具有摄影功能的可携式电子装置及自动曝光控制摄影方法

摘要

本发明揭露一种具有摄影功能的可携式电子装置以及一种自动曝光控制摄影方法。所述方法包括以下步骤：以一摄影模块预视得一预视画面；将该预视画面划分为多个区块，并计算各区块的代表亮度值；根据各区块的代表亮度值分配权重值给各区块；根据各区块的权重值加权计算各区块的代表亮度值，以获得一加权亮度值；根据该加权亮度值设定该摄影模块的自动曝光参数；以及令该摄影模块根据上述自动曝光参数进行摄影。

说明书

技术领域

本发明是有关于具有摄影功能的可携式电子装置，以及一种自动曝光控 制摄影方法。

背景技术

自动曝光控制(Auto Exposure Control)技术普遍应用于摄影技术中。

然而，传统的自动曝光控制并无法准确考虑实际光线的状况-例如，忽 略非画面中心对象的反光现象-常造成撷取到的影像有过曝问题。

发明内容

本发明揭露一种具有摄影功能的可携式电子装置以及一种自动曝光控制 摄影方法。

根据本发明一种实施方式所实现的具有摄影功能的可携式电子装置包括 摄影模块以及控制器。该控制器包括预视功能单元、自动曝光控制单元以及 影像撷取单元。预视功能单元可从摄影模块获得一预视画面。自动曝光控制 单元包括分区亮度计算模块、亮度权重分配模块、加权亮度计算模块以及曝 光参数设定模块。分区亮度计算模块将预视画面划分为多个区块，并计算各 区块的代表亮度值。亮度权重分配模块根据各区块的代表亮度值分配权重值 给各区块。加权亮度计算模块根据各区块的权重数值加权计算各区块的代表 亮度值，以获得一加权亮度值。曝光参数设定模块根据加权亮度值设定该摄 影模块的自动曝光参数。影像撷取单元根据自动曝光参数控制摄影模块进行 摄影。

根据本发明一种实施方式所实现的自动曝光控制摄影方法包括以下步 骤：从摄影模块获得一预视画面；将预视画面划分为多个区块，并计算各区 块的代表亮度值；根据各区块的代表亮度值分配对应的权重值给各区块；根 据各区块的权重值加权计算各区块的代表亮度值，以获得一加权亮度值；根 据该加权亮度值设定摄影模块的自动曝光参数；以及，令摄影模块根据上述 自动曝光参数进行摄影。

根据本发明另一种实施方式所实现的自动曝光控制摄影方法包括以下步 骤：从摄影模块获得一预视画面，其中，该预视画面包含多个区块；分析该 预视画面，根据该等区块的多个代表亮度值分配对应的多个权重值，并根据 该等代表亮度值与该等权重值设定该摄影模块的至少一自动曝光参数；以及 令该摄影模块根据上述至少一自动曝光参数进行摄影。该等代表亮度值中较 高者对应至该等权重值中较高者。

下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明本发明内容。

附图说明

图1图解根据本发明一种实施方式所实现的具有摄影功能的可携式电子 装置100；

图2为本发明一种实施方式的自动曝光控制摄影方法的流程图；

图3为步骤S206的一种实施方式的流程图；

图4显示一预视画面400；

图5图解基于统计方式实现群组分类的一种实施方式；以及

图6图解基于代表亮度值的分布实现群组分类的一种实施方式。

[主要元件标号说明]

100～可携式电子装置；              102～摄影模块；

104～控制器；                      106～闪光模块；

112～预视功能单元；                114～自动曝光控制单元；

116～影像撷取单元；                118～闪光致动单元；

122～分区亮度计算模块；            124～亮度权重分配模块；

126～加权亮度计算模块；            128～曝光参数设定模块；

400～预视画面；                    500～统计图；

R1、R2与R3～依照亮度划分的区域；

S202-S212～步骤；                  S302-S306～步骤；以及

W1、W2、W3、W4～权重值。

具体实施方式

以下叙述列举本发明的多种实施方式。以下叙述介绍本发明的基本概念， 且并非意图限制本发明内容。实际发明范围应依照申请专利范围界定之。

图1图解根据本发明一种实施方式所实现的具有摄影功能的可携式电子 装置100。

可携式电子装置100包括摄影模块102、控制器104以及闪光模块106。 控制器104包括预视功能单元112、自动曝光控制单元114、影像撷取单元 116以及闪光致动单元118。自动曝光控制单元114包括分区亮度计算模块 122、亮度权重分配模块124、加权亮度计算模块126以及曝光参数设定模块 128。以下详细讨论各部件。

