专利名称：影像亮度补偿方法及其具有影像亮度补偿的数字摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种影像处理方法及其装置，特别有关于一种影像亮度补偿方 法与数字摄像装置。
背景技术：
随着摄影装置的普及化，使用摄影装置的机会也增加不少。以这些摄影装 置拍摄影像时，拍摄时的亮度会直接影响到成像质量及影像的可辨识度。特别 是在拍摄场地的光线不足，或是曝光时间未达到安全快门的要求的情况下，更 需要以闪光灯补足拍摄环境的亮度，藉由闪光灯补足所拍摄影像的亮度，使所 拍摄影像不会因为亮度太暗，使影像产生无法辨识的区域。
请参考图1A所示，其为现有技术的闪光灯拍摄影像的流程图。首先，发 出预闪并拍摄预闪影像(步骤SllO)。撷取摄影装置的自动曝光时间(步骤 S120)。然后，依据预闪影像与自动曝光时间估算主闪时间长度(步骤S130)。 一般而言，闪光灯具有两种击发模式， 一种是全闪击发而另一种是主闪击发。 全闪击发将闪光灯的出力设为最大出力。换句话说，就是闪光灯可以投射的最 远距离。另外，主闪击发是根据被摄物的距离(通常为全闪内的距离)，将闪光 灯设定为相应的出力。
依据主闪时间长度发出主闪光，并拍摄原始影像(步骤S140)。最后，对 原始影像进行影像处理，并输出为预设影像档案(步骤S150)。藉由这上述步骤， 撷取影像时，摄影装置得以判断何时需使用闪光灯拍摄影像。请另外参考图 1B所示，其为现有技术的闪光补偿亮度的实验数据示意图。
现有的摄影装置在拍摄前需要发出一次预闪，其用以侦测摄影装置与被摄 物间的距离。为能进行侦测摄影装置与被摄对象间的距离，在摄影装置中需要 额外的设置侦测单元与相应电路。这样一来，摄影装置的体积与重量会随之增 加。另一方面，对于厂商而言更是一项制造的成本。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种影像亮度补偿方法，应 用于数字摄像装置于拍摄过程中对数字影像进行亮度的调整，特别是对于被摄 物位于闪光灯最大出力的范围外的情况。
为达上述目的，本发明所揭露的一种影像亮度补偿方法包括以下步骤预 先撷取目标影像，并记录目标信息；触发闪光灯，并同时撷取原始影像；根据 目标信息与原始影像之间亮度的差异判断是否符合亮度门坎值；若不符合亮度 门坎值时，则根据目标信息用以对原始影像进行亮度补偿程序；最后产生输出 影像。
从本发明的另一观点，本发明提出一种具有影像亮度补偿的数字摄像装置。
为达上述目的，本发明所揭露的一种具有影像亮度补偿的数字摄像装置中 包括有感光单元、闪光灯、储存单元、亮度补偿程序与处理单元。感光单元 用以撷取数字影像的信号；闪光灯用以对数字影像进行外部环境的亮度补偿； 储存单元电性连结于感光单元，储存单元用以储存亮度补偿程序与数字影像； 处理单元电性连结于感光单元、闪光灯与储存单元，处理单元用以执行亮度补 偿程序，亮度补偿程序包括以下步骤预先撷取目标影像，并记录目标信息； 触发闪光灯，并同时撷取原始影像；根据目标信息与原始影像之间的亮度差异 判断是否符合亮度门坎值；若不符合亮度门坎值时，则根据目标信息用以对原 始影像进行亮度补偿程序 ，当完成亮度补偿后再产生输出影像。
本发明提供了一种数字影像的影像亮度补偿方法及其装置。使得在拍摄的 过程中不需使用预闪，亦可达到适合强度的闪光灯的补偿效果。
有关本发明的特征与实作，兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。
图1A为现有技术的闪光灯拍摄影像的流程图1B为现有技术的闪光补偿亮度的实验数据示意图2为本发明的架构示意图3为本发明的流程示意图4A为本发明的实施态样运作的示意图；图4B为目标影像与原始影像的亮度差异比较示意图; 图4C为目标影像与原始影像中的人脸亮度曲线图； 图4D为原始影像经过亮度调整后的实验数据图。主要组件符号说明
200数字摄像装置
210感光单元
220闪光灯
230储存单元
231亮度补偿程序
240处理单元
具体实施例方式
