自動曝光控制方法及自動曝光補償裝置的製作方法
2023-10-27 14:39:22 5
專利名稱：自動曝光控制方法及自動曝光補償裝置的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種曝光控制方法及曝光補償裝置，且特別是有關於一種用以決定影像的曝光補償值的自動曝光控制方法及自動曝光補償裝置。
背景技術：
彩色影像處理裝置系統的組成單元，主要包含有影像擷取單元，影像還原及處理單元，影像顯示單元以及影像壓縮單元等，其中影像擷取單元由影像感知器(image sensor)所構成，此為一個以感光二極體(photo-diodes)所組成的二維數組式組件，此感光組件將所感測的光強度轉換為電子訊號，以供其後的影像還原及處理單元做適當的影像處理。由於拍照的場景其光源的方向及強度會有所不同，進而造成主體畫面有過亮或過暗的情形產生。而曝光控制即是控制補光的強度大小及時間長短，在不同場景狀況下，修正拍照畫面因主體與背景亮度的差異所造成的主體過亮或過暗的情形。
因此，各業者發展出許多測光方法來改善拍照畫面的主體過亮或過暗的情形，然而一般的測光方法卻無法有效地改善此問題。先前技術如松下電子工業股份有限公司(Matsushita Electric Industrial Co.)提出的美國專利第5703644號，名稱為「自動曝光控制裝置(AutomaticExposure Control Apparatus)」的專利。它的做法是將畫面切割成許多小單元區塊，並計算出各區塊的平均亮度，將計算出的各區塊平均亮度以大小依序排列，並統計出區塊數對平均亮度的統計圖值，以此將各個小單元區塊分類為主體與背景區域，藉由計算選取的小單元區塊的平均亮度來進行背光與強面光場景的曝光校正。但是此做法容易因為主體的位置上下左右移動或是旋轉而導致場景判斷失敗。例如圖1所示的美國專利第5703644號，場景判斷失敗情況的說明圖。此專利是將場景102區分為二個區域，其中一個是在場景中央區域的主體區104，另一個是在場景外圍區域的背景區106。當所拍照的人物(即主體)由位置108左移至位置110，而此時的主體區104由背景所取代，且背景為較明亮的區域(例如是天空)，那麼此專利技術會誤認為天空是一個過於明亮的主體，而將照片做不必要的負補償(即減光)，如此一來就會導致上述的場景判斷失敗的情況。
為了改善拍照畫面的主體過亮或過暗的情形的缺點，索尼股份有限公司(Sony Corporation)也提出了美國專利第6690424號，名稱為「相機內的作為控制影像整理平面曝光的曝光控制裝置(Apparatus forControlling the Exposure of an Image Pickup Plane in a Camera)」的專利。其為一種用於背光場景的曝光控制方法，它的做法是利用整個畫面的平均亮度值來訂出兩個亮度參考值，用以將畫面分成主體與背景區域，再求出整個畫面與主體區域的平均亮度差。透過此差值決定曝光補償的增益(gain)值。此方法可以改善因主體位置上下左右移動或旋轉時場景判斷的準確度，但在主體處於強面光的情形下將會判斷失效，造成主體區域過度曝光。例如圖2所示的美國專利第6690424號，場景判斷失敗情況的說明圖。其中橫軸表示為平均亮度(Y)，縱軸表示為總像素值(Pixel counts)，兩個向下的箭頭202、204表示為亮度參考值，ΔY表示為兩個亮度參考值的亮度差。當圖中出現如206所示的曲線時，此專利技術會將它判定為拍照場景出現了背光(Back-lighting)的情形，而對它做正補償。但是當場景出現強面光的情形時，也會出現類似206的曲線，然而此專利技術卻依然將之判斷為場景出現了背光的情形而將之作正補償，使得原本為強面光的場景反而變得更亮了，如此一來就會導致上述的場景判斷失敗的情況。
