一种在图像上还原环境光亮度的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种在图像上还原环境光亮度的方法及系统，涉及移动通信设备技术领域。所述方法包括以下步骤：S1：为环境光的不同亮度设定不同的目标亮度标定值(Luma Target标定值)。S2：系统计算与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值)，调用曝光表，增加或减少曝光时间。S3：系统计算出图像Y通道的平均值，作为图像的亮度信息。所述系统包括：该系统包括镜头模块、相机模块、数据存储与计算模块和图像处理模块。所述的方法通过设定目标亮度标定值(Luma Target标定值)，并计算出与环境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值)，从而让图像的亮度能和环境光亮度相匹配。本发明实施例所述的系统，构造简单，响应迅速。
【专利说明】
一种在图像上还原环境光亮度的方法及系统
技术领域
[0001] 本发明实施例涉及移动通信设备技术领域，尤其涉及一种在图像上还原环境光亮 度的方法及系统。
【背景技术】
[0002] 普通用户在使用智能手机拍照时，很难做到像摄影师那样准确把握环境光亮度与 照片亮度的关系，他们追求的是与其所见到的环境相匹配的照片。一般的智能手机，在不同 的环境光亮度下拍摄照片时，通常都尽力保持曝光的平衡，以使照片的亮度保持一致。但是 这样的处理方法，会使得照片不能反应真实场景的环境光亮度，使得照片的效果不理想，与 用户的期待相悖。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例针对手机拍摄时，照片不能准确还原环境光亮度的问题，采用了以 下的技术方案。
[0004] -种在图像上还原环境光亮度的方法，包括以下步骤：
[0005] S1:为环境光的不同亮度设定不同的目标亮度标定值；
[0006] S2:系统计算与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值，调用曝光表，增加或减少曝 光时间；
[0007] S3:系统计算出图像Y通道的平均值，作为图像的亮度信息。
[0008] 进一步，对于步骤S1中目标亮度标定值的设定可以是：
[0009] 环境光亮度为100001UX的目标亮度标定值为65;
[0010] 环境光亮度为1001UX的目标亮度标定值为45;
[0011] 环境光亮度为51ux的目标亮度标定值为20;
[0012]环境光亮度为〇lux的目标亮度标定值为0。
[0013] 进一步，在步骤S2的执行过程中，系统根据计算得出的目标亮度值修改自动曝光 的目标亮度值。
[0014] 进一步，用η代表与环境光亮度对应的曝光表index(索引值），与环境光亮度相匹 配的目标亮度值的计算公式如下：
[0015] 如果l〈n〈N_normal，则目标亮度值=(65_45)/(N_normal-l) X (N_normal_n)+45;
[0016] 如果N_normal〈n〈N_lowlight，则目标亮度值=(45-20)/(N_lowlight-N_normal) X(N_lowlight-n)+20；
[0017] 如果N_lowlight〈n〈N_max，则目标亮度值=(2〇-〇)/(N_max_N_lowlight) X (N_ max_n)+0〇
[0018] -种图像准确还原环境光亮度的系统，该系统包括镜头模块、相机模块、数据存储 与计算模块和图像处理模块，各模块之间电性连接；
[0019] 其中，相机模块包括感光元件曝光控制单元；
[0020] 数据存储与计算模块包括感光元件曝光时间计算单元、目标亮度值数据存储单 元、曝光表1ndex(索引值)存储单元和目标亮度值计算单元，各单元之间电性连接；
[0021] 图像处理模块包括图像Y通道值提取单元、图像Y通道平均值计算单元和图像输出 单元，各单元之间电性连接。
[0022]进一步，数据存储与计算模块用于为环境光的不同亮度设定不同的目标亮度标定 值，系统计算与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值，调用曝光表，增加或减少曝光时间； [0023]目标亮度标定值和与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值都存储在目标亮度值 数据存储单元中；
[0024]曝光表1ndex(索引值)存储在曝光表1ndex(索引值)存储单元中；
[0025] 目标亮度值计算单元根据与环境光亮度相匹配的目标亮度值的计算公式计算目 标亮度值；
[0026] 感光元件曝光时间计算单元调用目标亮度标定值和曝光表1ndex(索引值)间接计 算所需的曝光时间，即先确定曝光表1ndex(索引值），据此得出曝光时间。
[0027] 进一步，镜头模块和相机模块是照片拍摄的执行模块；
[0028] 在数据存储与计算模块计算出与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值以及确定 曝光时间后，相机模块的感光元件曝光控制单元执行曝光。
[0029] 进一步，图像处理模块的图像Y通道值提取单元提取拍摄到的图像的Y通道值，并 计算Y通道的平均值，将其作为照片的亮度信息；
[0030] 图像输出单元将与环境光亮度相匹配的照片输出。
[0031] 与现有技术相比，本发明实施例有以下优点：本发明实施例所述的方法通过设定 目标亮度值标定值，并计算出与环境光亮度相匹配的目标亮度值，从而让图像的亮度能和 环境光亮度相匹配。本发明实施例所述的系统，构造简单，响应迅速。
【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例方法的步骤图。
