多级逆光检测方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了多级逆光检测方法及装置，包括：S101：对目标图像进行分块，获取各图像块亮度值；S102：对所述图像块进行细节分析，并根据亮度分数映射表将所述各图像块亮度值转换为该图像块亮度评估值；S103：综合所有图像块评估值，得到整体图像逆光程度；S104：根据逆光程度，指导曝光选择为HDR合成提供合适的图像。准确区分逆光场景、过曝\欠曝区域及其程度，评估图像逆光程度；根据当前图像逆光程度，指导曝光选择，合适的曝光使得图像细节更丰富，经过HDR合成后，可以得到质量较高的图像。
【专利说明】
多级逆光检测方法及装置
技术领域
[0001] 本发明实施例涉及逆光检测方法及装置，尤其涉及一种多级逆光检测的方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 便携式移动设备已经成为人们日常生活中必不可少的一部分了，随着便携式移动 设备的日益发展，带有拍摄功能的移动设备日趋完善，现在人们出行游玩，很少使用数码相 机或者简易型相机，更多的人选择带拍摄功能的移动设备。但，由于数码相机、手机等成像 设备灰阶有限，在对亮度分布较广的场景进行拍摄时，通常会出现局部过曝、欠曝的情况， 影响成像质量。现有技术中的逆光检测，能对场景进行分析，判断出是否存在逆光，但是并 不能为曝光等提供具有指导意义建议，不能从根本上改善成像质量。
[0003] 专利公开号CN 103916603 A的专利提出，根据相邻所述图像块之间的亮度关系确 定所述待检测图像中的暗区域和亮区域，并根据所述暗区域和亮区域确定所述待检测图像 是否为逆光场景;专利公开号CN 105049743 A的专利提出通过获取待拍摄物体的图像的像 素点总数和像素点的亮度值分布，根据亮度值分布、不同亮度区间比值、预设阈值等判断逆 光场景检测；专利公开号CN 105227843 A的专利提出通过终端的光线传感器检测当前环境 亮度，当当前环境亮度大于阈值时根据亮度直方图判断是否逆光；以上专利技术在一定程 度上分辨出来逆光、非逆光场景，但并不能准确分辨逆光程度，不能有效提高成像质量。
[0004] 综上所述，为了解决上述问题，如何实现逆光程度检测并提供处理意见是目前的 难题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种多级逆光检测方法及装置，用于准确检测逆光程度并 提供曝光建议。
[0006] 本发明提供一种多级逆光检测方法，包括:S101:对目标图像进行分块，获取各图 像块亮度值;S102:对所述图像块进行细节分析，并根据亮度分数映射表将所述各图像块亮 度值转换为该图像块亮度评估值;S103:综合所有图像块评估值，得到整体图像逆光程度； S104:根据逆光程度，指导曝光选择，为HDR合成提供合适的图像。
[0007] 优选地，所述S102中，所述亮度评估值映射表为预置表格，具体为将亮度值划分为 多个亮度等级，并对应给出多个评估值，其中〇为亮度中值，亮度等级越高评估值越高，亮度 等级越低评估值越低。
[0008] 优选地，所述S102中，所述细节分析可以为亮度方差分析或亮度差异绝对值分析， 所述细节分析结果大于第一阈值，则判断图像块细节丰富，所述亮度评估值为〇;若所述细 节分析结果小于或等于第一阈值，则判断图像块细节不丰富，根据所述图像块亮度值决定 所述图像块的亮度评估值。
[0009] 优选地，所述S103中，具体为对所述所有图像块评估值计算累计权重值，并根据逆 光程度映射表得出所述图像的逆光程度。
[0010] 优选地，所述S103中，具体为统计不同评估值图像块的个数，得到评估值统计图， 对所述统计图中每一项评估值对应的图像块个数进行加权求和，并根据逆光程度映射表得 出所述图像的逆光程度。
[0011] 优选地，所述S104中，具体为当图像过曝情况越严重时，则当前曝光值需要降低的 幅度越大;当图像欠曝情况越严重时，则当前曝光值需要升高的幅度越大。
[0012] 本发明还提供一种实施上述多级逆光检测方法的装置，包括：图像调整单元，对目 标图像进行分块，获取各图像块亮度值；图像预处理单元，对所述图像块进行细节分析，并 根据亮度分数映射表将所述各图像块亮度值转换为该图像块亮度评估值；图像计算单元， 综合所有图像块评估值，得到整体图像逆光程度；图像处理单元，根据逆光程度，指导曝光 选择，为HDR合成提供合适的图像。