另外，如奧林帕斯光學股份有限公司(Olympus Optical Co.)所提出的美國專利第6853806號，名稱為「使用曝光控制程序的相機(Camerawith an Exposure Control Function)」。其為一種用於背光場景的曝光控制方法，它的做法是利用測定距離的感知器(sensor)及計算整個畫面的平均亮度，來決定主體在畫面中的位置，進而利用「背光評鑑單元」來決定曝光的時間及強度。此專利在相機的結構上需搭配測定距離的感知器，故製作上較為複雜而成本亦隨之提高，所以對於大部分的相機製造與開發廠商以及消費者而言，其較不具有經濟性的價值。
發明內容
本發明的目的就是提供一種自動曝光控制方法，用以決定影像的曝光補償值。此方法是利用較優勢的場景分析演算，來使得在拍照場景中，若是出現如背光(back-lighting)、強面光(strong front-lighting)與暗場景(dark)的情況之下，能夠對拍照場景做適當的曝光補償。而在拍照場景出現正常面光(normal)以及亮場景(high-light)的情況之下，也能對其原有的曝光量加以保留。
本發明的另一目的就是提供一種自動曝光補償裝置，用以配合本發明所提出的自動曝光控制方法來將所擷取的特殊場景影像做合理的曝光補償。
基於上述目的，本發明提出一種自動曝光控制方法，包括建立坐標域，其中該坐標域中具有對應不同曝光補償值的多個次範圍。並且設定亮態區臨界值以及暗態區臨界值。然後計算影像中亮度大於亮態區臨界值的像素數量與影像總像素數量的比值，以獲得亮態區比例值；以及計算影像中亮度小於暗態區臨界值的像素數量與影像總像素數量的比值，以獲得暗態區比例值。接著依據亮態區比例值與暗態區比例值而決定該影像於坐標域中的位置。然後，當該影像於坐標域中的位置落於那些次範圍的其中之一，則依據影像所在的次範圍對應的曝光補償值補償該影像的曝光量。
基於上述目的，本發明提出一種自動曝光補償裝置，包括亮度統計單元、索引計算單元與查兌表。其中亮度統計單元，用以統計影像中亮度大於預設的亮態區臨界值的亮態區像素數量，並且統計小於預設的暗態區臨界值的暗態區像素數量。索引計算單元的輸入耦接至亮度統計單元的輸出，用以依據亮態區像素數量與暗態區像素數量而產生至少一索引。而查兌表的輸入耦接索引計算單元的輸出，用以依照索引而得到曝光補償值，並輸出曝光補償值。
由以上所知，本發明是採用場景分析演算來使得每種場景情況的曝光量都能夠被適當地定義。由於在拍照場景中所會出現的亮場景、正常面光、背光、強背光、強面光及暗場景的情況，都已經被包含在所建立的坐標域的多個次範圍裡，並且每個拍照的影像皆藉由其亮態區的比例值與暗態區的比例值來決定該落在坐標域中的哪個位置，然後再依據影像所在的次範圍所對應的曝光補償值去適當地補償該影像的曝光量。因此，採用本發明所述的方法較不容易出現場景判斷失敗的情況，而使得每種場景情況都能夠被適當地做曝光補償。
為讓本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
圖1示出為美國專利第5703644號，場景判斷失敗情況的說明圖。
圖2示出為美國專利第6690424號，場景判斷失敗情況的說明圖。
圖3示出為依照本發明一實施例的自動曝光控制方法流程圖。
圖4示出為依照本發明一實施例的建立坐標域步驟的流程圖。
圖5a、圖5b、圖5c、圖5d、圖5e、圖5f繪示為依照本發明一實施例的在不同場景情況下的亮度統計圖。
圖6繪示為依照本發明一實施例的坐標域圖。
圖7繪示為依照本發明一實施例的角度-距離(θ-γ，angle-distance)坐標域平面圖。
圖8繪示為依照本發明一實施例的角度-距離坐標域平面圖。
圖9繪示為依照本發明一實施例的曝光差值表。
圖10繪示為依照本發明一實施例的曝光補償值界定流程圖。
圖11繪示為依照本發明一實施例的曝光補償值的加權平均算法說明圖。
圖12繪示為採用依照本發明一實施例的自動曝光補償裝置的數字影像擷取裝置方塊圖。
圖13繪示為依照本發明另一實施例的流程圖。
圖14繪示為依照本發明的另一實施例的建立查對表的流程圖。
圖15繪示為依照本發明另一實施例的坐標域平面圖。
具體實施例方式
