[发明专利]产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及高动态范围影像，尤指一种产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统。

背景技术

对于影像处理的技术领域而言，一个场景(scene)的动态范围定义为场景中最高亮度与最低亮度的比例，一般而言，真实世界的动态范围超过50,000∶1，而人类的视觉系统(human vision system，HVS)具有大于10,000∶1的动态范围，并且在特定的亮度下，人眼更可以区别出大约10,000种不同的颜色，因此尚足以适应真实世界中不同的亮度。

然而，在影像处理时使用的影像撷取装置(例如相机)或影像显示装置(例如计算机屏幕)所具有的动态范围通常远小于真实世界的动态范围，因此便无法撷取或显示场景中高亮度部分(也即过度曝光(over-exposure)部分)或低亮度部分(也即曝光不足(under-exposure)部分)的细节，举例而言，一个动态范围为255:0的影像撷取装置或影像显示装置可能会把场景中高亮度的部分皆视为灰阶值255(也即白色)，或将场景中低亮度的部分皆视为灰阶值0(也即黑色)，因而无法记录场景中高亮度部分或低亮度部分的细节。

一般而言，一张具有高动态范围的影像可被称为高动态范围影像(highdynamic range image，HDR image)，以目前的影像技术而言，并没有任何一种简单且直接的方法可以用来撷取或显示高动态范围影像，因此，便需要对同一个场景进行多次曝光(multiple exposure)以得出多张低动态范围影像(low dynamic range image，LDR image)，然后再将所述低动态范围影像合成为一张高动态范围影像。

在公知的做法中，任意地对同一个场景进行多次曝光以得出多张低动态范围影像，直到所述低动态范围影像的数目足以产生令人满意的高动态范围影像为止，此实为一种耗时费力的做法，不仅在产生所述低动态范围影像时将浪费不必要的时间，更会在储存所述低动态范围影像时浪费不必要且大量的空间。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的方法及系统，以解决上述问题。

根据本发明的一实施例，本发明揭示一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的方法，该方法包括：对一特定场景进行拍摄以产生一基准影像；由该基准影像中选出一明亮区域及一阴暗区域；根据该基准影像来决定一基准亮度；对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像，其中该第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度小于或等于该基准亮度；对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像，其中该第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度大于或等于该基准亮度；以及根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像。

所述的方法中，由该基准影像中选出该明亮区域及该阴暗区域的步骤包括：将该基准影像分割成多个区块；分别计算每一个区块的平均亮度；

选取平均亮度落入一高亮度范围的至少一区块以作为该明亮区域；以及

选取平均亮度落入一低亮度范围的至少一区块以作为该阴暗区域。

所述的方法中，根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括：选取平均亮度落入一中亮度范围的至少一区块以作为一中间区域；以及计算该中间区域的平均亮度以作为该基准亮度。

所述的方法中，根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括：计算该明亮区域与该阴暗区域两者整体的平均亮度以作为该基准亮度。

所述的方法中，根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括：将该基准影像的一主体亮度作为该基准亮度。

所述的方法中，根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括：将该基准影像的平均亮度作为该基准亮度。

所述的方法中，对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像的步骤包括：调降该基准影像拍摄时所采用的一基准曝光时间以决定一第一曝光时间；采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第一影像；判断该候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度；以及若上述条件成立，则将该候选第一影像指定为该第一影像。

所述的方法中，对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像的步骤还包括：若上述条件不成立，则进一步调降该第一曝光时间，并再次执行该采用该第一曝光时间的步骤及该判断该候选第一影像的步骤。