局部hdr的实现方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种局部HDR的实现方法及系统，局部HDR的实现方法，包括以下步骤：获取图像获取设备的当前预览帧；对当前预览帧进行区域选取，得到当前预览帧的一个或多个局部曝光区域；根据局部曝光区域的区域灰度数据，对局部曝光区域的像素点进行HDR合成处理，得到局部HDR图像。本发明局部HDR的实现方法及系统，在用户通过图像获取设备获取光线反差大的场景的图像时，可以通过本发明选择局部HDR功能，选取多个曝光区域；根据选取出的需要调整曝光值的部分区域，本发明对需要局部调节曝光值的区域进行HDR拍摄，可以得到具有局部HDR效果的图像。本发明能够根据用户实际需求对图像部分区域进行局部HDR处理。
【专利说明】
局部HDR的实现方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种局部HDR的实现方法及系统。
【背景技术】
[0002] HDR(高动态范围图像:High-Dynamic Range)主要适用于光线反差比较大或者逆 光的场景。拍摄原理为一次拍摄不同曝光值的照片，最后得到一张光线反差小的照片或者 光线不是很暗的照片。
[0003] 在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题:在拍摄一些光线反差 比较大的场景的时候，例如办公桌的上下场景(办公桌上面的光线比较亮、办公桌下面的光 线比较暗）、有太阳照射的风景照(太阳光线上面的光线比较亮、太阳光线下面的光线比较 暗），只需要将比较暗的区域拍的亮一点即可，而不需要更改光线比较好的区域的曝光值； 但是传统技术无法对图像部分区域进行局部HDR处理。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对传统技术无法对图像部分区域进行局部HDR处理的技术问题， 提供一种局部HDR的实现方法及系统。
[0005] 为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：
[0006] -方面，提供了局部HDR的实现方法，包括以下步骤：
[0007] 获取图像获取设备的当前预览帧；
[0008] 对当前预览帧进行区域选取，得到当前预览帧的一个或多个局部曝光区域；
[0009] 根据局部曝光区域的区域灰度数据，对局部曝光区域的像素点进行HDR合成处理， 得到局部HDR图像。
[0010] 另一方面，提供了一种局部HDR的实现系统，包括：
[0011] 获取预览帧单元，用于获取图像获取设备的当前预览帧；
[0012] 区域选取单元，用于对当前预览帧进行区域选取，得到当前预览帧的一个或多个 局部曝光区域；
[0013] HDR合成处理单元，用于根据局部曝光区域的区域灰度数据，对局部曝光区域的像 素点进行HDR合成处理，得到局部HDR图像。
[0014] 上述技术方案具有如下有益效果：
[0015] 本发明局部HDR的实现方法及系统，提供了一种局部HDR的实现方式，在用户通过 图像获取设备获取光线反差大的场景的图像时，可以通过本发明选择局部HDR功能，选取多 个曝光区域;根据选取出的需要调整曝光值的部分区域，本发明对需要局部调节曝光值的 区域进行HDR拍摄，可以得到具有局部HDR效果的图像。本发明能够根据用户实际需求对图 像部分区域进行局部HDR处理。
【附图说明】
[0016]图1为本发明局部HDR的实现方法实施例1的流程示意图；
[0017]图2为本发明局部HDR的实现方法实施例2的流程示意图；
[0018]图3为本发明局部HDR的实现方法实施例3的流程示意图；
[0019]图4为本发明局部HDR的实现方法一具体实施例的流程示意图；
[0020]图5为本发明局部HDR的实现系统实施例1的结构示意图；
[0021]图6为本发明局部HDR的实现系统实施例2的结构示意图；
[0022]图7为本发明局部HDR的实现系统实施例3的结构示意图；
