專利名稱：用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光偵測的系統(tǒng)及其方法，尤其涉及一種利用對焦區(qū)域中 子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)被拍攝的主體處于光源和照相機(jī)之間時，會產(chǎn)生背景亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被拍 攝的主體的狀況，這樣的情況稱為背光。-般而言，背景在圖像中所占的范圍 大于主體，所以在背光時，若使用照相機(jī)的自動曝光功能，則照相機(jī)將按照背 景的光線狀況曝光，使得被拍攝的主體曝光不充分而導(dǎo)致攝影失敗。為了避免 使用自動曝光造成拍攝失敗，所以在一般情況下應(yīng)盡量避免在背光時拍攝物 體。不過還是有一些方法可以在背光條件卜'避免攝影失敗的發(fā)生。例如被拍攝 的主體距離照相機(jī)不遠(yuǎn)，則可以打開閃光燈以提高主體的亮度。隨著科技的發(fā)展，目前已有可以自動偵測被拍攝的主體是否背光的技術(shù)， 常見的方式多是將圖像切割成數(shù)個區(qū)域，例如均勻的切割整張圖像，或以特定 的形狀切割(例如中間一個圓形，其它部位切成若干塊)，并在切割后進(jìn)-歩 給予不同的切塊不同的權(quán)重，然后將切塊的信息與圖像整體的亮度值(整體亮 度超過一特定值有可能發(fā)生背光)、場景對比(主體與背景的亮度對比越大表 示越有可能為背光)等數(shù)據(jù)結(jié)合在--起后，以結(jié)合在一起的信息來判斷是否背 光。由于現(xiàn)有的技術(shù)多是將對焦區(qū)域由整張圖像中切割出來后，計算對焦區(qū)域 與整張圖像的對比、亮度等信息，但是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中很容易遇到對焦區(qū)域里包 含著高亮度的背景與低亮度的主體的情況，使得在計算對焦區(qū)域與整張圖像的 對比無法正確反應(yīng)出真實(shí)的背光情景，判斷成功率因而下降。另外，固定的把 對焦區(qū)域切割出來的方法并不適合所有的場景，被拍攝的主體稍稍--'偏或處在 明暗切割交界處，便會使得判斷錯誤。發(fā)明內(nèi)容鑒于對焦區(qū)域由整張圖像中切割出來容易造成背光判斷錯誤的問題，本發(fā) 明的目的在于提供--種利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的方法， 通過把對焦區(qū)域切割為多個于區(qū)域，在計算出各個子區(qū)域的亮度值后，以各子 區(qū)域的亮度值產(chǎn)生-組編碼來判斷被拍攝的主體是否背光，從而解決先前技術(shù) 所提到的產(chǎn)生判讀錯誤的問題，從而達(dá)到提升背光判斷準(zhǔn)確度的目的與效果。 為達(dá)上述目的與效果，本發(fā)明町以通過系統(tǒng)與方法兩方面達(dá)成，本發(fā)明所 公開的系統(tǒng)，包括有對焦區(qū)域設(shè)定模塊、對焦區(qū)域切割模塊、亮度計算模塊、 編碼模塊、記憶模塊、背光判定模塊。本發(fā)明所公開的方法，包括有下列步驟對焦主體并設(shè)定對焦區(qū)域；切割 對焦區(qū)域?yàn)槎鄠€子區(qū)域；計算各子區(qū)域分別對應(yīng)的亮度值；依據(jù)各亮度值產(chǎn)生 一組編碼；依據(jù)產(chǎn)生的編碼到背光偵測表中讀取相對應(yīng)的狀態(tài)值，當(dāng)讀出的狀 態(tài)值表示為背光時，判斷主體背光。