專利名稱：影像拍攝裝置及其影像合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種影像拍攝裝置及其影像合成方法，特別是有關(guān)于一種可對(duì)拍攝場(chǎng)景進(jìn)行多種的曝光亮度分析，以進(jìn)一步合成高動(dòng)態(tài)范圍影像的影像拍攝裝置及其影像合成方法。
背景技術(shù)：
高動(dòng)態(tài)范圍(High Dynamic Range, HDR)檔是一種特殊圖形檔格式，它的每一個(gè)圖元除了普通的RGB資訊，還有該點(diǎn)的實(shí)際亮度資訊。普通的圖形檔每個(gè)圖元只有0至255 的灰度范圍，這實(shí)際上是不夠的。想像一下太陽的發(fā)光強(qiáng)度和一個(gè)純黑的物體之間的灰度范圍或者說亮度范圍的差別，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 256個(gè)級(jí)別。因此，一張普通的白天風(fēng)景圖片，看上去白云和太陽可能都呈現(xiàn)是同樣的灰度/亮度，都是純白色，但實(shí)際上白云和太陽之間實(shí)際的亮度不可能一樣，它們之間的亮度差別是巨大的。因此，普通的圖形檔格式是很不精確的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有記錄到現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際狀況。高動(dòng)態(tài)范圍是指一個(gè)場(chǎng)景的最亮和最暗部分之間的相對(duì)比值。一張高動(dòng)態(tài)范圍影像，它記錄了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出256個(gè)級(jí)別的實(shí)際場(chǎng)景的亮度值，超出的部分在屏幕上是顯示不出來的。可以這樣想像在Wiotoshop里打開一張從室內(nèi)往窗外拍的圖片，窗外的部分處在強(qiáng)烈的陽光下，曝光過度，呈現(xiàn)的是一片白色，沒有多少細(xì)節(jié)。你將毫無辦法，調(diào)暗只會(huì)變成灰色而已，并不會(huì)呈現(xiàn)更多的細(xì)節(jié)。但如果同一場(chǎng)景是由高動(dòng)態(tài)范圍影像所記錄的話，減低曝光度，原來純白的部分將會(huì)呈現(xiàn)更多的細(xì)節(jié)。目前合成高動(dòng)態(tài)范圍影像，大多都是針對(duì)同一場(chǎng)景，以固定的曝光值來拍攝數(shù)張影像，每張影像的曝光值約略差1至2曝光值(Expose Value, EV)的曝光補(bǔ)償，或是更少， 來嘗試結(jié)合多張不同曝光影像來包含該場(chǎng)景的影像動(dòng)態(tài)。然而，現(xiàn)有的方法，由于每張影像的動(dòng)態(tài)有限，所以得拍攝多張影像來合成，然而一般相機(jī)的處理能力有限，無法在短時(shí)間內(nèi)處理3張以上的影像時(shí)，我們就得從中選出幾張影像進(jìn)行合成。例如，針對(duì)2至3張影像進(jìn)行處理，且以固定的曝光補(bǔ)償來拍攝2至3張影像，來合成高動(dòng)態(tài)范圍影像。然而，此種方式有時(shí)因場(chǎng)景的關(guān)系，無法有效地選出恰當(dāng)?shù)钠毓庋a(bǔ)償值來拍攝或處理影像，因而常常無法產(chǎn)生預(yù)期的高動(dòng)態(tài)范圍影像。因此，以需求來說，設(shè)計(jì)一理想的影像拍攝裝置及其影像合成方法，來合成高動(dòng)態(tài)范圍影像，已成市場(chǎng)應(yīng)用上一刻不容緩的議題。

發(fā)明內(nèi)容
因?yàn)樯鲜霈F(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的就是提供一種影像拍攝裝置及其影像合成方法，以解決已知的技術(shù)將不同曝光補(bǔ)償?shù)挠跋褚徊⑦M(jìn)行合成，所造成的高動(dòng)態(tài)范圍影像處理時(shí)間及影像品質(zhì)不如預(yù)期的問題。根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種影像拍攝裝置，其包含一影像拍攝模組、一曝光模組以及一處理模組。影像拍攝模組對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像。曝光模組對(duì)該場(chǎng)景做測(cè)光，以產(chǎn)生多個(gè)色階分布圖。處理模組根據(jù)該些色階分布圖運(yùn)算出該高位元場(chǎng)景影像于不