[0023]图8为本发明局部HDR的实现系统一具体实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所 描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。 [0025]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0026]本发明局部HDR的实现方法实施例1:
[0027]为了解决传统技术无法对图像部分区域进行局部HDR处理的技术问题，本发明提 供了一种局部HDR的实现方法实施例1;图1为本发明局部HDR的实现方法实施例1的流程示 意图，如图1所示，可以包括以下步骤：
[0028] 步骤S110:获取图像获取设备的当前预览帧；
[0029] 步骤S120:对当前预览帧进行区域选取，得到当前预览帧的一个或多个局部曝光 区域；
[0030] 步骤S130:根据局部曝光区域的区域灰度数据，对局部曝光区域的像素点进行HDR 合成处理，得到局部HDR图像。
[0031] 具体而言，不同于传统技术中HDR(高动态范围图像:High-Dynamic Range)仅仅对 一帧数据的所有像素点做曝光处理，这一帧数据的所有像素点曝光都是一样，即整个数据 帧区域的曝光值都是一样的；而本发明在获取当前预览帧后，对当前预览帧进行区域选取， 得到当前预览帧的一个或多个局部曝光区域，只对需要进行曝光的区域(局部曝光区域)的 所有像素点进行曝光处理。并且根据不同区域的实际需求（区域灰度数据不同），不同的区 域的曝光值可以不同。因此在本发明步骤S130中，局部曝光区域的区域灰度数据可以包括 根据相关图像灰度算法得到的灰度平均值、灰度平均方差以及灰度值，基于不同区域灰度 数据，针对不同的局部曝光区域可以采用不同曝光值的HDR合成处理，从而得到局部HDR图 像。
[0032]在一个具体示例中，图像获取设备可以为各类具备HDR功能的摄像机、相机或摄像 头等设备。
[0033] 本发明局部HDR的实现方法实施例1，提供了一种局部HDR的实现方式，在用户通过 图像获取设备获取光线反差大的场景的图像时，可以通过本发明选择局部HDR功能，选取多 个曝光区域;根据选取出的需要调整曝光值的部分区域，本发明对需要局部调节曝光值的 区域进行HDR拍摄，可以得到具有局部HDR效果的图像。本发明能够根据用户实际需求对图 像部分区域进行局部HDR处理。
[0034]图2为本发明局部HDR的实现方法实施例2的流程示意图；如图2所示，在一个具体 的实施例中，步骤S120对所述当前预览帧进行区域选取，得到所述当前预览帧的一个或多 个局部曝光区域的步骤可以包括：
[0035]步骤S210:监听当前预览帧的选框事件，获取一个或多个区域框；
[0036]步骤S220:将区域框包含的像素区域确定为局部曝光区域。
[0037] 具体而言，可以通过用户的手动选框操作，让用户根据自身需求在移动终端上移 动、放大、缩小曝光区域矩形框，并将用户选取的区域框包含的像素区域确定为局部曝光区 域，从而进行根据局部曝光区域的区域灰度数据，对局部曝光区域的像素点进行HDR合成处 理，得到局部HDR图像的步骤。
[0038] 在一个具体示例中，用户可以手动选择一个或多个局部曝光区域;然后由图像获 取设备获取HDR照片，假如获取的是3张曝光值照片，可分别对三张照片做出处理，并只对曝 光区域进行HDR合成处理;合成处理完毕后，即可得到一张具有局部HDR效果的图像。
[0039]图3为本发明局部HDR的实现方法实施例3的流程示意图；如图3所示，在一个具体 的实施例中，在一个具体的实施例中，步骤S120对当前预览帧进行区域选取，得到当前预览 帧的一个或多个局部曝光区域的步骤可以包括：
[0040] 步骤S310:根据图像获取设备的拍摄参数，对当前预览帧进行区域划分，得到当前 预览帧的多个待曝光区域；
[0041] 步骤S320:对多个待曝光区域进行选取，得到局部曝光区域。
