[发明专利]相机拍摄图像的处理方法及相机

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，特别涉及相机拍摄图像的处理技术。

背景技术

在典型的相机系统中，由于镜头所组成的光学系统本身的渐晕，离轴照明等原因，使得镜头所成的像的边缘亮度明显小于中心亮度。更为严重的是，随着图像传感器像素的不断减小，不同像素之间色彩串扰愈加严重。另外随着类似手机相机等应用中相机的长度的进一步减小，图像边缘成像光束的主光线角度的加大更加重了此处像素间的色彩串扰，使得边缘图像存在着不同于中心的色彩响应。图像传感器中使用的干涉型红外截止滤波器由于自身的特性，对不同角度入射的光线有不同的截止波长差异，也会带来边缘图像和中心图像的色彩响应差异。如果不对亮度下降和色彩响应变化这两种现象进行有效的校正，获取的图像将出现明显的降质。

在以往的相机系统中，主要使用了离线校准、在线校正的方法来解决这个问题，即：首先使用相机正对一个特定色温光源均匀照明下的标准中性灰色物体拍摄一张图片；然后通过计算边缘像素与中心像素的比例，得到各个边缘区域像素需要校正的相对系数，并通过一定的方法如多项式拟合将校正系数保存起来；在拍摄时，根据获取的原始图像上不同位置像素，提取出保存的校正系数对其进行阴影校正，最终获得视场边缘和中心强度和色彩均匀一致的图像(如专利US20070247672A1，US20070030379A1和US20080204574)。但是这种方法存在着一些缺陷，其中最为显著的缺点即为在不同的照明光源(如典型的D65，D50，CWF，A等光源)下，成像系统需要的正确的校正系数是有所不同的，简单只使用一组校正系数进行图像校正将无法同时在各种不同色温的光源下获得好的效果。

因此一些改进的方案被提出来，它们主要思路是首先通过类似的离线方法获取多组在典型色温光源下的用于阴影校正的校正系数，并保存起来；在对拍摄的图像进行在线的阴影校正前，先通过自动白平衡算法(AutomaticWhite Balance，简称“AWB”)判断当前场景的照明光源是否为存储的典型光源情况中的某一种，如果是则采用该组系数进行校正，如果判断得到的光源不属于存储的典型光源的任何一组，则找到与其最为接近的校正参数直接使用或通过内插方法计算出新的校正参数进行校正(具体可参见专利US20090251567A1和US20080198240A1)。这种改进方法较好地解决了第一种方法中存在的无法对所有照明光源进行校正的缺陷，可以在大多数情况下获取良好的图像。

然而，本发明的发明人发现，上述改进的方案中，由于当前图像传感器像素尺寸的不断缩小，工艺的不断复杂，光线在图像传感器的斜入射效应和在布线层之间的多次反射和衍射的波导效应，以及光生少数载流子在像素间的扩散效应、各个色彩通道像素和布线的非对称布局等等各种二次效应急剧地加大了像素间的色彩串扰，即使图像传感器厂商通过微透镜移位，改变像素的注入的分布等各种优化手段来减轻这些负面效应，直接从图像传感器上获得的图像还是存在着很大的色彩串扰，这些色彩串扰在某些特定场合下足以影响到自动白平衡处理中对照明光源类型的准确判断，致使在图像校正参数的选择中做出错误的选择，从而导致图像质量的严重下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相机拍摄图像的处理方法及相机，避免了因图像传感器本身有较大的色彩串扰而导致无法准确获取场景的光源色温信息的问题，从而保证了所选择的用于阴影校正的校正参数的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种相机拍摄图像的处理方法，包含以下步骤：

当相机处于预览模式时，对通过镜头获取的当前帧图像先根据上一帧图像的光源色温信息进行阴影校正，再对经阴影校正后的图像进行自动白平衡处理，得到该帧的光源色温信息，并对得到的光源色温信息进行存储，用于下一帧图像的阴影校正；

当相机处于捕获模式时，根据存储的预览模式的最后一帧的光源色温信息，对捕获模式下拍摄的最终图像进行阴影校正。

本发明的实施方式还提供了一种相机，包含：

阴影校正模块，用于在相机处于预览模式时，对通过镜头获取的当前帧图像先根据上一帧图像的光源色温信息进行阴影校正；

自动白平衡处理模块，用于对经阴影校正模块校正后的当前帧图像进行自动白平衡处理，输出该帧的光源色温信息；

存储模块，用于对自动白平衡处理模块输出的光源色温信息进行存储；

阴影校正模块还用于在相机处于捕获模式时，根据存储的预览模式的最后一帧的光源色温信息，对捕获模式下拍摄的最终图像进行阴影校正。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：