4同曝光條件的多個(gè)離散值，且該處理模組根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值對(duì)該高位元場(chǎng)景影像進(jìn)行影像處理，以產(chǎn)生至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像，并將該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一儲(chǔ)存影像。其中，該曝光模組以多種曝光補(bǔ)償對(duì)該場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)光，以產(chǎn)生不同曝光條件的該些色階分布圖。其中，該曝光模組就一區(qū)間亮度范圍，產(chǎn)生不同曝光條件的該些色階分布圖。其中，各該離散值代表該高位元場(chǎng)景影像于不同曝光補(bǔ)償條件的亮暗變化程度。其中，該處理模組更包含一轉(zhuǎn)換單元，該轉(zhuǎn)換單元根據(jù)該至少二個(gè)最高的離散值將該高位元場(chǎng)景影像轉(zhuǎn)換成該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像。其中，該處理模組合成該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像中相同影像物件中的每一像素，以產(chǎn)生該儲(chǔ)存影像。其中，該儲(chǔ)存影像為一高動(dòng)態(tài)范圍影像。根據(jù)本發(fā)明的目的，再提出一種影像合成方法，適用于一影像拍攝裝置，該影像合成方法包含下列步驟由一影像拍攝模組對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像；通過一曝光模組對(duì)該場(chǎng)景做測(cè)光，以產(chǎn)生多個(gè)色階分布圖；利用一處理模組根據(jù)該些色階分布圖運(yùn)算出該高位元場(chǎng)景影像于不同曝光條件的多個(gè)離散值；以該處理模組根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值對(duì)該高位元場(chǎng)景影像進(jìn)行影像處理，以產(chǎn)生至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像； 以及由該處理模組將該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一儲(chǔ)存影像。其中，此方法更包含通過該曝光模組以多種曝光補(bǔ)償對(duì)該場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)光，以產(chǎn)生不同曝光條件的該些色階分布圖。其中，此方法更包含使用該曝光模組就一區(qū)間亮度范圍產(chǎn)生不同曝光條件的該些色階分布圖。其中，此方法更包含利用該處理模組的一轉(zhuǎn)換單元根據(jù)該至少二個(gè)最高的離散值將該高位元場(chǎng)景影像轉(zhuǎn)換成該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像。其中，此方法更包含由該處理模組合成該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像中相同影像物件中的每一像素，以產(chǎn)生該儲(chǔ)存影像。其中，各該離散值代表該高位元場(chǎng)景影像于不同曝光補(bǔ)償條件的亮暗變化程度。其中，該儲(chǔ)存影像為一高動(dòng)態(tài)范圍影像。根據(jù)本發(fā)明的目的，又提出一種影像拍攝裝置，其包含一影像拍攝模組、一曝光模組、一處理模組、一轉(zhuǎn)換模組以及一影像合成模組，影像拍攝模組對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像。曝光模組對(duì)該場(chǎng)景做測(cè)光，以產(chǎn)生多個(gè)色階分布圖。處理模組系根據(jù)該些色階分布圖運(yùn)算出該高位元場(chǎng)景影像于不同曝光條件的多個(gè)離散值。轉(zhuǎn)換模組根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值將該高位元場(chǎng)景影像轉(zhuǎn)換成至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像。影像合成模組將該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像合成為一高動(dòng)態(tài)范圍影像。其中，各該離散值代表該高位元場(chǎng)景影像于不同曝光補(bǔ)償條件的亮暗變化程度。承上所述，依本發(fā)明的影像拍攝裝置及其影像合成方法，其可具有一或多個(gè)下述優(yōu)點(diǎn)(1)此影像拍攝裝置及其影像合成方法可在拍攝過程中，利用對(duì)拍攝場(chǎng)景測(cè)光時(shí)，進(jìn)行亮度動(dòng)態(tài)分析，然后按照影像拍攝裝置所能處理的影像張數(shù)，動(dòng)態(tài)地且有效率地產(chǎn)生不同曝光值的低位元暫時(shí)影像，以合成一高動(dòng)態(tài)范圍影像。如此將能縮短高動(dòng)態(tài)范圍影像合成的時(shí)間。(2)此影像拍攝裝置及其影像合成方法可在拍攝過程中，利用對(duì)拍攝場(chǎng)景測(cè)光時(shí)， 進(jìn)行亮度動(dòng)態(tài)分析，然后按照影像拍攝裝置所能處理的影像張數(shù)，動(dòng)態(tài)地且有效率地產(chǎn)生不同曝光值的低位元暫時(shí)影像，以合成一高動(dòng)態(tài)范圍影像。如此將能提升高動(dòng)態(tài)范圍影像合成的品質(zhì)。


