CN104038672B - 图像形成方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成方法以及对应的电子设备。所述图像形成方法应用于包括镜头阵列的电子设备中，其中所述镜头阵列包括多组镜头，每组镜头包括一个或多个镜头，并且所述多组镜头被设定有产生不同成像效果的不同第一参数，所述方法包括：利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像；以及根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像。通过本发明，可以充分利用镜头阵列的灵活性而形成满足用户的特定要求的图像。

Description

图像形成方法和电子设备

技术领域

本发明涉及应用于包括镜头的电子设备中的图像形成方法及相应的电子设备，并具体涉及应用于包括镜头阵列的电子设备中的图像形成方法及相应的电子设备。

背景技术

目前，镜头阵列（也称为阵列镜头）已经逐渐开始应用于诸如相机和移动电话等电子设备上。镜头阵列使用包含多个镜头的镜头组合而不是单个镜头来进行拍摄。图1的左侧示例性地示出了包含单个镜头的移动电话及其对应的单镜头；图1的右侧示例性地示出了包含镜头阵列的移动电话及其对应的镜头阵列。

传统上，镜头阵列中的每个镜头负责一小块取景范围，然后将这些小块的取景范围进行拼接而形成最终的图像。例如，图2中示出了采用包含5×5个镜头的镜头阵列所拍摄的图像的示例。在该示例中，镜头阵列中的每个镜头拍摄完整图像的一部分（即一小块取景范围），并通过软件将这些部分进行拼接后形成最终图像。

然而，在上述传统技术中，最终图像的形成受到很大的限制，不能充分利用镜头阵列的灵活性来形成满足用户特定要求的最终图像。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷，本发明构思出一种充分利用镜头阵列的灵活性而形成满足用户特定要求的图像的方法和设备。在本发明中，将镜头阵列分为能够拍摄不同成像效果的镜头组，并利用每个镜头组获得的具有不同效果的图像形成满足用户特定要求的最终图像。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像形成方法，应用于包括镜头阵列的电子设备中，其中所述镜头阵列包括多组镜头，每组镜头包括一个或多个镜头，并且所述多组镜头被设定有产生不同成像效果的不同第一参数，所述方法包括：利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像；以及根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像。

利用上述图像形成方法，可以充分利用镜头阵列的灵活性而形成满足用户特定要求的图像。

优选地，所述第一参数可以为镜头的焦距、镜头的像距、镜头的孔径、镜头的滤色参数。通过设定不同的上述第一参数可以实现不同的成像放大率和视场大小、不同的特定物距的物的成像清晰度、不同的像亮度、或不同的像滤色效果等成像效果，从而据此形成各种满足用户特定要求的第二图像。

优选地，根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像包括：从所述多个第一图像中的至少两个第一图像中分别选择最满足所述预定构图条件的图像区域，并将所选择的图像区域进行组合以形成所述第二图像。

优选地，每组镜头包括多个镜头，并且所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像包括：利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像；以及分别从对应于每组镜头的所述多个初始图像中选择一个初始图像，作为对应于每组镜头的第一图像。

优选地，每组镜头包括多个镜头，并且所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像包括：利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像；以及根据预定组合条件，分别将对应于每组镜头的所述多个初始图像或其部分进行组合，以形成对应于每组镜头的第一图像。

优选地，所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像包括利用所述多组镜头同时拍摄图像。

优选地，所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像包括利用所述多组镜头中的不同组镜头在不同时刻拍摄图像。

优选地，所述第一参数是固定的或可调节的。

优选地，所述多组镜头中的每一组由所述镜头阵列的行、列、或任意位置的镜头构成。

根据本发明的第二方面，还提供一种电子设备，包括：镜头阵列，所述镜头阵列包括多组镜头，每组镜头包括一个或多个镜头，并且所述多组镜头被设定有产生不同成像效果的不同第一参数；第一图像获取单元，其被配置为利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像；以及第二图像形成单元，其被配置为根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像。

本发明的上述第一方面的优点以及优选实施方式也同样适用于第二方面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。当然，以下描述的附图仅仅是本发明的示例性实施例。