本发明的目的及提出的在下列较佳实施例中详细说明的。然而本发明的概 念亦可用于其它范围。以下列举的实施例仅用于说明本发明的目的与执行方
法，并非用以限制其范围。请参考图2所示，其为本发明的架构示意图。数字 摄像装置200中包括有感光单元210、闪光灯220、储存单元230、亮度补 偿程序231与处理单元240。感光单元210用以接收被摄物的光电信号。闪光 灯220用以提供被摄物的外部的亮度补偿。储存单元230电性连接于感光单元 210。储存单元230用以储存亮度补偿程序231与数字影像。处理单元240电 性连接于感光单元210、闪光灯220与储存单元230。处理单元240用以执行 亮度补偿程序231。
请参考图3所示，其为本发明的流程示意图。首先，数字摄像装置200 在预先拍摄时会撷取目标影像，并记录目标影像中的目标信息(步骤S310)。在 本发明所述的预先拍摄为数字摄像装置200在自动对焦时，数字摄像装置200 会对被摄物拍摄一张目标影像。其中，目标信息可以是目标影像中人脸亮度、 人脸颜色、人脸所占面积或人脸位置等各项信息。将闪光灯设定为全闪模式(步 骤S320)。随后，在触发闪光灯的同时，并撷取原始影像(步骤S330)。其中， 原始影像为RAW影像数据格式。原始影像中亦包括有被摄物的影像信息，用 以记录被摄物的亮度、颜色或对比等信息。
根据目标信息与原始影像之间亮度的差异判断是否符合亮度门坎值(步骤S340)。若不符合亮度门坎值时，则根据目标信息用以对原始影像进行亮度补 偿程序(步骤S350)。并且计算目标影像的亮度增益与原始影像的亮度增益(步 骤S351)。调整原始影像的亮度增益，使得目标影像的亮度增益符合原始影像 的亮度增益(步骤S352)。最后，根据己调整后的目标影像用以产生输出影像(步 骤S360)。为能清楚说明本发明的运作精神，以下述例子作为说明。其中所使 用的各项参数并非局限于此，在此仅先叙明。
请参考图4A所示，其为本发明的实施态样运作的示意图。首先，数字摄 像装置200进行对焦时，预先取得一张目标影像。在目标影像中至少包括有一 被摄物，在此定义其被摄物为一人脸影像。除此之外亦可以设定为人及其身体。 并且由该目标影像更进一步的取得人脸影像的各项信息。
接下来，将闪光灯220的出力设定成全闪击发的模式。其中，将全闪击发 的最远距离设定为第一距离。而被摄物与数字摄像装置200的距离为第二距 离。数字摄像装置200在拍摄张原始影像的同时也击发闪光灯220，用以取得 具有闪光灯220补偿的被摄物影像。因为在进行自动对焦到拍摄的过程中，被 摄物的移动范围并不会过于剧烈。因此，假设目标影像与原始影像中的被摄物 的位移变化可以被视为不变的。
根据目标影像的目标信息与原始影像的亮度差异，用以判断其亮度差异是 否符合亮度门坎值。在本实施态样中的目标信息以人脸的亮度作为说明。请参 考图4B所示，其为目标影像与原始影像的亮度差异比较示意图。在图4B的 左方为具有人脸影像的目标影像；而图4B的右方为原始影像。为表示人脸影 像的亮度信息，在目标影像中具有第一亮度信息;在原始影像为第二亮度信息。 处理单元240将目标影像中的第一亮度信息做为后续所拍摄的原始影像欲达 成的亮度目标值。因为原始影像中的人脸部分因为补光不足，在图4B中是黑 色底纹表示。
接着，处理单元240对原始影像中第二亮度信息与第一亮度信息进行比 对。因为原始影像中的被摄物位于闪光灯220的最大出力范围之外。所以在拍 摄原始影像时被摄物所接受到闪光灯220的亮度会有所不足。在此利用目标影 像中的亮度信息，对原始影像进行挑调整。请参考图4C所示，其为目标影像 与原始影像中的人脸亮度曲线图。在本实施态样中将目标信息与原始信息进行 差值比较，当两者的差值超过亮度门坎值时，则进行下述亮度补偿程序231。若原始影像不符合亮度门坎值时，处理单元240执行亮度补偿程序231 ， 用以将原始影像的亮度调整到目标影像的亮度标准。计算目标影像的亮度增益 与原始影像的亮度增益。调整原始影像的亮度增益，使得目标影像的亮度增益 符合原始影像的亮度增益。请参考图4D所示，其为原始影像经过亮度调整后 的实验数据图。除了上述的实施态样外，本发明更可以将人脸面积与亮度结合 用以做为原始影像的调整信息。
