[發(fā)明專利]動(dòng)態(tài)范圍模式的判定方法及其圖像獲取裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310084357.8
• 申請(qǐng)日: 2013-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104052933A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周宏隆;曾家俊;張文彥;楊岱璋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聚晶半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/235
• 分類號(hào): H04N5/235;H04N5/355
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種動(dòng)態(tài)范圍模式的判定方法及其圖像獲取裝置。

背景技術(shù)

所謂“動(dòng)態(tài)范圍”，是指畫(huà)面中的最大亮度值與最小亮度值的范圍或比值。對(duì)于攝影而言，動(dòng)態(tài)范圍又可分為“相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍”和“場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)范圍”。其中，相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍是指感光元件所能接受亮度變化的范圍。場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)范圍是指拍攝場(chǎng)景中的亮度差異范圍，也就是畫(huà)面中最亮區(qū)域和最暗區(qū)域的差異。

當(dāng)場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)范圍大于相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，代表拍攝場(chǎng)景中有極端的亮部與暗部，超出了感光元件所能記錄的色階，因此照片中會(huì)出現(xiàn)全黑或全白的區(qū)塊。舉例來(lái)說(shuō)，在室內(nèi)同時(shí)拍攝人像以及窗外景色、拍攝陽(yáng)光下的樹(shù)及樹(shù)蔭等，由于此類拍攝場(chǎng)景的明暗差異極大，明顯降低圖像品質(zhì)。

為了克服上述缺陷，部分相機(jī)提供高動(dòng)態(tài)范圍模式，也就是通過(guò)圖像處理技術(shù)，使得處理后圖像的動(dòng)態(tài)范圍大于一般相機(jī)獲取的單一圖像所提供的動(dòng)態(tài)范圍。然而，相機(jī)是否使用高動(dòng)態(tài)范圍成像模式必須由相機(jī)使用者自行基于拍攝經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)定。也就是說(shuō)，相機(jī)使用者必須通過(guò)人眼判別目前的拍攝場(chǎng)景是否適合使用高動(dòng)態(tài)范圍成像模式進(jìn)行拍攝，或使用一般模式進(jìn)行拍攝。然而，大多數(shù)使用者常因缺乏經(jīng)驗(yàn)或判斷錯(cuò)誤而無(wú)法正確使用高動(dòng)態(tài)范圍模式來(lái)拍出較佳圖像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)范圍模式的判定方法及其圖像獲取裝置，可自動(dòng)檢測(cè)目前拍攝場(chǎng)景的變化，進(jìn)而適應(yīng)性選擇并切換動(dòng)態(tài)范圍(Dynamic?Range，DR)模式。

本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)范圍模式的判定方法，適用于進(jìn)行視頻處理(video?processing)的圖像獲取裝置。此判定方法包括下列步驟。先獲取來(lái)源圖像。并分析來(lái)源圖像的亮暗程度，以決定來(lái)源圖像的過(guò)曝(overexposure)區(qū)域與曝光不足(underexposure)區(qū)域。再依據(jù)權(quán)重圖(weighting?map)來(lái)計(jì)算過(guò)曝區(qū)域的一過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足區(qū)域的一曝光不足估測(cè)值。并且將過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足估測(cè)值與一或多個(gè)臨界值進(jìn)行比較，據(jù)以判斷適于圖像獲取裝置使用的動(dòng)態(tài)范圍模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的圖像獲取裝置所能使用的動(dòng)態(tài)范圍模式包括正常動(dòng)態(tài)范圍(Normal?DR，NDR)模式、寬動(dòng)態(tài)范圍(Wide?DR，WDR)模式、高動(dòng)態(tài)范圍(High?DR，HDR)模式以及超高動(dòng)態(tài)范圍(Ultra?High?DR，UHDR)模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述分析來(lái)源圖像的亮暗程度，以決定過(guò)曝區(qū)域與曝光不足區(qū)域的步驟包括：分割來(lái)源圖像為多個(gè)區(qū)塊；分別計(jì)算各個(gè)區(qū)塊的亮度平均值；以及依據(jù)各個(gè)亮度平均值來(lái)分別判斷各個(gè)區(qū)塊是否屬于過(guò)曝區(qū)域或曝光不足區(qū)域。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述在計(jì)算過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足估測(cè)值的步驟之前還包括設(shè)定權(quán)重圖的多個(gè)權(quán)重設(shè)定值。其中，各個(gè)權(quán)重設(shè)定值分別對(duì)應(yīng)至來(lái)源圖像的各個(gè)區(qū)塊。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述依據(jù)權(quán)重圖來(lái)計(jì)算過(guò)曝區(qū)域的過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足區(qū)域的曝光不足估測(cè)值的步驟包括：將過(guò)曝區(qū)域所對(duì)應(yīng)的權(quán)重設(shè)定值進(jìn)行運(yùn)算以獲得過(guò)曝估測(cè)值；并將曝光不足區(qū)域所對(duì)應(yīng)的權(quán)重設(shè)定值進(jìn)行運(yùn)算以獲得曝光不足估測(cè)值。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的判定方法還包括對(duì)來(lái)源圖像執(zhí)行人臉檢測(cè)(face?detection)，以判斷來(lái)源圖像是否存在一或多個(gè)人臉區(qū)域。若是，則提高人臉區(qū)域所屬區(qū)塊對(duì)應(yīng)的權(quán)重設(shè)定值。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述將過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足估測(cè)值與至少一臨界值進(jìn)行比較，據(jù)以判斷適于圖像獲取裝置使用的動(dòng)態(tài)范圍模式的步驟包括：相加過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足估測(cè)值，以獲得估測(cè)值總和；并將估測(cè)值總和與第一、第二及第三臨界值進(jìn)行比較，據(jù)以判斷適于圖像獲取裝置使用的動(dòng)態(tài)范圍模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的判定方法還包括控制圖像獲取裝置自動(dòng)切換至適合使用的動(dòng)態(tài)范圍模式。

本發(fā)明的一種圖像獲取裝置，適于進(jìn)行視頻處理，其包括圖像傳感器、存儲(chǔ)器以及處理器。其中，圖像傳感器用以獲取來(lái)源圖像。存儲(chǔ)器用以儲(chǔ)存來(lái)源圖像以及權(quán)重圖。處理器用以分析來(lái)源圖像的亮暗程度，以決定來(lái)源圖像的過(guò)曝區(qū)域與曝光不足區(qū)域，并依據(jù)權(quán)重圖來(lái)計(jì)算過(guò)曝區(qū)域的過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足區(qū)域的曝光不足估測(cè)值，再將過(guò)曝估測(cè)值與曝光不足估測(cè)值與一或多個(gè)臨界值進(jìn)行比較，據(jù)以判斷適于圖像獲取裝置使用的動(dòng)態(tài)范圍模式。

基于上述，本發(fā)明所提供的動(dòng)態(tài)范圍模式的判定方法及其圖像獲取裝置，可通過(guò)檢測(cè)一來(lái)源圖像的亮暗比例來(lái)判斷目前拍攝場(chǎng)景的變化，進(jìn)而適應(yīng)性選擇并自動(dòng)切換適于圖像獲取裝置使用的動(dòng)態(tài)范圍模式。