[发明专利]用于高动态范围成像的曝光选择器及其相关的方法

说明书

用于生成HDR图像的方法，包括(i)从具有多个曝光值的各自的一个的场景的多个单曝光图像生成单曝光图像的锐度值的锐度图，和(ii)从多个单曝光图像生成单曝光图像的合成曝光值的曝光值图。方法还包括(iii)从锐度图和曝光值图确定最优曝光值，和(iv)通过合并使用最优曝光值捕获的场景的参考图像和多个单曝光图像中的至少两个来生成HDR图像。用于从多个单曝光图像生成HDR图像的曝光选择器包括存储器和微处理器。存储器存储非临时性计算机可读指令并适于存储多个单曝光图像。微处理器适于执行前述方法。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别地涉及一种用于高动态范围成像的曝光选择器及其相关的方法。

背景技术

许多消费电子产品包括至少一个照相机。这些包括平板电脑、移动手机和智能手表。在这样的产品中，以及在数码照相机本身中，高动态范围(HDR)功能使能场景的图像具有增加的亮度的动态范围。一些HDR图像由多个图像的组合合成。

发明内容

如在此使用的，“多曝光图像”包括以这样的方式拍摄的图像：捕获图像的图像传感器的不同像素根据不同的曝光值被曝光。“单曝光图像”包括以这样的方式拍摄的图像：图像传感器的所有像素、或与捕获的给定图像对应的至少那些像素根据相同的曝光值被曝光。一些HDR图像由具有具有低分辨率的多曝光图像和较高分辨率单曝光图像的组合合成。这样的HDR图像的质量部分地取决于单曝光图像的曝光时间。在此的实施例确定单曝光图像的最优曝光时间。

在第一实施例中，用于生成HDR图像的方法包括(i)从场景的多个单曝光图像生成锐度值的锐度图，每个单曝光图像具有多个曝光值的各自的一个，和(ii)从多个单曝光图像生成单曝光图像的合成曝光值的曝光值图。方法还包括(iii)从锐度图和曝光值图确定最优曝光值，和(iv)通过合并使用最优曝光值捕获的场景的参考图像和多个单曝光图像中的至少两个生成HDR图像。

在第二实施例中，曝光选择器包括存储器和微处理器。存储器存储非临时性计算机可读指令并适于存储具有多个曝光时间的各自的一个的场景的多个单曝光图像。微处理器适于：(i)从场景的多个单曝光图像生成单曝光图像的锐度值的锐度图，(ii)从多个单曝光图像生成单曝光图像的合成曝光值的曝光值图，(iii)从锐度图和曝光值图确定最优曝光值，和(iv)通过合并使用最优曝光值捕获的场景的参考图像和多个单曝光图像中的至少两个生成HDR图像。

附图说明

图1描绘照相机对具有高动态范围的亮度的场景成像。

图2示出可以在图1的照相机中实施的曝光选择器的实施例。

图3描绘滤色镜阵列(CFA)，滤色镜阵列(CFA)是图1的照相机的CFA的示例。

图4A-4C分别描绘示例性单曝光图像和示例性多曝光图像，以及从其形成的示例性差异掩膜(difference mask)。

图5A示出从图4B的多曝光图像和具有第二曝光时间的示例性单曝光图像形成的示例性合并图像。

图5B示出从图4B的多曝光图像和具有第二曝光时间的单曝光图像形成的示例性合并图像。

图6示出示例性锐度图及其前导图像。

图7是示出实施例中用于生成从多个单曝光图像形成的多曝光图像的锐度图的示例性方法的流程图。

图8示出实施例中的曝光图、降低的曝光图及其前导图像。

图9示出基于图6的锐度图的示例性权重图。

图10示出为由图9的权重图加权的图8的曝光图的总和的示例性加权曝光图。

图11是示出实施例中用于生成图8的曝光图的方法的流程图。

图12是示出实施例中用于生成图5B的HDR图像的方法的流程图。