專利名稱：拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字圖像處理的方法，尤其涉及一種拍照時自動檢測 并去除紅眼的方法。
背景技術：
通常在光線較暗的情況下使用閃光燈拍攝照片時人眼會呈現(xiàn)紅色，這 被稱為"紅眼現(xiàn)象"。這是因為閃光燈發(fā)射出來的亮度很強的燈光在眼球 內部反射視網膜上的血管造成的。而且由于現(xiàn)在數(shù)碼照相機的小型化，閃 光燈和鏡頭的距離越來越小，這種問題日益嚴重。
現(xiàn)在已經有很多照相機具有了自動防紅眼的功能，主要分為兩種技 術， 一種利用預閃預防紅眼，另一種利用圖像處理消除紅眼。
中國發(fā)明專利申請公開說明書CN 1100814A(公告日1995年3月29 日)公開了一種使用預閃光讓瞳孔收縮，減少反射的紅光的裝置。但是利 用這種裝置只能在某種程度上減小紅眼的現(xiàn)象，不能完全的去除，而且由 于預閃光會使得人的面部表情不自然，兩次閃光也會消耗更多的電能，因 此實際應用效果并不是很理想。
中國發(fā)明專利申請公開說明書CN 1750017A(公告日2006年3月22 日)公開了一種使用后處理消除紅眼的方法，該方法通過對已經產生紅眼 的圖像使用人臉識別或者其他的目標檢測的方法定位紅眼區(qū)域，然后對紅 眼區(qū)域的顏色等信息進行調節(jié)以達到矯正的目的。但是這種方法也存在檢測速度比較慢，受噪聲影響比較大，而且準確度不高，在手持或移動設備 上很少有能達到實用的。
日本專利申請公開說明書JP， 2000-299812， A (公告日2000年10 月24日)，公開了一種照相設備，通過拍攝一張使用閃光燈的照片和一張 不使用閃光燈的照片，并根據其相互關系來提取紅眼部分的數(shù)據，然后對 其進行糾正。但是這種方法需要同時拍攝兩張相同場景的照片，增加了拍 攝延時，重復拍攝也帶來了較低的效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種簡單快速的拍照時自動檢測并 矯正紅眼的方法，從而可以在不改變現(xiàn)有數(shù)碼相機設備，不降低效率的情 況下拍攝出沒有紅眼的照片。
為解決以上技術問題，本發(fā)明的拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法， 使用預覽模式下的圖像信息與實際拍攝的圖像信息進行紅眼的自動檢測 和矯正，包括以下步驟
(1) 獲取按下快門時刻T;
(2) 獲取預覽圖像序列S中最接近按下快門時刻T的圖像，作為矯
正參考圖像P1;
(3) 獲取實際帶閃光燈拍攝的圖像，作為被矯正圖像P2;
(4) 使用矯正參考圖像Pl和被矯正圖像P2的信息進行紅眼檢測，
確定紅眼區(qū)域Rred^;
(5) 使用矯正參考圖像P1和被矯正圖像P2的信息，對檢測到的紅
眼區(qū)域Rredeye進行紅眼矯正。本發(fā)明的拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，所述的按下快門時刻T 為開始按下快門到開始暴光成像這個時間段中的任意一個時刻。矯正后的
圖像Pc。r^ted即為最終用戶得到的去除了紅眼的圖像。
因為本發(fā)明使用了預覽模式中的最接近拍攝時刻的圖像，因此不需要 對一個場景拍攝兩次以獲得兩張照片，避免了重復拍攝；另外本發(fā)明不需 要增加任何額外的設備，只要拍攝設備具有預覽功能就可以實現(xiàn)，實施非
常方便;本發(fā)明還可以根據預覽圖像和實際拍攝的圖像的相關信息獲得紅 眼范圍并矯正，不需要人臉識別等一系列復雜度很高的區(qū)域檢測算法，提 高了效率。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖l是本發(fā)明的工作流程圖2是本發(fā)明的一個實施例；
圖3是采用本發(fā)明進行紅眼檢測的一個實施例；
圖4是采用本發(fā)明進行紅眼矯正的一個實施例。
具體實施例方式
本發(fā)明是基于預覽圖像信息與拍攝到的實際圖像的信息進行紅眼檢 測和矯正的。具體的實現(xiàn)流程如圖l所示，詳細的描述如下
首先獲取按下快門時刻T，即從開始按下快門到開始暴光成像這個時 間段中的任意一個時刻。