有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)特征與實(shí)際操作，將配合附圖在實(shí)施方式中詳細(xì)說明如 下，其內(nèi)容足以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且 根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容及附圖，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員町輕易地理解本 發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明所提的用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的系統(tǒng) 架構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明所提的用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的方法 流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所提的拍攝畫面；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所提的對焦區(qū)域及相對應(yīng)的各行列的亮度值總和直 方圖；圖5A是本發(fā)明實(shí)施例所提的背光偵測表； 圖5B是本發(fā)明實(shí)施例所提的背光偵測表。其中，附圖標(biāo)記 100圖像擷取裝置110對焦區(qū)域設(shè)定模塊 120對焦區(qū)域切割模塊 130亮度計算模塊 140編碼模塊 150記憶模塊 160背光判定模塊 190狀態(tài)修改模塊 300對焦區(qū)域301 第一行 302第二行 303第三行 304第四行310 第-列 311第一子區(qū)域 312第二子區(qū)域 313第三子區(qū)域 314第四子區(qū)域320 第二列330 第三列 340第四列400 拍攝畫面401 主體510第一直方圖519第一臨界值520第二直方圖529第二臨界值600背光偵測表步驟210 設(shè)定對焦區(qū)域步驟220物距大于預(yù)定值步驟230對焦區(qū)域的亮度值過低步驟240 切割對焦區(qū)域?yàn)槎鄠€子區(qū)域步驟250計算子區(qū)域的亮度值步驟260 依據(jù)子區(qū)域的亮度值產(chǎn)生編碼步驟270 以編碼判斷是否背光步驟280 背光處理程序具體實(shí)施方式
以下先以圖1來說明本發(fā)明的系統(tǒng)操作，該圖是本發(fā)明所提的利用對焦區(qū) 域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖所示，本發(fā)明的系統(tǒng)含 有對焦區(qū)域設(shè)定模塊110、對焦區(qū)域切割模塊120、亮度計算模塊130、編碼 模塊140、記憶模塊150、背光判定模塊160。其中對焦區(qū)域設(shè)定模塊IIO，負(fù) 責(zé)在執(zhí)行有本發(fā)明的圖像擷取裝置IOO對被拍攝的主體進(jìn)行對焦時，設(shè)定對焦 區(qū)域；對焦區(qū)域切割模塊120，負(fù)責(zé)將對焦區(qū)域設(shè)定模塊110所設(shè)定產(chǎn)生的對 焦區(qū)域切割為多個子區(qū)域;亮度計算模塊130，負(fù)責(zé)計算對焦區(qū)域切割模塊120 切割對焦區(qū)域產(chǎn)生的各個子區(qū)域相對應(yīng)的各個亮度值；編碼模塊140，負(fù)責(zé)使 用特定的規(guī)則將亮度計算模塊130對各個子區(qū)域記算出的各個亮度值轉(zhuǎn)換為 -組編碼；記憶模塊150，負(fù)責(zé)存儲背光偵測表；背光判定模塊160，負(fù)責(zé)依 據(jù)編碼模塊140產(chǎn)生的編碼到記憶模塊150存儲的背光偵測表中讀取相對應(yīng)的 狀態(tài)值，當(dāng)讀出的狀態(tài)值表示為背光時，背光判定模塊160將判斷被拍射的主 體背光。接著以圖3及圖4作為一個實(shí)施例來解說本發(fā)明的操作系統(tǒng)與方法，方法 操作流程的部分并請參照圖2，該圖是本發(fā)明所提的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的 亮度值進(jìn)行背光偵測的方法流程圖。在本實(shí)施例中，圖像擷取裝置100將以照 相機(jī)為例，但本發(fā)明所提的圖像擷取裝置IOO并不以照相機(jī)為限；且被照相機(jī) 拍攝的主體401以一個人為例，但本發(fā)明所提的主體并不以人為限。