[0013]优选地，所述图像预处理单元中的所述细节分析可以为亮度方差分析或亮度差异 绝对值分析，所述细节分析结果大于第一阈值，则判断图像块细节丰富，所述亮度评估值为 〇;若所述细节分析结果小于或等于第一阈值，则判断图像块细节不丰富，根据所述图像块 亮度值决定所述图像块的亮度评估值。
[0014] 优选地，所述图像计算单元，具体用于对所述所有图像块评估值计算累计权重值， 并根据逆光程度映射表得出所述图像的逆光程度。
[0015] 优选地，所述图像计算单元，具体用于统计不同评估值图像块的个数，得到评估值 统计图，对所述统计图中每一项评估值对应的图像块个数进行加权求和，并根据逆光程度 映射表得出所述图像的逆光程度。
[0016] 本发明的有益效果是，通过分析图像块中细节分析情况，当过曝、欠曝时，图像细 节丢失，体现为亮块、暗块，此时图像块中各像素点亮度的方差或差异值的绝对值较小；当 曝光良好时，图像细节丰富，此时方差或差异绝对值较大。将亮度与细节分析结果两个不同 角度结合，准确区分逆光场景、过曝\欠曝区域及其程度，评估图像逆光程度;根据当前图像 逆光程度，指导曝光选择，合适的曝光使得图像细节更丰富，经过HDR合成后，可以得到质量 较高的图像。
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本发明多级逆光检测的方法流程示意图；
[0019] 图2为本发明多级逆光检测的装置示意图；
[0020] 图3为本发明图像分块示意图；
[0021] 图4为本发明一个实施例的评估值分布表；
[0022] 图5为本发明一个实施例的评估值权重图；
[0023] 图6为本发明一个实施例的评估值统计图。
[0024]附图标记：
[0025] S101 ~S104 步骤
[0026] 201图像调整单元202图像预处理单元203图像计算单元
[0027] 204图像处理单元
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] -种多级逆光智能检测方法，该方法可以由任意执行多级逆光检测方法的设备来 执行，该设备可以通过软件和/或硬件实现。该设备具体可以为具有成像功能的手机、摄像 机、照相机等终端设备，本实施例在此不作特别限制。如图1所示，本发明多级逆光检测的流 程示意图，包括:S101:对目标图像进行分块，获取各图像块亮度值;S102:对所述图像块进 行细节分析，并根据亮度分数映射表将所述各图像块亮度值转换为该图像块亮度评估值； S103:综合所有图像块评估值，得到整体图像逆光程度，即，根据由于不同亮度分数对图像 成像效果贡献不同，为不同评估值级别赋予了不同的权重；S104:根据逆光程度，指导曝光 选择为HDR合成提供合适的图像。
[0030] 其中，所述亮度评估值映射表为预置表格(如下表1所示），具体为将亮度值划分为 多个亮度等级，并对应给出多个评估值，其中0为亮度中值，亮度等级越高评估值越高，亮度 等级越低评估值越低。具体地，将亮度中值(如128) -定数值范围内（如+/-48)认定为曝光 良好，细节丰富，而过曝(过亮）、欠曝(过暗）区域才是关注的区域，将亮度非线性的划分为9 个分数等级。
[0032] 表1.亮度评估值映射表
[0033] 以上操作步骤仅为一个实例，本领域技术人员可知，任何根据本方法的步骤进行 非创造性劳动的修改得到的新方法都在本发明保护范围内。
[0034] 下文会主要阐述本发明的多个实施例，其中与前文所述的多你逆光检测测方法相 同的部分不再赘述。主要针对不同实施例对应的不同步骤进行详细阐述。
[0035] 实施例一
[0036]多级逆光检测的方法，包括:S101:对目标图像进行分块，获取各图像块亮度值;将 待检测图像划分为M*N的图像块，如图3所示的本发明图像分块示意图，或者以某一固定大 小的块m*n (将图像中心为基准，将不完整的块均匀分布在边界），亮度范围为0~255,采用 现有的各种图像块亮度计算方法来计算各图像块的亮度，如各像素点亮度累计求和算均值 等。本领域技术人员可知，其他任何不需要通过劳动创造即可得出的变形都在本实施例涵 盖范围内。
