專(zhuān)利名稱(chēng)：影像擷取裝置及其曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像擷取裝置及其曝光方法。
背景技術(shù)：
目前，影像擷取裝置進(jìn)行自動(dòng)曝光時(shí)，常采用矩陣測(cè)光方法得到曝光值。矩陣測(cè)光是將 影像擷取裝置所擷取的影像劃分成多個(gè)區(qū)域而形成一個(gè)測(cè)光矩陣，然后分析測(cè)光矩陣中多個(gè) 區(qū)域的亮度信息，根據(jù)各區(qū)域的亮度信息自動(dòng)為各區(qū)域分配曝光權(quán)值以得到一個(gè)曝光權(quán)值矩 陣。通常，影像擷取裝置默認(rèn)影像的中心區(qū)域?yàn)榕臄z者關(guān)注的目標(biāo)所在區(qū)域，并為該中心區(qū) 域分配較大的曝光權(quán)值。如此，當(dāng)拍攝者關(guān)注的目標(biāo)位于其他區(qū)域時(shí)，將造成目標(biāo)所在區(qū)域 的亮度與影像的平均亮度相差較大，從而使得到的理想曝光值與該區(qū)域所需曝光值相差較大 ，導(dǎo)致該區(qū)域曝光不正確，由此無(wú)法得到使拍攝者滿(mǎn)意的影像。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可讓拍攝者自行設(shè)定影像中各區(qū)域的曝光權(quán)值的影像擷取裝 置及其曝光方法。
一種影像擷取裝置，其包括
一個(gè)成像單元，用于感測(cè)外部場(chǎng)景形成影像信號(hào)； 一個(gè)顯示單元，用于顯示該影像信號(hào)； 一個(gè)中央處理單元，其包括
一個(gè)控制單元，用于將該顯示單元的顯示區(qū)劃分為至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)，并通過(guò)該顯示單元 向拍攝者發(fā)出請(qǐng)求輸入該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值的提示信息；及
一個(gè)影像處理單元，用于將該影像信號(hào)劃分成與該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)影像 區(qū)域；
一個(gè)輸入單元，用于根據(jù)拍攝者的操作向該中央處理單元輸入該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光 權(quán)值；及
一個(gè)曝光控制單元，用于根據(jù)該至少兩個(gè)影像區(qū)域的亮度值及該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光 權(quán)值，得到一個(gè)理想曝光值，并根據(jù)該理想曝光值控制所述成像單元曝光。 一種應(yīng)用于影像擷取裝置的曝光方法，其包括以下步驟 以一個(gè)當(dāng)前曝光值曝光一個(gè)場(chǎng)景以形成一個(gè)影像信號(hào)；在一個(gè)顯示區(qū)內(nèi)預(yù)覽該影像信號(hào)，并將該顯示區(qū)劃分為至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)；
接收該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的曝光權(quán)值；
將該影像信號(hào)劃分為與該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的影像區(qū)域；
根據(jù)該至少兩個(gè)影像區(qū)域的亮度值及該兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，得到一個(gè)理想曝光值；
及
根據(jù)該理想曝光值重新曝光該場(chǎng)景。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述影像擷取裝置及其曝光方法允許拍攝者從該影像擷取裝置的輸入 單元輸入各預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，或者選擇一組已存儲(chǔ)的適合當(dāng)前場(chǎng)景的曝光權(quán)值，然后根據(jù) 各預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值及相應(yīng)的影像區(qū)域的亮度值得到一個(gè)理想曝光值，并根據(jù)該理想曝光值 控制影像擷取裝置曝光，以獲得令拍攝者滿(mǎn)意的影像。


圖l為本發(fā)明的影像擷取裝置的功能模塊圖。 圖2為應(yīng)用圖1中的影像擷取裝置的曝光方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖l，其為本發(fā)明的影像擷取裝置l。該影像擷取裝置i包括一個(gè)成像單元io、 一 個(gè)中央處理單元20、 一個(gè)曝光控制單元30、 一個(gè)輸入單元40、 一個(gè)顯示單元50及一個(gè)存儲(chǔ)單 元60。
所述成像單元10用于感測(cè)外部場(chǎng)景，形成影像信號(hào)，并將影像信號(hào)輸送到所述中央處理 單元20。所述影像信號(hào)包括影像中各位置的亮度值。該成像單元10的曝光條件由所述曝光控 制單元30控制。