為了減少場景判斷失敗的情況，以使得每種場景情況都能夠被適當地做曝光補償，本發明提供了與已知技術不同的自動曝光控制的方法，其技術內容將參照附圖所揭示的實施例加以說明請參照圖3所示的依照本發明一實施例的自動曝光控制方法流程圖。圖3共分為六個執行步驟，依次為302、304、306、308、310、312。其中，步驟302為建立坐標域，其詳細的建立步驟又可以用圖4所示的依照本發明一實施例的建立坐標域步驟的流程圖來說明。
圖4共分為6個執行步驟，依次為402、404、406、408、410、412。其中，步驟402為提供多個樣本影像。接下來為步驟404，其步驟內容為指定每一場景類別所對應的曝光值。之所以要指定對應的曝光值的原因，在此請參照圖5a至圖5f所示的依照本發明一實施例的在不同場景情況下的亮度統計圖來說明。其中，圖5a至圖5f中的橫軸表示灰階值，縱軸表示為像素數量。並且，於圖5a至圖5f中皆有二個向下的箭頭502與504，分別表示為亮態區臨界值與暗態區臨界值，以便定義亮態區518及暗態區520。而拍照場景一般可大致分為正常面光、暗場景、背光、強面光、強背光及亮場景，其分別對應至亮度統計圖5a至5f上的曲線506、508、510、512、514、516。在圖5a至5f中可以明顯地看出拍照影像在不同場景狀況下擷取的影像像素值，其所對應的亮度統計圖(histogram)在亮態區及暗態區會有不同的特徵。而曲線506代表的是一個最理想的場景情況，因此當出現如曲線508、510、512、514所代表的場景情況時，就可以依照所指定對應的曝光值來做修正，以達到如同一理想場景情況的效果。
接下來為步驟406，其內容為計算出各樣本影像的亮態區比例值。亮態區比例值的求取方式是計算影像中亮度大於亮態區臨界值的像素數量(即亮態區518的像素數量)與影像總像素數量的比值。接下來為步驟408，其內容為計算出各樣本影像的暗態區比例值。暗態區比例值的求取方式是計算影像中亮度小於暗態區臨界值的像素數量(即暗態區520的像素數量)與影像總像素數量的比值。再接下來為步驟410，其內容為決定該些樣本於坐標域中的位置。在此請參照圖6所示的依照本發明一實施例的坐標域圖標，其橫軸表示為影像的亮態區比例值，縱軸表示為影像的暗態區比例值。在此坐標域的坐標平面上，統計大量不同場景的影像資料，亦即每一張影像皆可以以其計算出的亮態區比例值及暗態區比例值在坐標平面上形成一對應的坐標點。並且，由於亮態區比例值與暗態區比例值的最大值皆為1，故所有由影像所對應的坐標點皆落在圖6中所示的斜線602的下半部，並且此斜線602的數學表示式為X+Y＝1。
接下來，為了拉開每個場景彼此之間的區別，可以將此坐標域再經過坐標轉換系統來將此系統上所有影像形成的坐標點轉換至如圖7所示的依照本發明一實施例的角度-距離(θ-γ，angle-distance)坐標域平面圖上。其中，於圖7中所示的θ表示為圖6中坐標點至原點所形成的直線與橫軸的夾角，而圖7中γ表示為圖6中坐標點所對應的亮態區比例值(橫軸的坐標值)與暗態區比例值(縱軸的坐標值)的總和，在此角度-距離坐標域平面上形成不同場景狀況的影像坐標點以成簇的形式分布。
接下來為步驟412，其內容為定義各個次範圍。由於在圖7所示的坐標域平面上形成不同場景狀況的影像坐標點以成簇的形式分布，故可將此角度-距離坐標域平面分割為若干區塊，並區分出各分割區塊為亮場景、正常面光、背光、強背光、強面光及暗場景的各次範圍。而各次範圍的排列關係如圖7所示，圖上所示的區塊702、704、706、708、710分別對應的場景為亮場景、背光與強背光、強面光、暗場景、正常面光。於本實施例中，由於背光與強背光同屬於區塊704，所以其曝光補償的值相同，並且這些場景的曝光補償值分別為+0、+1、-1、+2、+0。
除了上述次範圍的形式之外，為了使曝光的補償能夠更精確，使用本發明技藝者更可自由地依所需要的精確度來定義各次範圍，例如將整個角度-距離坐標域平面分割成更多的區塊。如圖8所示的依照本發明一實施例的分割為25個區塊的角度-距離坐標域平面圖即為其中一例，並且其依照圖9所示的依照本發明一實施例的曝光差值表來做曝光補償。圖8中的每一區塊皆對應至圖9中的其中一個曝光差值，例如802對應至902、804對應至904、806對應至906。於本實施例中，在面光區及亮場景區，因為同屬於正常光源狀態，故曝光值不調整；背光區及強背光區，因為主體過暗而需要補光，故曝光差值為正值，且強背光區有較大的正曝光差值；強面光因為主體過亮而需要減光，故曝光差值為負值；在暗場景區，由於整體亮度過低，需要補光以提升整體拍照影像的亮度，故曝光差值為正值。由以上可看出，利用建立相對應的曝光差值表，就可以對各種不同的場景狀況做準確的曝光校正控制。