图1示例性地示出了包含单个镜头的移动电话及其对应的单个镜头（左侧）、以及包含镜头阵列的移动电话及其对应的镜头阵列（右侧）；

图2示例性地示出了现有技术中利用镜头阵列形成的图像；

图3示出了根据本发明的第一实施例的图像形成方法的流程图；

图4示出了根据本发明的第一实施例的图像形成方法的一个示例所形成的第一图像；

图5示例性地示出了根据本发明的第一实施例的图像形成方法的一个示例所形成的对应于图4中所示出的第一图像的第二图像；以及

图6示意性地示出了根据本发明的第二实施例的电子设备的框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，基本上相同的步骤和元素用相同或相似的附图标记来表示，且对这些步骤和元素的重复说明将被省略。

在本发明的以下实施例中，电子设备是指任何具有镜头阵列的电子设备，其具体形式包括但不限于个人计算机、智能电视、平板电脑、移动电话、数码相机、个人数字助手、便携式计算机、游戏机等。电子设备的具体类型不构成对本发明的限定。

图1的右侧示例性地示出了作为本发明的电子设备的一个示例的包含镜头阵列的移动电话及其对应的镜头阵列。在该示例中，镜头阵列包括5行5列总共25个镜头。需要注意的是，这样的电子设备和镜头阵列只是示例。如上所述，电子设备可以是任何电子设备，只要其配备了用于拍摄图像的镜头阵列即可。镜头阵列中镜头的数量也不限于25个，而可以是任何数量，并且可以按照任意形状排列。

在本发明中，所述镜头阵列包括多组镜头，例如，在图1右侧所示的镜头阵列中，可以将每一行镜头作为一组镜头，也可以将每一列镜头作为一组镜头，从而该镜头阵列总共包括5组镜头。当然，镜头组的划分不一定按行或按列划分，而可以是将镜头阵列中任意位置的任意个镜头作为一组，即，所述多组镜头中的每一组可由所述镜头阵列的行、列、或任意位置的镜头构成。

每组镜头可以包括一个或多个镜头，例如，在图1右侧所示的镜头阵列中，如果将每一行镜头作为一组镜头，则每组镜头包括5个镜头。当然，每组镜头中也可仅具有一个镜头，如后面将说明的，可以由这一个镜头直接拍摄第一图像。此外，还需要说明的是，不同组镜头中所包含的镜头数可以不同，例如，可以第一组镜头包含1个镜头，而第二组镜头包含5个镜头，等等。

在本发明中，所述多组镜头被设定有产生不同成像效果的不同第一参数。这里，成像效果例如可以是成像放大率和视场大小（诸如从广角到长焦）、特定物距的物的成像清晰度、像的亮度、像的滤色效果，等等。对应于这些成像效果，镜头的第一参数可以是镜头的焦距、镜头的像距（镜头至成像元件的距离）、镜头的孔径、镜头的滤色参数，等等。具有不同焦距的镜头可以拍摄出具有不同放大率和不同视场大小的图像，例如长焦镜头拍摄出大放大率小视场的图像，广角镜头拍摄出小放大率大视场的图像。根据光学原理，对于特定的焦距和像距，能够准确合焦的物距是确定的。在照相系统中，通常先确定焦距以确定要拍摄的视场范围，然后通过调节像距，即调节镜头与成像元件（例如CCD）的成像面的距离来使要拍摄的特定物距的物合焦（该步骤通常也称为对焦）。因此，如果确定了焦距以及，则能清晰成像的物的距离（物距）被确定，换言之，如果镜头至成像元件的距离（像距）不同，则特定物距的物的成像清晰度也不同（合焦的程度不同），从而镜头的不同像距可以导致特定物距的物的成像清晰度不同。此外，镜头的孔径影响通光量，因而影响图像的亮度。镜头的滤色参数可以使特定颜色的光通过而滤除其它颜色的光，从而可以实现像的特定色彩效果，例如可以形成具有怀旧感觉的偏黄的图像。通过使不同组的镜头具有不同的第一参数，可以获得各种不同成像效果的第一图像。当然，这里所述的第一参数不限于以上情况，还可以包括任意其它能够形成不同成像效果的参数，但如图2中所示的仅是拍摄取景范围的不同部分的情况不属于本文所称的不同成像效果，因为在这种情况下，镜头的成像参数没有任何区别，仅是镜头的方向不同，因此成像效果也是相同的，这类似于在摄影中将相机的各个参数都调节为一样，而仅是将相机朝向不同的方向而已。此外，还需要说明的是，这里所述的“设定”可以指这些参数在出厂时就固定，也可以指能够在使用时进行设置（即可调节），这种设置可以是长期的设置，即长期多次使用同样的设置；也可以是在每次拍摄前临时进行设置，即该设置仅用于一次或很少的几次拍摄。总之，所述第一参数可以是固定的或可调节的，调节的手段可以采用现有技术中的各种技术，例如微机电（MEMS）技术。