所述中央處理單元20包括一個(gè)控制單元22和一個(gè)影像處理單元24。所述控制單元22用于 控制所述成像單元IO、影像處理單元24、曝光控制單元30、輸入單元40、顯示單元50及存儲(chǔ) 單元60的協(xié)調(diào)運(yùn)行，并用于將所述顯示單元50的顯示區(qū)劃分成至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)，以向拍攝者 提示該顯示單元50顯示的影像中各拍攝目標(biāo)所處的區(qū)域。優(yōu)選地，該控制單元22可通過(guò)增強(qiáng) 所述顯示單元50上預(yù)定位置的像素點(diǎn)的亮度，在該顯示單元50上形成至少一條分割輔助線(xiàn)， 從而將該顯示單元50的顯示區(qū)劃分成所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)。該控制單元22還可通過(guò)該顯示單 元50向拍攝者發(fā)出請(qǐng)求輸入所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值的提示信息，并接收拍攝者通過(guò) 所述輸入單元40輸入的曝光權(quán)值。 一個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值與所有預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值之和的比 值越大，則曝光時(shí)所參考的亮度值就越接近該預(yù)覽區(qū)的亮度值。優(yōu)選地，每個(gè)曝光權(quán)值為數(shù)列{1， 2，…W中的一個(gè)元素。該控制單元22可將所述輸入單元40輸入的曝光權(quán)值存儲(chǔ)到所 述存儲(chǔ)單元60。所述影像處理單元24用于處理來(lái)自所述成像單元10的影像信號(hào)，然后將處理 后的影像信號(hào)存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)單元60及輸出到所述顯示單元50，并將感測(cè)到的影像信號(hào)劃分 成與所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)影像區(qū)域。
所述輸入單元40用于根據(jù)拍攝者的操作，向所述控制單元22輸入所述預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值
所述顯示單元50用于將來(lái)自所述中央處理單元20的信號(hào)轉(zhuǎn)化為拍攝者可視的影像。
所述存儲(chǔ)單元60用于存儲(chǔ)來(lái)自所述中央處理單元20的影像信號(hào)及曝光權(quán)值。
所述曝光控制單元30用于根據(jù)中央處理單元20中所述影像區(qū)域的亮度值及至少兩個(gè)預(yù)覽
區(qū)的曝光權(quán)值，得到一個(gè)理想曝光值，并根據(jù)該理想曝光值控制所述成像單元10曝光。
可以理解，所述成像單元10對(duì)應(yīng)于鏡頭及影像感測(cè)器，所述中央處理單元20包括數(shù)字信
號(hào)處理器、自動(dòng)增益控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等，所述曝光控制單元30對(duì)應(yīng)于自動(dòng)曝光控制器，
所述輸入單元40對(duì)應(yīng)于按鍵模塊，所述顯示單元50對(duì)應(yīng)于液晶顯示器，所述存儲(chǔ)單元60對(duì)應(yīng)
于存儲(chǔ)器。所述輸入單元40也可與顯示單元50共同對(duì)應(yīng)于觸摸式液晶顯示器。
請(qǐng)參閱圖2，其為應(yīng)用于上述影像擷取裝置l的曝光方法。該曝光方法包括以下步驟 Sl:以一個(gè)當(dāng)前曝光值曝光一個(gè)場(chǎng)景，以形成一個(gè)影像信號(hào)；該當(dāng)前曝光值可以預(yù)設(shè)，
也可為感測(cè)上一場(chǎng)景所用的曝光值；
S2:在一個(gè)顯示區(qū)內(nèi)預(yù)覽該影像信號(hào)，并將該顯示區(qū)劃分為至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)；
S3:判斷是否存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的至少一組曝光權(quán)值，該組曝光權(quán)值包
括與所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)曝光權(quán)值，若是，則進(jìn)行步驟S4，若否，則進(jìn)行步
驟S6;
S4:判斷是否采用其中一組曝光權(quán)值作為所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，若是，則進(jìn) 行步驟S5，若否，則進(jìn)行步驟S6;在該步驟中，可以向拍攝者發(fā)出是否采用存儲(chǔ)的曝光權(quán)值 的詢(xún)問(wèn)信息，并根據(jù)拍攝者的選擇進(jìn)行判斷；
S5:選擇其中一組曝光權(quán)值作為所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值；在該步驟中，拍攝者
可以選擇一組適合當(dāng)前場(chǎng)景的曝光權(quán)值作為當(dāng)前的曝光權(quán)值，例如，選擇與當(dāng)前場(chǎng)景相似且
已拍攝的場(chǎng)景的曝光權(quán)值；
