CN107426506B - 一种天体拍摄的方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的一种天体拍摄的方法及终端，该方法包括：终端拍摄一帧天体图像；根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等；根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值；利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。如此，通过使用在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值替换天体图像中对应位置的亮度值，来减小拍摄时间，在保证天体拍摄质量的同时，实现对天体的快速拍摄。
Description
技术领域
本发明涉及拍摄技术领域，尤其涉及一种天体拍摄的方法及终端。
背景技术
在目前的摄影技术领域中，利用具有拍摄功能的终端拍摄特定天体时(如拍摄银河)，由于受到天体亮度的限制，拍摄时需要进行长时间的曝光或图像叠加处理，拍摄过程中受地球自转的影响，摄像头获取的银河角度一直在旋转，因此需要引入赤道仪，又称追星仪，用于辅助拍摄，在地球自转的同时，使摄像头始终对准需要拍摄的天体，保持角度不变，最终获得一幅感光良好，角度一致的照片。考虑到终端中配置赤道仪的成本较高，现有的技术中也出现了一种无须赤道仪即可实现天体拍摄的方法和终端，但终端中无论是否配置赤道仪，均存在拍摄天体时等待时间较长的问题，一般情况下对星空的拍摄需要的曝光时间从几秒到几个小时不等，拍摄时间越久受到的干扰因素越多，越有可能导致拍摄失败，对于普通摄影爱好者来说就更加难以捕捉到满天繁星的场景。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种天体拍摄的方法及终端，在保证天体拍摄质量的同时，实现对天体的快速拍摄。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种天体拍摄的方法，包括：
终端拍摄一帧天体图像；
根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等；
根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值；
利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。
优选地，所述当前拍摄参数包括：所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和所述终端当前姿势信息；
所述姿势信息包括：所述终端当前的仰角和方位角。
优选地，所述根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等包括：
根据所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和当前姿势信息，在天体数据库中确定所述终端所能拍摄到的所有天体，并确定所有天体的星等。
优选地，所述天体图像中包含至少一个可视天体；所述可视天体在所述天体图像中的亮度值大于预设的亮度阈值；
所述根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值，包括：
获取所述天体图像中至少一个可视天体的亮度值；
根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。
优选地，所述根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值，包括：
根据获得的至少一个可视天体的亮度值和所述终端当前的曝光参数，计算在预设的曝光时间后可视天体的亮度值；
根据在预设的曝光时间后可视天体的亮度值和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，其他天体对应的亮度值；所述其他天体包括：在确定的所有天体中除去获得的至少一个可视天体后的剩余天体。
本发明实施例中还提供了一种终端，所述终端包括：拍摄模块、确定模块、计算模块和处理模块，其中，
拍摄模块，用于拍摄一帧天体图像；
确定模块，用于根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等；
计算模块，用于根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值；
处理模块，用于利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。
优选地，所述当前拍摄参数包括：所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和所述终端当前姿势信息；所述姿势信息包括：所述终端当前的仰角和方位角。
优选地，所述确定模块，具体用于根据所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和当前姿势信息，在天体数据库中确定所述终端所能拍摄到的所有天体，并确定所有天体的星等。
优选地，所述天体图像中包含至少一个可视天体；所述可视天体在所述天体图像中的亮度值大于预设的亮度阈值；
所述计算模块，还用于获取所述天体图像中至少一个可视天体的亮度值；
相应的，所述计算模块，具体用于根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。
优选地，所述计算模块，具体用于根据获得的至少一个可视天体的亮度值和所述终端当前的曝光参数，计算在预设的曝光时间后可视天体的亮度值；根据在预设的曝光时间后可视天体的亮度值和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，其他天体对应的亮度值；所述其他天体包括：在确定的所有天体中除去获得的至少一个可视天体后的剩余天体。
本发明实施例提供的一种天体拍摄的方法及终端中，终端拍摄一帧天体图像；根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等；根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值；利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。如此，通过使用在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值替换天体图像中对应位置的亮度值，来减小拍摄时间，在保证天体拍摄质量的同时，实现对天体的快速拍摄。