[0033]图2为本发明实施例计算曝光表index(索引值)的流程图。
[0034] 图3为本发明实施例系统的示意图。
[0035] 附图标记说明：S1、S2、S3为本发明实施例所述方法的各步骤；
[0036] A1、A2、A21、A211、A212、A2111 为计算亮度(Luma)值流程的各步骤；
[0037] 100-镜头模块、200-相机模块、201-感光元件曝光控制单元、300-数据存储与 计算模块、301-感光元件曝光时间计算单元、302-Luma Target(目标亮度)数据存储单 元、303-曝光表1ndex(索引值)存储单元、304-目标亮度值计算单元、400-图像处理模 块、401-图像Y通道值提取单元、402-图像Y通道平均值计算单元、403-图像输出单元。
【具体实施方式】
[0038] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明实施例进行全面的描述。但 是，本发明实施例也可以采用其他多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
[0039] 除非另有定义，本文使用的技术术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。
[0040] 参考图1，本发明实施例所述的方法，可以采用以下三个步骤实施：
[0041] S1:为环境光的不同亮度设定不同的目标亮度标定值(Luma Target标定值）。
[0042] S2:系统计算与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值），调用曝光 表，增加或减少曝光时间。
[0043] S3:系统计算出图像Y通道的平均值，作为图像的亮度信息。
[0044] 对于步骤S1中目标亮度标定值(Luma Target标定值)的设定，具体实施时，可参考 表格1设置。例如，环境光亮度为lOOOOlux时，目标亮度标定值(Luma Target标定值)为65。
[0045]
[0047] 表格1中的T_min指最小曝光时间、T_normal指正常曝光时间、T_max指最大曝光时 间，N_normal指在曝光表中的正常索引值、N_lowl ight指在曝光表中的较小索引值、N_max 指在曝光表中的最大索引值。
[0048] 用户在拍摄时，系统执行步骤S2。系统感应拍摄环境中的环境光亮度，调用曝光表 确定曝光时间，并计算与此时的环境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值）。
[0049] 参考图2，为了确定是该增加还是减少曝光时间，需要确定曝光表index(索引值）， 计算曝光表index(索引值)的流程如下：
[0050] A1:计算当前帧的亮度（luma)值。
[0051] A2:判断当前帧的亮度(luma)值是否与目标亮度值(Luma Target)相等，是的话返 回步骤A1，否的话执行步骤A21。
[0052] A21:判断当前帧的亮度（luma)是否大于目标亮度值(Luma Target)，否的话执行 步骤A211，是的话执行步骤A212。
[0053] A212:调用的曝光表index(索引值)减1，并返回执行A1。
[0054] A211:判断当前帧的亮度（luma)值是否大于目标亮度值(Luma Target)，否的话返 回执行A1，是的话执行步骤A2111。
[0055] A2111:调用的曝光表index(索引值)加1，并返回执行A1。
[0056] 用η代表与环境光亮度对应的曝光表index(索引值），与环境光亮度相匹配的目标 亮度值(Luma Target值)的计算公式如下：
[0057] 如果l〈n〈N_normal，
[0058] 则目标亮度值（Luma Target值）=(65_45)/(N_normal-l) X (N_normal_n)+45;
[0059] 如果1^_11〇1'1]1&1〈11〈1^_1〇￥11区111:，
[0060] 则目标亮度值（Luma Target值）=(45-20)/(N_lowlight-N_normal) X (N_ lowlight-n)+20；
[0061] 如果N_lowlight〈n〈N_max，
[0062] 则目标亮度值（Luma Target值）=(2〇-〇)/(N_max_N_lowlight) X (N_max_n)+0〇 [0063]以按照上述公式计算得出的目标亮度值(luma_target值)修改自动曝光的目标亮 度值（luma_target值）。
[0064]系统提取图像的Y通道值，计算出图像Y通道的平均值，作为图像的亮度信息。
[0065]参考图3,一种在图像上还原环境光亮度的系统，包括镜头模块100、相机模块200、 数据存储与计算模块300和图像处理模块400,各模块之间电性连接。其中，相机模块200包 括感光元件曝光控制单元201。数据存储与计算模块300包括感光元件曝光时间计算单元 301、Luma Target(目标亮度)数据存储单元302、曝光表1ndex(索引值)存储单元303和目标 亮度值计算单元304,各单元之间电性连接。图像处理模块400包括图像Y通道值提取单元 401、图像Y通道平均值计算单元402和图像输出单元403,各单元之间电性连接。