图3示出了根据本发明的第一实施例的图像形成方法300的流程图。图像形成方法300应用于具有上述镜头阵列的电子设备，并使用上述各种配置。该图像形成方法300包括步骤S301和S302。在S301中，利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像。在该步骤中，每一组镜头都获得一个第一图像。例如，当一组镜头仅包含一个镜头时，可以直接将该一个镜头拍摄的原始图像作为第一图像，当然也可以将直接拍摄的原始图像进行某些图像处理后再作为第一图像，这里的图像处理可以是任意的已知图像处理，例如锐化、模糊化、增加/减小对比度，等等。此外，如果一组镜头包含多个镜头时，可以选择多个镜头中拍摄的原始图像中的一幅作为第一图像，或者将多个镜头拍摄的原始图像或其部分进行组合而形成第一图像。换言之，在每组镜头包括多个镜头的情况下，所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像的步骤S301包括利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像，以及分别从对应于每组镜头的所述多个初始图像中选择一个初始图像，作为对应于每组镜头的第一图像。或者，在每组镜头包括多个镜头的情况下，所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像的步骤S301包括利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像，以及根据预定组合条件，分别将对应于每组镜头的所述多个初始图像或其部分进行组合，以形成对应于每组镜头的第一图像。这里的预定组合条件可以是将一组镜头中各个镜头拍摄的一小部分取景范围的图像进行组合，如图2中一样；也可以是仅选择一部分镜头拍摄的图像进行组合，而丢弃一组中其它镜头拍摄的图像，或者从一组镜头中的全部或部分镜头拍摄的每个图像中选取一部分进行组合，即，上述表达“所述多个初始图像或其部分”中的“部分”既指所有图像中的一个或几个图像，也指单个图像的部分区域。需要说明的是，上述预定组合条件以及获得第一图像的方法并不限于上述实施方式，根据实际应用，本领域的技术人员可以想出各种实施方式，只要能利用一组镜头获得第一图像即可。通过步骤S301，利用具有不同第一参数的镜头组获得了多个具有不同成像效果的第一图像。

在获得了相应的多个第一图像后，根据实际应用的要求从该多个第一图像形成第二图像，即，在步骤S302中，根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像。这里的预定构图条件可以是实际应用中的构图要求，例如图像中既要有全面的背景又要有较大的目标对象（例如人像），或者图像中的特定对象需要模糊，或者图像中不同部分需要不同的色彩效果，等等。在明确了预定构图条件后，本领域的技术人员可以从所述多个第一图像中选择至少两个图像来形成第二图像，例如，步骤S302可以包括：从所述多个第一图像中的至少两个第一图像中分别选择最满足所述预定构图条件的图像区域，并将所选择的图像区域进行组合以形成所述第二图像。当然，本领域的技术人员可以理解，步骤S302的具体实施方式不限于上述步骤，其可以根据实际的构图条件选择合适的步骤，例如，可以将某个第一图像进行部分透明化后迭加到另一个第一图像上，等等。本发明的总体构思并不限定形成第二图像的具体方式，而只要能使用至少两幅第一图像形成第二图像即可。

