值的平均值，以及通過用劃分成區(qū)域的第二圖像劃分同樣劃分成區(qū)域的 差值圖像來創(chuàng)建關(guān)注圖像區(qū)域。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17-18中任一權(quán)利要求的攝像機(jī)，其中，圖像處 理單元還被適配成將閾值應(yīng)用于關(guān)注圖像區(qū)域，以便使用包含了超出該閾 值的圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域作為確定攝像機(jī)設(shè)置的基礎(chǔ)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的攝像機(jī)，該攝像機(jī)還包括被適配成存儲光源 顏色特性的存儲器，其中所要確定的攝像機(jī)設(shè)置是白平衡，該攝像機(jī)設(shè)置 單元還被適配成根據(jù)超出閾值的關(guān)注區(qū)域值以及已存儲的光源顏色特性 來確定白平衡。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14-20中任一權(quán)利要求的攝像機(jī)，其中，光源用 發(fā)光二極管(LED )來代表。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14-21中任一權(quán)利要求的攝像機(jī)，其中，攝像機(jī) 設(shè)置用曝光時間、光圏、圖像傳感器增益、白平衡和/或光源發(fā)射光的設(shè) 置來代表。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14-22中任一權(quán)利要求的攝像機(jī)，其中，在捕獲 第一圖像時，光源是以很低的功率使用的。
24. 根據(jù)權(quán)利要求14-23中任一權(quán)利要求的攝像機(jī)，其中，該攝像 機(jī)包含在便攜式電子設(shè)備中。
25. 根據(jù)權(quán)利要求14-24中任一權(quán)利要求的攝像機(jī)，其中，該攝像 機(jī)包含在移動終端中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在攝像機(jī)中確定使用脈沖閃光燈時的攝像機(jī)設(shè)置的方法。該攝像機(jī)包括光源。該光源被適配成發(fā)光來照亮對象。該對象還被環(huán)境光照亮。該方法包括以下步驟在用光源發(fā)出的連續(xù)光以及環(huán)境光照亮對象時，捕獲對象的第一圖像數(shù)據(jù)，在用環(huán)境光而沒有用來自光源的光照亮對象時，捕獲同一對象的第二圖像數(shù)據(jù)，通過從第一圖像數(shù)據(jù)中減去第二圖像數(shù)據(jù)來創(chuàng)建差值圖像數(shù)據(jù)。該方法還包括以下步驟根據(jù)所創(chuàng)建的差值圖像數(shù)據(jù)來確定攝像機(jī)設(shè)置。在使用光源發(fā)出的脈沖閃光照亮對象以捕獲對象的第三圖像時，使用所確定的攝像機(jī)設(shè)置。
文檔編號H04N5/235GK101536493SQ200780041684
公開日2009年9月16日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者M·沃納森 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司