本发明提供了一种数字影像的影像亮度补偿方法及其摄像装置。使得在拍 摄的过程中不需使用预闪，亦可达到适合强度的闪光灯220的补偿效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不 背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作 出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权 利要求的保护范围。
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权利要求
1.一种影像亮度补偿方法，应用于一数字摄像装置在拍摄过程中对一数字影像进行亮度的调整，特别是对于被摄物大于闪光灯的最大出力范围外，该影像亮度补偿方法包括以下步骤预先撷取一目标影像，并记录一目标信息；将一闪光灯设定为全闪模式，并同时拍摄撷取一原始影像，其中该原始影像为RAW影像数据格式；根据该目标信息与该原始影像之间亮度的差异判断是否符合一亮度门坎值；若不符合该亮度门坎值时，则根据该目标信息用以对该原始影像进行一亮度补偿程序；以及产生一输出影像。
2. 如权利要求1所述的影像亮度补偿方法，其特征在于，该目标信息包括 有人脸对比、人脸亮度、人脸颜色、人脸所占面积或人脸位置。
3. 如权利要求1所述的影像亮度补偿方法，其特征在于，该原始影像中还 包括有一影像信息，其为经过闪光灯照射后的人脸对比、人脸亮度、人脸颜色、 人脸所占面积或人脸位置等信息。
4. 如权利要求1所述的影像亮度补偿方法，其特征在于，该亮度补偿程序 还包括以下步骤计算该目标影像的亮度增益与该原始影像的亮度增益；以及 调整该原始影像的亮度增益，使得该目标影像的亮度增益符合该原始影像 的亮度增益。
5. —种具有影像亮度补偿的数字摄像装置，其可在影像拍摄过程中对一数 字影像进行亮度的调整，特别是对于被摄物大于闪光灯的最大出力范围外，其 特征在于，该数字摄像装置包括有一感光单元，其用以撷取该数字影像的信号； 一闪光灯，其用以对该数字影像进行外部环境的亮度补偿； 一储存单元，其电性连结于该感光单元，该储存单元用以储存一亮度补偿 程序与该数字影像；以及一处理单元，其电性连结于该感光单元、该闪光灯与该储存单元，该处理 单元用以执行该亮度补偿程序-预先撷取一目标影像，并记录一目标信息； 触发该闪光灯，并同时撷取一原始影像；根据该目标信息与该原始影像的亮度间的差异判断是否符合一亮度门坎值；若不符合该亮度门坎值时，则根据该目标信息用以对该原始影像进行一亮 度补偿程序；以及 产生一输出影像。
6. 如权利要求5所述的具有影像亮度补偿的数字摄像装置，其特征在于， 该目标信息为人脸亮度、人脸颜色、人脸所占面积或人脸位置。
7. 如权利要求5所述的具有影像亮度补偿的数字摄像装置，其特征在于， 该原始影像为RAW影像数据格式。
8. 如权利要求5所述的具有影像亮度补偿的数字摄像装置，其特征在于， 该原始影像中更包括有一影像信息，其为经过闪光灯照射后的人脸对比、人脸 亮度、人脸颜色、人脸所占面积或人脸位置等信息。
全文摘要
本发明公开了一种影像亮度补偿方法及其具有影像亮度补偿的数字摄像装置，应用于数字摄像装置在拍摄时对数字影像进行亮度的调整，特别是对于被摄物位于闪光灯最大出力的范围外的情况。影像亮度补偿方法包括以下步骤预先撷取目标影像，并记录目标信息；触发闪光灯，并同时撷取原始影像；根据目标信息与原始影像之间亮度的差异，用以判断原始影像是否符合亮度门坎值；若不符合亮度门坎值时，则根据目标信息用以对原始影像进行亮度补偿程序；最后再产生输出影像。
文档编号H04N5/235GK101677367SQ200810211568
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者卢宗斌, 周詹闵 申请人:华晶科技股份有限公司