确定人造照明设置和摄像机设置的方法、软件产品、摄像机装置和系统与流程

1.本公开内容涉及用于获取场景的视觉数据并确定摄像机和至少一个人造照明装置的设置的方法。


背景技术：

2.历史上，在摄影中，诸如闪光灯装置的人造照明装置的主要用途是在低环境光条件下捕获图像。人造照明也可以用于改变捕获的图像的光学特性。为了捕获具有某些期望的光学特性(例如，来自环境光的曝光量与来自人造光的曝光量之间的关系)的图像，获得针对摄像机和(一个或更多个)照明装置的特定设置。这些设置诸如为摄像机的iso设置、光圈设置和曝光时间设置以及(一个或更多个)照明装置的强度设置、持续时间设置和色温设置。一些dslr摄像机允许用户输入期望的曝光补偿，其使图像曝光不足或曝光过度。
3.随着具有照明装置的摄像机装置(例如，摄像机电话或平板电脑)的高度流行，存在对摄像机设置和照明设置的理解有限的大量用户。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是帮助用户对图像的捕获。
5.根据本公开内容，这已经借助于用于评估在环境光中的且具有人造光的场景预图像以确定摄像机设置和人造照明阵列设置的软件实现的方法来实现。该方法包括经由摄像机获得在环境光条件下的场景的第一预图像数据的步骤。该方法还包括经由摄像机获得在人造光情况下的场景的第二预图像数据的步骤。该方法还包括获得用户信息(例如，场景的至少一部分中的环境光与人造光之间的期望关系)的步骤。该方法还包括确定摄像机设置和照明阵列设置的步骤。场景是指摄像机传感器的视场。
6.由此，基于用户偏好自动确定摄像机设置和/或照明阵列设置。
7.这具有如下优点，即，不需要在摄影期间手动改变设置。该方法还允许针对摄影设置具有有限的经验的用户成功地操作摄像机和照明阵列。
8.本发明还允许利用一个或更多个期望的用户限定的光学特性(例如，相对曝光量、曝光值或白平衡)进行摄影。
9.因此，以上方法允许在不需要手动地改变摄像机设置或照明阵列设置的情况下，利用用户限定的人造光的曝光量与环境光的曝光量之间的关系进行摄像机摄影。
10.此外，以上方法允许在不需要手动地改变摄像机设置或照明阵列设置的情况下，利用用户限定的曝光值进行摄像机摄影。
11.此外，以上方法允许在不需要手动地改变摄像机设置或照明阵列设置的情况下，利用用户限定的白平衡进行摄像机摄影。
12.人造光是指来自照明阵列的光。
13.环境光是指来自除照明阵列之外的所有源的光。
14.照明阵列是指一个或更多个人造照明装置。照明阵列可以包括人造照明装置，该人造照明装置包括大量的人造照明装置。
15.在一个示例中，该方法还包括以下步骤：在至少一个人造照明装置处提供所确定的人造照明装置设置，以及/或者在摄像机处提供所确定的摄像机设置。提供步骤可以包括：与至少一个人造照明装置和摄像机通信。提供步骤可以包括无线通信接口。这允许在没有物理连接的情况下将设置发送至人造照明装置和/或摄像机。
16.在一个示例中，确定包括：确定至少一个人造照明装置设置和/或摄像机设置，以获得来自场景的至少一部分中的环境光的曝光量与人造光的曝光量之间的期望的或预先设置的关系。曝光量之间的关系与在人造照明的情况下场景中的对象与在显著较少人造照明的情况下的对象之间的亮度关系相关联。
17.在一个示例中，确定步骤包括：确定至少一个人造照明装置设置和/或摄像机设置，以获得场景的至少一部分中的期望的或预先设置的曝光值。
18.在一个示例中，确定步骤包括：确定至少一个人造照明装置设置和/或摄像机设置，以获得场景的至少一部分中的期望的或预先设置的白平衡。
19.在一个示例中，摄像机设置包括感光度(iso)设置和/或光圈设置和/或曝光持续时间(快门速度)设置。