圖1為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的框圖。圖2為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的示意圖。圖3為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例影像的各色階分布圖的示意圖。圖4為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的高低位元影像轉(zhuǎn)換的示意圖。圖5為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的高動(dòng)態(tài)范圍影像的合成示意圖。圖6為本發(fā)明的具有影像拍攝功能的電子裝置一實(shí)施例的示意圖。圖7為本發(fā)明的影像合成方法的流程中1 影像拍攝裝置10 影像拍攝模組101 高位元場(chǎng)景影像11 曝光模組111 色階分布圖12 處理模組13 轉(zhuǎn)換模組131 第一低位元暫時(shí)影像132 第二低位元暫時(shí)影像14 影像合成模組141 高動(dòng)態(tài)范圍影像15 儲(chǔ)存模組16 顯示模組41 高位元影像的部分區(qū)塊42 低位元影像的部分區(qū)塊6 電子裝置60 本體61 輸入裝置S71 S75:步驟
具體實(shí)施例方式以下將參照相關(guān)圖式，說明依本發(fā)明的影像拍攝裝置及其影像合成方法的實(shí)施例，為使便于理解，下述實(shí)施例中的相同元件以相同的符號(hào)標(biāo)示來說明。本發(fā)明的影像拍攝裝置可以是數(shù)字相機(jī)(Digital Camera)、照相手機(jī)(Camera Phone)、智慧型手機(jī)(Smartphone)或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)(Digital Video Camera)等各種具有攝像功能的可攜式電子裝置，為便于更了解本發(fā)明的技術(shù)特征，底下是以照相手機(jī)為實(shí)施例， 但并不以此為限。請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的框圖。如圖所示，本發(fā)明的影像拍攝裝置1包含了一影像拍攝模組10、一曝光模組11、一處理模組12、一轉(zhuǎn)換模組13、一影像合成模組14、一儲(chǔ)存模組15以及一顯示模組16。影像拍攝模組10系用來拍攝影像及產(chǎn)生影像資料。影像拍攝模組10可包含鏡頭、感光元件如互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體元件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)或電荷耦合元件 (Charge-Coupled-DevichCCD)、模擬/數(shù)字電路、影像處理器等。曝光模組11具有自動(dòng)曝光(Auto Exposure)調(diào)節(jié)的機(jī)制，可包含光圈大小、快門、ISO感光度等，且其以多種曝光補(bǔ)償對(duì)欲進(jìn)行拍攝的場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)光，來產(chǎn)生不同曝光條件的該些色階分布圖111。儲(chǔ)存模組 15可作影像的儲(chǔ)存，其可為嵌入式記憶體、外接式記憶卡或其組合。顯示模組16用以顯示影像，其可為液晶顯示器(Liquid Crystal Display，IXD)或觸控式液晶屏幕。處理模組12電性連接影像拍攝模組10、曝光模組11、轉(zhuǎn)換模組13、影像合成模組 14、儲(chǔ)存模組15以及顯示模組16，其可為中央處理器(Central Processing Unit,CPU)或微處理器(Micro-Processing Unit)。處理模組12可根據(jù)曝光模組11產(chǎn)生的該些色階分布圖111運(yùn)算出該高位元場(chǎng)景影像101于不同曝光條件的多個(gè)離散值。接著，轉(zhuǎn)換模組13 可根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值將該高位元場(chǎng)景影像101轉(zhuǎn)換成至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像。例如，如圖1中所示，處理模組12可控制轉(zhuǎn)換模組13將高位元場(chǎng)景影像 101進(jìn)行影像處理，產(chǎn)生第一低位元暫時(shí)影像131及第二低位元暫時(shí)影像132。