在定義完次範圍(即圖3中之步驟302，內容為建立坐標域的最後一步驟)之後，請再參照圖3，接著進行下一步驟304。步驟304的內容為在亮度統計圖中設定亮態區臨界值以及暗態區臨界值。當影像資料輸入後，即進行至步驟306，其內容為計算出影像的亮態區比例值，即計算該影像中亮度大於亮態區臨界值的像素數量與影像總像素數量的比值。然後進行至步驟308，其內容為計算出影像的暗態區比例值，即計算該影像中亮度小於暗態區臨界值的像素數量與影像總像素數量的比值。接下來為步驟310，其內容為依據亮態區比例值與暗態區比例值來決定影像於坐標域中的位置。
接下來為步驟312，其內容為依據影像所在的次範圍對應的曝光補償值補償影像的曝光量，此步驟又可細分為4個子步驟，請參照圖10所示的依照本發明一實施例的曝光補償值界定流程圖，其第一個子步驟1002的內容為定義每一個次範圍的邊界區。之所以要定義邊界區的原因以及其定義的方法，將依下述內容加以說明當影像所對應的坐標點落於前述所定義的某一次範圍內時，就依照該次範圍所對應的曝光差值來做曝光補償。但是，若影像所對應的坐標點落於某一次範圍內，但此次範圍所代表的場景類別卻不是該影像的場景類別時，則以坐標點所在次範圍對應的曝光補償值與相鄰次範圍對應的曝光補償值二者加權平均，以作為該影像的曝光補償值。此方法可以由圖11所示的依照本發明一實施例的曝光補償值的加權平均算法說明圖來做說明。其中，次範圍1102所對應的場景為亮場景；次範圍1104所對應的場景為背光與強背光場景；邊界區1106表示為背光與強背光場景的樣本影像於次範圍1102中分布的最大範圍；邊界區1108表示為亮場景的樣本影像於次範圍1104中分布的最大範圍。此次範圍的邊界區的定義方法，是以相鄰次範圍所對應場景類別的樣本影像於目前次範圍中分布的最大範圍來定義目前次範圍的邊界區，而其它擁有相同情形的次範圍也依如上方式定義彼此之間的邊界區。坐標點1110表示為落於次範圍1104(背光與強背光場景)裡的亮場景影像的坐標點。C1表示為範圍1102所對應的曝光補償值；C2表示為範圍1004所對應的曝光補償值；而曲線1112則表示為C2比例線，其在次範圍1104內的值為1，並且在越過次範圍1102與1104的邊界線1116時開始線性遞減至零，直至達到次範圍1104所對應的場景類別的樣本影像於次範圍1102中分布的最大範圍為止；而曲線1114也表示為C1比例線，其在次範圍1102內的值為1，並且在越過次範圍1102與1104的邊界線1116時開始線性遞減至零，直至達到次範圍1102所對應的場景類別的樣本影像於次範圍1104中分布的最大範圍為止；u1表示為坐標點1110對應至曲線1114的比例值；u2表示為坐標點對應至曲線1112的比例值。
當發生亮場景影像的坐標點1110落於次範圍1104(背光與強背光場景)裡時，就可依如下所示的(1)式來計算其經過加權平均的曝光補償值C1u1+C2u2u1+u2.........(1)]]>(1)式所示的計算方法並不限定於只適合落於次範圍1102與1104之間的邊界區的坐標點使用，當坐標點落於其它邊界區時，也同樣可依照上述的加權平均方式來計算其曝光補償值。
當影像的邊界區被定義出來時(即圖10的步驟1002被完成時)就可接下去進行下一個步驟1004。請參照圖10，步驟1004的內容為判斷影像於坐標域的位置是否落於邊界區外。若判斷為是，則進行到步驟1006，其內容為依據影像所在的次範圍對應的曝光補償值做曝光補償；若判斷為否，則進行到步驟1008，其內容為依據影像所在的次範圍對應的曝光補償值與相鄰次範圍對應的曝光補償值二者加權平均作曝光補償。
