影像亮度補償方法及其具有影像亮度補償的數字攝像裝置的製作方法
2023-05-20 14:03:46 1
專利名稱：影像亮度補償方法及其具有影像亮度補償的數字攝像裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種影像處理方法及其裝置，特別有關於一種影像亮度補償方 法與數字攝像裝置。
背景技術：
隨著攝影裝置的普及化，使用攝影裝置的機會也增加不少。以這些攝影裝 置拍攝影像時，拍攝時的亮度會直接影響到成像質量及影像的可辨識度。特別 是在拍攝場地的光線不足，或是曝光時間未達到安全快門的要求的情況下，更 需要以閃光燈補足拍攝環境的亮度，藉由閃光燈補足所拍攝影像的亮度，使所 拍攝影像不會因為亮度太暗，使影像產生無法辨識的區域。
請參考圖1A所示，其為現有技術的閃光燈拍攝影像的流程圖。首先，發 出預閃並拍攝預閃影像(步驟SllO)。擷取攝影裝置的自動曝光時間(步驟 S120)。然後，依據預閃影像與自動曝光時間估算主閃時間長度(步驟S130)。 一般而言，閃光燈具有兩種擊發模式， 一種是全閃擊發而另一種是主閃擊發。 全閃擊發將閃光燈的出力設為最大出力。換句話說，就是閃光燈可以投射的最 遠距離。另外，主閃擊發是根據被攝物的距離(通常為全閃內的距離)，將閃光 燈設定為相應的出力。
依據主閃時間長度發出主閃光，並拍攝原始影像(步驟S140)。最後，對 原始影像進行影像處理，並輸出為預設影像檔案(步驟S150)。藉由這上述步驟， 擷取影像時，攝影裝置得以判斷何時需使用閃光燈拍攝影像。請另外參考圖 1B所示，其為現有技術的閃光補償亮度的實驗數據示意圖。
現有的攝影裝置在拍攝前需要發出一次預閃，其用以偵測攝影裝置與被攝 物間的距離。為能進行偵測攝影裝置與被攝對象間的距離，在攝影裝置中需要 額外的設置偵測單元與相應電路。這樣一來，攝影裝置的體積與重量會隨之增 加。另一方面，對於廠商而言更是一項製造的成本。
發明內容
鑑於以上的問題，本發明的主要目的在於提供一種影像亮度補償方法，應 用於數字攝像裝置於拍攝過程中對數字影像進行亮度的調整，特別是對於被攝 物位於閃光燈最大出力的範圍外的情況。
為達上述目的，本發明所揭露的一種影像亮度補償方法包括以下步驟預 先擷取目標影像，並記錄目標信息；觸發閃光燈，並同時擷取原始影像；根據 目標信息與原始影像之間亮度的差異判斷是否符合亮度門坎值；若不符合亮度 門坎值時，則根據目標信息用以對原始影像進行亮度補償程序；最後產生輸出 影像。
從本發明的另一觀點，本發明提出一種具有影像亮度補償的數字攝像裝置。
為達上述目的，本發明所揭露的一種具有影像亮度補償的數字攝像裝置中 包括有感光單元、閃光燈、儲存單元、亮度補償程序與處理單元。感光單元 用以擷取數字影像的信號；閃光燈用以對數字影像進行外部環境的亮度補償； 儲存單元電性連結於感光單元，儲存單元用以儲存亮度補償程序與數字影像； 處理單元電性連結於感光單元、閃光燈與儲存單元，處理單元用以執行亮度補 償程序，亮度補償程序包括以下步驟預先擷取目標影像，並記錄目標信息； 觸發閃光燈，並同時擷取原始影像；根據目標信息與原始影像之間的亮度差異 判斷是否符合亮度門坎值；若不符合亮度門坎值時，則根據目標信息用以對原 始影像進行亮度補償程序 ，當完成亮度補償後再產生輸出影像。
本發明提供了一種數字影像的影像亮度補償方法及其裝置。使得在拍攝的 過程中不需使用預閃，亦可達到適合強度的閃光燈的補償效果。
有關本發明的特徵與實作，茲配合圖示作最佳實施例詳細說明如下。
圖1A為現有技術的閃光燈拍攝影像的流程圖1B為現有技術的閃光補償亮度的實驗數據示意圖2為本發明的架構示意圖3為本發明的流程示意圖4A為本發明的實施態樣運作的示意圖；圖4B為目標影像與原始影像的亮度差異比較示意圖; 圖4C為目標影像與原始影像中的人臉亮度曲線圖； 圖4D為原始影像經過亮度調整後的實驗數據圖。主要組件符號說明
200數字攝像裝置
210感光單元
220閃光燈
230儲存單元
231亮度補償程序
240處理單元
具體實施例方式