20.在一个示例中，照明阵列设置包括曝光期间的平均光强度设置和/或平均色温设置。在设想的方法中，该方法向摄像机提供感光度设置、光圈设置和曝光持续时间设置，并且向照明阵列提供曝光期间的平均光强度设置和平均色温设置。为了使所设想的方法的确定步骤找到唯一的设置解决方案，获得要使用所述摄像机捕获的图像的至少一个期望的或预先设置的光学特性。此处，术语“要捕获的图像”涉及由摄像机传感器检测到的图像。
21.本公开内容还涉及一种用于确定至少一个人造照明装置设置和/或摄像机设置的计算机程序。该计算机程序包括用于执行根据本公开内容的方法的例程。在一个示例中，计算机程序是摄像机电话和/或平板电脑上的应用。在一个示例中，计算机程序被集成到摄像机电话和/或平板电脑的操作系统中。
22.本公开内容还涉及一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括存储在可读数据存储介质上的程序代码，其用于确定至少一个人造照明装置设置和/或摄像机设置。数据存储介质可以是非易失性的。程序代码被配置成执行根据本公开内容的方法。该计算机程序产品可以将摄像机设置和/或照明阵列设置提供给摄像机和/或照明阵列。所述计算机程序产品可以是用于摄像机电话和/或平板电脑的应用。
23.本公开内容还涉及一种摄像机装置，该摄像机装置包括能连接至照明阵列的摄像机、控制元件，其中，控制元件被布置成根据所述方法确定对摄像机和照明阵列的设置。所述摄像机装置可以是数字摄像机装置。所述摄像机装置可以包括用户接口，该用户接口用于接收对要使用所述摄像机捕获的图像的期望光学特性的用户选择。用户接口可以接收对与所述期望的光学特性有关的场景的(一个或更多个)部分的用户选择。所述摄像机装置可以被集成在电子用户装置(例如摄像机电话)内。所述摄像机装置可以是摄像机电话或平板电脑。摄像机装置可以利用摄像机电话软件应用来执行用于确定至少一个摄像机设置和/或照明阵列设置的方法。
24.本公开内容还涉及一种系统，该系统包括摄像机、照明阵列、控制元件，其中，控制
元件被布置成根据所述方法确定摄像机和照明阵列的设置。所述系统可以是摄像机电话或平板电脑。控制元件被布置成通过诸如无线通信接口的通信接口与至少一个人造照明装置通信。无线通信允许摄像机和人造照明阵列在它们之间没有物理连接的情况下起作用。
附图说明
25.图1示意性地示出了根据本公开内容的方法的流程图。
26.图2示意性地描绘了其中场景的一部分被选定的场景。
27.图3示意性地描绘了根据本公开内容的摄像机装置的实施方式。
28.图4示意性地描绘了根据本公开内容的摄像机和照明阵列系统的实施方式。
具体实施方式
29.在所有附图中，相同的附图标记指代相同的部件、概念和/或元件。因此，除非另有明确说明，否则在一个附图中关于附图标记的描述同样也适用于在其他附图中的相同附图标记。
30.图1示意性地示出了根据本公开内容的方法100的流程图。应当注意，对于该方法的所有实施方式，并非所有描绘的部件都是必需的。该方法旨在确定包括摄像机和至少一个人造照明装置的系统的设置。
31.该方法包括利用使用预定摄像机设置的摄像机在环境光的情况下从场景获得第一预图像数据(first pre
‑
image data)的步骤110。此处，场景是指摄像机传感器的视场。第一预图像数据可以包括从整个场景或部分场景获取的图像数据。此处，“整个场景”涉及摄像机传感器的全视场。第一预图像数据可以包括从一次或多次获取中获取的图像数据。第一预图像数据可以包括借助于摄像机传感器捕获的图像。
32.该方法包括用于利用使用预定摄像机设置的所述摄像机在人造照明的情况下从场景获得第二预图像数据的步骤120。获得第二预图像数据期间的照明对应于环境照明与来自(一个或更多个)人造照明装置的光之和。第二预图像数据可以包括从整个场景或部分场景获取的图像数据。第二预图像数据可以包括从一次或多次获取中获取的图像数据。第二预图像数据可以包括借助于摄像机传感器捕获的图像。