以上所述的自動曝光控制方法，其中圖3的步驟306與308彼此之間並無顯明優先級，故可相互對調。圖4中的步驟406與408彼此之間並無顯明優先級，故也可相互對調。而圖10中的判斷步驟1004並不限定於只判斷影像於坐標域的位置是否落於邊界區外，其也可以是判斷影像於坐標域的位置是否落於邊界區內，並且步驟1006與1008將依其判斷結果而執行。
圖12繪示為依照本發明一實施例的數字影像擷取裝置的部分方塊圖。圖12中數字影像擷取裝置包含數位訊號處理器1202、自動曝光補償裝置1204、光量測單元1206以及加法器1216。其中自動曝光補償裝置1204包含亮度統計單元1210、索引計算單元1212與查兌表1214。並且，於圖12中的Input為影像資料輸入，而θ與γ為索引，即角度-距離(angle-distance)坐標域平面的橫坐標與縱坐標的值。
在圖12中，數位訊號處理器1202接收影像資料輸入Input以便進行影像處理，並將處理過的影像資料輸出至光量測單元1206與亮度統計單元1210。亮度統計單元1210統計影像資料中亮度大於亮態區臨界值的亮態區像素數量，並且統計小於暗態區臨界值的暗態區像素數量。上述亮態區臨界值與暗態區臨界值需事先設定。索引計算單元1212耦接至亮度統計單元1210，用以依據亮態區像素數量與暗態區像素數量而產生至少一索引。
在另一實施例中，亮度統計單元1210更計算亮態區像素數量與影像的總像素數量二者的比值，並還計算該影像的暗態區像素數量與總像素數量二者的比值，以分別獲得該影像的亮態區比例值與暗態區比例值。索引計算單元1212更依據亮度統計單元1210所輸出的亮態區比例值與暗態區比例值而產生至少一索引。
於此實施例中，索引計算單元1212依照亮態區比例值與暗態區比例值來產生索引θ與γ，並輸出索引至查兌表1214。查兌表1214則依照這些索引來對應地輸出曝光補償值。接著加法器1216將光量測單元1206的輸出與查兌表1214所輸出的曝光補償值相加，以輸出曝光控制值Output1。然後，數字影像擷取裝置(例如數字相機)便可依據曝光控制值Output1來決定如何改變曝光的補償(例如利用此曝光控制值去控制數字相機的快門與光圈)。其中，上述查兌表1214的內容必須要先行建立，其建立的方式將稍後參照圖14而詳述之。
依照本發明的精神，自動曝光控制方法更可依照如圖13所示的另一實施例施作之。圖13共分為6個步驟。而步驟1302，內容為建立查兌表，其步驟又可再細分為7個子步驟。請參照圖14所示的依照本發明的另一實施例的建立查對表的流程圖。其中，步驟1402、1404、1406、1408、1410、1412的步驟內容與圖4中的步驟402、404、406、408、410、412的步驟內容一樣，故在此不再贅述。而在步驟1412，內容為定義次範圍之後，此實施例還有一執行步驟1414，其內容為依據該些次範圍與所對應的曝光補償值的查兌關係而完成查兌表。在完成此一步驟(即圖13的步驟1302，內容為建立查兌表的最後一步驟)之後，接下來的步驟為1304、1306、1308。請參照回圖13，其中，步驟1304、1306、1308的步驟內容與圖3的步驟304、306、308的步驟內容相同，故在此也不再贅述。在計算出亮態及暗態區比例值之後，接下來為步驟1310，其內容為依據亮態區比例值與暗態區比例值於查兌表中查兌該影像對應的曝光補償值。然後再執行最後步驟1312，其內容為依據曝光補償值補償影像的曝光量。
圖15所示為依照本發明另一實施例的坐標域平面圖。圖15中，在以影像的亮態區比例值(橫軸)和暗態區比例值(縱軸)所形成的坐標平面上，統計大量的不同場景影像資料，將此坐標域平面分割為若干區塊，並區分出各分割區塊為亮場景、正常面光、背光及強背光、強面光及暗場景，如圖中所示。其曝光自動校正的方法是先依第一次曝光所選取的曝光值，來決定其是否為暗場景，若為暗場景，則以暗場景的補光方式處理；若非暗場景，則以亮態區比例值與暗態區比例值的總和(橫軸的值+縱軸的值)及亮態區比例值與暗態區比例值的差值(橫軸的值-縱軸的值)來決定所屬區塊，並由相對應區塊所建立的曝光差值表，經查表得到曝光差值。如此一來就可以不需要經由坐標轉換(由橫軸-縱軸坐標域平面轉換至角度-距離坐標域平面)亦可達到自動曝光校正的目的，可簡化運算以節省相關硬體的需求。
