影像處理裝置及曝光控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于影像處理，特別是有關(guān)于一種影像處理裝置及其曝光控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CMOS主動式像素感測器代表一數(shù)字解析度以獲取一照射場景的影像。CMOS技術(shù)可讓與影像感測有關(guān)的電子元件整合至芯片上，其包括，例如在芯片上的一或多個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及時序及控制電路。
[0003]一個適當(dāng)定義的影像的一重要特征為曝光。有些相機(jī)包括了自動增益及曝光控制。自動增益及曝光控制決定了影像是否曝光不足或是過度曝光，且可調(diào)整影像獲取的某些特征以校正曝光位準(zhǔn)(exposure level)。然而,傳統(tǒng)的相機(jī)僅能利用單一曝光設(shè)定以對所接收的影像進(jìn)行曝光，且該影像的某些部分可能會過度曝光或是曝光不足，進(jìn)而導(dǎo)致較差的影像品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是提供一種影像處理裝置，包括:一感測器陣列，包括多個光線感測器，用以接收一場景的反射光線以產(chǎn)生一影像陣列；一曝光控制器，用以接收來自該感測器陣列的該影像陣列，并將該影像陣列分割為至少一區(qū)域；至少兩個時序控制器，其中各時序控制器是用以分別接收該至少一區(qū)域中的一者的像素?cái)?shù)據(jù)，并使用一個別曝光設(shè)定(individual exposure setting)至相關(guān)的該區(qū)域；以及一影像處理器,用以組合來自各時序產(chǎn)生器的一曝光區(qū)域以產(chǎn)生一曝光影像。
[0005]本發(fā)明更提供一種曝光控制方法，用于一影像處理裝置，其中該影像處理裝置包括一感測器陣列以及一影像處理器，該方法包括:接收來自一場景的反射光線并依據(jù)所接收的反射光線產(chǎn)生一影像陣列；將該影像陣列分割為至少一區(qū)域；將一個別曝光設(shè)定應(yīng)用至相關(guān)的該區(qū)域；以及利用該影像處理器組合已曝光的該區(qū)域以產(chǎn)生一曝光影像。
【附圖說明】
[0006]圖1是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的影像處理裝置100的功能方塊圖；
[0007]圖2是顯不包括部分売場景及部分暗場景的一影像的不意圖；
[0008]圖3A?3D是顯示依據(jù)本發(fā)明中不同實(shí)施例中的不同的影像分割方式的示意圖；
[0009]圖4是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的曝光控制方法的流程圖；
[0010]圖5是顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例中的影像處理裝置500的功能方塊圖。
[0011]【符號說明】
[0012]100、500?影像處理裝置；
[0013]110、510?感測器陣列；
[0014]120,520?曝光控制器；
[0015]130,530?時序控制器；
[0016]140、540?模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；
[0017]150,550?記憶體單元；
[0018]160、560?影像處理器；
[0019]302、304、310、320、330、340、324、344、346、350、352、354 ?區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0021]圖1是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的影像處理裝置100的功能方塊圖。在一實(shí)施例中，影像處理裝置100是包括一感測器陣列(sensor array) 110、一曝光控制器120、至少兩個時序控制器130、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital converter,ADC) 140、一記憶體單元150、以及一影像處理器160。在一實(shí)施例中，感測器陣列110包括多個光線感測器，例如是互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體(CMOS)感測器、電荷耦接裝置(CCD)感測器、或是其他本領(lǐng)域人員所已知的感測器，用以擷取一場景的進(jìn)入光線(incoming light)。曝光控制器120是依據(jù)影像分割結(jié)果用以分離來自影像感測器110的進(jìn)入像素?cái)?shù)據(jù)至?xí)r序控制器130(其細(xì)節(jié)將詳述于后)。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器140是用以轉(zhuǎn)換模擬像素?cái)?shù)據(jù)至數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)。記憶體單元150,例如可為一線緩沖器(line buffer)或是巾貞緩沖器(frame buffer),其是用以儲存來自時序控制器130的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)。影像處理器160是用以執(zhí)行數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)的后續(xù)影像處理，例如是高動態(tài)對比(high dynamic range)處理、白平衡(white balance)處理、降噪(noise reduct1n)處理等等。
[0022]圖2是顯示包括部分亮場景及部分暗場景的一影像的示意圖。在一實(shí)施例中，一般會使用一影像中的所有像素的平均灰階值。然而，這會導(dǎo)致某些不好的結(jié)果。舉例來說，考量一影像包括部分亮場景及部分暗場景，如圖2所示。若曝光控制是在幀位階(framelevel)被執(zhí)行，這會導(dǎo)致50%正確的曝光結(jié)果以及50%的不佳曝光結(jié)果，特別是當(dāng)對一具有高動態(tài)對比范圍的影像進(jìn)行曝光控制處理時。若想要亮場景及暗場景的正確曝光結(jié)果，則對于具有不同亮度位階的場景需設(shè)定不然的整合時間(integrat1n time)。更進(jìn)一步來說，為了達(dá)到相同的曝光位準(zhǔn)，對于暗場景來說需要更長的整合時間。因此，本發(fā)明是提供一種分割式基礎(chǔ)的曝光控制方法。
[0023]在一實(shí)施例中，當(dāng)影像處理裝置100僅有一時序控制器130時，這表示進(jìn)入影像陣列的像素?cái)?shù)據(jù)僅能使用一個曝光設(shè)定，這會導(dǎo)致在亮場景及暗場景的不平衡的曝光結(jié)果。在另一實(shí)施例中，當(dāng)影像處理裝置100有至少兩個時序控制器130時，曝光控制器120可分析進(jìn)入影像陣列并將進(jìn)入影像陣列分割為不同區(qū)域。
[0024]圖3A?3D是顯示依據(jù)本發(fā)明中不同實(shí)施例中的不同的影像分割方式的示意圖。在一實(shí)施例中，如圖3A所示，當(dāng)曝光控制器120決定在進(jìn)入影像陣列中有兩個區(qū)域具有明顯不同的影像特征(例如灰階值的平均或分布方式)，曝光控制器120可將來自感測器陣列110的進(jìn)入影像陣列分割為區(qū)域302及304，其與圖2類似。
[0025]在一實(shí)施例中，如圖3B所示，當(dāng)曝光控制器120決定在進(jìn)入影像陣列中有兩個區(qū)域具有明顯不同的影像特征，曝光控制器120可將來自感測器陣列110的進(jìn)入影像陣列分割為區(qū)域310、320及330。舉例來說，曝光控制器120可分析在影像300中的不同區(qū)域的像素的灰階值的平均值及其分布。對于本發(fā)明領(lǐng)域具有通常知識者而言，當(dāng)了解依據(jù)灰階值所進(jìn)行的分割演算法是已知技術(shù)，因此其細(xì)節(jié)于此不再贅述。當(dāng)決定了在影像300中有三個主要區(qū)域310、320及330，曝光控制器120更分別傳送來自各區(qū)域的影像數(shù)據(jù)至第一 /第二 /第三時序控制器130。需注意的是影像300的分割是矩型基礎(chǔ)式(rectangle-based)或是切條基礎(chǔ)式(slice-based)，且各區(qū)域可包括影像陣列中完整的水平線。
[0026]請參考圖3C，曝光控制器120可將影像300分割為四個區(qū)域340、342、344及346，并傳送各區(qū)域的像素?cái)?shù)據(jù)至其相關(guān)的時序控制器130。更進(jìn)一步而言，區(qū)域340、342、344及346的像素?cái)?shù)據(jù)是分別傳送至第一 /第二 /第三/第四時序控