[发明专利]用于数字摄像机系统的闪光补偿系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种闪光补偿系统，所述闪光补偿系统基于景深测量并可适用于标准消费数字摄像机或SLR/专业数字摄像机系统，以及一种控制闪光补偿系统的方法。

背景技术

在JP 2004-328657中公开了一种数字摄像机的图像输入设备和图像输入方法，其中，获得图像中的深度信息。图像输入设备包括成像装置，该成像装置基于设置的曝光时间间隔来捕获要拍摄的对象的图像。发光设备用于向对象提供辐射光。在指示曝光时，将曝光时间设置为第一时间间隔，并且通过发光装置将光辐射到成像对象。成像装置捕获对象的第一图像，此后在无需向对象辐射光的情况下，成像装置捕获第二图像。将第二图像的曝光时间设置为第一时间间隔。检测第一与第二图像之间的差异。获得第三图像，该第三图像代表反射光的强度分布，该反射光是成像对象反射了发光装置辐射给该对象的光而获得的，并且第三图像包括成像对象的深度信息。

此外，JP 2005-354199公开了一种成像装置及其控制方法，其中，提供发光装置用于对要拍摄的场景执行光发射。为了获得曝光信息以控制成像装置，在结合主曝光执行主光发射之前，执行初步光发射。第一测光装置对对象所反射的初步光发射的光进行测量。成像装置还包括第二测光装置，用于在执行初步光发射时将直接测光应用于闪光发射。基于第一和第二测光装置在初步光发射期间所测量的测光信息的检测结果，来控制随后的主光发射。在闪光摄影之后，基于由第二测光装置所测量的光发射量，通过消除由于闪光灯管的光发射量的变化而引起的拾取图像的亮度变化来对拾取图像进行亮度校正，以获得稳定的亮度。

然而，由于闪光操作，场景的较远部分基本上保持为暗，而场景中接近摄影师的部分而看起来太亮，因此结合闪光的使用不能获得正确的曝光结果。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种闪光补偿系统，所述闪光补偿系统确保对图像传感器所拾取的图像上均匀分布的照明的补偿。

根据本发明，该目的可以由根据权利要求1所述特征的数字摄像机的闪光补偿系统来实现，也可以由根据权利要求10所述特征的用于控制数字摄像机的闪光补偿系统的方法来实现。

相应地，本发明提供了一种数字摄像机的闪光补偿系统，包括：摄像机，所述摄像机包含图像传感器，用于拾取要拍摄的场景的图像；闪光设备，用于向场景发射光；以及多个传感器，用于测量相应场强度，并产生相应输出信号。该系统还包括：景深估计器，用于基于多个传感器的输出信号来估计场景的景深；以及补偿器单元，用于基于景深估计器的景深估计，提供对图像传感器所拾取的、并正由闪光设备照射的场景的亮度调整。

因此，通过数字摄像机的闪光补偿系统，能够测量场景的景深，以便用于基于由景深估计器提供的景深估计，对拾取图像的场景进行亮度调整。结合闪光设备的照射(光发射)，捕获由图像传感器所拾取的场景的图像。可以基于从多个传感器的输出信号获得的深度信息，由亮度调整来补偿场景图像上不均匀分布的照射。

优选地，多个传感器彼此间隔布置。将它们布置在数字摄像机系统的相对的边缘。此外，多个传感器根据预定距离彼此间隔布置。

相应地，能够获得与要拍摄的场景的整个图像的交错深度(staggered depth)有关的空间信息。基于估计的深度信息对场景图像的照射调整引起质量提高，以补偿摄像机闪光对场景的(多次)照射不足场景的有限可能性。

多个传感器还适于同时执行对相应强度场的测量。因此，通过同时感测操作或多个传感器的测量操作，在一次曝光过程中获得估计的深度信息的基础。

此外，多个传感器执行对要拍摄的场景的背景对前景距离的测量，以及补偿器单元适于控制场景中远离摄像机的区域中的强度增加，以及场景中接近摄像机的区域中的强度降低。即，通过由多个传感器执行的测量，检测到场景的背景与场景中接近摄像机的前景之间的距离，从而获得与图像传感器所拾取的整个场景的交错深度有关的信息。在基于拾取图像的场景的具体区域中，执行强度的降低或增加，以执行对图像拾取过程期间由闪光设备发射的闪光所照射的场景的期望亮度调整。

闪光补偿系统还包括：噪声减小单元，适于向场景的预定部分提供空间滤波操作。这可以用于补偿场景的预定部分中被放大的噪声。具体地，向场景的变暗部分提供空间滤波操作，使得在对场景进行亮度调整过程中，为暗照片区域处的放大噪声提供补偿，其中，期望补偿滤波器能够带来更好(或最好的)效果。