TWI405458B - Digital camera sensitivity adjustment method - Google Patents

Description

數位相機的感光度的調整方法

本發明係關於一種數位相機的攝像參數的調整方法，特別是一種數位相機的感光度的調整方法。

隨著數位相機的發展，使得攝影不再是昂貴的消費。使用者可以隨意的拍攝所要的影像，用以記錄值得紀念的一刻或景象。

在進行拍攝時，一般使用者都希望所拍攝到的照片是清晰可見的。所以，在拍攝目標物(可以是風景、人物或物品)時，對於目標物的焦距與亮度都要調整適當，才能拍到滿意的照片。

隨著科技的進步，數位相機多半提供有自動設定攝像參數的功能。一般來講，數位相機針對目標物計算出適當的攝像參數。

其中，數位相機的閃光燈所發射的光量可根據數位相機與目標物之間的距離進行調整。

閃光燈的閃光強度與目標物的距離及光圈係數值的關係可表示為：GN=f×L。其中，GN代表閃光強度(亦即閃光指數GN，Guide Number)，f為光圈係數，L為目標物與數位相機之間的距離。閃光指數是評量閃光燈的發光強度的量值，並且是表示閃光燈性能的一個主要的基本指標。

在數位相機的拍攝範圍中，通常都會有多個標的物。一般來講，數位相機都是以其中一個標的物作為目標物。由於數位相機在拍攝時是針對目標物進行補光，因此所拍攝得的影像中，相對於目標物，距離數位相機較遠的標的物的影像都會較為模糊和/或亮度相對過暗。

鑒於以上的問題，本發明提供一種數位相機的感光度的調整方法，藉由解決習知技術所存在的至少一問題。

本發明所揭露之數位相機的感光度的調整方法應用於一數位相機。此數位相機包括一閃光燈與一攝像模組。

首先，利用攝像模組擷取相應於多個標的物的一預覽影像。然後，致使閃光燈發出預閃閃光，並利用攝像模組擷取相應於此些標的物的一預閃影像。接著，透過預覽影像和預閃影像計算一反射影像，並藉由反射影像上的各個位置點的反射資訊判別出預閃影像中標的物的顯現位置。再針對得到的顯現位置執行一辨識程序，以找出預閃影像中顯現出標的物的影像資訊，並根據找出的標的物的影像資訊判斷此些標的物是否屬於兩種以上之不同的景深。

當此些標的物屬於兩種以上之不同的景深時，調整攝像模組當前的感光度。在調整攝像模組當前的感光度之後，可致使閃光燈再次發出預閃閃光，並利用攝像模組再次擷取標的物的預閃影像，以作為其他攝像參數的參考。

當在數位相機前方之標的物均屬於相同的景深時，則不進行攝像模組當前的感光度的調整，並以預閃影像計算出主閃閃光的閃光強度。

其中，各標的物可為一人臉，且辨識程序可為一人臉辨識程序。

於此，可透過比較預覽影像的亮度資訊和預閃影像的亮度資訊來得到反射影像。

於感光度的調整上，可直接將攝像模組的感光度調高為當前的感光度的一倍。再者，亦可依據攝像模組的感光度的設定選項或特定標的物來進行調整。

根據本發明之數位相機的感光度的調整方法可透過閃光燈執行預閃前後所擷取得之影像來判斷影像擷取範圍中之標的物的相對距離，以作為調整數位相機當前的感光度的參考，進而可在閃光燈進行補光的狀態下擷取到品質較佳的影像。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

於此，根據本發明之數位相機的感光度的調整方法可透過閃光燈執行預閃前後所擷取得之影像(預覽影像及預閃影像)來判斷影像擷取範圍中之標的物的相對距離，以作為調整數位相機當前的感光度的參考，進而可在閃光燈進行補光的狀態下擷取到品質較佳的影像。

請參照「第1圖」，數位相機100可包括：攝像模組110、閃光燈120、儲存單元130、處理單元140和顯示器150。攝像模組110包括鏡頭組112和感光元件114。

數位相機100的運作可區分為預覽階段(live view)、對焦階段(auto focusing)、預閃階段與拍攝階段。

預覽階段是指使用者按壓數位相機100的快門鍵之前的時刻。於預覽階段中，使用者可透過數位相機100的顯示器150預覽取景畫面。

對焦階段是指使用者在半按數位相機100的快門鍵的時刻。於對焦階段中，數位相機100會以取景畫面中的標的物中之一個或多個作為目標物，並調整鏡頭組112與目標物的物距，並且使用者可透過數位相機100的顯示器150預覽對焦後(即，物距調整完成後)的取景畫面。