[0042] 具体而言，若用户没有进行手动选取曝光区域的操作，可以通过本发明中的局部 HDR算法自动获取局部曝光区域。从而根据用户实际需求对图像部分区域的曝光值进行调 整。其中，对当前预览帧进行区域划分的步骤中，具体划分出的待曝光区域的个数可在实际 应用中进行设定;例如，根据图像获取设备的拍摄参数(可以是图像获取设备自身的参数， 例如拍摄条件、相机设置、色彩编码等;也可以是拍摄照片时使用的参数，例如快门、光圈、 IS0、EV值、是否开闪光灯等），可以将图像获取设备屏幕上的预览区域平分为6等份(基于设 备和拍摄场景的实际情况，以及用户的实际需求，也可采取其它区域划分的方式）。
[0043]在一个具体的实施例中，对多个待曝光区域进行选取，得到局部曝光区域的步骤 包括：
[0044]对待曝光区域的YUV数据进行亮度分析，获取待曝光区域的灰度均值；
[0045]在灰度均值小于预设的正常亮度下限阈值或大于预设的正常亮度上限阈值时，将 灰度均值对应的待曝光区域确定为局部曝光区域。
[0046]具体而言，如果用户选择自动处理，本发明可对当前预览帧进行分析，通过对预览 的YUV数据进行亮度分析，具体分析办法就是对Y数据进行判断，例如预设的正常亮度范围 为60到190,那么亮度范围为0到60、190到255的区域就被识别为局部曝光区域，正常的亮度 范围可由局部HDR算法预先进行设定，在实际应用中，也可以对正常的亮度范围更改;其中， YUV数据包括为三个分量，"Y"表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰度值;而"U"和"V" 表示色度(Chrominance或Chroma)，一帧YUV数据由Y数据和UV数据组成。
[0047]在一个具体的实施例中，对待曝光区域的YUV数据进行亮度分析，获取待曝光区域 的灰度均值的步骤包括：
[0048]分别获取待曝光区域各像素点的灰度值，对灰度值进行求和处理，得到灰度和值；
[0049] 根据灰度和值，得到灰度均值。
[0050] 具体而言，可以对灰度和值进行求取平均值处理，得到灰度均值;也可以对灰度和 值进行参数的拟合、修正或特征提取处理，得到相应的灰度特征值后，再根据灰度特征值得 到灰度均值。
[0051 ] 在一个具体示例中，一个像素点对应一个Y值，而一帧YUV数据对应一组Y数据；当 前区域的Y值决定了当前区域的曝光值;在将当前预览帧分为多个待曝光区域后，分别获取 待曝光区域中每个像素点的Y值，然后对像素点(N个)的Y值求取平均值，最后得到该曝光区 域(多个待曝光区域中的某一个）的Y值;具体可以通过以下公式得到该曝光区域的整个区 域的Y值(灰度均值）：
[0053]其中，Y表示某个曝光区域的灰度均值;Yn表示该曝光区域中每个像素点的Y值;N 表示该曝光区域中像素点的个数。
[0054] 综上，可以通过本发明局部HDR的实现方法实施例3自动选择一个或多个局部曝光 区域;然后由图像获取设备获取HDR照片，假如获取的是3张曝光值照片，可分别对三张照片 做的局部曝光区域进行HDR合成处理;合成处理完毕后，即可得到一张具有局部HDR效果的 图像。
[0055]为了进一步详细阐述本发明的技术方案，特以将本发明应用于具备HDR功能的移 动终端为例，说明本发明方法的实现过程；图4为本发明局部HDR的实现方法一具体实施例 的流程示意图；如图4所示，可以包括：
[0056]步骤S410:拍摄光线反差大的场景时，由用户选取局部HDR功能或者在移动终端根 据获取的场景灰度值(在获取的场景灰度值超过预设阈值时，确定图像获取设备所处的场 景光线反差较大），直接自动进入局部HDR功能；
[0057] 步骤S420:选择局部曝光区域，包括手动和自动两种（在一个具体示例中，手动和 自动是互斥的，选择了手动，自动就失效）：
[0058]如果用户选择手动，用户可在移动终端屏幕上移动、放大、缩小曝光区域矩形框；
[0059] 如果用户选择自动，局部HDR的实现系统可自动对当前的预览场景（当前预览帧） 进行自动识别分析，通过对预览的YUV数据进行亮度分析，即通过对Y数据的判断，假如正常 的亮度范围为60到190,那么亮度范围为0到60、190到255的区域就被识别为局部曝光区域； 具体方案是把当前预览帧分为多个区域，然后分别对每个区域中的像素点的Y值求取平均 值，最后得到某区域的整个区域Y数据；