33.可以利用预定照明阵列设置来产生用于获得第二预图像数据的人造照明。本文中的照明阵列是指一个或更多个人造照明装置。可以基于来自在环境光情况下的场景的第一预图像数据来确定预定照明阵列设置。预定照明阵列设置的确定可以基于第一预图像数据中的曝光水平。摄像机设置可以与在没有人造光的情况下获得110第一预图像数据时使用的摄像机设置相同或不同。
34.该方法包括用于接收与要使用所述摄像机捕获的图像的一个或更多个期望的光学特性有关的用户信息的步骤130。可以在获得预图像数据集的定时之前或之后通过信息的用户输入来接收用户信息。在一个示例中，用户信息被存储在摄像机装置的存储器中，被存储在控制元件中的存储器中或被存储在人造照明装置中的存储器中。然后，接收用户信息的步骤包括：检索存储在摄像机装置、控制元件或人造照明装置中的用户信息。
35.所接收到的与要捕获的图像的一个或更多个期望的光学特性有关的用户信息可以与整个图像或图像的至少一部分有关。用户可以选择一个或更多个期望的光学特性与要
捕获的图像的哪个(哪些)部分有关。
36.该方法包括用于利用来自先前步骤的任何信息来确定摄像机设置和/或人造照明阵列设置的步骤140。
37.第一预图像数据集和第二预图像数据集可以用于预测要捕获的图像的场景的照明。摄像机设置和照明阵列设置典型地具有若干自由度。因此，为了确定单个设置，获得至少一个用户偏好和/或预先设置的度量。
38.在一个示例中，对第一预图像数据集和第二预图像数据集进行比较，以确定在场景的至少一部分中亮度如何随着人造照明而改变。基于所确定的亮度改变，针对在具有用户的期望曝光值的情况下要使用所述摄像机捕获的图像来确定摄像机设置和/或照明阵列设置。在一个示例中，使用所确定的第一图像数据集与第二图像数据集之间的亮度改变来确定摄像机设置和/或人造照明阵列设置，以获得来自场景的至少一部分的环境光的曝光量与人造光的曝光量之间的期望关系。
39.在一个示例中，基于白平衡来比较第一预图像数据集与第二预图像数据集。这意味着确定针对要使用所述摄像机捕获的图像的摄像机设置和人造照明阵列设置使得获得场景的至少一部分中的期望的白平衡。
40.仅在一个步骤需要另一步骤的结果作为输入的情况下，出现关于步骤的顺序的限制。
41.方法可以包括提供摄像机设置和/或至少一个人造照明装置的设置的步骤150。在一个示例中，将照明阵列的设置提供给摄像机和照明阵列两者，并且将摄像机设置提供给摄像机。在一个示例中，该方法可以被实现为在摄像机电话上的向摄像机电话的操作系统提供设置的软件应用。
42.摄像机设置和/或至少一个人造照明装置的设置的提供可以包括与摄像机和/或至少一个照明阵列的通信。在一个示例中，通信可以经由无线通信接口。在一个示例中，无线通信接口可以是蓝牙。
43.图2示出了其中场景的两个不同部分210被选定的场景200的图示。在一个示例中，场景的选定部分由用户来限定。在一个示例中，基于两个预图像数据集之间的比较来限定场景的选定部分。在一个示例中，用户可以基于两个预图像数据集之间的比较，在限定的场景选项的许多建议部分之中进行选择。在一个示例中，场景的选定部分是预定的。场景的(一个或更多个)选定部分可以是要捕获的图像的针对其在确定设置步骤期间对光学特性进行优化的区域。
44.在一个示例中，摄像机设置包括传感器感光度(iso)。在一个示例中，摄像机设置包括透镜孔径(lens opening)(光圈)。在一个示例中，摄像机设置包括曝光时间(快门速度)。在一个示例中，摄像机设置包括感光度、透镜孔径和曝光时间或其任意组合。
45.在一个示例中，照明阵列设置包括曝光期间的平均光强度。在一个示例中，照明阵列设置包括平均色温。在一个示例中，照明阵列设置包括曝光期间的平均光强度和平均色温。
46.在设想的方法中，该方法向摄像机提供感光度设置、光圈设置和曝光持续时间设置，以及向至少一个照明装置提供曝光期间的平均光强度设置和平均色温设置。为了使所设想的方法的确定步骤找到唯一的设置解决方案，获得要使用所述摄像机捕获的图像的至
