[发明专利]对数字图像中的不适当曝光区域的补偿

说明书

技术领域

所揭示的实施例大体上涉及数字图像处理。

背景技术

数字图像(例如通过数码相机捕捉到的那些数字图像)可能具有曝光问题。举例来说，设想在明朗的晴天使用常规的数码相机。相机指向上以捕捉涉及优美的树木顶部的场景。前景中的树木相对于美丽的夏日天空的亮蓝色背景而设定。将要捕捉的数字图像涉及两个部分——树木部分和背景天空部分。

如果设定相机的光圈以允许通过大量的光，那么树木部分将含有细节。在捕捉到的图像中在树木的枝干和树叶内将看见精细的色彩着色。图像传感器的检测图像的树木部分的个别传感器没有饱和。然而检测图像的天空部分的个别传感器可能接收非常多的光，从而其变为饱和。因此，捕捉到的图像的天空部分看上去很明亮，使得在捕捉到的图像中看不见天空中精细的细节和着色。图像的天空部分可称为“过度曝光”。

另一方面，如果相机的光圈经设定以减小进入相机的光的量，那么捕捉图像的天空部分的个别传感器将不饱和。捕捉到的图像展示天空中的精细的细节和着色。然而由于减小的光圈，图像的树木部分可能看上去如同实心黑色或非常暗的特征。图像的树木部分内的细节和着色现已丢失。图像的树木部分可称为“曝光不足”。

因此可见，在一个光圈设置的情况下，捕捉到的图像的第一部分过度曝光，而第二部分适当曝光。在第二光圈设置的情况下，第一部分适当曝光，但第二部分曝光不足。需要一个解决方案。

发明内容

一种方法通过使用第二光圈设置快速且自动地捕捉同一场景的第二数字图像来补偿以第一光圈设置获取的第一数字图像中的不适当曝光的区域。确定第一数字图像的每个部分的光学特性。光学特性可(例如)为部分的亮度。如果光学特性在可接受的范围内(例如，部分的亮度足够高)，那么在第三经调节数字图像中使用第一数字图像的所述部分的图像信息。另一方面，如果第一数字图像的所述部分的光学特性在所述可接受范围以外(例如，部分的亮度太低或太高)，那么将第一数字图像中所述部分的图像信息与第二图像中的相应部分的图像信息组合，从而产生复合部分。在第三经调节数字图像中使用所述复合部分。

组合的方式可基于第一图像中所述部分的亮度。在一个实例中，将第一数字图像中的所述部分与第二数字图像中的相应部分混合，且第一数字图像相对第二数字图像而得的相对比例取决于光学特性的量值。产生表示此比例的倍增因数，并在组合操作中使用倍增因数。针对第一数字图像的每个部分执行对第一数字图像中的部分进行分析并在第三经调节数字图像中产生相应部分的此过程。所得的第三数字图像被存储为文件(例如，JPEG文件)。文件的标头含有已对文件中含有的图像信息执行补偿方法的指示。

可执行所述方法以使得分析第一数字图像的一部分并在分析第一数字图像的第二部分之前产生第三数字图像的复合部分。或者，可在第一步骤中分析第一数字图像的所有部分，从而产生第一图像的部分的相应二维阵列的二维倍增因数阵列。接着在第二步骤中使用倍增因数以组合第一和第二数字图像的相应部分，以产生第三数字图像的复合部分的相应二维阵列。在产生二维倍增因数的情况下，可调节倍增因数以减小倍增因数在相邻部分之间过渡的陡度。此陡度是在考虑到沿着一条线设置的部分的倍增因数时倍增因数的强烈不连续性。减小此陡度使得在所得的第三数字图像中在明亮区域与暗区域之间的边界看上去更自然。减小此陡度还可使得不合意的“光晕”效应较不显著。

根据另一方法，无需捕捉多个数字图像以便补偿数字图像中的曝光不足和/或过度曝光的区域。使用相对小的光圈开口来捕捉第一数字图像，使得如果图像的一部分过度曝光或曝光不足，那么其将最可能曝光不足。针对所述部分确定光学特性。如果光学特性在第一范围内，那么将第一数字图像的所述部分以不改变的形式包含在第二经调节数字图像中。然而如果光学特性在第二范围内，那么对第一数字图像的所述部分执行光学特性调节过程以产生经修改的部分。经修改的部分包含在第二经调节数字图像中。