接著根據獲得的按下快門時刻T，獲取預覽圖像序列S中最接近按下 快門時刻T的圖像，作為矯正參考圖像P1，并將其存儲在一個臨時的存儲單元。
然后使用拍攝單元獲取實際帶閃光燈拍攝的圖像，作為被矯正圖像
P2，并將其存儲在一個臨時的存儲單元。
再使用存儲在臨時單元的矯正參考圖像P1和被校正圖像P2的相關信
息檢測紅眼區(qū)域Rredeyeo
最后對檢測出來的紅眼區(qū)域Rredeye利用矯正參考圖像Pl和被矯正圖
像P2的相關信息進行矯正，并存儲矯正后的圖像P。，^d作為最終用戶得
到的圖像。
下面用圖2所示的實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
首先在一塊緩沖區(qū)存儲預覽圖像序列s，此緩沖區(qū)大小應至少能存放
一幀以上圖像，當緩沖區(qū)發(fā)生溢出時，按照先入先出的原則解決，即最先 存入的圖像被移出以釋放空間來存放新的圖像。接著獲取按下快門時刻 T，按下快門時刻T是從開始按下快門到開始暴光成像這個時間段中的任
意時刻，也可以是快門按下1/2、 1/3、或l/4的時刻(圖2所示的實施 例采用快門按下1/2的時刻作為快門按下的時刻T)，檢測快門是否按下 了1/2，如果沒有，則繼續(xù)進行預覽；如果快門已經按下1/2，預覽被停 止，同時記錄當前時刻為按下快門時刻T。然后在預覽圖像序列S中尋找 最接近按下快門時刻T的圖像作為矯正參考圖像，并存儲為Pl (通?？?以取最后一張預覽圖像)。再等待快門完全按下，若此時釋放快門按鈕， 則退出拍攝模式，恢復預覽模式，若快門完全按下，則開始拍攝實際帶閃 光燈的圖像作為被矯正圖像，并存儲為P2。最后讀取矯正參考圖像P1和 被矯正圖像P2，根據兩張圖像的相關信息檢測紅眼區(qū)域R^^。如果沒有檢測到紅眼則將P2存儲為用戶最終得到的圖片，否則對檢測到的圖像進行紅眼矯正處理，并將矯正后的圖像P^^。ted存儲為用戶最終得到的圖片。 如圖3是采用本發(fā)明進行紅眼檢測的一個實施例。首先輸入矯正參考圖像P1和被矯正圖像P2，判斷兩幅圖像是否需要配 準，如果需要，則配準圖像，并獲得配準后的新的矯正參考圖像P1和被矯 正圖像P2，如果不需要配準，則直接進入下一步。接著計算矯正參考圖像P1和被矯正圖像P2的各像素紅色成分的比例并分別得到紅色成分比例圖PUd和P2red。然后對得到的紅色成分比例圖Plred和P2red求差值，獲得差值圖像Pdiff。 再對差值圖像Pdiff和紅色成分比例圖P2red進行掃描，對于任意的U(i， j)E差值圖像Pdiff， V(i， j)E紅色成分比例圖P2red，如果當i^， j二b時，滿足如下條件①u(a，b)〉給定的差值的域值M，本實施例M值采用的是0.07，② v(a，b)〉給定的紅色比例成分的域值N，本實施例N值采用的是0.4，則像素 (a，b)被標記為紅眼像素，掃描完畢后，將紅眼像素組合為不同的封閉區(qū)域 R(i)，即為候選紅眼區(qū)域。最后對每一個候選紅眼區(qū)域R(i)進行判斷，判斷條件如下①候選紅眼 區(qū)域R(a)的面積Rs 〉給定的面積的S—min，本實施例S一min的值采用的是6; ②R(a)的周長/R(a)的面積e(r—min，r—max)區(qū)間，本實施例中，因為R(a) 近似為圓形，r—min采用的值是0.7， r—max采用的值是l. 3,所以判斷公式 記為PV(RsX4:i) E(0.7，L3)。如果當i二a時，滿足上述條件，區(qū)域R(a) 就被記錄為紅眼區(qū)域Rre一(i)，否則將其排除，直到所有的R(i)判斷完畢， 結束紅眼檢測過程。另外采用本發(fā)明進行紅眼監(jiān)測也可以將圖像轉換到其他的顏色空間YUV (表示色彩信息的一種方法，PAL彩色電視制的彩色分量格式，Y代表 亮度，U、 V代表兩個色差)或者CIELAB (國際照明協(xié)會根據人眼視覺的 特性，把光線波長轉換為亮度和色相的一套描述色彩數(shù)據，其中L描述色 彩的亮度，A描述色彩的范圍從綠色到紅色，B描述色彩的范圍從藍色到 皇色)后再進行紅眼檢測處理如圖4是采用本發(fā)明進行紅眼矯正的一個實施例。首先計算矯正參考圖像Pl中坐標X，yE紅眼區(qū)域Rre—(i)的像素RGB (x， y)的紅綠藍三色分量各自的比例r—red (x， y) ， r—green (x， y)， r—blue (x， y)。然后計算被矯正圖像P2中坐標x， yE紅眼區(qū)域R—ye(i)的像素RGB(x， y) 的亮度信息I(x，y)。再根據相應的矯正公式計算矯正后的紅眼區(qū)域Rredeye的三原色的值，矯<formula>formula see original document page 9</formula>最后使用矯正值R。 Ge、 Be代替對應的被矯正圖像P2中的紅眼區(qū)域Rredeye 的像素值，結束紅眼矯正過程。