附图说明
图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图；
图2为如图1所示的移动终端的无线通信系统示意图；
图3为本发明天体拍摄的方法的第一实施例的流程图；
图4为本发明实施例中终端拍摄的天体图像的第一示意图；
图5为本发明实施例中获得的最终天体图像的示意图；
图6为本发明天体拍摄的方法的第二实施例的流程图；
图7为本发明实施例中终端拍摄天体时的示意图；
图8为本发明实施例中终端拍摄的天体图像的第二示意图；
图9为本发明第二实施例涉及的终端交互图；
图10为本发明实施例天体拍摄的终端的第一组成结构示意图；
图11为本发明实施例天体拍摄的终端的第二组成结构示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明实施例中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图。
移动终端100可以包括无线通信单元110、音频/视频(A/V)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113和位置信息模块115中的至少一个。
广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且，广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供，并且在该情况下，广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在，例如，其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播系统接收信号广播。特别地，广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H)，前向链路媒体(MediaFLO@)的数据广播系统、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播系统接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播系统以及上述数字广播系统。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。
移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。
无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括无线局域网(WLAN)(Wi-Fi)、无线宽带(Wibro)、全球微波互联接入(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA)等等。
位置信息模块115是用于检查或获取移动终端的位置信息的模块。位置信息模块的典型示例是全球定位系统(GPS)。根据当前的技术，作为GPS的位置信息模块115计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法，从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前，用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外，GPS模块115能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。
A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机121。
用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。
感测单元140检测移动终端100的当前状态，(例如，移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即，触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等，并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如，当移动终端100实施为滑动型移动电话时，感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外，感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。
接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为“识别装置”)可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。
另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。
显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(User's Interface，UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。
同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为透明有机发光二极管(TOLED)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。
音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外，警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如，警报单元153可以以振动的形式提供输出，当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incoming communication)时，警报单元153可以提供触觉输出(即，振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出，即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时，用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。