預閃階段是指在對焦後閃光燈120會發出一預閃閃光，並且數位相機100透過攝像模組110擷取對應當前的取景畫面的影像，以作為拍攝階段的閃光強度的參考。

拍攝階段是指使用者全按下數位相機100的快門鍵的時刻。於拍攝階段中，數位相機100透過攝像模組110拍攝當前的取景畫面並將拍攝得的取景畫面記錄為一影像。

於此，預覽影像係指數位相機100於預覽階段或對焦階段中所擷取到的影像。預閃影像則係指數位相機100於預閃階段所擷取到的影像。

鏡頭組112用以調整對被攝物之焦距。

感光元件114對應鏡頭組112而設置。感光元件114可透過鏡頭組112接收相應於目標物及其週遭景色的光訊號，並根據所接收到的光訊號轉換成數位影像的電訊號以得到相應於目標物的影像。換言之，感光元件114可於數位相機100的預覽階段和對焦階段經由鏡頭組112擷取預覽影像、於數位相機100的預閃階段經由鏡頭組112擷取預閃影像，並且及於數位相機100的拍攝階段經由鏡頭組112擷取數位影像。

處理單元140電性連接於感光元件114與儲存單元130。處理單元140可控制鏡頭組112和感光元件114的運作。並且，處理單元140可根據擷取到的預覽影像和預閃影像判斷數位相機100前方各個標的物的距離，進而選擇性調整數位相機當前的感光度。

換言之，根據本發明之數位相機的感光度的調整方法可以軟體或韌體程式實現在數位相機100上。即，用以執行根據本發明之數位相機的感光度的調整方法之一程式碼可以儲存於數位相機100的儲存單元130中，再由數位相機100的處理單元140讀取並執行儲存的程式碼，以使數位相機100執行根據本發明之數位相機的感光度的調整方法而選擇性調整其感光度。

其中，處理單元140可由一個或多個處理器，例如：數位訊號處理器(digital signal processor；DSP)等，實現。儲存單元130可由一個或多個儲存器實現。儲存器可為非揮發性記憶體或為揮發性記憶體。

「第2圖」係為根據本發明一實施例之數位相機的感光度的調整方法的流程圖。

參照「第1及2圖」，首先，利用攝像模組110擷取相應於在數位相機100前方之多個標的物的一預覽影像(步驟210)。

然後，致使閃光燈120發出預閃閃光，並在預閃閃光的補光下利用攝像模組110擷取相應於此些標的物的一預閃影像(步驟220)。

透過擷取到的預覽影像和預閃影像計算出一反射影像(步驟230)。於此，可透過比較預覽影像的亮度資訊和預閃影像的亮度資訊來得到反射影像，換言之，反射影像是相應於預覽影像的亮度資訊和預閃影像的亮度資訊之間的差異。

藉由反射影像上的各個位置點的反射資訊判別出預閃影像中標的物的顯現位置(步驟240)。也就是說，可透過觀察反射影像上各個位置點的反射資訊來判別出預閃影像中可能屬於標的物的影像的區塊。其中反射資訊可為反射量(即，預覽影像和預閃影像相同位置的亮度資訊的差值)或反射率。其中，每個位置點可為一像素或是一特定尺寸的影像區塊。

針對判別出顯現位置執行一辨識程序，以找出預閃影像中顯現出標的物的影像資訊(步驟250)。換言之，利用辨識程序對於預閃影像的顯現位置上的局部影像進行標的物的辨識，以找出屬於標的物的影像區塊(即，影像資訊)。

根據找出的標的物的影像資訊判斷標的物是否屬於兩種以上之不同的景深(步驟260)。於此，可透過計算標的物的影像資訊來得知在數位相機100前方之多個標的物是否落在數位相機100的兩種不同的對焦範圍上。

當在數位相機100前方之標的物屬於兩種不同的景深時，則調整攝像模組110當前的感光度(步驟270)，以增加位於相對較遠的標的物的影像的亮度。也就是說，當在數位相機100前方之多個標的物落在數位相機100的兩種不同的對焦範圍上時，數位相機100則會調整當前的感光度，以考慮到相對較遠的標的物的亮度。

並且，在調整攝像模組110當前的感光度後，可致使閃光燈120再次發出預閃閃光，並利用攝像模組110再次擷取標的物的預閃影像，以作為其他攝像參數的參考(步驟280)。例如：可根據再次取得的預閃影像計算出主閃閃光的閃光強度(步驟290)。

當在數位相機100前方之標的物均屬於相同的景深時，則不進行攝像模組110當前的感光度的調整，並以預閃影像計算出主閃閃光的閃光強度(步驟290)。

於拍攝時，則致使閃光燈120發出具有計算得之閃光強度的主閃閃光，並利用攝像模組110擷取標的物的數位影像。

其中，標的物可為一人臉，此時辨識程序則為人臉辨識程序。然而，此並非本發明之限制。可依據實際需求，而將標的物設定為人臉、建築物、動物、植物、交通工具、標誌和特定物品中至少一種特徵物件。