首先预视功能单元112可从摄影模块102获得一预视(pre-view)画面。 根据该预视画面，自动曝光控制单元114可对应执行以下操作。首先分区亮 度计算模块122可将预视画面划分为多个区块，并计算各区块的代表亮度值 (例如，一区块内所有像素的Y值(Luma)的平均)。亮度权重分配模块124则 根据各区块的代表亮度值分配对应的权重值给各区块。加权亮度计算模块126 会根据各区块的权重值对各区块的代表亮度值做加权计算，以获得一加权亮 度值。曝光参数设定模块128即可根据加权亮度值设定摄影模块102的自动 曝光参数。影像撷取单元116即可根据上述自动曝光参数来控制摄影模块102 进行摄影。

另外，在处于需要开启闪光的环境时，闪光致动单元118会于预视功能 单元112从摄影模块102取得预视画面时，致动闪光模块106执行一小闪操 作，也就是闪光强度较弱的闪光操作。而在影像撷取单元116指示摄影模块 102进行摄影时，闪光致动单元118控制闪光模块106执行一大闪操作，也 就是闪光强度较强的闪光操作。在取得预视画面之后，控制器104可根据预 视画面所反应的对象反光问题来调整闪光模块106的增益值。然而，在实际 进行影像撷取时，闪光模块106提供的是强度更高的大闪操作，因此，曝光 参数设定模块128于设定摄影模块102的自动曝光参数时，除了加权亮度值 之外，也应将大闪操作以及小闪操作之间驱动电流的比例纳入考虑，如此一 来闪光所造成的对象反光问题(尤其是非中心对象的反光问题)可获得较佳的 改善。

摄影曝光控制技术中常见的自动曝光参数包括模拟增益参数(analog gain)或/以及曝光时间参数(exposure time)。模拟增益参数决定光线进入传 感器的量，而曝光时间参数调整曝光时间。随着加权亮度值增加，模拟增益 参数可对应下调，或者/以及曝光时间参数可对应缩短。

亮度权重分配模块124可用以根据各区块的代表亮度值将所有区块分类 为多个群组，以及根据群组间的亮度分布对应分配权重值给每个区块群组。 亮度权重分配模块124还可用以计算代表亮度值与权重值之间的对应关系， 例如利用对照表或是动态计算。

在本发明的一种实施方式中，区块的群组分类是基于代表亮度值的等分 分布。例如，将所有区块依代表亮度值的大小0％～100％排列，并依据代表亮 度值等分画分群组。代表亮度值位于前25％的区块，也就是排序落于76～100％ 区间的区块属于第一群组，对应的权重值为W1。代表亮度值的排序落于51～ 75％区间的区块属于第二群组，对应的权重值为W2。代表亮度值的排序落于 26～50％区间的区块属于第三群组，对应的权重值为W3。剩余的区块，也就 是排序落于0～25％区间的区块属于第四群组，对应的权重值为W4。或者，令 对应于75％的代表亮度值为第一亮度临界值，对应于50％的代表亮度值为第二 亮度临界值，且对应于25％的代表亮度值为第三亮度临界值。代表亮度值大 于第一亮度临界值的区块对应的权重值为W1，代表亮度值大于第二亮度临界 值、且小于或等于第一亮度临界值的区块对应的权重值为W2，代表亮度值大 于第三亮度临界值、且小于或等于第二亮度临界值的区块对应的权重值为W3， 而代表亮度值小于或等于第三亮度临界值的区块对应的权重值为W4。

亮度临界值也可依据实际状况或需要而有不同的设定，例如人物照和夜 景照可以具有不同的亮度临界值。预设的亮度临界值可储存于可携式电子装 置，亦可由使用者自行设定。

本发明的又一种实施方式是以统计方式来实现亮度权重分配。在此类型 实施方式中，亮度权重分配可包含以下步骤：统计不同代表亮度值的区块数 量；根据统计结果设定多个亮度临界值，并根据这些亮度临界值对应指派多 个权重值；以及比较各区块的代表亮度值与该等亮度临界值，并根据比较的 结果对应分配个区块的权重值。