[0060] 步骤S430:可以通过用户手动或者系统自动选取，获得一个或多个局部曝光区域； 通过移动终端拍摄HDR照片，假如拍摄的是3张曝光值照片，然后根据上述选取的局部曝光 区域分别对三张照片做出处理，只对局部曝光区域进行HDR合成处理；拍照完毕，最后得到 一张具有局部HDR效果的照片。
[0061]本发明局部HDR的实现方法，提供了一种局部HDR的实现方式，在用户通过图像获 取设备获取光线反差大的场景的图像时，可以通过本发明选择局部HDR功能，通过手动或自 动方式选取多个曝光区域;根据选取出的需要调整曝光值的部分区域，本发明对需要局部 调节曝光值的区域进行HDR拍摄，可以得到具有局部HDR效果的图像。本发明能够根据用户 实际需求对图像部分区域进行局部HDR处理。
[0062]本发明局部HDR的实现系统实施例1:
[0063]基于上述方法的技术思想，同时为了解决传统技术无法对图像部分区域进行局部 HDR处理的技术问题，本发明还提供了一种局部HDR的实现系统实施例1;图5为本发明局部 HDR的实现系统实施例1的结构示意图；如图5所示，局部HDR的实现系统实施例1可以包括： [0064]获取预览帧单元510,用于获取图像获取设备的当前预览帧；
[0065]区域选取单元520,用于对当前预览帧进行区域选取，得到当前预览帧的一个或多 个局部曝光区域；
[0066] HDR合成处理单元530,用于根据局部曝光区域的区域灰度数据，对局部曝光区域 的像素点进行HDR合成处理，得到局部HDR图像。
[0067]图6为本发明局部HDR的实现系统实施例2的结构示意图；如图6所示，在一个具体 的实施例中，局部HDR的实现系统还可以包括：
[0068]监听模块610,用于监听当前预览帧的选框事件；
[0069] 获取区域框模块620,用于根据选框事件，获取一个或多个区域框；
[0070] 区域选取单元520包括：
[0071] 区域框确定模块630,用于将区域框包含的像素区域确定为局部曝光区域。
[0072] 图7为本发明局部HDR的实现系统实施例3的结构示意图；如图7所示，在一个具体 的实施例中，局部HDR的实现系统还可以包括：
[0073]区域划分模块710,用于根据图像获取设备的拍摄参数，对当前预览帧进行区域划 分，得到当前预览帧的多个待曝光区域；
[0074] 区域选取单元520包括：
[0075] 区域选取模块720,用于对多个待曝光区域进行选取，得到局部曝光区域。
[0076] 在一个具体的实施例中，区域选取模块720包括：
[0077]获取灰度均值模块722,用于对待曝光区域的YUV数据进行亮度分析，获取待曝光 区域的灰度均值；
[0078] 区域确定模块724,用于在灰度均值小于预设的正常亮度下限阈值或大于预设的 正常亮度上限阈值时，将灰度均值对应的待曝光区域确定为局部曝光区域。
[0079] 在一个具体的实施例中，获取灰度均值模块722包括：
[0080] 获取灰度和值模块，用于分别获取待曝光区域各像素点的灰度值，并对灰度值进 行求和处理，得到灰度和值；
[0081] 平均值模块，用于根据灰度和值，得到灰度均值。
[0082] 图8为本发明局部HDR的实现系统一具体实施例的结构示意图；如图8所示，局部 HDR的实现系统还可以包括：
[0083]获取预览帧单元510,用于获取图像获取设备的当前预览帧；
[0084]区域选取单元520,用于对当前预览帧进行区域选取，得到当前预览帧的一个或多 个局部曝光区域；
[0085] HDR合成处理单元530,用于根据局部曝光区域的区域灰度数据，对局部曝光区域 的像素点进行HDR合成处理，得到局部HDR图像。
[0086] 其中，区域选取单元520可以包括手动选取区域模块810和自动选取区域模块820; 其中手动选取区域模块810的功能可以由图6所示系统中相应的模块实现，自动选取区域模 块820的功能可以由图7所示系统中相应的模块实现。
[0087]本发明局部HDR的实现系统，提供了一种局部HDR的实现方式，在用户通过图像获 取设备获取光线反差大的场景的图像时，可以通过本发明选择局部HDR功能，选取多个曝光 区域;根据选取出的需要调整曝光值的部分区域，本发明对需要局部调节曝光值的区域进 行HDR拍摄，可以得到具有局部HDR效果的图像。本发明能够根据用户实际需求对图像部分 区域进行局部HDR处理。