[0037] S102:所述细节分析方式包含但不限于图像块中每个点与该块亮度值差异值的平 方或绝对值等形式，即亮度方差分析或亮度差异绝对值分析。如图4所示，本发明一个实施 例的评估值分布表。若所述细节分析结果大于第一阈值，则判断图像块细节丰富，所述亮度 评估值为〇;若所述细节分析结果小于或等于第一阈值，则判断图像块细节不丰富，根据所 述图像块亮度值决定所述图像块的亮度评估值。本领域技术人员可知，不论先进行细节分 析还是先进行亮度评估值计算都是可以的。具体地，若先进行细节分析，则先将细节分析结 果大于第一阈值的图像块标记为〇,而后对其余的图像块根据亮度分数映射表将所述各图 像块亮度值转换为该图像块亮度评估值。或者，优选地，先根据亮度分数映射表将所有图像 块亮度值转换为该图像块亮度评估值，而后对所有图像块进行细节分析，针对其中细节分 析结果大于第一阈值的图像块，将该图像块的亮度评估值修改为0。对细节分析结果小于或 等于第一阈值的图像块不做亮度评估值调整。这种方法可以降低计算负荷。
[0038] S103:综合所有图像块评估值，得到整体图像逆光程度;进一步地，如图5所示本发 明一个实施例的评估值权重图，对所述所有图像块评估值计算累计权重值，并根据逆光程 度映射表得出所述图像的逆光程度。
[0039] 具体公式为
[0040] 其中Wi为每个图像块的权重值。
[0041 ]所述Score表示当前图像的过曝、欠曝程度，即逆光评估值，对应所述逆光程度映 射表得到最终的逆光程度，所述逆光程度映射表(如表2所示)对应为-k~+4k共计2k+l个等 级，也为预置表格。
[0043] 表2.逆光程度映射表
[0044] S104:根据逆光程度，指导曝光选择为HDR合成提供合适的图像。具体为当图像过 曝情况越严重时，则当前曝光值需要降低的幅度越大；当图像欠曝情况越严重时，则当前曝 光值需要升高的幅度越大。最终结果的输出包含但不限于以下形式：1.曝光值+P档;2.曝光 值-Q档;3.曝光值+P档、曝光值-Q档(其中P、Q为正数），即，曝光值增加为原来的P倍或减少 为原来的Q倍或增加P倍之后再做一次降低Q倍。
[0045] 实施例二
[0046] 本实施例中与实施例一相同部分不再赘述，本实施例中主要阐述不同部分。如图6 所示本发明一个实施例的评估值统计图，所述S103综合所有图像块评估值，得到整体图像 逆光程度;进一步地，统计不同评估值图像块的个数，得到评估值统计图，对所述统计图中 每一项评估值对应的图像块个数进行加权求和，并根据逆光程度映射表得出所述图像的逆 光程度。具体公式为
[0048]其中wi为权重，Ni为对应亮度块数。
[0049] 所述Score表示当前图像的过曝、欠曝程度，即逆光评估值，对应所述逆光程度映 射表得到最终的逆光程度，所述逆光程度映射表(如表2所示)对应为-k~+4k共计2k+l个等 级，也为预置表格。
[0050] 实施例三
[0051] 实施上述多级逆光检测方法的装置，包括：图像调整单元201，对目标图像进行分 块，获取各图像块亮度值;图像预处理单元202，对所述图像块进行细节分析，并根据亮度分 数映射表将所述各图像块亮度值转换为该图像块亮度评估值;图像计算单元203，综合所有 图像块评估值，得到整体图像逆光程度；图像处理单元204，根据逆光程度，指导曝光选择为 HDR合成提供合适的图像。
[0052]所述图像调整单元201对目标图像进行分块，获取各图像块亮度值;将待检测图像 划分为M*N的图像块，如图3所示的本发明图像分块示意图，或者以某一固定大小的块m*n (将图像中心为基准，将不完整的块均匀分布在边界），亮度范围为0~255,采用现有的各种 图像块亮度计算方法来计算各图像块的亮度，如各像素点亮度累计求和算均值等。本领域 技术人员可知，其他任何不需要通过劳动创造即可得出的变形都在本实施例涵盖范围内。 [0053]所述图像预处理单元202中的所述细节分析可以为差异值的亮度方差分析或亮度 差异绝对值分析，所述细节分析结果大于第一阈值，则判断图像块细节丰富，所述亮度评估 值为〇;若所述细节分析结果小于或等于第一阈值，则判断图像块细节不丰富，根据所述图 像块亮度值决定所述图像块的亮度评估值。
[0054] 所述图像计算单元203,具体用于对所述所有图像块评估值计算累计权重值，并根 据逆光程度映射表得出所述图像的逆光程度。具体见本发明第一实施例中S103的步骤，在 此不再赘述。
[0055] 再另一个实施例中，所述图像计算单元203,具体用于统计不同评估值图像块的个 数，得到评估值统计图，对所述统计图中每一项评估值对应的图像块个数进行加权求和，并 根据逆光程度映射表得出所述图像的逆光程度。具体见本发明实施例二中S103的步骤，在 此不再赘述。
[0056]所述图像处理单元204根据逆光程度，指导曝光选择为HDR合成提供合适的图像。 具体为当图像过曝情况越严重时，则当前曝光值需要降低的幅度越大；当图像欠曝情况越 严重时，则当前曝光值需要升高的幅度越大。最终结果的输出包含但不限于以下形式：1.曝 光值+P档;2.曝光值-Q档;3.曝光值+P档、曝光值-Q档(其中P、Q为正数），即，曝光值增加为 原来的P倍或减少为原来的Q倍或增加P倍之后再做一次降低Q倍。