少一个期望的光学特性。作为示例，用户限定的曝光值以及来自人造光的曝光量与来自环境光的曝光量之间的期望关系可以产生摄像机设置和照明阵列设置的唯一集合。
47.图3描绘了摄像机装置300的示例。摄像机装置能连接至照明阵列310和具有执行先前描述的方法的能力的控制元件。所述摄像机装置包括摄像机传感器320。所述摄像机装置可以是数字摄像机装置。所述控制元件可以包括摄像机装置300内的处理器330。被配置成在处理器上运行以执行先前描述的方法的软件可以存储在摄像机装置内的数据存储单元340上。
48.所述控制元件可以基于第一预图像数据来计算针对第二预图像数据的照明阵列设置。控制元件可以基于第一预图像数据集和第二预图像数据集来计算场景的至少一个选定部分。“场景的选定部分”是在确定设置时要考虑的区域，参见图2。控制元件可以基于第一预图像数据集和第二预图像数据集来计算场景的至少一个选定部分以供用户在其中选择。控制元件可以基于第一预图像数据集和第二预图像数据集来计算至少一个光学特性。控制元件可以计算摄像机设置和照明阵列设置，以在要捕获的图像的场景的至少一个用户选定和/或计算的部分中最佳地实现至少一个用户期望的和/或计算的光学特性。
49.所述摄像机装置还可以包括接口350，其用于接收与要使用所述摄像机捕获的图像的一个或更多个期望的光学特性有关的用户信息。该接口可以提供对至少一个光学特性的用户选择。该接口可以提供对场景的至少一部分的用户选择。
50.摄像机装置可以集成到摄像机电话或平板电脑中。摄像机装置可以是摄像机电话。摄像机装置可以是平板电脑。
51.图4示出了用于控制摄像机装置和照明阵列的系统。系统400包括摄像机410、照明阵列420和控制元件430。控制元件可以被布置成执行关于图1描述的方法。
52.照明阵列420可以包括多个人造照明装置421、422。控制元件430可以是单独的装置或者被集成在摄像机装置或人造照明装置内。控制元件430包括处理器440和数据存储单元450。系统可以包括具有控制元件和多个人造照明装置的摄像机。控制元件可以被布置成经由诸如蓝牙的无线通信接口将摄像机设置和/或照明阵列设置传送至摄像机和/或照明阵列。该系统可以包括人造照明装置，该人造照明装置包括多个人造照明装置。系统可以是摄像机电话或平板电脑。
53.存储单元450被布置成存储用于执行关于图1描述的所公开的方法的至少一部分的计算机程序产品。所述计算机程序产品可以至少部分地在所述处理器440上运行。所述计算机程序产品可以包括用于控制所述摄像机410和照明阵列420中的任何一个的例程。所述计算机程序产品可以包括用于访问来自摄像机的预图像数据的例程。所述计算机程序产品可以包括用于访问与要捕获的图像的至少一部分中的期望的光学特性有关的用户信息的例程。所述计算机程序产品还可以包括用于分析和处理根据访问预图像数据和用户信息接收到的信息的例程。所述计算机程序产品可以包括用于确定摄像机和照明阵列的设置的例程。所述计算机程序产品可以包括用于与摄像机和照明阵列进行无线通信的例程。在一个示例中，计算机程序产品是摄像机电话软件程序产品。在一个示例中，所述软件可以在照明阵列内部的硬件上运行。在一个示例中，所述软件可以在摄像机装置内部的硬件上运行。在一个示例中，所述软件可以在独立于摄像机和照明阵列两者的装置430内部的硬件上运行。在一个示例中，所述软件可以是在摄像机电话或平板电脑上的应用。在一个示例中，所述软
件可以被集成到摄像机电话的操作系统中。在一个示例中，摄像机电话软件程序可以经由蓝牙控制至少一个人造照明装置。
54.出于说明和描述的目的提供本发明的优选实施方式的前述描述。其并不旨在穷举，也不是将本发明限制于所描述的变型。对于本领域技术人员而言，许多修改和变化将是明显的。已经选择和描述了实施方式以最好地解释本发明的原理及其实际应用，并且由此使得本领域技术人员能够理解本发明的不同实施方式以及适合于预期用途的各种修改。