摄像设备及其方法_2

文档序号:9420565阅读:来源:国知局
102所拍摄的多个 低分辨率图像中的感兴趣区域中像素的反差分布产生自动对焦信息。例如,统计信息产生 器103可W将该感兴趣区域中像素的像素分块并计算其标准差W得到反差分布信息。
[0036] 针对自动曝光功能,统计信息产生器103可W利用副摄像单元102所拍摄的多个 低分辨率图像中的感兴趣区域中像素的灰阶分布产生自动曝光信息。例如,统计信息产生 器103可W将该感兴趣区域中像素的像素分块并计算其灰阶值W得到灰阶分布信息。
[0037] 针对自动白平衡功能,统计信息产生器103可W利用副摄像单元102所拍摄的多 个低分辨率图像中的感兴趣区域中像素的色调分布产生自动白平衡信息。例如,统计信息 产生器103可W将该感兴趣区域中像素的像素分块并计算其色度值W得到色调分布信息。
[0038] 由于可W从副摄像单元102拍摄的低分辨率图像直接产生统计信息而无需缩放 操作,可W减少计算量和延迟;此外,由于副摄像单元102拍摄的低分辨率图像具有较高的 帖率,使得自动对焦、自动曝光及自动白平衡的收敛速度变快;并且其调整过程中由于反复 调整造成的频繁变化的画面并不会经由主摄像单元101拍摄显示给用户从而提高了用户 体验。
[0039] 虽然上面W自动对焦信息、自动曝光信息、和自动白平衡信息作为统计信息的示 例,但本发明不限于此。根据本发明的实施例,统计信息还可W包括视觉认知(vision)信 息,W使得控制器104可W根据视觉认知信息控制摄像设备100执行视觉认知功能。由于 视觉认知功能依赖于对图像的整体特征而非细节的识别,副摄像单元102拍摄的低分辨率 图像特别适合用于W较小的开销产生视觉认知信息。具体而言,获取视觉认知信息需要对 连续多帖图像进行持续跟踪、检测和识别工作,视觉认知信息是对图像的分辨率要求不高, 但对计算速度和系统响应速度要求高的信息,例如,局部或全局的像素或纹理特征的统计 信息。根据本发明一实施例,统计信息产生器103对副摄像单元102连续拍摄的多帖低分辨 率图像持续进行跟踪,检测和识别W得到视觉认知信息。控制器104更根据该视觉认知信 息在主摄像单元101拍摄的高分辨率图像中确定一特定区域,该特定区域例如为纹理所在 的位置,并且控制器104在该特定区域中执行特定操作,例如进行特定的颜色/去噪/对比 度调整操作。本发明利用副摄像单元102拍摄的低分辨率图像产生对分辨率不敏感但对计 算速度及系统响应速度敏感的视觉认知信息,使得视觉认知功能的特定相关算法在时间间 隔较小的图像序列上执行,降低了误差率。控制器104禪接于主摄像单元101、副摄像单元 102及统计信息产生器10,控制器104可W根据统计信息产生器103产生的统计信息来确 定主摄像单元101的主拍摄参数,并控制主摄像单元101根据该主拍摄参数拍摄高分辨率 图像。根据本发明的实施例,与作为统计信息的自动对焦信息、自动曝光信息、和自动白平 衡信息相对应地,主拍摄参数可W包括对焦参数、曝光参数、和白平衡参数中的至少一个。
[0040] 根据本发明的实施例,副摄像单元102可WW不同的副拍摄参数拍摄多个低分辨 率图像。例如,不同的副拍摄参数可W包括不同的对焦距离、不同的光圈、不同的快n、不同 的感光度(ISO)值、不同的色溫设置等。
[0041] 控制器104可W根据该统计信息来选择副摄像单元102拍摄的多个低分辨率图像 中的图像,并确定与所选择的图像对应的副拍摄参数。
[0042]例如,控制器103可m十算每个低分辨率图像的感兴趣区域中的像素的标准差W 得到反差分布信息,然后选择反差最大的图像,即,利用反差实现自动对焦,并确定与所选 择的图像对应的副拍摄参数。
[0043] 或者,控制器103可W计算每个低分辨率图像的感兴趣区域中的像素的灰阶值W 得到灰阶分布信息,然后选择灰阶分布比例符合中性灰分布的图像,即,利用中性灰实现自 动曝光,并确定与所选择的图像对应的副拍摄参数。
[0044] 或者,控制器103可W计算每个低分辨率图像的感兴趣区域中的像素的色度值W 得到色调分布信息,然后选择色调分布符合中性色调分布的图像,即,利用中性色调(例 如,白色)实现自动白平衡,并确定与所选择的图像对应的副拍摄参数。
