星空場景的手機(jī)拍攝方法.pdf

1、智能手機(jī)在日常生活中的使用已經(jīng)相當(dāng)普遍，一些高端智能手機(jī)的相機(jī)像素也已經(jīng)達(dá)到甚至超過了數(shù)碼相機(jī)的像素。隨著軟件智能化和硬件微型化水平的不斷發(fā)展，人們對智能手機(jī)拍照功能的要求也日益提高。在這種情況下，特殊場景如星空、閃電和煙花等場景的拍照模式成為了眾廠商在智能手機(jī)攝像上研究的重點(diǎn)方向，也是競爭相當(dāng)激烈的一個新興的發(fā)展領(lǐng)域。傳統(tǒng)的星空拍攝采用單次長曝光法，但是受到電池電量和熱噪的影響，已經(jīng)逐步被疊加法取代，該方法采用較高的感光度，較大的光圈

2、，較長的曝光時(shí)間，連續(xù)拍攝多張照片，然后用后處理算法進(jìn)行疊加合成絢麗的星空。因此，如何克服高感光度帶來的噪聲，較長曝光時(shí)間引入的模糊，達(dá)到完美的多幀合成效果都是手機(jī)拍攝星空所面臨的問題。
　　本文根據(jù)現(xiàn)今的手機(jī)對焦策略，采用基于圖像的自動對焦方法，利用拉普拉斯算子作為評價(jià)函數(shù)，極點(diǎn)搜索法作為搜索策略進(jìn)行自動對焦。在拍照過程中，針對相機(jī)和星空場景的相對運(yùn)動而導(dǎo)致的圖像模糊問題，采用了一種新的針對星空圖像的運(yùn)動模糊復(fù)原算法。首先采用一

3、種改進(jìn)的細(xì)化算法得到星空圖像的星點(diǎn)運(yùn)動軌跡，從而提取出星空運(yùn)動模糊圖像的模糊核，然后基于Richardson-Lucy的復(fù)原算法對模糊圖像進(jìn)行復(fù)原。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文采用的利用細(xì)化算法得到模糊核的方法復(fù)雜度低，耗時(shí)少且準(zhǔn)確性高，對于星空圖像的運(yùn)動模糊具有很好的復(fù)原效果。光照不足的條件下，針對開啟高感光度引入的高感光度噪聲問題，本文采用基于均值加速的快速中值濾波對星空圖像進(jìn)行去噪，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種方法不僅時(shí)間復(fù)雜度低，還能有效的去除星空圖

4、像中的高感光度噪聲。為了能夠捕捉到不同狀態(tài)下，如亮暗不同、閃爍變化的星點(diǎn)，采用基于特征點(diǎn)的方法對星空圖像進(jìn)行了圖像配準(zhǔn)，在星空圖像配準(zhǔn)的前提下，根據(jù)星點(diǎn)的特點(diǎn)，利用像素值取大的融合方法對星空場景模擬圖像進(jìn)行多幀融合。該方法復(fù)雜度較低且效果較好，最終高效的獲得了完美的多幀融合后星空圖像。針對手機(jī)在星空場景拍攝中出現(xiàn)的問題，旨在提出一種合理的解決方案，并在實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)現(xiàn)相關(guān)算法。對于自動對焦、手機(jī)抖動導(dǎo)致的運(yùn)動模糊復(fù)原、星空圖像高感光度去噪