本發明的目的及提出的在下列較佳實施例中詳細說明的。然而本發明的概 念亦可用於其它範圍。以下列舉的實施例僅用於說明本發明的目的與執行方
法，並非用以限制其範圍。請參考圖2所示，其為本發明的架構示意圖。數字 攝像裝置200中包括有感光單元210、閃光燈220、儲存單元230、亮度補 償程序231與處理單元240。感光單元210用以接收被攝物的光電信號。閃光 燈220用以提供被攝物的外部的亮度補償。儲存單元230電性連接於感光單元 210。儲存單元230用以儲存亮度補償程序231與數字影像。處理單元240電 性連接於感光單元210、閃光燈220與儲存單元230。處理單元240用以執行 亮度補償程序231。
請參考圖3所示，其為本發明的流程示意圖。首先，數字攝像裝置200 在預先拍攝時會擷取目標影像，並記錄目標影像中的目標信息(步驟S310)。在 本發明所述的預先拍攝為數字攝像裝置200在自動對焦時，數字攝像裝置200 會對被攝物拍攝一張目標影像。其中，目標信息可以是目標影像中人臉亮度、 人臉顏色、人臉所佔面積或人臉位置等各項信息。將閃光燈設定為全閃模式(步 驟S320)。隨後，在觸發閃光燈的同時，並擷取原始影像(步驟S330)。其中， 原始影像為RAW影像數據格式。原始影像中亦包括有被攝物的影像信息，用 以記錄被攝物的亮度、顏色或對比等信息。
根據目標信息與原始影像之間亮度的差異判斷是否符合亮度門坎值(步驟S340)。若不符合亮度門坎值時，則根據目標信息用以對原始影像進行亮度補 償程序(步驟S350)。並且計算目標影像的亮度增益與原始影像的亮度增益(步 驟S351)。調整原始影像的亮度增益，使得目標影像的亮度增益符合原始影像 的亮度增益(步驟S352)。最後，根據己調整後的目標影像用以產生輸出影像(步 驟S360)。為能清楚說明本發明的運作精神，以下述例子作為說明。其中所使 用的各項參數並非局限於此，在此僅先敘明。
請參考圖4A所示，其為本發明的實施態樣運作的示意圖。首先，數字攝 像裝置200進行對焦時，預先取得一張目標影像。在目標影像中至少包括有一 被攝物，在此定義其被攝物為一人臉影像。除此之外亦可以設定為人及其身體。 並且由該目標影像更進一步的取得人臉影像的各項信息。
接下來，將閃光燈220的出力設定成全閃擊發的模式。其中，將全閃擊發 的最遠距離設定為第一距離。而被攝物與數字攝像裝置200的距離為第二距 離。數字攝像裝置200在拍攝張原始影像的同時也擊發閃光燈220，用以取得 具有閃光燈220補償的被攝物影像。因為在進行自動對焦到拍攝的過程中，被 攝物的移動範圍並不會過於劇烈。因此，假設目標影像與原始影像中的被攝物 的位移變化可以被視為不變的。
根據目標影像的目標信息與原始影像的亮度差異，用以判斷其亮度差異是 否符合亮度門坎值。在本實施態樣中的目標信息以人臉的亮度作為說明。請參 考圖4B所示，其為目標影像與原始影像的亮度差異比較示意圖。在圖4B的 左方為具有人臉影像的目標影像；而圖4B的右方為原始影像。為表示人臉影 像的亮度信息，在目標影像中具有第一亮度信息;在原始影像為第二亮度信息。 處理單元240將目標影像中的第一亮度信息做為後續所拍攝的原始影像欲達 成的亮度目標值。因為原始影像中的人臉部分因為補光不足，在圖4B中是黑 色底紋表示。
接著，處理單元240對原始影像中第二亮度信息與第一亮度信息進行比 對。因為原始影像中的被攝物位於閃光燈220的最大出力範圍之外。所以在拍 攝原始影像時被攝物所接受到閃光燈220的亮度會有所不足。在此利用目標影 像中的亮度信息，對原始影像進行挑調整。請參考圖4C所示，其為目標影像 與原始影像中的人臉亮度曲線圖。在本實施態樣中將目標信息與原始信息進行 差值比較，當兩者的差值超過亮度門坎值時，則進行下述亮度補償程序231。若原始影像不符合亮度門坎值時，處理單元240執行亮度補償程序231 ， 用以將原始影像的亮度調整到目標影像的亮度標準。計算目標影像的亮度增益 與原始影像的亮度增益。調整原始影像的亮度增益，使得目標影像的亮度增益 符合原始影像的亮度增益。請參考圖4D所示，其為原始影像經過亮度調整後 的實驗數據圖。除了上述的實施態樣外，本發明更可以將人臉面積與亮度結合 用以做為原始影像的調整信息。