當(dāng)使用者欲使用執(zhí)行有本發(fā)明的照相機(jī)(此即為圖像擷取裝置100)對--個人(此為被拍攝的主體401)進(jìn)行拍攝時，本發(fā)明的對焦區(qū)域設(shè)定模塊110 會在照相機(jī)在使用者對被拍攝的人進(jìn)行對焦時，在拍攝畫面400中設(shè)定對焦區(qū) 域300 (步驟210)，當(dāng)對焦完成后，本發(fā)明的對焦區(qū)域切割模塊120會切割 對焦區(qū)域300為多個子區(qū)域(步驟240)，在本實(shí)施例中，對焦區(qū)域300將被切割為4x4的表格，如圖3所示，但對焦區(qū)域300并不以切割為4x4的表格 為限，本發(fā)明可在能準(zhǔn)確的判斷出背光情境的前提下，將對焦區(qū)域切割為各種 數(shù)量的子區(qū)域。在對焦區(qū)域切割模塊120切割對焦區(qū)域300為多個子區(qū)域C步驟240)后， 本發(fā)明會分別計算各個子區(qū)域的亮度值(步驟250)，如閣3所示，對焦區(qū)域 300中有人的部份圖像，因此本發(fā)明所計算出的各個子區(qū)域的亮度值將各有不 同。以下簡單描述計算的方式，首先將各個子區(qū)域其中之一再分割為更小的多 個區(qū)域，取出各個分割后的區(qū)域的YCbCr中的Y值，計算出所有分割后的區(qū) 域的Y值的平均值為Yavg，而亮度值即為1og2(Yavg)。在計算各個子區(qū)域的亮度值(歩驟250)后，本發(fā)明的編碼模塊140會依 據(jù)各個子區(qū)域的亮度值產(chǎn)生--組編碼(歩驟260)，例如以對焦區(qū)域300所形 成的表格中，各行與各列所包含的子區(qū)域的亮度值的總和來進(jìn)行編碼，也就是 如圖4所示，將第一子區(qū)域311至第四子區(qū)域314的亮度值相加之后得到第一 列310的亮度值總和，依此類推，可以得到第二列320、第三列330、第四列 340的亮度值總和，而后將各列的亮度值總和與-臨界值比較，當(dāng)各列的亮度 值總和超過臨界值時，將亮度值總和超過臨界值的該列編碼為1，如圖4中的 第--直方圖510所示為第一列310、第二列320、第三列330、第四列340的 亮度值總和，其中第一臨界值為第一直方圖510中的虛線519，由第--直方圖 510可知，第一列310與第四列340超過第一臨界值，因此編碼模塊140將被 第一列310與第四列340編碼為1，而編碼模塊140會將第二列320與第三列 330編碼為0，同理，由第二直方圖520可以得知第一行301與第三行303因 為超過第二臨界值529,因此將被編碼模塊140編碼為1，而第二行302與第 四行304將被編碼為0，在各行各列都被編碼過后，編碼模塊140會使特定排 列順序，例如第一列310至第四列340，第一行301至第四行304的順序產(chǎn)生 —組編碼為10011010。其中，本發(fā)明的編碼后的結(jié)果并不以上述的1或0為 限，同時，在上述的實(shí)施例中，編碼模塊140也可將上述編碼為0的部分改編 碼為1，上述編碼為1的部分則改編碼為O。另外，在實(shí)做上，第一臨界值519 與第二臨界值529將是相同的數(shù)值。在編碼模塊140產(chǎn)生編碼(步驟240)后，本發(fā)明的背光判斷模塊160會 依據(jù)編碼模塊140產(chǎn)生的編碼判斷被拍攝的人是否背光(步驟270)，例如到如圖5A所示的背光偵測表600中，使用經(jīng)表的方式及可以得知與編碼 10011010相對應(yīng)的狀態(tài)值為"是"，表示被拍攝的人為背光，因此背光判斷 模塊160會判斷主體401背光，使得照像機(jī)進(jìn)入背光處理程序(步驟280)， 例如啟動閃光燈等，如此，本發(fā)明即可以解決先前'技術(shù)所提無法準(zhǔn)確地判斷主 休401是否背光的問題。