綜上所述，使用本發明的自動曝光控制方法來使得在拍照場景中，若是出現如背光(back-lighting)、強面光(strong front-lighting)與暗場景(dark)的情況之下，能夠對拍照場景做適當的曝光補償。而在拍照場景出現正常面光(normal)以及亮場景(high-light)的情況之下，也能對其原有的曝光量加以保留。因此，所拍照出來的畫面，不僅可以更清晰，同時也可以更為貼近視覺上所感受到的影像畫面。
雖然本發明已以優選實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種自動曝光控制方法，用以決定一影像的曝光補償值，該自動曝光控制方法包括建立一坐標域，其中該坐標域中具有對應不同曝光補償值的多個次範圍；設定一亮態區臨界值以及一暗態區臨界值；計算該影像中亮度大於該亮態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得一亮態區比例值；計算該影像中亮度小於該暗態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得一暗態區比例值；依據該亮態區比例值與該暗態區比例值而決定該影像於該坐標域中的位置；以及當該影像於該坐標域中的位置落於該些次範圍其中之一，則依據該影像所在的該次範圍對應的曝光補償值補償該影像的曝光量。
2.如權利要求1所述的自動曝光控制方法，其中建立該坐標域的步驟包括提供多個樣本影像，其中該些樣本影像各自屬於多個場景類別其中之一；指定每一該些場景類別所對應的曝光補償值；各自計算該些樣本影像中亮度大於該亮態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得各樣本影像的亮態區比例值；各自計算該些樣本影像中亮度小於該暗態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得各樣本影像的暗態區比例值；依據各樣本影像的暗態區比例值與亮態區比例值，決定該些樣本影像於該坐標域中的位置；以及依據該坐標域中屬於相同場景類別的各樣本影像的分布而定義該些次範圍。
3.如權利要求2所述的自動曝光控制方法，其中該些場景類別包括亮場景、正常面光、背光、強背光、強面光及暗場景。
4.如權利要求2所述的自動曝光控制方法，其中依據該影像所在次範圍對應的曝光補償值補償該影像的曝光量的步驟包括於每一次範圍中，分別於其邊界附近定義一邊界區；當該影像於該坐標域中的位置落於該些次範圍其中之一，且於所在的該次範圍的邊界區外，則以所在次範圍對應的曝光補償值作為該影像的曝光補償值；以及當該影像於該坐標域中的位置落於該些次範圍其中之一，且於所在的該次範圍的邊界區內，則以所在次範圍對應的曝光補償值與相鄰次範圍對應的曝光補償值二者加權平均，以作為該影像的曝光補償值。
5.如權利要求4所述的自動曝光控制方法，其中若該些次範圍其中之一為目前次範圍，則與前述目前次範圍相鄰的次範圍所對應場景類別的樣本影像，於前述目前次範圍中分布的最大範圍定義為前述目前次範圍的邊界區。
6.如權利要求1所述的自動曝光控制方法，其用於數字影像擷取裝置的曝光控制。
7.如權利要求6所述的自動曝光控制方法，其中該數字影像擷取裝置包括數字相機。
8.一種自動曝光控制方法，用以決定一影像的曝光補償值，該自動曝光控制方法包括建立一查兌表；設定一亮態區臨界值以及一暗態區臨界值；計算該影像中亮度大於該亮態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得一亮態區比例值；計算該影像中亮度小於該暗態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得一暗態區比例值；依據該亮態區比例值與該暗態區比例值，於該查兌表中查兌該影像對應的曝光補償值；以及依據曝光補償值補償該影像的曝光量。