參照「第3圖」，於步驟240中，可利用一第一閥值來與反射影像上的各個位置點的反射資訊相比較(步驟241)。

當反射資訊大於第一閥值時，則將對應之位置點(即，其反射資訊大於閥值的位置點)判定為標的物的顯現位置(步驟242)。

而當反射資訊小於或等於第一閥值時，則將對應之位置點(即，其反射資訊小於或等於閥值的位置點)判定不為標的物的顯現位置(步驟243)。

參照「第4圖」，於步驟260中，可將找出的標的物的影像資訊所對應的反射資訊相互比較(步驟261)，並且將比較結果與一第二閥值相比(步驟262)。於此，可將任意兩個標的物的影像資訊所對應的反射資訊相互比較，以得到所有標的物兩兩相比的結果。或者是，將攝像模組110所對焦的標的物的影像資訊所對應的反射資訊逐一與其他標的物的影像資訊所對應的反射資訊相比。

當任兩標的物所對應的反射資訊的差異性(即，比較結果)大於第二閥值時，判定在數位相機100前方之多個標的物屬於兩種以上之不同的景深(步驟263)。

當所有之兩標的物所對應的反射資訊的差異性(即，比較結果)均小於或等第二閥值時，判定在數位相機100前方之多個標的物屬於單一景深(步驟264)。

於此以人臉作為標的物進行說明。參照「第5圖」，影像中的影像區塊A、B、C、D分別屬於4個標的物。於預覽影像與預閃影像中的同一影像區塊A/B/C/D會於相同的相對位置上。

相較於屬於非標的物(如，背景)的影像區塊E來說，於預覽影像中標的物的影像區塊A/B/C/D的亮度資訊與預閃影像中相同之影像區塊A/B/C/D的亮度資訊之間的差異較為大。換言之，相對非標的物(如，背景)的影像區塊E，同一影像區塊A/B/C/D於預覽影像中的亮度資訊和預閃影像中的亮度資訊之間的變化(差異性)較大。因此，將反射影像中各位置點的反射資訊與第二閥值相比，即可透過找出反射資訊大於第二閥值的位置點來得到可能為影像區塊A、B、C、D的位置。進而再針對找出的位置進行人臉辨視程序以確定影像區塊A、B、C、D(即，4張人臉)。

然後，比較影像區塊A、B、C、D的亮度資訊，以確定影像區塊A、B、C、D是否在不相同的景深。

舉例來說，可將影像區塊A、B、C、D的亮度資訊兩兩相比，以得到影像區塊A、B的亮度資訊的差值、影像區塊A、C的亮度資訊的差值、影像區塊A、D的亮度資訊的差值、影像區塊B、C的亮度資訊的差值、影像區塊B、D的亮度資訊的差值和、影像區塊C、D的亮度資訊的差值。再將得到的六個差值與第二閥值相比，以確認是否有差值大於第二閥值。若有差值大於第二閥值即表示影像區塊A、B、C、D是屬於兩種以上之不同的景深。以「第5圖」來說，影像區塊A、B、C、D則屬於三種不同的景深。即，影像區塊A與其他三者(影像區塊B、C、D)屬於不同的景深，且影像區塊D亦與其他三者(影像區塊A、B、C)屬於不同的景深。

在另一實施例中，假設數位相機100是對焦於影像區塊D所對應的標的物上，則以影像區塊D的亮度資訊與其他三者(影像區塊A、B、C)相比，以得到影像區塊D、A的亮度資訊的差值、影像區塊D、B的亮度資訊的差值和影像區塊D、C的亮度資訊的差值。再將得到的三個差值與第二閥值相比，以確認是否有差值大於第二閥值。若有差值大於第二閥值即表示影像區塊A、B、C、D是屬於兩種以上之不同的景深。

於步驟270中，可在確定在數位相機100前方之標的物屬於兩種不同的景深時，直接將攝像模組110的感光度調高為當前的感光度的一倍。再者，亦可選擇依據攝像模組110的感光度的設定選項或特定標的物來進行調整。

就依據攝像模組110的感光度的設定選項進行調整來說，當確定在數位相機100前方之標的物屬於兩種不同的景深時，可依據攝像模組110的感光度的設定選項依序將當前的感光度提高一級別。舉例來說，假設數位相機100提供之攝像模組110的感光度的設定選項為50、100、200、400、800和1600，並且當前的感光度設定為100。當確定在數位相機100前方之標的物屬於兩種不同的景深時，則將攝像模組110的感光度從100調高為200。