事實(shí)上，本發(fā)明的編碼模塊140編碼的方式并不以上述為限，其它使用對 焦區(qū)域300中各子區(qū)域的亮度值來作為編碼依據(jù)的均屬于本發(fā)明的所包含的 范圍，例如直接判斷各個子區(qū)域是否大于臨界值，若第一子區(qū)域311的亮度值 大于臨界值，則將第一子區(qū)域編碼為l，反之則編碼為0，如此在對第一辛:第 十六子區(qū)域編碼后，可以得到一組編碼為1110000000001110 (以十六進(jìn)制的 表示法表示為0xE00E)，則背光判斷模塊160便會到如圖5B所示的背光偵 測表中搜尋對應(yīng)的狀態(tài)值，從而判斷主體401是否背光。本發(fā)明還包含狀態(tài)修改模塊190，負(fù)責(zé)在使用者發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的背光偵測有 所偏差時，提供使用者修改背光偵測表600中的狀態(tài)值，使得本發(fā)明的背光偵 測更符合使用者的使用狀況。此外，由于當(dāng)被拍攝的主體距離相機(jī)過遠(yuǎn)時，閃光燈沒有辦法發(fā)揮效用， 因此本發(fā)明還包含在設(shè)定對焦區(qū)域(步驟210)后，判斷對焦產(chǎn)生的物距是否 火于-默認(rèn)值的步驟(步驟220)，當(dāng)物距大于默認(rèn)值時，表示被拍攝的主體 距離過遠(yuǎn)，即使主體背光閃光燈也無法發(fā)揮效果，因此不需執(zhí)行背光處理程序 (步驟280)即可結(jié)束本發(fā)明；當(dāng)物距小于或等于默認(rèn)值時，表示閃光燈—口J以 彌補(bǔ)背光情境，因此在此情境下再執(zhí)行判斷是否背光的步驟(步驟240至步驟 280)，如此，本發(fā)明還可以節(jié)省相機(jī)的電力。另外，本發(fā)明在設(shè)定對焦區(qū)域(步驟210)后，還包含判斷對焦區(qū)域300 的亮度值是否低于一預(yù)定值的步驟(步驟230)，也就是判斷對焦區(qū)域是否過 暗，當(dāng)對焦區(qū)域過暗時，必定需要啟動閃光燈，因此本發(fā)明將直接執(zhí)行背光處 理程序(步驟280)的步驟，不再進(jìn)行切割子區(qū)域來判斷是否背光的歩驟(步 驟240至步驟270)。再者，本發(fā)明的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的方法，可 實(shí)現(xiàn)于硬件、軟件或硬件與軟件的組合中。雖然本發(fā)明以前述的較佳實(shí)施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所做的更動與 潤飾，均屬于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)視本說明 書所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的方法，應(yīng)用于一圖像擷取裝置上，該方法包含下列步驟對焦一主體并設(shè)定一對焦區(qū)域；切割該對焦區(qū)域?yàn)槎鄠€子區(qū)域；計算各該子區(qū)域分別對應(yīng)的一亮度值；依據(jù)各該亮度值產(chǎn)生多個編碼，并組合該多個編碼為一編碼組；及依據(jù)該編碼組到一背光偵測表中讀取相對應(yīng)的一狀態(tài)值，當(dāng)該狀態(tài)值表示為背光時，判斷該主體背光。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測 的方法，其中該切割該對焦區(qū)域的步驟將該對焦區(qū)域切割為MxN個子區(qū)域， 其中M大于一，N大于一。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測 的方法，其中該產(chǎn)生該編碼組的步驟還包含分別計算M列中每列N個子區(qū)域?qū)?yīng)的一第-'亮度值總和；判斷各該第一亮度值總和大于 一第-'臨界值時，設(shè)定該第一亮度值總和對 應(yīng)的該列的編碼為l (或0);判斷各該第---亮度值總和不大于該第一臨界值時，設(shè)定該第-亮度值總和 對應(yīng)的該列的編碼為0 (或l);分別計算N行中每行M個子區(qū)域?qū)?yīng)的一第二亮度值總和；判斷各該第二亮度值總和大于一第二臨界值時，設(shè)定該第二亮度值總和對 應(yīng)的該行的編碼為l (或0);判斷各該第二亮度值總和不大于該第二臨界值時，設(shè)定該第二亮度值總和 對應(yīng)的該行的編碼為0 (或l);及以一特定順序排列各該行與各該列，使該編碼組由0與1組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測 的方法，其中該方法還包含判斷對焦該主體產(chǎn)生的一物距大于-預(yù)定值，且判 斷無法對該主體達(dá)到補(bǔ)光的效果時，結(jié)束該方法的步驟。