[0088] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0089] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种局部HDR的实现方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取图像获取设备的当前预览帧； 对所述当前预览帧进行区域选取，得到所述当前预览帧的一个或多个局部曝光区域； 根据所述局部曝光区域的区域灰度数据，对所述局部曝光区域的像素点进行HDR合成 处理，得到局部HDR图像。2. 根据权利要求1所述的局部HDR的实现方法，其特征在于，对所述当前预览帧进行区 域选取，得到所述当前预览帧的一个或多个局部曝光区域的步骤包括： 监听所述当前预览帧的选框事件，获取一个或多个区域框； 将所述区域框包含的像素区域确定为所述局部曝光区域。3. 根据权利要求1所述的局部HDR的实现方法，其特征在于，对所述当前预览帧进行区 域选取，得到所述当前预览帧的一个或多个局部曝光区域的步骤包括： 根据所述图像获取设备的拍摄参数，对所述当前预览帧进行区域划分，得到所述当前 预览帧的多个待曝光区域； 对所述多个待曝光区域进行选取，得到所述局部曝光区域。4. 根据权利要求3所述的局部HDR的实现方法，其特征在于，对所述多个待曝光区域进 行选取，得到所述局部曝光区域的步骤包括： 对所述待曝光区域的YUV数据进行亮度分析，获取所述待曝光区域的灰度均值； 在所述灰度均值小于预设的正常亮度下限阈值或大于预设的正常亮度上限阈值时，将 所述灰度均值对应的待曝光区域确定为所述局部曝光区域。5. 根据权利要求4所述的局部HDR的实现方法，其特征在于，对所述待曝光区域的YUV数 据进行亮度分析，获取所述待曝光区域的灰度均值的步骤包括： 分别获取所述待曝光区域各像素点的灰度值，对所述灰度值进行求和处理，得到灰度 和值； 根据所述灰度和值，得到所述灰度均值。6. -种局部HDR的实现系统，其特征在于，包括： 获取预览帧单元，用于获取图像获取设备的当前预览帧； 区域选取单元，用于对所述当前预览帧进行区域选取，得到所述当前预览帧的一个或 多个局部曝光区域； HDR合成处理单元，用于根据所述局部曝光区域的区域灰度数据，对所述局部曝光区域 的像素点进行HDR合成处理，得到局部HDR图像。7. 根据权利要求6所述的局部HDR的实现系统，其特征在于，还包括： 监听模块，用于监听所述当前预览帧的选框事件； 获取区域框模块，用于根据所述选框事件，获取一个或多个区域框； 所述区域选取单元包括： 区域框确定模块，用于将所述区域框包含的像素区域确定为所述局部曝光区域。8. 根据权利要求6所述的局部HDR的实现系统，其特征在于，还包括： 区域划分模块，用于根据所述图像获取设备的拍摄参数，对所述当前预览帧进行区域 划分，得到所述当前预览帧的多个待曝光区域； 所述区域选取单元包括： 区域选取模块，用于对所述多个待曝光区域进行选取，得到所述局部曝光区域。9. 根据权利要求8所述的局部HDR的实现系统，其特征在于，所述区域选取模块包括： 获取灰度均值模块，用于对所述待曝光区域的YUV数据进行亮度分析，获取所述待曝光 区域的灰度均值； 区域确定模块，用于在所述灰度均值小于预设的正常亮度下限阈值或大于预设的正常 亮度上限阈值时，将所述灰度均值对应的待曝光区域确定为所述局部曝光区域。10. 根据权利要求9所述的局部HDR的实现系统，其特征在于，所述获取灰度均值模块包 括： 获取灰度和值模块，用于分别获取所述待曝光区域各像素点的灰度值，并对所述灰度 值进行求和处理，得到灰度和值； 平均值模块，用于根据所述灰度和值，得到所述灰度均值。
【文档编号】H04N5/235GK105959591SQ201610374020
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】刘博
【申请人】广东欧珀移动通信有限公司