而后，處理模組12可控制影像合成模組14將該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像(如第一低位元暫時(shí)影像131及第二低位元暫時(shí)影像13 進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一張高動(dòng)態(tài)范圍影像141，儲(chǔ)存于儲(chǔ)存模組15。并處理模組12可控制顯示模組16顯示該高動(dòng)態(tài)范圍影像141。此外，熟悉此項(xiàng)技術(shù)者當(dāng)可任意結(jié)合上述的功能模組成一整合式模組，或分拆成各個(gè)功能細(xì)部單元，端看設(shè)計(jì)上的方便而定。請(qǐng)一并參閱圖2，其為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的示意圖。如圖所示，使用者在使用影像拍攝裝置1拍攝影像的過程中，可在影像拍攝模組10對(duì)拍攝場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像101的同時(shí)，利用曝光模組11自動(dòng)曝光(Auto Exposure, AE)調(diào)節(jié)的機(jī)制對(duì)該拍攝場(chǎng)景做測(cè)光，以統(tǒng)計(jì)出該拍攝場(chǎng)景在不同曝光條件下的色階分布圖111。在本實(shí)施例中，曝光模組11在進(jìn)行自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)機(jī)制的測(cè)光時(shí)，可分別用+2EV、+1EV、0EV、-1EV和-2EV 等5種曝光補(bǔ)償進(jìn)行測(cè)光。使得影像拍攝模組10在拍攝該高位元場(chǎng)景影像101的同時(shí)，曝光模組11可得到各種不同曝光條件的各該色階分布圖111 (如圖3所示)。接著，處理模組12可利用各該色階分布圖111運(yùn)算出該張高位元場(chǎng)景影像101在特定曝光補(bǔ)償條件下的熵值(Entropy)。其中，熵值越高，代表該高位元場(chǎng)景影像101于特定曝光補(bǔ)償條件下所涵蓋的有效動(dòng)態(tài)范圍越大，亦即亮暗范圍的變化越大。請(qǐng)一并參閱表1，其為不同的曝光補(bǔ)償分別對(duì)應(yīng)的熵值。如表所示，可得知+2EV、 +1EV、0EV、-IEV和-2EV等5種曝光補(bǔ)償條件下的熵值分別為3. 31,4. 01,3. 75,3. 83禾口
7CN 102469248 A說明書5/7 頁
2. 96。根據(jù)前面敘述可進(jìn)一步推知該高位元場(chǎng)景影像101在特定曝光補(bǔ)償條件下所涵蓋的有效動(dòng)態(tài)范圍，由大至小的順序依序?yàn)?1EV、-1EV、0EV、+2EV和-2EV。如此，處理模組12可根據(jù)影像拍攝裝置1初始設(shè)定的高動(dòng)態(tài)范圍影像的處理時(shí)間或合成張數(shù)(該初始設(shè)定可依廠商或使用者動(dòng)態(tài)地調(diào)整成不同的初始值)，控制轉(zhuǎn)換模組13對(duì)高位元場(chǎng)景影像101進(jìn)行影像處理。例如，初始設(shè)定的高動(dòng)態(tài)范圍影像的合成張數(shù)為兩張較低位元的暫時(shí)影像(在本實(shí)施例中，初始設(shè)定的兩張合成張數(shù)，然而本發(fā)明于實(shí)際實(shí)施時(shí)，并不限于此合成張數(shù)的限定)，轉(zhuǎn)換模組13可將影像拍攝模組10所拍攝到的高位元場(chǎng)景影像101進(jìn)行影像處理， 依據(jù)5種曝光補(bǔ)償?shù)撵刂荡笮?，產(chǎn)生+IEV的第一低位元暫時(shí)影像131及-IEV的第二低位元暫時(shí)影像132。表1不同的曝光補(bǔ)償分別對(duì)應(yīng)的熵值
I曝光補(bǔ)償I熵值 I +23731
+14Γθ
Γ~0Γ 5
-1Γ83
-2 ““27%影像拍攝裝置1在拍攝場(chǎng)景所拍攝的高位元場(chǎng)景影像101，可為一 12或14 位元RAW格式的影像。也就是說，其為一個(gè)經(jīng)過最少處理的原始數(shù)據(jù)影像檔，且具有 4, 096(2" 12)或16，3840~14)的亮度階層，以記錄每個(gè)像素的亮度。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換模組13可依據(jù)5種曝光補(bǔ)償?shù)撵刂荡笮?，且利用位元變換(bit shift)的方式，將此12或 14位元具有較高色相、飽和度、亮度和解析度等的場(chǎng)景影像101轉(zhuǎn)換成具有256 (2~8)亮度階層的+IEV 8位元暫時(shí)影像131及-IEV 8位元暫時(shí)影像132。其可結(jié)合藍(lán)波-立夫-衛(wèi)曲編碼法(Lempel-Ziv-Welch Encoding, LZff)所產(chǎn)生的8位元GIF格式影像的轉(zhuǎn)換方式或離散余弦轉(zhuǎn)換法(Discrete Cosine Transform, DCT)所產(chǎn)生的8位元JPEC格式影像的轉(zhuǎn)換方式等。