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的方法，其中該方法還包含判斷該對焦區(qū)域的亮度值人P預(yù)定值時，判斷該 主體背光的步驟。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測 的方法，其屮該方法還包含修改該背光偵測表，以調(diào)整判斷主體是否背光的該 狀態(tài)值的步驟。
7、 一種利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的系統(tǒng)，應(yīng)用于一圖像擷取裝置上，該系統(tǒng)包含-對焦區(qū)域設(shè)定模塊，用以設(shè)定一對焦區(qū)域； 一對焦區(qū)域切割模塊，用以將該對焦區(qū)域切割為多個子區(qū)域； 一亮度計算模塊，用以計算各該子區(qū)域相對應(yīng)的各亮度值-, _ -編碼模塊，用以依據(jù)各該亮度值產(chǎn)生多個編碼，并組合該多個編碼為一編碼組—記憶模塊，用以存儲一背光偵測表；及一背光判定模塊，用以依據(jù)該編碼組到該背光偵測表中讀取相對應(yīng)的一狀 態(tài)值，當(dāng)該狀態(tài)值表示為背光時，判斷該主體背光。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測 的系統(tǒng)，其中該對焦區(qū)域切割模塊將該對焦區(qū)域切割為MxN個子區(qū)域，其中 M大于一，N大于-。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測 的系統(tǒng)，其中該編碼模塊分別計算M列中每列N個子區(qū)域?qū)?yīng)的-第--亮度 值總和及N行中每行M個子區(qū)域?qū)?yīng)的一第二亮度值總和，當(dāng)各該第 一亮度 值總和大于--第一臨界值時，設(shè)定相對應(yīng)的該列的編碼為1 (或0)，當(dāng)各該 第一亮度值總和未大于該第一臨界值時，設(shè)定相對應(yīng)的該列的編碼為O(或1 )， 當(dāng)各該第二亮度值總和大于一第二臨界值時，設(shè)定相對應(yīng)的該行的編碼為1(或0)，當(dāng)各該第二亮度值總和未大于該第二臨界值時，設(shè)定相對應(yīng)的該行 的編碼為0(或1)，并在各該行與各該列編碼完成后，以一特定順序排列各 該行與各該列，使該編碼組由0與1組成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測 的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包含一狀態(tài)修改模塊，用以修改該背光偵測表的該狀態(tài) 值。
全文摘要
一種利用對焦區(qū)域中子區(qū)域的亮度值進(jìn)行背光偵測的系統(tǒng)及其方法，應(yīng)用于圖像擷取裝置上，將對焦區(qū)域切割為多個子區(qū)域并計算各子區(qū)域的亮度值，而后依據(jù)各子區(qū)域的亮度值轉(zhuǎn)換為0與1的編碼后組合產(chǎn)生用以表示整個對焦區(qū)域的編碼，經(jīng)過對比預(yù)先建立的背光偵測表來判斷各編碼所對應(yīng)代表的狀態(tài)值，以決定被拍攝的主體是否背光。
文檔編號H04N5/243GK101227564SQ20071000360
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
發(fā)明者吳宗達(dá), 周宏隆 申請人:華晶科技股份有限公司