存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储已经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。
存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。
控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块181，多媒体模块181可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。
电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。
这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
至此，已经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。
如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。
现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信系统。
这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。
参考图2，CDMA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干已知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如E1/T1、ATM，IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的系统可以包括多个BSC275。
每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz,5MHz等等)。
分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语“基站”可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为“蜂窝站”。或者，特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。
如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中，示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。
在图2中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。
作为无线通信系统的一个典型操作，BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280，其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC280形成接口，MSC与BSC275形成接口，并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。
基于上述移动终端硬件结构以及通信系统，提出本发明各个实施例。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
第一实施例
本发明第一实施例提出了一种天体拍摄的方法，可以应用于具有拍摄功能的终端中。
这里，上述记载的终端可以是具有显示屏的固定终端，也可以是具有显示屏的移动终端。
上述记载的固定终端可以是计算机等，上述记载的移动终端包括但不限于移动电话、笔记本电脑、相机、PDA、PAD、PMP、导航装置等等。所述终端可以连接至互联网，其中，所述连接的方式可以是通过运营商提供的移动互联网络进行连接，还可以是通过接入无线接入点来进行网络连接。
这里，移动终端如果具有操作系统，该操作系统可以为UNIX、Linux、Windows、安卓(Android)、Windows Phone等等。
需要说明的是，对终端上的显示屏的种类、形状、大小等不进行限制，示例性的，终端上的显示屏可以是液晶显示屏等。
图3为本发明天体拍摄的方法的第一实施例的流程图，如图3所示，该方法包括：
步骤301：终端拍摄一帧天体图像。
步骤302：根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等。
可选的，当前拍摄参数可以包括：所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和所述终端当前姿势信息；所述姿势信息包括：所述终端当前的仰角和方位角。
这里，终端当前所处地理位置的地方恒星时，是根据当日的世界0h的格林尼治地方恒星时、当前标准时、终端所处地理位置的经度信息和终端所处地理位置所属的时区相对于0时区的时差获得。
具体的，通过公式s＝So+(M-Nh+λ)+(M-Nh)×μ，计算得到终端当前所处地理位置的地方恒星时；其中，
s为所述地方恒星时；So为当日世界时零时的格林尼治地方恒星时；M为所述当前标准时，即终端所处地理位置所属的时区的时间；λ为所述终端所处地理位置的经度信息；Nh为所述终端所处地理位置所属的时区相对于0时区的时差；μ为换算系数。
需要说明的是，当日世界时零时的格林尼治地方恒星时So可以通过查找天文年历得到；M和Nh均根据终端所属的时区直接获得；换算系数μ的取值为μ＝1/365.2422。
示例性的，己知当前标准时即北京时间M＝19h35m；查天文年历可知3月31日世界时零时的格林尼治地方恒星时So＝2h33m52s；南京的经度信息λ＝7h55m04s；南京所属的时区相对于0时区的时差Nh＝8h，换算系数μ＝1/365.2422，通过公式s＝So+(M-Nh+λ)+(M-Nh)×μ，可以计算出南京此时的地方恒星时s＝8h05m50s。
在实际实施时，终端的姿势信息(即终端当前的仰角和方位角)，可以通过指南针、陀螺仪及重力传感器至少一种器件来获取。