就依據特定標的物來說，可從在數位相機100前方之所有標的物中選擇一個或多個在標的物作為計算調整值的參考，進而再以計算得的調整值調整攝像模組110當前的感光度。

其中，可選擇景深最深的標的物作為計算調整值的參考，即以景深最深的標的物的影像資訊計算感光度的調整值。

抑或是，可選擇目標物以外的標的物作為計算調整值的參考，即依據落於攝像模組110所對焦的景深以外之景深的標的物的影像資訊計算感光度的調整值。於此，可選擇景深大於目標物之景深的標的物的影像資訊計算感光度的調整值。

以「第5圖」所示的標的物來說，假設標的物為人臉且數位相機100是對焦於影像區塊D所對應的標的物上。此時，可選擇影像區塊A的影像資訊計算感光度的調整值，或是選擇影像區塊A、B、C中之一個或兩個影像區塊的影像資訊來計算感光度的調整值。

在以上描述中，「第一」和「第二」僅用以標示二元件(二閥值)，並非用以限定指稱特定元件或順序。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

100．．．數位相機

110．．．攝像模組

112．．．鏡頭組

114．．．感光元件

120．．．閃光燈

130．．．儲存單元

140．．．處理單元

150．．．顯示器

A．．．影像區塊

B．．．影像區塊

C．．．影像區塊

D．．．影像區塊

E．．．影像區塊

第1圖為根據本發明一數位相機的概要示意圖。

第2圖為根據本發明一實施例之數位相機的感光度的調整方法的流程圖。

第3圖為根據本發明一實施例之步驟240的細部流程圖。

第4圖為根據本發明一實施例之步驟260的細部流程圖。

第5圖為根據本發明一實施例之取景畫面的示意圖。

Claims (10)

1. 一種數位相機的感光度的調整方法，該數位相機包括一閃光燈與一攝像模組，該數位相機的感光度的調整方法包括：利用該攝像模組擷取相應於複數個標的物的一預覽影像；致使該閃光燈發出一預閃閃光，並利用該攝像模組擷取相應於該些標的物的一預閃影像；透過該預覽影像和該預閃影像計算一反射影像；藉由該反射影像上的各個位置點的反射資訊判別出該預閃影像中該些標的物的顯現位置；針對該些顯現位置執行一辨識程序，以找出該預閃影像中顯現出該些標的物的影像資訊；根據該些標的物的該些影像資訊判斷該些標的物是否屬於兩種以上之不同的景深；以及當該些標的物屬於兩種以上之不同的該景深時，調整該攝像模組當前的感光度。
2. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中各該標的物係為一人臉，且該辨識程序係為一人臉辨識程序。
3. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中該透過該預覽影像和該預閃影像計算一反射影像的步驟包括：透過比較該預覽影像的亮度資訊和該預閃影像的亮度資訊來得到該反射影像，其中該反射影像是相應於該預覽影像的亮度資訊和該預閃影像的亮度資訊之間的差異。
4. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中該藉由該反射影像上的各個位置點的反射資訊判別出該預閃影像中該些標的物的顯現位置的步驟包括：將該些反射資訊與一閥值相比較；當該反射資訊大於該閥值時，對應之該位置點判定為該些標的物的顯現位置；以及當該反射資訊小於或等於該閥值時，對應之該位置點判定不為該些標的物的顯現位置。
5. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中該根據該些標的物的該些影像資訊判斷該些標的物是否屬於兩種以上之不同的景深的步驟包括：將該些標的物的影像資訊所對應的該些反射資訊相互比較；以及當該些標的物中兩該標的物所對應的該些反射資訊的差異性大於一閥值時，判定該些標的物屬於兩種以上之不同的該景深。
6. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中該調整該攝像模組當前的感光度的步驟包括：依據該攝像模組的該感光度的設定選項依序將當前的該感光度提高一級別。
7. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中該調整該攝像模組當前的感光度的步驟包括：將該攝像模組的該感光度調高為當前的該感光度的一倍。
8. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中該調整該攝像模組當前的感光度的步驟包括：依據屬於該些標的物所屬的該些景深中最深的該景深的至少一該標的物的該影像資訊計算該感光度的一調整值；以及以該調整值調整該攝像模組當前的該感光度。
9. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，其中該調整該攝像模組當前的感光度的步驟包括：依據屬於該些標的物所屬的該些景深中該攝像模組所對焦的該景深以外之至少一該景深的至少一該標的物的該影像資訊計算該感光度的一調整值；以及以該調整值調整該攝像模組當前的該感光度。
10. 如請求項1所述之數位相機的感光度的調整方法，更包括：於調整該攝像模組當前的感光度後，再次致使該閃光燈發出該預閃閃光，並利用該攝像模組再次擷取該些標的物的該預閃影像。