[發明專利]用于縮減高動態范圍視頻/成像的曝光時間集合的設備和方法

有效

• 申請號: 201580084389.5
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN108353133B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 奧納伊·優厄法利歐格路
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明提出了一種用于控制捕獲多個圖像以獲得高動態范圍(High Dynamic Range，簡稱HDR)圖像的方法。所述方法包括：存儲可選曝光時間的主集合和作為所述主集合的各個子集合的多個候選縮減集合；在所述主集合的每個曝光時間控制捕獲校準圖像；針對每個候選縮減集合，選擇在所述候選縮減集合的曝光時間捕獲的校準圖像，并且根據所述選擇的校準圖像的強度計算得分值；基于所述計算的所有候選縮減集合的得分值，從所述多個候選縮減集合中選擇候選縮減集合；在所述選擇的候選縮減集合的每個曝光時間控制捕獲所述多個圖像以獲得所述HDR圖像。

技術領域

本發明通常涉及計算機視覺和計算攝影領域，尤其涉及高動態范圍成像和視頻任務。

背景技術

本發明旨在改善高動態范圍成像(High Dynamic Range Imaging，簡稱HDRI)和視頻。高動態范圍(High Dynamic Range，簡稱HDR)是提高智能手機、相機等當前和未來圖像和視頻捕獲設備的質量的重要方法。通常情況下，通過捕獲不同曝光圖像并將其合并為HDR圖像來實現HDRI。曝光設置和捕獲的相應圖像越多，則最終得到的HDR圖像的質量越好。

在本發明的上下文中，曝光時間為時間間隔，用來控制在捕獲圖像或視頻幀期間捕獲設備暴露在其中的光量。間隔越長，圖像/幀越大越亮。2D圖像或圖片是用一個相機獲取的正常二維圖像，其中，所述圖像可以通過例如RGB或色度-亮度值來定義。紋理是圖像內的一個區域，其描繪的內容具有顯著的顏色強度變化。過度曝光的圖像區域是曝光過多的圖像區域，使得該區域大部分變成白色。曝光不足的圖像區域是曝光太少的圖像區域，使得該區域大部分變成黑色。

現有技術中已知的是，HDR處理基于預定義集合的不同曝光時間，即，通過合并在預定義集合的曝光時間捕獲的多個圖像來獲得HDR圖像。然而，由于預定義的曝光時間的集合是預定義的，所以生成的HDR圖像中的紋理信息可能會丟失。

一些應用對要使用的不同曝光時間的集合有限制。例如，在不同曝光時間捕獲的圖像集合受時間限制。這適用于圖像HDR，尤其適用于視頻HDR應用。

發明內容

認識到上述缺點和問題，本發明旨在改進現有技術。具體而言，本發明的目的是改善HDR成像性能，特別是改善在例如HDR視頻應用中時間限制下的HDR成像性能。進一步的目標是為圖像HDR和視頻HDR應用的HDR成像提供有效的方案。

例如，在視頻HDR中，在每個時間步驟中捕獲并合并間隔曝光時間的圖像。因此，不同曝光時間的集合需要盡可能小以防止發生重影效應。理想情況下，只使用兩個不同的曝光時間。然而，由于該曝光時間集合中包括兩個預定義的曝光時間，因此所生成的HDR圖像或視頻中可能會丟失紋理信息。

本發明尤其旨在在不過多損失最終的HDR圖像的紋理或圖像信息的前提下，從不同曝光時間的大集合中選擇一個小集合來提高HDR成像性能。

本發明上述提及的目標通過所附獨立權利要求提供的方案實現。本發明有利的實現方案在各自的從屬權利要求中進一步定義。