本步骤中一种可选的实现方式是，根据终端当前所处地理位置的地方恒星时和当前姿势信息，在天体数据库中确定终端所能拍摄到的所有天体，并确定所有天体的星等。
天体数据库中包含：在地球上每一个地区所能观察到的所有天体信息，天体信息至少包括天体的位置信息和天体的星等。
需要说明的是，天文学上规定，星的明暗一律用星等来表示，星等数越小，说明星越亮，星等数每相差1星的亮度大约相差2.512倍。1等星的亮度恰好是6等星的100倍。每相差0.1星等的亮度大约相差1.0965倍。天空中有一等星21颗，二等星有46颗，三等星134颗，四等星共458颗，五等星有1476颗，六等星共4840颗，共计6974颗。更亮的为0等以至负的星等。例如，太阳是－26.7等，满月的亮度是－12.6等，金星最亮时可达－4.4等。我们把肉眼能够看到的最暗的星设定是6等星(6m星)。天空中亮度在6等以上(即星等数小于6)也就是可以看到的星有6000多颗。当然，同一时刻我们只能看到半个天球上的星星，即3000多颗。而当今世界上最大的天文望远镜能看到暗至24m的天体，而哈勃望远镜能拍摄得到的最暗星等达30m。
可以理解的是，受到拍摄参数和天体自身亮度等因素的制约，在终端当前拍摄的一帧天体图像中，肉眼所能识别的天体有限，还有更多的天体无法显示在图像中。本发明实施例中，将天体图像中肉眼所能识别的天体(即天体图像中亮度值大于或者等于预设的亮度阈值的天体)称为可视天体，将肉眼无法识别的天体(即天体图像中亮度值小于预设的亮度阈值的天体)称为隐藏天体，天体图像中包括N个可视天体和M个隐藏天体，N和M均取正整数。
图4为本发明实施例中终端拍摄的天体图像的第一示意图，如图4所示，终端拍摄的一帧天体图像中包含肉眼所能识别的可视天体和肉眼无法识别的隐藏天体，其中，可视天体包括：可视天体1、可视天体2和可视天体3，隐藏天体包括：隐藏天体1至隐藏天体M。在计算天体的亮度值时选取其中一个天体的亮度值作为基准可视天体，或者在选取一个基准可视天体后，再选取至少一个其他可视天体用于修正计算结果。
步骤303：根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。
这里，每一个天体对应的亮度值包括：N个可视天体的亮度值和M个隐藏天体的亮度值。
在实际实施时，天体图像中包含至少一个可视天体；在计算预设的曝光时间后天体的亮度值之前，需要获取天体图像中至少一个可视天体的亮度值。
可选的，根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。曝光时间可以由终端自动设定，也可以由用户手动设定，曝光时间可以是1分钟、2分钟、10分钟、30分钟或1小时等。
具体的实施方式可以包括：根据获得的至少一个可视天体的亮度值和终端当前的曝光参数，计算在预设的曝光时间后可视天体的亮度值；
根据在预设的曝光时间后可视天体的亮度值和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，其他天体对应的亮度值；所述其他天体包括：在确定的所有天体中除去获得的至少一个可视天体后的剩余天体。
可选的，根据在预设的曝光时间后可视天体的亮度值和所有天体的星等，通过公式m2-m1＝-2.5lg(E2/E1)，计算得到每一个天体对应的亮度值；m2为所述可视天体的星等；E2为所述可视天体在预设的曝光时间后的亮度值；m1为待计算天体的星等；E1为待计算天体的亮度值。
上述计算公式还可以转化为：
当选取可视天体1作为基准可视天体时，计算在预设的曝光时间后，可视天体2、可视天体1以及隐藏天体1至M的亮度值。
步骤304：利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。
需要说明的是，在预设的曝光时间后，有Q个隐藏天体的亮度值大于或者等于亮度阈值，Q小于或者等于M。利用计算得到的这Q个隐藏天体的亮度值替换天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。
可以理解的是，在预设的曝光时间后并不是所有的隐藏天体都可以被肉眼所识别，即得到的天体的亮度值仍存在小于亮度阈值的隐藏天体，那些亮度值小于亮度阈值的隐藏天体在替换过程中可以忽略不处理。
图5为本发明实施例中获得的最终天体图像的示意图，如图5所示，假设在预设的曝光时间后，得到的隐藏天体1至6的亮度值大于或者等于亮度阈值，将得到的隐藏天体1至6的亮度值替换对应位置的亮度值，使原本看不到的隐藏天体1至6显示在最终天体图像中，实现了采用较短的曝光时间获得与较长曝光时间相同效果的天体图像，减少了拍摄时间。
为了能更加体现本发明的目的，在本发明第一实施例的基础上，对上述方案进行进一步的举例说明。
第二实施例
图6为本发明天体拍摄的方法的第二实施例的流程图，如图6所示，该流程包括：
步骤601：针对当前的拍摄场景设置终端的曝光参数和终端的姿势。
上述曝光参数可以包括快门速度、光圈大小、感光度。例如：在南京拍摄银河时，曝光参数设置为光圈F4.0，快门速度2秒，感光度ISO400。
终端的姿势包括：当前的仰角和方位角。
步骤602：终端拍摄一帧天体图像。
这里，拍摄的一帧天体图像中包含至少一个可视天体。
进一步的，终端可以对拍摄一帧天体图像中非零输出的像素点进行降噪处理，来识别天体图像中的可视天体。
步骤603：获得终端当前所处地理位置的地方恒星时，以及终端当前的仰角和方位角。
终端当前所处地理位置的地方恒星时，是根据当日的世界0h的格林尼治地方恒星时、当前标准时、终端所处地理位置的经度信息和终端所处地理位置所属的时区相对于0时区的时差获得。如：南京的地方恒星时s＝8h05m50s。
终端通过指南针、陀螺仪及重力传感器至少一种器件来获取当前的仰角和方位角。
步骤604：根据终端当前所处地理位置的地方恒星时、当前的仰角和方位角，在天体数据库中确定终端所能拍摄到的所有天体。
根据终端当前所处地理位置的地方恒星时和当前姿势信息，在天体数据库上作投影线进行对比，终端所能拍摄到的所有天体，即确定天体图像中包含的N个可视天体和M个隐藏天体。
图7为本发明实施例中终端拍摄天体时的示意图，如图7(a)所示，首先根据终端当前所处地理位置的地方恒星时，在天体数据库中确定终端当前位置处所有能拍摄到的天体，这里，当前位置所能拍摄的角度范围是0度到360度，因此还需要根据终端的姿势信息来确定终端拍摄的范围。图7(b)中给出了通过终端的仰角和方位角可进一步确定终端所能拍摄到的所有天体，这里，仰角θa是指视线在水平线以上时，在视线所在的垂直平面内，视线与水平线所成的角度；方位角θe又称地平经度，是指从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角，如：仰角为45°，方位角为30°。图7(c)中是根据终端当前所处地理位置的地方恒星时、当前的仰角和方位角，在天体数据库上作投影线进行对比，确定当前终端所能拍摄到的所有天体，包括N个可视天体和M个隐藏天体。