下面参照图4和图5来示例性地说明根据本发明的第一实施例的图像形成方法。图4示出了根据本发明的第一实施例的图像形成方法的一个示例方法所形成的第一图像401-405；图5示例性地示出了根据本发明的第一实施例的图像形成方法的一个示例方法所形成的对应于图4中所示出的第一图像401-405的第二图像501。在该示例中，镜头阵列具有5组镜头，每组镜头可以包括一个或多个镜头，并且每组镜头的焦距不同，从而可以拍摄出不同放大率和不同视场大小的第一图像401-405。在该示例中，第一组镜头的焦距为10mm，第二组镜头的焦距为20mm，第三组镜头的焦距为30mm，第四组镜头的焦距为40mm，第五组镜头的焦距为50mm，从而，如图4所示，所形成的第一图像401-405的视场大小随着焦距的增大而减小，同时，目标对象（图中的人像）的大小随着焦距的增大而增大。这里，可以利用如上文描述的各种方法来获得第一图像，因此不再累述。在该示例中，预定构图条件为图像中既要有较全面的背景又要有较大的目标对象。在上述5个第一图像401-405中，图像401的背景最全面，而图像405的目标对象（图中的人像）最大，因此可以考虑将图像405中的人像部分选出并将其迭加在图像401上（其也可以认为是将图像405的一部分（人像部分）与图像401的一部分（背景部分）进行了组合）来形成第二图像，即，从所述多个第一图像401-405中的两幅第一图像401和402中分别选择最满足所述预定构图条件的图像区域（分别为人像部分和背景部分），并将所选择的图像区域进行组合以形成所述第二图像。当然，在实际中，可能并不需要背景最全面也不一定需要人像最大，而是需要合适的背景和合适的人像大小，这时可以考虑将其它图像进行组合，例如，将图像404的人像与图像402的背景进行组合以形成第二图像。图5是将图像404和402进行组合后形成的第二图像501。从图5中可以看出，第二图像501具有合适的背景和人像大小，形成了具有良好观感的图像。需要说明的是，在该示例中，仅利用了两幅第一图像，但根据不同的构图条件，同样可以利用三至五幅第一图像（即至少两个第一图像），例如，为了获得类似于哈哈镜的效果，可以从图像401-405中各自摘取某些部分互相组合。

图4和图5以具有不同焦距的镜头组为示例呈现了根据本发明的第一实施例的图像形成方法，但如上所述，本发明中的第一参数还可以是其它参数，上述预定构图条件也相应地可以是其它条件。例如，当第一参数是镜头的滤色参数、且预定构图条件为图像中的不同部分需要不同的色彩效果时，可以在通过具有不同滤色参数的镜头组获得的具有不同色彩效果的多个第一图像中选择相应的图像部分进行组合。例如，在图4的图像中，假设图像401具有偏蓝的色彩效果，图像402具有偏红的色彩效果，并且预定构图条件为希望图像中的人像具有偏红的色彩效果而背景具有偏蓝的色彩效果，则可以将图像402中的人像与图401的背景进行组合，从而形成满足预定构图条件的第二图像。

此外，在根据本发明的第一实施例的图像形成方法中，所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像可以包括利用所述多组镜头同时拍摄图像。在这种情况下，各组镜头拍摄的是同一时刻的对象，从而组合后的图像体现某一时间点的场景。当然，也可以利用所述多组镜头中的不同组镜头在不同时刻拍摄图像。在该情况下，不同组的镜头在不同时刻拍摄图像，因而组合后的第二图像有可能呈现某一时间段的拍摄对象的变化情况或其它特殊效果。

通过以上说明可以看出，利用本发明的第一实施例的图像形成方法可以充分利用镜头阵列的灵活性而形成满足用户的特定要求的图像。

下面参照图6对根据本发明的第二实施例的电子设备600进行说明。以下所描述的电子设备中的各个单元所执行的功能与以上实施例的操作处理方法相对应，关于操作处理方法所描述的各个方面同样适用于这里的电子设备，因此，不再对其详细说明。

图6示出了根据本发明的第二实施例的电子设备600的示意框图。如上所述，电子设备600是指任何具有镜头阵列的电子设备，其具体形式包括但不限于个人计算机、智能电视、平板电脑、移动电话、数码相机、个人数字助手、便携式计算机、游戏机等。电子设备600包括：镜头阵列601，所述镜头阵列包括多组镜头，每组镜头包括一个或多个镜头，并且所述多组镜头被设定有产生不同成像效果的不同第一参数；第一图像获取单元602，其被配置为利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像；以及第二图像形成单元603，其被配置为根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像。

本领域的技术人员可以理解，上述实施例的电子设备600的第一图像获取单元602和第二图像形成单元603可以是独立的单元，也可以是与其它单元一起形成的组合单元。并且，图6所示出的单元可以仅是电子设备600的部分单元，电子设备600还可能包括其它单元，例如中央处理单元、存储单元，等等。