權利要求
1、一種拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，其特征在于，使用預覽模式下的圖像的信息與實際拍攝的圖像的信息進行紅眼的自動檢測和矯正，包括如下的步驟(1)獲取按下快門時刻；(2)獲取預覽圖像序列中最接近按下快門時刻的圖像，作為矯正參考圖像；(3)獲取實際帶閃光燈拍攝的圖像，作為被矯正圖像；(4)使用矯正參考圖像和被矯正圖像的信息進行紅眼檢測，確定紅眼區(qū)域；(5)使用矯正參考圖像和被矯正圖像的信息，對檢測到的紅眼區(qū)域進行紅眼矯正。
2、 如權利要求1所述的拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，其特征 在于，步驟(1)所述的按下快門時刻，是從開始按下快門到開始暴光成 像這個時間段中的任意時刻。
3、 如權利要求1所述的拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，其特征 在于，步驟(1)所述的按下快門時刻是快門按下1/2，或者1/3，或者 1/4的時刻。
4、 如權利要求1所述的拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，其特征 在于，步驟(4)中所述的紅眼檢測，包括如下步驟(1)判斷矯正參考圖像和被矯正圖像是否需要配準，需要時對矯正 參考圖像和被矯正圖像進行配準；(2) 計算出矯正參考圖像和被矯正圖像中的有效反映紅色成分信息 的值，并分別得到矯正參考圖像和被矯正圖像的紅色成分比例圖；(3) 對矯正參考圖像的紅色成分比例圖和被矯正圖像的紅色成分比 例圖進行差值處理，獲得差值圖像；(4) 利用被矯正圖像的紅色成分比例圖和差值圖像，確定候選紅眼區(qū)域；(5) 進一步篩選候選紅眼區(qū)域并確定最終的紅眼區(qū)域。
5、 如權利要求1所述的拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，其特征 在于，步驟(4)中，所述的紅眼檢測是先將圖像進行轉換到其他的顏色 空間YUV或者CIELAB的處理，再進行紅眼檢測處理，所述的矯正參考圖 像和被矯正圖像的信息包含圖像的原始信息，和進行處理后生成的圖像的"(曰息。
6、 如權利要求1所述的拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，其特征在于，步驟(5)中所述的紅眼矯正，包括如下步驟(1) 計算矯正參考圖像的紅眼區(qū)域范圍內的像素的顏色比例值；(2) 計算被矯正圖像的紅眼區(qū)域范圍內的像素的亮度；(3) 計算被矯正圖像的紅眼區(qū)域范圍內的像素的矯正值；(4) 將被矯正圖像的紅眼區(qū)域范圍內的像素用其對應的矯正值替換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種拍照時自動檢測并矯正紅眼的方法，該方法通過利用當前數(shù)碼相機都具備的預覽(Preview)的功能，在需要使用閃光燈拍攝照片時，根據按下快門時刻讀取并存儲預覽圖像序列中最接近按下快門時刻的圖像，然后使用該圖像與實際拍攝的圖像的各種相關信息(比如色度信息)對紅眼區(qū)域進行檢測，再對檢測出來的紅眼區(qū)域進行矯正處理，將矯正過的圖像作為最終的圖像存儲在拍攝設備的存儲器。從而在正常的單次暴光拍攝過程中快速準確的對紅眼進行了去除，獲取了無紅眼的圖像數(shù)據。
文檔編號G06T5/00GK101309342SQ200710040778
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權日2007年5月17日
發(fā)明者林福輝, 翼 王 申請人:展訊通信(上海)有限公司