9.如權利要求8所述的自動曝光控制方法，其中建立該查兌表的步驟包括提供多個樣本影像，其中該些樣本影像各自屬於多個場景類別其中之一；指定每一該些場景類別所對應的曝光補償值；各自計算該些樣本影像中亮度大於該亮態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得各樣本影像的亮態區比例值；各自計算該些樣本影像中亮度小於該暗態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得各樣本影像的暗態區比例值；依據各樣本影像的暗態區比例值與亮態區比例值，決定該些樣本影像於一坐標域中的位置；依據該坐標域中屬於相同場景類別的各樣本影像的分布而定義次範圍；以及依據該些次範圍與所對應的曝光補償值的查兌關係，而完成該查兌表。
10.如權利要求9所述的自動曝光控制方法，其中該些場景類別包括亮場景、正常面光、背光、強背光、強面光及暗場景。
11.如權利要求8所述的自動曝光控制方法，其用於數字影像擷取裝置的曝光控制。
12.如權利要求11所述的自動曝光控制方法，其中該數字影像擷取裝置包括數字相機。
13.一種自動曝光補償裝置，用以決定一影像的曝光補償值，該自動曝光補償裝置包括一亮度統計單元，用以統計該影像中亮度大於預設的一亮態區臨界值的亮態區像素數量，並且統計小於預設的一暗態區臨界值的暗態區像素數量；一索引計算單元，耦接至該亮度統計單元，用以依據該亮態區像素數量與該暗態區像素數量而產生至少一索引；以及一查兌表，耦接至該索引計算單元，用以依照該索引而得到一曝光補償值，並輸出該曝光補償值。
14.如權利要求13所述的自動曝光補償裝置，其中該亮度統計單元更計算該亮態區像素數量與該影像中總像素數量的比值，以獲得一亮態區比例值，並且計算該暗態區像素數量與該影像中總像素數量的比值，以獲得一暗態區比例值；以及該索引計算單元更依據該亮態區比例值與該暗態區比例值而產生該索引。
15.如權利要求13項所述的自動曝光補償裝置，其中該查兌表依照該索引而得到該曝光補償值的方法包括建立一坐標域，其中該坐標域中具有對應不同曝光補償值的多個次範圍；依據該索引而決定該影像於該坐標域中的位置；以及當該影像於該坐標域中的位置落於該些次範圍其中之一，則輸出該影像所在的該次範圍對應的曝光補償值。
16.如權利要求15所述的自動曝光補償裝置，其中建立該坐標域的步驟包括提供多個樣本影像，其中該些樣本影像各自屬於多個場景類別其中之一；指定每一該些場景類別所對應的曝光補償值；各自計算該些樣本影像中亮度大於該亮態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得各樣本影像的亮態區比例值；各自計算該些樣本影像中亮度小於該暗態區臨界值的像素數量與該影像總像素數量的比值，以獲得各樣本影像的暗態區比例值；依據各樣本影像的暗態區比例值與亮態區比例值，決定該些樣本影像於該坐標域中的位置；以及依據該坐標域中屬於相同場景類別的各樣本影像的分布而定義該些次範圍。
17.如權利要求16所述的自動曝光補償裝置，其中該些場景類別包括亮場景、正常面光、背光、強背光、強面光及暗場景。
18.如權利要求13所述的自動曝光補償裝置，其用於數字影像擷取裝置的曝光補償控制。
19.如權利要求18所述的自動曝光補償裝置，其中該數字影像擷取裝置包括數字相機。
全文摘要
一種自動曝光控制的方法及自動曝光補償裝置。其中自動曝光控制的方法包括建立具有對應不同曝光補償值的多個次範圍的坐標域、設定亮態、暗態區臨界值。然後計算影像中亮度大於亮態區臨界值的像素數量與影像總像素數量之比值，以獲得亮態區比例值；以及計算亮度小於暗態區臨界值的像素數量與影像總像素數量的比值，以獲得暗態區比例值。接著依據亮態區、暗態區比例值而決定影像在坐標域中的位置。然後，當影像在坐標域中的位置落於那些次範圍的其中之一，則依據影像所在的次範圍對應的曝光補償值補償影像的曝光量。
文檔編號H04N5/243GK1984260SQ200510134339
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月14日 優先權日2005年12月14日
發明者吳政育, 林哲弘, 陳鴻仁 申請人:凌陽科技股份有限公司