請(qǐng)參閱圖4，其為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的高低位元影像轉(zhuǎn)換的示意圖。 如圖所示，圖中右上方及右下方分別為一高位元影像的部分區(qū)塊41及一低位元影像的部分區(qū)塊42。由圖可知，高位元影像通常具有較高色相、飽和度、亮度和解析度等(在此示意圖中，僅顯示解析度的差異)；而低位元影像的色相、飽和度、亮度和解析度等，通常較不及高位元影像。不過，在一般的顯示模組顯示低位元影像時(shí)，使用者不易分辨上述的差別。故， 結(jié)合實(shí)際應(yīng)用上的考量，轉(zhuǎn)換模組13在此可兼固影像的清晰度，亦可節(jié)省相當(dāng)?shù)挠跋裉幚頃r(shí)間。順帶一提的是，在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)明了，在前面敘述方式的位元變換(bit shift)實(shí)施形式僅為舉例而非限制，在此先行敘明。請(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明的影像拍攝裝置一實(shí)施例的高動(dòng)態(tài)范圍影像的合成示意圖。如圖所示，處理模組12可將+IEV的第一低位元暫時(shí)影像131及-IEV的第二低位元暫時(shí)影像132進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一張高動(dòng)態(tài)范圍影像141，儲(chǔ)存于儲(chǔ)存模組15。最后，顯示模組16可顯示此高動(dòng)態(tài)范圍影像141。由上述可知，在初始條件為兩張暫時(shí)影像的高動(dòng)態(tài)合成張數(shù)時(shí)，處理模組12以最大熵值組合的曝光補(bǔ)償來進(jìn)行影像處理，來產(chǎn)生出+IEV的第一低位元暫時(shí)影像131及-IEV 的第二低位元暫時(shí)影像132 ；其代表該高位元場(chǎng)景影像101在此曝光補(bǔ)償條件下所涵蓋的最大有效動(dòng)態(tài)范圍。而后，處理模組12合成不同亮度條件的第一低位元暫時(shí)影像131及第二低位元暫時(shí)影像132中相同影像物件中的每一像素，以得到最大動(dòng)態(tài)范圍的高動(dòng)態(tài)范圍影像。也就是說，在有限的拍攝條件下，使用者可由選出最佳的曝光參數(shù)，使得合成的高動(dòng)態(tài)范圍影像，其動(dòng)態(tài)與細(xì)節(jié)都是最佳的。值得一提的是，影像拍攝裝置1亦可對(duì)高位元場(chǎng)景影像101中有興趣的區(qū)間亮度范圍作進(jìn)一步地處理。類似前面所敘述，如使用者對(duì)亮度值介于64-192間的資訊有興趣， 使用者可經(jīng)由一操作介面(圖未示)控制處理模組12對(duì)此范圍內(nèi)的色階分布圖111進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以找出最佳的曝光組合。而后，處理模組12再將高位元場(chǎng)景影像101處理成至少二不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像131及132，以進(jìn)行高動(dòng)態(tài)影像合成。最后，產(chǎn)生一張亮度值介于64-192間的區(qū)間亮度范圍的高動(dòng)態(tài)范圍影像141。此外，在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)明了，自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行測(cè)光時(shí)，其不一定要以1為單位來進(jìn)行曝光補(bǔ)償?shù)臏y(cè)光，亦可以0. 3或其他數(shù)字單位為間隔進(jìn)行自動(dòng)曝光調(diào)節(jié)機(jī)制的曝光補(bǔ)償?shù)臏y(cè)光。且影像在特定曝光補(bǔ)償條件下的熵值可由其他的離散值或統(tǒng)計(jì)值來代表。前面敘述的實(shí)施形式僅為舉例而非限制，在此先行敘明。請(qǐng)參閱圖6，其為本發(fā)明的具有影像拍攝功能的電子裝置一實(shí)施例的示意圖。如圖所示，本發(fā)明的電子裝置6包含一本體60、輸入裝置61及影像拍攝裝置1，影像拍攝裝置1 設(shè)置于本體60之上且與輸入裝置61電性連接。影像拍攝裝置1則包含了影像拍攝模組、 曝光模組、處理模組、轉(zhuǎn)換模組、影像合成模組、儲(chǔ)存模組以及顯示模組，此處的影像拍攝裝置1的詳細(xì)敘述已于前面詳述過，在此便不再贅述。然而值得一提的是，本發(fā)明所提出的電子裝置6可為各式移動(dòng)式手持裝置，例如數(shù)字相機(jī)、具有照相功能的多媒體播放裝置、具有照相功能的行動(dòng)電話、智慧型手機(jī)(Smart phone)、導(dǎo)航裝置(Navigator)、具照相功能的平板電腦或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等。