S6:接收該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的曝光權(quán)值；在該步驟中，可以向拍攝者發(fā)出提示信息 ，請(qǐng)求拍攝者輸入每個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，并接收拍攝者輸入的曝光權(quán)值；
S7:將該影像信號(hào)劃分為與該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的影像區(qū)域；該步驟也可位于步驟結(jié)束當(dāng)前曝光過(guò)程，若否 ，則進(jìn)行步驟S11;Sll:判斷是否存儲(chǔ)當(dāng)前應(yīng)用的該組曝光權(quán)值，若是，則進(jìn)行步驟S12，若否，則結(jié)束當(dāng) 前曝光過(guò)程；S12:存儲(chǔ)當(dāng)前應(yīng)用的該組曝光權(quán)值。 上述的步驟S8進(jìn)一步包括以下步驟 S81:設(shè)定一個(gè)目標(biāo)亮度值；S82:利用該至少兩個(gè)曝光權(quán)值對(duì)該至少兩個(gè)影像區(qū)域的亮度值進(jìn)行加權(quán)平均運(yùn)算，得 到該影像信號(hào)的平均加權(quán)亮度值；S83:判斷該平均加權(quán)亮度值與該目標(biāo)亮度值的亮度差異值是否小于一個(gè)預(yù)設(shè)域值；若 是，該當(dāng)前曝光值為該理想曝光值；若否，依據(jù)該亮度差異值得到一個(gè)嘗試曝光值，并返步 驟S1，直至得到該理想曝光值。其中，步驟S82還包括以下子步驟S831:在每個(gè)影像區(qū)域選取至少一個(gè)采樣點(diǎn)，獲得每個(gè)采樣點(diǎn)的亮度值； S832:根據(jù)公式(1)，計(jì)算每個(gè)影像區(qū)域的平均亮度值，m " a)其中，Im為第m個(gè)區(qū)域的平均亮度值，Imn為第m個(gè)區(qū)域的第n個(gè)采樣點(diǎn)的亮度值；S833:根據(jù)公式(2)，對(duì)各影像區(qū)域的平均亮度值進(jìn)行加權(quán)求和，得到該影像的平均加權(quán)亮度值，m /(2)其中，I為該影像的平均加權(quán)亮度值，Wln為與影像中第m個(gè)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述影像擷取裝置及其曝光方法允許拍攝者從該影像擷取裝置的輸入 單元輸入各預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，或者選擇一組已存儲(chǔ)的適合當(dāng)前場(chǎng)景的曝光權(quán)值，然后根據(jù) 各預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值及相應(yīng)的影像區(qū)域的亮度值得到一個(gè)理想曝光值，并根據(jù)該理想曝光值控制影像擷取裝置曝光，以獲得令拍攝者滿(mǎn)意的影像。可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它 各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種影像擷取裝置，其包括一個(gè)成像單元，用于感測(cè)外部場(chǎng)景形成影像信號(hào)；一個(gè)顯示單元，用于顯示該影像信號(hào)；一個(gè)中央處理單元，其包括一個(gè)控制單元，用于將該顯示單元的顯示區(qū)劃分為至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)，并通過(guò)該顯示單元向拍攝者發(fā)出請(qǐng)求輸入該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值的提示信息；及一個(gè)影像處理單元，用于將該影像信號(hào)劃分成與該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)影像區(qū)域；一個(gè)輸入單元，用于根據(jù)拍攝者的操作向該中央處理單元輸入該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值；及一個(gè)曝光控制單元，用于根據(jù)該至少兩個(gè)影像區(qū)域的亮度值及該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，得到一個(gè)理想曝光值，并根據(jù)該理想曝光值控制所述成像單元曝光。
2. 如權(quán)利要求l所述的影像擷取裝置，其特征在于，該控制單元通過(guò) 分割輔助線(xiàn)劃分該顯示區(qū)。
3. 如權(quán)利要求2所述的影像擷取裝置，其特征在于，所述影像擷取裝 置還包括一個(gè)存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)所述曝光權(quán)值。