本發明提供了一種數字影像的影像亮度補償方法及其攝像裝置。使得在拍 攝的過程中不需使用預閃，亦可達到適合強度的閃光燈220的補償效果。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在不 背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作 出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權 利要求的保護範圍。
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權利要求
1.一種影像亮度補償方法，應用於一數字攝像裝置在拍攝過程中對一數字影像進行亮度的調整，特別是對於被攝物大於閃光燈的最大出力範圍外，該影像亮度補償方法包括以下步驟預先擷取一目標影像，並記錄一目標信息；將一閃光燈設定為全閃模式，並同時拍攝擷取一原始影像，其中該原始影像為RAW影像數據格式；根據該目標信息與該原始影像之間亮度的差異判斷是否符合一亮度門坎值；若不符合該亮度門坎值時，則根據該目標信息用以對該原始影像進行一亮度補償程序；以及產生一輸出影像。
2. 如權利要求1所述的影像亮度補償方法，其特徵在於，該目標信息包括 有人臉對比、人臉亮度、人臉顏色、人臉所佔面積或人臉位置。
3. 如權利要求1所述的影像亮度補償方法，其特徵在於，該原始影像中還 包括有一影像信息，其為經過閃光燈照射後的人臉對比、人臉亮度、人臉顏色、 人臉所佔面積或人臉位置等信息。
4. 如權利要求1所述的影像亮度補償方法，其特徵在於，該亮度補償程序 還包括以下步驟計算該目標影像的亮度增益與該原始影像的亮度增益；以及 調整該原始影像的亮度增益，使得該目標影像的亮度增益符合該原始影像 的亮度增益。
5. —種具有影像亮度補償的數字攝像裝置，其可在影像拍攝過程中對一數 字影像進行亮度的調整，特別是對於被攝物大於閃光燈的最大出力範圍外，其 特徵在於，該數字攝像裝置包括有一感光單元，其用以擷取該數字影像的信號； 一閃光燈，其用以對該數字影像進行外部環境的亮度補償； 一儲存單元，其電性連結於該感光單元，該儲存單元用以儲存一亮度補償 程序與該數字影像；以及一處理單元，其電性連結於該感光單元、該閃光燈與該儲存單元，該處理 單元用以執行該亮度補償程序-預先擷取一目標影像，並記錄一目標信息； 觸發該閃光燈，並同時擷取一原始影像；根據該目標信息與該原始影像的亮度間的差異判斷是否符合一亮度門坎值；若不符合該亮度門坎值時，則根據該目標信息用以對該原始影像進行一亮 度補償程序；以及 產生一輸出影像。
6. 如權利要求5所述的具有影像亮度補償的數字攝像裝置，其特徵在於， 該目標信息為人臉亮度、人臉顏色、人臉所佔面積或人臉位置。
7. 如權利要求5所述的具有影像亮度補償的數字攝像裝置，其特徵在於， 該原始影像為RAW影像數據格式。
8. 如權利要求5所述的具有影像亮度補償的數字攝像裝置，其特徵在於， 該原始影像中更包括有一影像信息，其為經過閃光燈照射後的人臉對比、人臉 亮度、人臉顏色、人臉所佔面積或人臉位置等信息。
全文摘要
本發明公開了一種影像亮度補償方法及其具有影像亮度補償的數字攝像裝置，應用於數字攝像裝置在拍攝時對數字影像進行亮度的調整，特別是對於被攝物位於閃光燈最大出力的範圍外的情況。影像亮度補償方法包括以下步驟預先擷取目標影像，並記錄目標信息；觸發閃光燈，並同時擷取原始影像；根據目標信息與原始影像之間亮度的差異，用以判斷原始影像是否符合亮度門坎值；若不符合亮度門坎值時，則根據目標信息用以對原始影像進行亮度補償程序；最後再產生輸出影像。
文檔編號H04N5/235GK101677367SQ200810211568
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者盧宗斌, 周詹閔 申請人:華晶科技股份有限公司