[0066] 数据存储与计算模块300用于为环境光的不同亮度设定不同的目标亮度标定值 (Luma Target标定值），系统计算与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值（Luma Target 值），调用曝光表，增加或减少曝光时间。目标亮度标定值(Luma Target标定值)和与当前环 境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值)都存储在Luma Target(目标亮度)数据存 储单元302中。曝光表1ndex(索引值)存储在曝光表1ndex(索引值)存储单元303中。目标亮 度值计算单元304根据与环境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值）的计算公式计 算目标亮度值（Luma Target值）。感光元件曝光时间计算单元301调用目标亮度标定值 (Luma Target标定值)和曝光表1ndex(索引值)间接计算所需的曝光时间，即先确定曝光表1ndex(索引值），据此得出曝光时间。
[0067] 镜头模块100和相机模块200是照片拍摄的执行模块。在数据存储与计算模块300 计算出与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值）以及确定曝光时间后，相 机模块200的感光元件曝光控制单元201执行曝光。
[0068]图像处理模块400的图像Y通道值提取单元401提取拍摄到的图像的Y通道值，并计 算Y通道的平均值，将其作为照片的亮度信息。图像输出单元403将与环境光亮度相匹配的 照片输出。
[0069]本发明实施例主要有以下的有益效果：
[0070] 1、本发明实施例所述的方法通过设定目标亮度标定值(Luma Target标定值），并 计算出与环境光亮度相匹配的目标亮度值(Luma Target值），从而让图像的亮度能和环境 光亮度相匹配。
[0071 ] 2、本发明实施例所述的系统，构造简单，响应迅速。
[0072]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种在图像上还原环境光亮度的方法，其特征在于:这一方法包括以下步骤： S1:为环境光的不同亮度设定不同的目标亮度标定值； S2:系统计算与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值，调用曝光表，增加或减少曝光时 间； S3:系统计算出图像Y通道的平均值，作为图像的亮度信息。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:对于步骤Sl中目标亮度标定值的设定可以 是： 环境光亮度为lOOOOlux的目标亮度标定值为65; 环境光亮度为lOOlux的目标亮度标定值为45; 环境光亮度为51ux的目标亮度标定值为20; 环境光亮度为Olux的目标亮度标定值为0。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在步骤S2的执行过程中，系统根据计算得 出的目标亮度值修改自动曝光的目标亮度值。4. 根据权利要求2-3所述的方法，其特征在于：用η代表与环境光亮度对应的曝光表 index，与环境光亮度相匹配的目标亮度值的计算公式如下： 如果l〈n〈N_normal，则目标亮度值=(65-45)/(N_normal_l) X (N_normal_n)+45; 如果N_normal〈n〈N_lowlight，则目标亮度值=(45-20)/(N_lowlight-N_normal) X (N_lowlight-n)+20； 如果N_lowlight〈n〈N_max，则目标亮度值=(2〇-〇)/(N_max_N_lowlight) X (N_max_n) +0〇5. -种在图像上还原环境光亮度的系统，其特征在于:该系统包括镜头模块（100)、相 机模块(200 )、数据存储与计算模块(300)和图像处理模块(400 )，各模块之间电性连接； 其中，相机模块(200)包括感光元件曝光控制单元(201); 数据存储与计算模块(300)包括感光元件曝光时间计算单元(301 )、目标亮度值数据存 储单元(302)、曝光表1ndex存储单元(303)和目标亮度值计算单元(304)，各单元之间电性 连接； 图像处理模块（400)包括图像Y通道值提取单元（401)、图像Y通道平均值计算单元 (402)和图像输出单元(403)，各单元之间电性连接。6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于:数据存储与计算模块(300)用于为环境光 的不同亮度设定不同的目标亮度标定值，系统计算与当前环境光亮度相匹配的目标亮度 值，调用曝光表，增加或减少曝光时间； 目标亮度标定值和与当前环境光亮度相匹配的目标亮度值都存储在目标亮度值数据 存储单元(302)中； 曝光表1ndex存储在曝光表1ndex存储单元(303)中； 目标亮度值计算单元(304)根据与环境光亮度相匹配的目标亮度值的计算公式计算目 标亮度值； 感光元件曝光时间计算单元(301)调用目标亮度标定值和曝光表1ndex间接计算所需 的曝光时间，即先确定曝光表1ndex，据此得出曝光时间。7. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于:镜头模块（100)和相机模块(200)是照片拍 摄的执彳丁 t吴块； 在数据存储与计算模块(300)计算出与当前环境光亮度相匹配的目标曝光值以及确定 曝光时间后，相机模块(200)的感光元件曝光控制单元(201)执行曝光。8.根据权利要求5-7所述的系统，其特征在于：图像处理模块(400)的图像Y通道值提取 单元(401)提取拍摄到的图像的Y通道值，并计算Y通道的平均值，将其作为照片的亮度信 息； 图像输出单元(403)将与环境光亮度相匹配的照片输出。
【文档编号】H04N5/235GK105898152SQ201610224261
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】冯莉, 李礼
【申请人】乐视控股（北京）有限公司, 乐视移动智能信息技术（北京）有限公司