4. 一種應(yīng)用于影像擷取裝置的曝光方法，其包括以下步驟 a:以一個(gè)當(dāng)前曝光值曝光一個(gè)場(chǎng)景以形成一個(gè)影像信號(hào)； b:在一個(gè)顯示區(qū)內(nèi)預(yù)覽該影像信號(hào)，并將該顯示區(qū)劃分為至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)； C:接收該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的曝光權(quán)值；d:將該影像信號(hào)劃分為與該至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的影像區(qū)域；e:根據(jù)該至少兩個(gè)影像區(qū)域的亮度值及該兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，得到一個(gè)理想曝光 值；及f:根據(jù)該理想曝光值重新曝光該場(chǎng)景。
5.如權(quán)利要求4所述的曝光方法，其特征在于，步驟e包括以下子步驟el:設(shè)定一個(gè)目標(biāo)亮度值；e2:利用該至少兩個(gè)曝光權(quán)值對(duì)該至少兩個(gè)影像區(qū)域的亮度值進(jìn)行加權(quán)平均運(yùn)算，得 到該影像信號(hào)的平均加權(quán)亮度值；e3:判斷該平均加權(quán)亮度值與該目標(biāo)亮度值的亮度差異值是否小于一個(gè)預(yù)設(shè)域值；若 是，該當(dāng)前曝光值為該理想曝光值；若否，依據(jù)該亮度差異值得到一個(gè)嘗試曝光值，并返步 驟a，直至得到該理想曝光值。
6.如權(quán)利要求5所述的曝光方法，其特征在于，步驟e2包括以下子步驟在每個(gè)影像區(qū)域選取至少一個(gè)采樣點(diǎn)，獲得每個(gè)采樣點(diǎn)的亮度值； 根據(jù)公式(1)計(jì)算所述影像中每個(gè)影像區(qū)域的平均亮度值，<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Im為所述影像中第m個(gè)影像區(qū)域的平均亮度值，Imn為第m個(gè)影像區(qū)域的第n個(gè)采樣 點(diǎn)的亮度值；及根據(jù)公式(2)，對(duì)所述影像區(qū)域的平均亮度值進(jìn)行加權(quán)求和，得到該影像的加權(quán)平均 亮度值，<formula>formula see original document page 3</formula>其中，I為該影像的加權(quán)平均亮度值，Wm為與影像中第m個(gè)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值。
7.如權(quán)利要求6所述的曝光方法，其特征在于，在步驟b后還包括步驟bl:判斷是否存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的至少一組曝光權(quán)值，若是，則進(jìn)入步驟b2，若否，則進(jìn)入步驟C;b2:選擇其中一組曝光權(quán)值作為所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值。
8.如權(quán)利要求7所述的曝光方法，其特征在于，步驟bl還包括步驟 bll:判斷是否采用存儲(chǔ)的曝光權(quán)值作為所述至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，若是，則進(jìn) 入步驟b2，若否，則進(jìn)入步驟c。
9.如權(quán)利要求8所述的曝光方法，其特征在于，在步驟f后還包括步驟fl:判斷是否存儲(chǔ)當(dāng)前應(yīng)用的該組曝光權(quán)值，若是，則存儲(chǔ)當(dāng)前應(yīng)用的該組曝光權(quán)值 ，若否，則結(jié)束當(dāng)前曝光過(guò)程。
10 如權(quán)利要求9所述的曝光方法，其特征在于，在步驟fl前還包括步驟f0:判斷當(dāng)前應(yīng)用的該組曝光權(quán)值是否已經(jīng)存儲(chǔ)，若是，則結(jié)束當(dāng)前曝光過(guò)程，若否 ，則進(jìn)入步驟fl。
全文摘要
一種影像擷取裝置，其包括成像單元、顯示單元、中央處理單元、輸入單元及曝光控制單元。該成像單元用于感測(cè)外部場(chǎng)景形成影像信號(hào)。該顯示單元用于顯示影像信號(hào)。該中央處理單元包括控制單元及影像處理單元?？刂茊卧糜趯@示單元的顯示區(qū)劃分為至少兩個(gè)預(yù)覽區(qū)，并向拍攝者發(fā)出輸入預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值的提示信息。影像處理單元用于將影像信號(hào)劃分成與預(yù)覽區(qū)對(duì)應(yīng)的影像區(qū)域。該輸入單元用于根據(jù)拍攝者的操作向中央處理單元輸入預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值。該曝光控制單元用于根據(jù)影像區(qū)域的亮度值及預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值得到一理想曝光值，并根據(jù)該理想曝光值控制成像單元曝光。該影像擷取裝置允許拍攝者輸入各預(yù)覽區(qū)的曝光權(quán)值，以獲得令拍攝者滿(mǎn)意的影像照片。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101651775SQ200810303770
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
發(fā)明者黃俊杰 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司