以上各单元与模块除了可以硬件方式实现外，也可采用软件方式实现并 且通过处理器来执行。在某些实施方式中，还采用软件、硬件、固件或其任 意的结合来实现。

图2为本发明一种实施方式的自动曝光控制摄影方法的流程图。步骤 S202从摄影模块获得一预视画面。步骤S204将该预视画面划分为多个区块， 并计算各区块的代表亮度值。步骤S206根据代表亮度值分配对应的权重值给 各区块。步骤S208根据各区块的权重值对各区块的代表亮度值做加权运算， 以获得加权亮度值。步骤S210根据加权亮度值设定摄影模块的自动曝光参 数。步骤S212则令摄影模块根据上述自动曝光参数进行摄影。

于本发明的一种实施方式中，步骤S202还包括使闪光模块执行一小闪操 作，且在步骤S212还使闪光模块执行一大闪操作，其中大闪操作的闪光强度 大于小闪操作。在此实施方式中，除了加权亮度值之外，步骤S210还可根据 大闪操作与小闪操作之间驱动电流的比例，设定摄影模块的自动曝光参数。

图3绘示本发明的一个实施例中步骤S206的细节流程，包括步骤 S302-S306。步骤S302根据各区块的代表亮度值分类该等区块为多个群组， 步骤S304指派各群组所对应的权重值，步骤S306分配各群组所对应的权重 值给该群组所包含的每个区块。步骤S302的群组分类可有多种实施方式，例 如：基于亮度临界值的等分分布进行群组分类；基于预设的亮度临界值进行 群组分类；或者基于统计方式求得的亮度临界值进行群组分类。

图4以及图5举例说明采用统计方式求得亮度临界值进行群组分类的实 施例。

图4显示一预视画面400。此实施例将该预视画面400划分为16x16个 区块，其中包括亮度较高的区域R1，亮度中等的区域R2以及亮度较低的区 域R3。根据步骤S302，统计结果可绘制成图5所示的统计图500-横轴为亮 度(Luma)，纵轴为区块数量。统计图500所示的较低值所在可界定多个亮度 临界值Th1与Th2。代表亮度值超越亮度临界值Th1的区块可对应至权重值 W1。代表亮度值介于亮度临界值Th2与Th1之间的区块可对应至权重值W2， 而代表亮度值小于亮度临界值Th2的区块可对应至权重值W3，其中权重值W1 高于权重值W2，且权重值W2高于权重值W3，此实施例提供三阶的权重值W1、 W2与W3。也就是说，属于R1区间的区块对应的权重值为W1，属于R2区间 的区块对应的权重值W2，属于R3区间的区块对应的权重值W3。

加权亮度值B_W可由以下公式运算求得：

$\mathrm{Bw}=\frac{\underset{i\in R1}{\Sigma }\mathrm{Bi}·W1+\underset{j\in R2}{\Sigma }\mathrm{Bj}·W2+\underset{k\in R3}{\Sigma }\mathrm{Bk}·W3}{16\times 16}$

其中，Bi、Bj、Bk表示各区块的代表亮度值(例如，所示区块内所有像 素的Y值(Luma)的平均值)。加权亮度值B_W可应用在自动曝光参数-例如， 模拟增益或/以及曝光时间-的设定。随着加权亮度值B_W增加，该模拟增益 参数可对应下调，或/以及该曝光时间参数可对应缩短。

图6举例说明群组分类的另外一种实施方式，其中亮度-区块数量关系与 图5相同，但是以等分分布的亮度临界值进行群组分类。如图所示，代表亮 度值落于前25％，也就是76～100％亮度区间的区块属于第一群组，权重值为 W1。代表亮度值落于51～75％亮度区间的区块属于第二群组，权重值为W2。 代表亮度值落于26～50％亮度区间的区块属于一第三群组，权重值为W3。代 表亮度值落于后25％，也就是0～25％亮度区间的区块属于第四群组，权重值 为W4。以上权重值由大至小可为W1，W2，W3与W4，其数值可为预设，或是 以查表方式取得。

以上所揭露的技术可将实际光线的状况反应在自动曝光控制上，避免过 曝问题发生。特别是，关于非画面中心的反光对象，以上技术可在摄影时考 虑其反光因素。

以上所述实施方式并不意图限定本发明的范围。任何分析预视画面，并 给予较亮区块的亮度信息较高权重，据以设定摄影机的自动曝光参数的技术， 皆属于本发明所欲保护范围。

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，任何 本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰， 因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。