步骤605：获得所有天体对应的星等。
可选的，在天体数据库中查询N个可视天体和M个隐藏天体对应的星等。
步骤606：在天体图像中选取一个可视天体作为基准可视天体。
本步骤中，选取基准可视天体的依据可以是，在天体图像中选取亮度值最大的可视天体作为基准可视天体，或者选取1等星作为基准可视天体。
步骤607：根据终端的曝光参数，计算在预设的曝光时间后基准可视天体的亮度值。
可选的，在预设的曝光时间后基准可视天体的亮度值Etn可以通过公式Etn＝E×(tn/t)得到，E为当前拍摄的天体图像中可视天体的亮度值，tn为预设的曝光时间，t为终端设置的快门速度。
示例性的，在选取亮度值最大的可视天体1作为基准可视天体后，读取可视天体1在天体图像中的亮度值，可视天体1在当前天体图像中的亮度值为20，由于当前的快门速度为2秒，因此在10秒曝光时间后，可视天体1的亮度值100。
步骤608：计算在预设的曝光时间后其他天体的亮度值。
可选的，天体图像中除了基准可视天体以外，剩余天体的亮度值均通过公式m2-m1＝-2.5lgE2/E1得到。
另一种可选的方法是，天体图像中除了基准可视天体以外的剩余可视天体，在预设的曝光时间的亮度值通过公式Etn＝E×(tn/t)得到，隐藏天体的亮度值均通过公式m2-m1＝-2.5lg(E2/E1)得到。
在实际实施时，如果在预设的曝光时间后，计算得到的天体的亮度值大于终端能显示的最大亮度值，则可以将天体的亮度值设定为最佳亮度值。可选的，最佳亮度值可以是终端能显示的最大亮度值，或者是适合不同天体显示的亮度值等。
步骤609：获取在预设的曝光时间后亮度值大于或者等于亮度阈值的天体。
步骤610：利用获取的天体的亮度值替换天体图像中对应位置的亮度值，获得最终的天体图像。
在预设的曝光时间后存在亮度值大于或者等于亮度阈值的隐藏天体时，用这些隐藏天体的亮度值替换天体图像中对应位置的亮度值，使这些隐藏天体显示在天体图像中。
图8为本发明实施例中终端拍摄的天体图像的第二示意图，图8(a)为终端的快门速度设置为1秒时，终端最初拍摄的一帧天体图像，图中肉眼所能识别的天体只有三个；图8(b)为曝光时间设置成1分钟时，获得的天体图像；图8(c)为曝光时间设置成10分钟时，获得的天体图像；图8(d)为曝光时间设置成1小时时，获得的天体图像。从图中可以看出当曝光时间越长，就有越多的隐藏天体在天体图像中显示出来被肉眼识别，获得的天体图像效果越好，通过本发明实施例中公开的天体拍摄的方法可以实现“1秒出银河”的效果，即采用较短的曝光时间获得与较长曝光时间相同效果的天体图像。
可选的，用户手动设定曝光时间时，可通过控制曝光时间的滑动进度条来观察不同曝光时间输出的天体图像，这样可以方便的观察到不同曝光时间下输出的天体图像，有助于对曝光时间的选择。
图9为本发明第二实施例涉及的终端交互图，如图9所示，用户使用移动终端进行天体拍摄时，通过上下滑动来改变进度条的位置，来观察不同曝光时间后输出的天体图像，选择满足需要的天体图像。图9(a)为较短曝光时间时输出的天体图像，图9(b)为较长曝光时间时输出的天体图像。
本发明实施例提供的一种天体拍摄的方法中，终端拍摄一帧天体图像；确定终端根据当前拍摄参数所能拍摄到的所有天体的星等；根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值；利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。如此，通过使用在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值替换天体图像中对应位置的亮度值，来减小拍摄时间，在保证天体拍摄质量的同时，实现对天体的快速拍摄。
第三实施例
针对本发明实施例的方法，本发明实施例还提供了一种天体拍摄的终端。
图10为本发明实施例天体拍摄的终端的第一组成结构示意图，如图10所示，该终端包括：拍摄模块1001、确定模块1002、计算模块1003和处理模块1004；其中，
拍摄模块1001，用于拍摄一帧天体图像。
确定模块1002，用于确定所述终端根据当前拍摄参数所能拍摄到的所有天体的星等。
计算模块1003，用于根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。
处理模块1004，用于利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。
示例性的，所述当前拍摄参数可以包括：所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和所述终端当前姿势信息；所述姿势信息包括：所述终端当前的仰角和方位角。
示例性的，所述确定模块1002，具体用于根据所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和当前姿势信息，在天体数据库中确定所述终端所能拍摄到的所有天体，并确定所有天体的星等。
示例性的，所述天体图像中包含至少一个可视天体；所述可视天体在所述天体图像中的亮度值大于预设的亮度阈值；
所述计算模块1003，还用于获取所述天体图像中至少一个可视天体的亮度值。
相应的，所述计算模块1003，具体用于根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。
示例性的，所述计算模块1003，具体用于根据获得的至少一个可视天体的亮度值和所述终端当前的曝光参数，计算在预设的曝光时间后可视天体的亮度值；根据在预设的曝光时间后可视天体的亮度值和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，其他天体对应的亮度值；所述其他天体包括：在确定的所有天体中除去获得的至少一个可视天体后的剩余天体。
在实际应用中，拍摄模块1001、确定模块1002、计算模块1003和处理模块1004均可由位于终端中的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(MicroProcessor Unit，MPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等实现。
第四实施例
针对本发明实施例的方法，本发明实施例还提供了另一种天体拍摄的终端。