在本實(shí)施例中，本發(fā)明的電子裝置6即以智慧型手機(jī)為例，其可內(nèi)嵌本發(fā)明所提出的影像拍攝裝置1作為照相用，因而使用者可由智慧型手機(jī)的輸入裝置61如觸控屏幕或?qū)嶓w按鍵等，在需要拍攝高動(dòng)態(tài)范圍影像的情況下，電子裝置6隨即開始進(jìn)行上述的自動(dòng)曝光的測(cè)光、熵值運(yùn)算、影像的高低位元轉(zhuǎn)換及高動(dòng)態(tài)范圍影像合成的動(dòng)作，其大大的縮短了高動(dòng)態(tài)范圍影像合成的時(shí)間以及提升影像合成的品質(zhì)。本實(shí)施例所揭露的智慧型手機(jī)僅為舉例而非限制，在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)可輕易置換其他的裝置搭配本發(fā)明的影像拍攝裝置，在此先行敘明。盡管前述在說明本發(fā)明的影像拍攝裝置的過程中，亦已同時(shí)說明本發(fā)明的影像拍攝裝置的影像合成方法的概念，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖7，其為本發(fā)明的影像合成方法的流程圖。如圖所示，本發(fā)明的影像合成方法，其適用于一影像拍攝裝置，該影像拍攝裝置包含一影像拍攝模組、一曝光模組、一處理模組、一轉(zhuǎn)換模組、一影像合成模組、一儲(chǔ)存模組以及一顯示模組。影像拍攝裝置的影像合成方法包含下列步驟(S71)由一影像拍攝模組對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像；(S72)通過一曝光模組以多種曝光補(bǔ)償對(duì)該場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)光，以產(chǎn)生不同曝光條件的多個(gè)色階分布圖；(S73)利用一處理模組根據(jù)該些色階分布圖運(yùn)算出該高位元場(chǎng)景影像在不同曝光條件的多個(gè)離散值；(S74)以該處理模組根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值對(duì)該高位元場(chǎng)景影像進(jìn)行影像處理，以產(chǎn)生至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像；以及(S75)由該處理模組將該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一高動(dòng)態(tài)范圍影像。本發(fā)明的影像拍攝裝置的影像合成方法的詳細(xì)說明以及實(shí)施方式已于前面敘述本發(fā)明的影像拍攝裝置以及電子裝置時(shí)描述過，在此為了簡略說明便不再敘述。綜上所述，本發(fā)明所提出的影像拍攝裝置及其影像合成方法可于拍攝過程中，利用對(duì)拍攝場(chǎng)景測(cè)光時(shí)，進(jìn)行亮度動(dòng)態(tài)分析，然后按照影像拍攝裝置所能處理的影像張數(shù)，動(dòng)態(tài)地且有效率地產(chǎn)生不同曝光值的低位元暫時(shí)影像，以合成一高動(dòng)態(tài)范圍影像。如此將能縮短高動(dòng)態(tài)范圍影像合成的時(shí)間且提升高動(dòng)態(tài)范圍影像合成的品質(zhì)。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于申請(qǐng)專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種影像拍攝裝置，其特征在于包含一影像拍攝模組，其對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像；一曝光模組，其對(duì)所述場(chǎng)景做測(cè)光，以產(chǎn)生多個(gè)色階分布圖；以及一處理模組，其根據(jù)所述色階分布圖運(yùn)算出所述高位元場(chǎng)景影像在不同曝光條件的多個(gè)離散值，且所述處理模組根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值對(duì)所述高位元場(chǎng)景影像進(jìn)行影像處理，以產(chǎn)生至少二不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像，并將所述至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一儲(chǔ)存影像。
2.如權(quán)利要求1所述的影像拍攝裝置，其特征在于所述曝光模組以多種曝光補(bǔ)償對(duì)所述場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)光，以產(chǎn)生不同曝光條件的所述色階分布圖。
3.如權(quán)利要求2所述的影像拍攝裝置，其特征在于所述曝光模組就一區(qū)間亮度范圍， 產(chǎn)生不同曝光條件的所述色階分布圖。
4.如權(quán)利要求1所述的影像拍攝裝置，其特征在于所述處理模組更包含一轉(zhuǎn)換單元， 所述轉(zhuǎn)換單元根據(jù)所述至少二個(gè)最高的離散值將所述高位元場(chǎng)景影像轉(zhuǎn)換成所述至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像。