优选地，所述第一参数为镜头的焦距、镜头的像距、镜头的孔径、镜头的滤色参数。

优选地，所述第二图像形成单元603被配置为：从所述多个第一图像中的至少两个第一图像中分别选择最满足所述预定构图条件的图像区域，并将所选择的图像区域进行组合以形成所述第二图像。

优选地，每组镜头包括多个镜头，并且所述第一图像获取单元602被配置为：利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像；以及分别从对应于每组镜头的所述多个初始图像中选择一个初始图像，作为对应于每组镜头的第一图像。

优选地，每组镜头包括多个镜头，并且所述第一图像获取单元602被配置为：利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像；以及根据预定组合条件，分别将对应于每组镜头的所述多个初始图像或其部分进行组合，以形成对应于每组镜头的第一图像。

优选地，所述第一图像获取单元602被配置为利用所述多组镜头同时拍摄图像。

优选地，所述第一图像获取单元602被配置为利用所述多组镜头中的不同组镜头在不同时刻拍摄图像。

优选地，所述第一参数是固定的或可调节的。

优选地，所述多组镜头中的每一组由所述镜头阵列的行、列、或任意位置的镜头构成。

通过本发明的第二实施例的电子设备可以充分利用镜头阵列的灵活性而形成满足用户的特定要求的图像。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。并且软件模块可以置于任意形式的计算机存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本领域技术人员应该理解，可依赖于设计需求和其它因素对本发明进行各种修改、组合、部分组合和替换，只要它们在所附权利要求或其等同的范围内。

Claims (6)

1.一种图像形成方法，应用于包括镜头阵列的电子设备中，其中所述镜头阵列包括多组镜头，每组镜头包括一个或多个镜头，并且所述多组镜头被设定有产生不同成像效果的不同第一参数，所述方法包括：

利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像，

其中，利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像，分别从对应于每组镜头的所述多个初始图像中选择一个初始图像作为对应于每组镜头的第一图像，

或根据预定组合条件，分别将对应于每组镜头的所述多个初始图像或其部分进行组合，以形成对应于每组镜头的第一图像，

其中，所述利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像包括利用所述多组镜头中的不同组镜头在不同时刻拍摄图像；以及

根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像，其中，根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像包括：将所述多个第一图像中的一第一图像进行部分透明化后迭加到另一第一图像上以形成所述第二图像；

其中，所述多组镜头中的不同组镜头在不同时刻拍摄图像，所述第二图像呈现某一时间段的拍摄对象的变化情况。

2.如权利要求1所述的图像形成方法，其中，所述第一参数为镜头的焦距、镜头的像距、镜头的孔径、镜头的滤色参数。

3.如权利要求1或2所述的图像形成方法，其中，所述第一参数是固定的或可调节的。

4.如权利要求1或2所述的图像形成方法，其中，所述多组镜头中的每一组由所述镜头阵列的行、列、或任意位置的镜头构成。

5.一种电子设备，包括：

镜头阵列，所述镜头阵列包括多组镜头，每组镜头包括一个或多个镜头，并且所述多组镜头被设定有产生不同成像效果的不同第一参数；

第一图像获取单元，其被配置为利用所述多组镜头获得相应的多个第一图像，其中，利用每组镜头中的多个镜头拍摄相应的多个初始图像，分别从对应于每组镜头的所述多个初始图像中选择一个初始图像作为对应于每组镜头的第一图像，或根据预定组合条件，分别将对应于每组镜头的所述多个初始图像或其部分进行组合，以形成对应于每组镜头的第一图像，其中，所述第一图像获取单元被配置为利用所述多组镜头中的不同组镜头在不同时刻拍摄图像；以及

第二图像形成单元，其被配置为根据预定构图条件使用所述多个第一图像中的至少两个形成第二图像，其中，所述第二图像形成单元被配置为将所述多个第一图像中的一第一图像进行部分透明化后迭加到另一第一图像上以形成所述第二图像；

其中，所述多组镜头中的不同组镜头在不同时刻拍摄图像，所述第二图像呈现某一时间段的拍摄对象的变化情况。

6.如权利要求5所述的电子设备，其中，所述第一参数为镜头的焦距、镜头的像距、镜头的孔径、镜头的滤色参数。