图11为本发明实施例天体拍摄的终端的第二组成结构示意图，如图11所示，终端11可以包括：通信接口1101、存储器1102、处理器1103和总线1104、相机1105和显示器1106；
所述总线1104用于连接所述通信接口1101、所述处理器1103和所述存储器1102以及这些器件之间的相互通信；
所述相机1105，用于拍摄天体，获得天体图像数据。
所述通信接口1101，用于与外部网元进行数据传输；
所述存储器1102，用于存储指令和数据；
所述处理器1103，用于对拍摄到的天体图像进行处理。具体用于：获得当前所处地理位置的地方恒星时；并根据这些信息确定终端所能拍摄到的所有天体；进一步获得所有天体对应的星等；还用于计算在预设的曝光时间后所有天体的亮度值。利用获取的天体的亮度值替换天体图像中对应位置的亮度值，获得最终的天体图像。
所述显示器1106，用于显示最终的天体图像。
在实际应用中，上述存储器1102可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(RAM，Random-Access Memory)；或者非易失性存储器(non-volatilememory)，例如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(HDD，Hard Disk Drive)或固态硬盘(SSD，Solid-State Drive)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器1103提供指令和数据。
上述处理器1103可以为特定用途集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、FPGA、DSP、CPU、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述第一处理器功能的电子器件还可以为其它，本发明实施例不作具体限定。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种天体拍摄的方法，其特征在于，所述方法包括：
终端拍摄一帧天体图像；
根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等；
根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值；
利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前拍摄参数包括：所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和所述终端当前姿势信息；
所述姿势信息包括：所述终端当前的仰角和方位角。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等包括：
根据所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和当前姿势信息，在天体数据库中确定所述终端所能拍摄到的所有天体，并确定所有天体的星等。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天体图像中包含至少一个可视天体；所述可视天体在所述天体图像中的亮度值大于预设的亮度阈值；
所述根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值包括：
获取所述天体图像中至少一个可视天体的亮度值；
根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值包括：
根据获得的至少一个可视天体的亮度值和所述终端当前的曝光参数，计算在预设的曝光时间后可视天体的亮度值；
根据在预设的曝光时间后可视天体的亮度值和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，其他天体对应的亮度值；所述其他天体包括：在确定的所有天体中除去获得的至少一个可视天体后的剩余天体。
6.一种终端，其特征在于，所述终端包括：拍摄模块、确定模块、计算模块和处理模块，其中，
拍摄模块，用于拍摄一帧天体图像；
确定模块，用于根据当前拍摄参数确定所能拍摄到的所有天体的星等；
计算模块，用于根据确定的天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值；
处理模块，用于利用每一个天体对应的亮度值替换所述天体图像中对应位置的亮度值，获得最终天体图像。
7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述当前拍摄参数包括：所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和所述终端当前姿势信息；所述姿势信息包括：所述终端当前的仰角和方位角。
8.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据所述终端当前所处地理位置的地方恒星时和当前姿势信息，在天体数据库中确定所述终端所能拍摄到的所有天体，并确定所有天体的星等。
9.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述天体图像中包含至少一个可视天体；所述可视天体在所述天体图像中的亮度值大于预设的亮度阈值；
所述计算模块，还用于获取所述天体图像中至少一个可视天体的亮度值；
相应的，所述计算模块，具体用于根据获得至少一个可视天体的亮度值、所述终端当前的曝光参数和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，每一个天体对应的亮度值。
10.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述计算模块，具体用于根据获得的至少一个可视天体的亮度值和所述终端当前的曝光参数，计算在预设的曝光时间后可视天体的亮度值；根据在预设的曝光时间后可视天体的亮度值和所有天体的星等，计算在预设的曝光时间后，其他天体对应的亮度值；所述其他天体包括：在确定的所有天体中除去获得的至少一个可视天体后的剩余天体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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