[0057]本发明通过分析图像块中细节分析情况，当过曝、欠曝时，图像细节丢失，体现为 亮块、暗块，此时图像块的亮度方差或差异绝对值较小；当曝光良好时，图像细节丰富，此时 图像块的亮度方差或差异绝对值较大。将亮度与细节分析结果两个不同角度结合，准确区 分逆光场景、过曝\欠曝区域及其程度，评估图像逆光程度;根据当前图像逆光程度，指导曝 光选择，合适的曝光使得图像细节更丰富，经过HDR合成后，可以得到质量较高的图像。同时 本发明采用分级技术，将亮度评估值及最终的逆光程度分为多级，实现多级逆光检测，根据 不同等级的逆光程度可以给予不同的曝光指导。使得检测结果更加准确，高效。
[0058]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
【主权项】
1. 一种多级逆光检测方法，其特征在于，包括： SlOl:对目标图像进行分块，获取各图像块亮度值； S102:对所述图像块进行细节分析，并根据亮度分数映射表将所述各图像块亮度值转 换为该图像块亮度评估值； S103:综合所有图像块评估值，得到整体图像逆光程度； S104:根据逆光程度，指导曝光选择为HDR合成提供合适的图像。2. 根据权利要求1所述的逆光检测方法，其特征在于，所述S102中，所述亮度评估值映 射表为预置表格，具体为将亮度值划分为多个亮度等级，并对应给出多个评估值，其中〇为 壳度中值，壳度等级越尚评估值越尚，壳度等级越低评估值越低。3. 根据权利要求1所述的逆光检测方法，其特征在于，所述S102中，所述细节分析可以 为亮度方差分析或亮度差异绝对值分析，所述细节分析结果大于第一阈值，则判断图像块 细节丰富，所述亮度评估值为〇;若所述细节分析结果小于或等于第一阈值，则判断图像块 细节不丰富，根据所述图像块亮度值决定所述图像块的亮度评估值。4. 根据权利要求1所述的逆光检测方法，其特征在于，所述S103中，具体为对所述所有 图像块评估值计算累计权重值，并根据逆光程度映射表得出所述图像的逆光程度。5. 根据权利要求1所述的逆光检测方法，其特征在于，所述S103中，具体为统计不同评 估值图像块的个数，得到评估值统计图，对所述统计图中每一项评估值对应的图像块个数 进行加权求和，并根据逆光程度映射表得出所述图像的逆光程度。6. 根据权利要求1所述的逆光检测方法，其特征在于，所述S104中，具体为当图像过曝 情况越严重时，则当前曝光值需要降低的幅度越大；当图像欠曝情况越严重时，则当前曝光 值需要升高的幅度越大。7. -种实施权利要求1所述的多级逆光检测方法的装置，其特征在于，包括： 图像调整单元，对目标图像进行分块，获取各图像块亮度值； 图像预处理单元，对所述图像块进行细节分析，并根据亮度分数映射表将所述各图像 块亮度值转换为该图像块亮度评估值； 图像计算单元，综合所有图像块评估值，得到整体图像逆光程度； 图像处理单元，根据逆光程度，指导曝光选择，为HDR合成提供合适的图像。8. 根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述图像预处理单元中的所述细节分 析可以为亮度方差分析或亮度差异绝对值分析，所述细节分析结果大于第一阈值，则判断 图像块细节丰富，所述亮度评估值为〇;若所述细节分析结果小于或等于第一阈值，则判断 图像块细节不丰富，根据所述图像块亮度值决定所述图像块的亮度评估值。9. 根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述图像计算单元，具体用于对所述 所有图像块评估值计算累计权重值，并根据逆光程度映射表得出所述图像的逆光程度。10. 根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述图像计算单元，具体用于统计不 同评估值图像块的个数，得到评估值统计图，对所述统计图中每一项评估值对应的图像块 个数进行加权求和，并根据逆光程度映射表得出所述图像的逆光程度。
【文档编号】H04N5/235GK105959585SQ201610318782
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】胡命创, 朱豪, 贺永刚, 邹超洋, 万美君
【申请人】深圳众思科技有限公司