[發明專利]相機拍攝圖像的處理方法及相機

有效

• 申請號: 200910202002.8
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN102104709A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 陳遠;安克彬;王森;林福輝
• 申請（專利權）人: 展訊通信(上海)有限公司
• 主分類號: H04N1/60
• 分類號: H04N1/60;H04N9/73;H04N5/225
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司 31232
• 代理人: 成春榮;竺云

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，特別涉及相機拍攝圖像的處理技術。

背景技術

在典型的相機系統中，由于鏡頭所組成的光學系統本身的漸暈，離軸照明等原因，使得鏡頭所成的像的邊緣亮度明顯小于中心亮度。更為嚴重的是，隨著圖像傳感器像素的不斷減小，不同像素之間色彩串擾愈加嚴重。另外隨著類似手機相機等應用中相機的長度的進一步減小，圖像邊緣成像光束的主光線角度的加大更加重了此處像素間的色彩串擾，使得邊緣圖像存在著不同于中心的色彩響應。圖像傳感器中使用的干涉型紅外截止濾波器由于自身的特性，對不同角度入射的光線有不同的截止波長差異，也會帶來邊緣圖像和中心圖像的色彩響應差異。如果不對亮度下降和色彩響應變化這兩種現象進行有效的校正，獲取的圖像將出現明顯的降質。

在以往的相機系統中，主要使用了離線校準、在線校正的方法來解決這個問題，即：首先使用相機正對一個特定色溫光源均勻照明下的標準中性灰色物體拍攝一張圖片；然后通過計算邊緣像素與中心像素的比例，得到各個邊緣區域像素需要校正的相對系數，并通過一定的方法如多項式擬合將校正系數保存起來；在拍攝時，根據獲取的原始圖像上不同位置像素，提取出保存的校正系數對其進行陰影校正，最終獲得視場邊緣和中心強度和色彩均勻一致的圖像(如專利US20070247672A1，US20070030379A1和US20080204574)。但是這種方法存在著一些缺陷，其中最為顯著的缺點即為在不同的照明光源(如典型的D65，D50，CWF，A等光源)下，成像系統需要的正確的校正系數是有所不同的，簡單只使用一組校正系數進行圖像校正將無法同時在各種不同色溫的光源下獲得好的效果。

因此一些改進的方案被提出來，它們主要思路是首先通過類似的離線方法獲取多組在典型色溫光源下的用于陰影校正的校正系數，并保存起來；在對拍攝的圖像進行在線的陰影校正前，先通過自動白平衡算法(AutomaticWhite?Balance，簡稱“AWB”)判斷當前場景的照明光源是否為存儲的典型光源情況中的某一種，如果是則采用該組系數進行校正，如果判斷得到的光源不屬于存儲的典型光源的任何一組，則找到與其最為接近的校正參數直接使用或通過內插方法計算出新的校正參數進行校正(具體可參見專利US20090251567A1和US20080198240A1)。這種改進方法較好地解決了第一種方法中存在的無法對所有照明光源進行校正的缺陷，可以在大多數情況下獲取良好的圖像。

然而，本發明的發明人發現，上述改進的方案中，由于當前圖像傳感器像素尺寸的不斷縮小，工藝的不斷復雜，光線在圖像傳感器的斜入射效應和在布線層之間的多次反射和衍射的波導效應，以及光生少數載流子在像素間的擴散效應、各個色彩通道像素和布線的非對稱布局等等各種二次效應急劇地加大了像素間的色彩串擾，即使圖像傳感器廠商通過微透鏡移位，改變像素的注入的分布等各種優化手段來減輕這些負面效應，直接從圖像傳感器上獲得的圖像還是存在著很大的色彩串擾，這些色彩串擾在某些特定場合下足以影響到自動白平衡處理中對照明光源類型的準確判斷，致使在圖像校正參數的選擇中做出錯誤的選擇，從而導致圖像質量的嚴重下降。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相機拍攝圖像的處理方法及相機，避免了因圖像傳感器本身有較大的色彩串擾而導致無法準確獲取場景的光源色溫信息的問題，從而保證了所選擇的用于陰影校正的校正參數的準確性。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種相機拍攝圖像的處理方法，包含以下步驟：

當相機處于預覽模式時，對通過鏡頭獲取的當前幀圖像先根據上一幀圖像的光源色溫信息進行陰影校正，再對經陰影校正后的圖像進行自動白平衡處理，得到該幀的光源色溫信息，并對得到的光源色溫信息進行存儲，用于下一幀圖像的陰影校正；

當相機處于捕獲模式時，根據存儲的預覽模式的最后一幀的光源色溫信息，對捕獲模式下拍攝的最終圖像進行陰影校正。

本發明的實施方式還提供了一種相機，包含：

陰影校正模塊，用于在相機處于預覽模式時，對通過鏡頭獲取的當前幀圖像先根據上一幀圖像的光源色溫信息進行陰影校正；

自動白平衡處理模塊，用于對經陰影校正模塊校正后的當前幀圖像進行自動白平衡處理，輸出該幀的光源色溫信息；

存儲模塊，用于對自動白平衡處理模塊輸出的光源色溫信息進行存儲；

陰影校正模塊還用于在相機處于捕獲模式時，根據存儲的預覽模式的最后一幀的光源色溫信息，對捕獲模式下拍攝的最終圖像進行陰影校正。

本發明實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在于：