[0045] 根据本发明的实施例,利用副摄像单元102拍摄的低分辨率图像产生用于确定主 摄像单元101的高分辨率图像的主拍摄参数的统计信息。因此,副摄像单元102拍摄的低分 辨率图像和主摄像单元101的高分辨率图像应当具有相同的视野,即,对应于相同的视场。
[0046] 根据本发明的实施例,在副摄像单元102和主摄像单元101使用单独的光学系统 (例如,旁轴配置)的情况下,控制器103可W对副摄像单元102和/或主摄像单元101拍 摄的图像执行坐标变换:例如假定副摄像单元102的光屯、位于世界坐标系原点处,主摄像 单元101的外参数为[RmTmL副摄像单元102的外参数为[Ra化],则主摄像单元101的 坐标系与此时的世界坐标系O-XYZ可通过空间转换矩阵[R,T]转换,表示为公式(1)所示:
[0047]
Cl)
[0048]英*R=RJC,T= 了。-化%。
[0049] 通过类似公式(1)的转换,可将副摄像单元102所拍摄图像转换为主摄像单元101 坐标系,W使得低分辨率图像和高分辨率图像对应于相同的视场。考虑到不同的光学系统 中拍摄参数的差异,根据本发明的实施例,在确定主拍摄参数时,控制器103可W将与所选 择的图像对应的副摄像单元102的副拍摄参数转换为主摄像单元101的主拍摄参数。例如, 可W对对焦距离、光圈、快口、ISO值、色溫设置等进行转换。在一实施例中,控制器104根 据一离线标定确定的转换公式将副摄像单元102的副拍摄参数转换为主摄像单元101的主 拍摄参数。因为主摄像单元101与副摄像单元102的相对位置在摄像设备100生产装配时 就已经固定,因此前述公式(1)及转换公式都系在出厂前就通过离线标定的方式确定。
[0050] 然而,上述仅仅是示例,本发明不限于此。根据本发明的实施例,副摄像单元102 也可W和主摄像单元101共享同一光学系统。该情况下,不需要执行图像的坐标变换,甚至 也可W不执行诸如对焦距离、光圈等与光学系统相关的主/副拍摄参数的转换。
[0051] 在本发明一优先实施例中,副摄像单元102实时连续地拍摄低分辨率图像,统计 信息产生器104实时连续地产生统计信息。由于仅使用低分辨率图像进行计算而无需进行 缩放操作,实时连续地产生统计信息不会给计算能力和功耗带来很大压力。通过实时连续 地产生统计信息,主摄像单元101可W随时获取统计信息W确定主拍摄参数,给实时预览、 跟踪对焦、笑脸快口等功能带来便利。
[0052] 图2是示出根据本发明的实施例的摄像设备100的方法的流程图。
[0053] 参照图2,在步骤S201,使用副摄像单元102拍摄低分辨率图像。
[0054] 在步骤S202,从低分辨率图像中产生统计信息。
[0055]如上所述,根据本发明的实施例,统计信息可W包括自动对焦信息、自动曝光信 息、和自动白平衡信息中的至少一个。根据本发明的实施例,可W确定低分辨率图像中的感 兴趣区域,并根据感兴趣区域中的图像数据产生统计信息。例如,可W根据用户的输入来确 定感兴趣区域,也可W通过人脸识别等技术自动确定感兴趣区域。
[0056] 针对自动对焦功能,可W利用副摄像单元102所拍摄的多个低分辨率图像中的感 兴趣区域中像素的反差分布产生自动对焦信息。例如,可W将该感兴趣区域中像素的像素 分块并计算其标准差W得到反差分布信息。
[0057] 针对自动曝光功能,可W利用副摄像单元102所拍摄的多个低分辨率图像中的感 兴趣区域中像素的灰阶分布产生自动曝光信息。例如,可W将该感兴趣区域中像素的像素 分块并计算其灰阶值W得到灰阶分布信息。
[005引针对自动白平衡功能,可W利用副摄像单元102所拍摄的多个低分辨率图像中的 感兴趣区域中像素的色调分布产生自动白平衡信息。例如,可W将该感兴趣区域中像素的 像素分块并计算其色度值W得到色调分布信息。
[0059] 虽然上面W自动对焦信息、自动曝光信息、和自动白平衡信息作为统计信息的示 例,但本发明不限于此。根据本发明的实施例,统计信息还可W包括视觉认知信息,W使得 可W控制摄像设备100执行视觉认知功能。具体而言,根据本发明一实施例,统计信息产生 器103对副摄像单元102连续拍摄的多帖低分辨率图像持续进行跟踪,检测和识别W得到 视觉认知的统计信息,控制器104根据该视觉认知信息在主摄
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