5.如權(quán)利要求1所述的影像拍攝裝置，其特征在于所述處理模組合成所述至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像中相同影像物件中的每一像素，以產(chǎn)生所述儲(chǔ)存影像。
6.一種影像合成方法，適用于一影像拍攝裝置，其特征在于該影像合成方法包含下列步驟由一影像拍攝模組對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像；通過一曝光模組對(duì)所述場(chǎng)景做測(cè)光，以產(chǎn)生多個(gè)色階分布圖；利用一處理模組根據(jù)所述色階分布圖運(yùn)算出所述高位元場(chǎng)景影像于不同曝光條件的多個(gè)離散值；以所述處理模組根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值對(duì)所述高位元場(chǎng)景影像進(jìn)行影像處理，以產(chǎn)生至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像；以及通過所述處理模組將所述至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一儲(chǔ)存影像。
7.如權(quán)利要求6所述的影像合成方法，其特征在于更包含下列步驟通過所述曝光模組以多種曝光補(bǔ)償對(duì)所述場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)光，以產(chǎn)生不同曝光條件的所述色階分布圖。
8.如權(quán)利要求7所述的影像合成方法，其特征在于更包含下列步驟使用所述曝光模組就一區(qū)間亮度范圍產(chǎn)生不同曝光條件的所述色階分布圖。
9.如權(quán)利要求6所述的影像合成方法，其特征在于更包含下列步驟利用所述處理模組的一轉(zhuǎn)換單元根據(jù)所述至少二個(gè)最高的離散值將所述高位元場(chǎng)景影像轉(zhuǎn)換成所述至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像。
10.如權(quán)利要求6所述的影像合成方法，其特征在于更包含下列步驟由所述處理模組合成所述至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像中相同影像物件中的每一像素，以產(chǎn)生所述儲(chǔ)存影像。
11.一種影像拍攝裝置，其特征在于包含一影像拍攝模組，其對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像；一曝光模組，其對(duì)所述場(chǎng)景做測(cè)光，以產(chǎn)生多個(gè)色階分布圖；一處理模組，其根據(jù)所述色階分布圖運(yùn)算出所述高位元場(chǎng)景影像于不同曝光條件的多個(gè)離散值；一轉(zhuǎn)換模組，其根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值將所述高位元場(chǎng)景影像轉(zhuǎn)換成至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像；以及一影像合成模組，其將所述至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像合成為一高動(dòng)態(tài)范圍影像。
12.如權(quán)利要求11所述的影像拍攝裝置，其特征在于 所述各離散值代表所述高位元場(chǎng)景影像于不同曝光補(bǔ)償條件的亮暗變化程度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種影像拍攝裝置及其影像合成方法，其中影像拍攝裝置包含一影像拍攝模組、一曝光模組以及一處理模組，影像拍攝模組對(duì)一場(chǎng)景拍攝一高位元場(chǎng)景影像，曝光模組對(duì)該場(chǎng)景做測(cè)光，以產(chǎn)生多個(gè)色階分布圖，處理模組根據(jù)該些色階分布圖運(yùn)算出該高位元場(chǎng)景影像于不同曝光條件的多個(gè)離散值，且該處理模組根據(jù)至少二個(gè)最高的離散值對(duì)該高位元場(chǎng)景影像進(jìn)行影像處理，以產(chǎn)生至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像，并將該至少二個(gè)不同亮度條件的低位元暫時(shí)影像進(jìn)行影像合成，以產(chǎn)生一高動(dòng)態(tài)范圍影像。本發(fā)明將能提升高動(dòng)態(tài)范圍影像合成的品質(zhì)。
文檔編號(hào)H04N5/235GK102469248SQ20101054179
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者李運(yùn)錦 申請(qǐng)人:華晶科技股份有限公司