[发明专利]动态范围模式的判定方法及其图像获取装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种动态范围模式的判定方法及其图像获取装置。

背景技术

所谓“动态范围”，是指画面中的最大亮度值与最小亮度值的范围或比值。对于摄影而言，动态范围又可分为“相机的动态范围”和“场景的动态范围”。其中，相机的动态范围是指感光元件所能接受亮度变化的范围。场景的动态范围是指拍摄场景中的亮度差异范围，也就是画面中最亮区域和最暗区域的差异。

当场景的动态范围大于相机的动态范围时，代表拍摄场景中有极端的亮部与暗部，超出了感光元件所能记录的色阶，因此照片中会出现全黑或全白的区块。举例来说，在室内同时拍摄人像以及窗外景色、拍摄阳光下的树及树荫等，由于此类拍摄场景的明暗差异极大，明显降低图像品质。

为了克服上述缺陷，部分相机提供高动态范围模式，也就是通过图像处理技术，使得处理后图像的动态范围大于一般相机获取的单一图像所提供的动态范围。然而，相机是否使用高动态范围成像模式必须由相机使用者自行基于拍摄经验来进行设定。也就是说，相机使用者必须通过人眼判别目前的拍摄场景是否适合使用高动态范围成像模式进行拍摄，或使用一般模式进行拍摄。然而，大多数使用者常因缺乏经验或判断错误而无法正确使用高动态范围模式来拍出较佳图像。

发明内容

本发明提供一种动态范围模式的判定方法及其图像获取装置，可自动检测目前拍摄场景的变化，进而适应性选择并切换动态范围(Dynamic Range，DR)模式。

本发明的一种动态范围模式的判定方法，适用于进行视频处理(video processing)的图像获取装置。此判定方法包括下列步骤。先获取来源图像。并分析来源图像的亮暗程度，以决定来源图像的过曝(overexposure)区域与曝光不足(underexposure)区域。再依据权重图(weighting map)来计算过曝区域的一过曝估测值与曝光不足区域的一曝光不足估测值。并且将过曝估测值与曝光不足估测值与一或多个临界值进行比较，据以判断适于图像获取装置使用的动态范围模式。

在本发明的一实施例中，上述的图像获取装置所能使用的动态范围模式包括正常动态范围(Normal DR，NDR)模式、宽动态范围(Wide DR，WDR)模式、高动态范围(High DR，HDR)模式以及超高动态范围(Ultra High DR，UHDR)模式。

在本发明的一实施例中，上述分析来源图像的亮暗程度，以决定过曝区域与曝光不足区域的步骤包括：分割来源图像为多个区块；分别计算各个区块的亮度平均值；以及依据各个亮度平均值来分别判断各个区块是否属于过曝区域或曝光不足区域。

在本发明的一实施例中，上述在计算过曝估测值与曝光不足估测值的步骤之前还包括设定权重图的多个权重设定值。其中，各个权重设定值分别对应至来源图像的各个区块。

在本发明的一实施例中，上述依据权重图来计算过曝区域的过曝估测值与曝光不足区域的曝光不足估测值的步骤包括：将过曝区域所对应的权重设定值进行运算以获得过曝估测值；并将曝光不足区域所对应的权重设定值进行运算以获得曝光不足估测值。

在本发明的一实施例中，上述的判定方法还包括对来源图像执行人脸检测(face detection)，以判断来源图像是否存在一或多个人脸区域。若是，则提高人脸区域所属区块对应的权重设定值。

在本发明的一实施例中，上述将过曝估测值与曝光不足估测值与至少一临界值进行比较，据以判断适于图像获取装置使用的动态范围模式的步骤包括：相加过曝估测值与曝光不足估测值，以获得估测值总和；并将估测值总和与第一、第二及第三临界值进行比较，据以判断适于图像获取装置使用的动态范围模式。

在本发明的一实施例中，上述的判定方法还包括控制图像获取装置自动切换至适合使用的动态范围模式。

本发明的一种图像获取装置，适于进行视频处理，其包括图像传感器、存储器以及处理器。其中，图像传感器用以获取来源图像。存储器用以储存来源图像以及权重图。处理器用以分析来源图像的亮暗程度，以决定来源图像的过曝区域与曝光不足区域，并依据权重图来计算过曝区域的过曝估测值与曝光不足区域的曝光不足估测值，再将过曝估测值与曝光不足估测值与一或多个临界值进行比较，据以判断适于图像获取装置使用的动态范围模式。

基于上述，本发明所提供的动态范围模式的判定方法及其图像获取装置，可通过检测一来源图像的亮暗比例来判断目前拍摄场景的变化，进而适应性选择并自动切换适于图像获取装置使用的动态范围模式。