基于光照感知的人物攝影輔助系統(tǒng)研究.pdf

1、攝影是光的藝術(shù)。如何用光直接影響到攝影的質(zhì)量。有經(jīng)驗(yàn)的攝影師通過曝光三角調(diào)節(jié)相機(jī)的曝光參數(shù)，控制進(jìn)入相機(jī)的曝光量和曝光時(shí)長，從而拍攝出震撼人心的作品?，F(xiàn)代復(fù)雜的數(shù)碼相機(jī)和專業(yè)的單反相機(jī)給有經(jīng)驗(yàn)的用戶提供了豐富的可控操作，同時(shí)給沒有經(jīng)驗(yàn)的普通用戶提供了不同的拍攝模式可供選擇，大大降低了普通用戶拍攝的難度。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，便攜式設(shè)備得到普及，普通用戶使用移動設(shè)備進(jìn)行人物拍攝的場景越來越多。然而移動設(shè)備的嵌入式相機(jī)不具備專業(yè)相機(jī)對于場景的

2、分析能力和豐富可調(diào)的曝光參數(shù)對曝光進(jìn)行把控，造成很多情況下用戶使用嵌入式相機(jī)很難拍攝出理想的照片。
　　本文在對現(xiàn)有的解決方案進(jìn)行廣泛而充分地調(diào)研基礎(chǔ)上，專門針對普通用戶在拍攝人物照的實(shí)際情況中遇到的問題，提出了移動設(shè)備上的人物攝影輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心是對于場景的分類算法和不同場景下的光照感知算法。論文首先研究了現(xiàn)有的場景分析算法。場景分析是指在攝影的過程當(dāng)中實(shí)時(shí)對當(dāng)前場景下的環(huán)境光照進(jìn)行分析，以達(dá)到追蹤光源位置、確定環(huán)境光強(qiáng)度

3、等目的?；谏鲜龇治觯撐奶岢隽藢⒌湫蛨鼍澳Ｊ絼澐譃轫樄饽Ｊ胶鸵咕澳Ｊ降母拍畈⒔榻B了相應(yīng)的分析方法。緊接著論文專門針對兩種拍照模式，提出了順光模式下人物攝影的光照感知算法和夜景模式下的光照感知算法。由于該算法建立在對光源和環(huán)境光進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，顧稱之為光照感知算法。
　　在順光模式下，論文提出了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光源追蹤和環(huán)境光定量檢測算法，利用光源在被攝者面部投射的光照特性建立光源和面部光照之間的關(guān)系，從而追蹤到光源。順光模式下的

4、光照感知算法以光源投射到被攝者面部的光照場景建立模型，經(jīng)過多輪實(shí)驗(yàn)，建立訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集。在該算法的論述中，論文介紹了一種全新的特征提取方式。利用該特征，可以建立核心算法中定義的光照圖的定量表達(dá)矩陣。論文中用到的機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以根據(jù)訓(xùn)練樣本集對目標(biāo)光照圖進(jìn)行分類，從而根據(jù)輸入的人物面部光照圖，唯一確定光源位置。
　　論文還介紹了第二種解決夜景模式下人物攝影中出現(xiàn)的問題的光照感知算法。該算法先通過理想實(shí)驗(yàn)假設(shè)，得出了拍攝位置和面部光照