專利名稱：自動(dòng)曝光控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像技術(shù)，尤其涉及一種自動(dòng)曝光控制方法。
背景技術(shù)：
目前，拍攝圖像時(shí)所得的圖像的整體亮度是由曝光速度級(jí)數(shù)、光圈值與曝 光時(shí)間等曝光參數(shù)所決定的。而一曝光參數(shù)對(duì)應(yīng)于一亮度值。在背光下拍攝一 物體時(shí)，所得的圖像會(huì)有較亮的部分與較暗的部分。當(dāng)背景區(qū)域的亮度較亮?xí)r， 會(huì)使得主體物區(qū)域的亮度相對(duì)較暗，亦即背景區(qū)域與主體物區(qū)域的亮度反差會(huì) 較大。而由于主體物區(qū)域與背景區(qū)域的高亮度反差，因此當(dāng)調(diào)整亮度值使主體 物區(qū)域變亮，但是卻也同時(shí)使得原先較亮的背景區(qū)域亮度變的更亮，造成背景
區(qū)域過(guò)曝；因?yàn)檎{(diào)整亮度值不只是影響背景區(qū)域亮度，也影響主體物區(qū)域的亮 度，因此當(dāng)調(diào)整亮度值使背景區(qū)域變亮?xí)r，主體物區(qū)域也將變亮，調(diào)整使背景 區(qū)域變暗時(shí)，主體物區(qū)域也將變暗。
美國(guó)專利US6859618是在不調(diào)整亮度值的情況下，僅借助閃光燈的控制以 補(bǔ)償主體物區(qū)域，然而可能因閃光燈工作范圍限制，致使閃光燈無(wú)法達(dá)到主體 物區(qū)域，致使亮度不足，若能經(jīng)由調(diào)整亮度值與閃光燈控制曝光參數(shù)，將更能 達(dá)到借助閃光燈補(bǔ)償主體亮度的預(yù)期效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)曝光控制方法，以解決公知技術(shù)所存在無(wú) 法得到適當(dāng)?shù)恼w亮度的圖像的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)曝光控制方法，其能借助亮度 值的調(diào)整以控制閃光燈的補(bǔ)強(qiáng)，能夠得到更適當(dāng)?shù)恼w亮度，讓背景與物體的 亮度得到較佳的調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，一種自動(dòng)曝光控制方法用以控制拍攝端拍攝一圖像的 拍攝曝光參數(shù)，其中圖像由一主體物區(qū)域與一背景區(qū)域所構(gòu)成，包括提供圖像的主體物區(qū)域及背景區(qū)域的信息，取得主體物區(qū)域的亮度值、背景區(qū)域的亮度 值以及由主體物區(qū)域的亮度值和背景區(qū)域的亮度值所合成的整體亮度值。然后 根據(jù)主體物區(qū)域的亮度值和背景區(qū)域的亮度值判定主體物區(qū)域具有背光現(xiàn)象， 再測(cè)定主體物區(qū)域至拍攝端的實(shí)際距離，接著以背景區(qū)域的亮度值為起始值， 往整體亮度值依序取得至少一中間亮度值，然后由中間亮度值取得相對(duì)應(yīng)的一 曝光參數(shù)，再根據(jù)曝光參數(shù)計(jì)算閃光燈的工作距離。跟著判斷閃光燈的工作距 離大于實(shí)際距離，最后將符合判斷步驟的中間亮度值作為調(diào)整亮度值，并根據(jù) 調(diào)整亮度值取得相對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)作為拍攝曝光參數(shù)以及啟動(dòng)閃光燈。
綜上所述，借助本發(fā)明的技術(shù)手段，可根據(jù)調(diào)整的亮度值判斷是否有背光 現(xiàn)象，進(jìn)而在閃光燈工作距離內(nèi)強(qiáng)制補(bǔ)打閃的前提下，得到更適當(dāng)?shù)恼w亮度， 讓背景區(qū)域與主體物區(qū)域的亮度得到較佳的調(diào)整。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的自動(dòng)曝光控制方法的方法流程圖2A及圖2B為本發(fā)明一實(shí)施例的亮度信息示意圖；以及
圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的亮度值關(guān)系示意圖。
其中，附圖標(biāo)記
BV 亮度值
BV,背景區(qū)域的亮度值
BV2 整體亮度值
BV3 中間亮度值
BVw第一中間亮度值
BV3—2第二中間亮度值
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖1，為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的自動(dòng)曝光控制方法的方法流程圖。 如圖1所示，此自動(dòng)曝光控制方法用以控制拍攝端拍攝一圖像的一拍攝曝光參 數(shù)。其中圖像由一主體物區(qū)域與一背景區(qū)域所構(gòu)成。在此，主體物區(qū)域與背景
5區(qū)域是指于平面圖像中所呈現(xiàn)主體物的區(qū)域與背景的區(qū)域。
首先提供圖像的主體物區(qū)域及背景區(qū)域的信息(步驟10)，接著取得主體物區(qū)域的亮度值、背景區(qū)域的亮度值、以及由主體物區(qū)域的亮度值及背景區(qū)域
的亮度值所合成的整體亮度值(步驟20)。
再接著根據(jù)主體物區(qū)域的亮度值和背景區(qū)域的亮度值判定主體物區(qū)域具有背光現(xiàn)象(步驟30)。
確定主體物區(qū)域有背光現(xiàn)象后，測(cè)定主體物區(qū)域至拍攝端的實(shí)際距離(步驟40)。在此，實(shí)際距離即為拍攝端與主體物區(qū)域的主體物實(shí)體之間的距離，可以借助對(duì)焦框而取得。
然后以背景區(qū)域的亮度值為起始值，往整體亮度值依序取得至少一中間亮度值(步驟50)。取得背景區(qū)域的亮度值與整體亮度值之間的中間亮度值為了在背景區(qū)域的亮度值與整體亮度值之間找到適當(dāng)?shù)牧炼戎?，以得到適當(dāng)?shù)钠毓鈪?shù)所攝得的圖像。
之后由中間亮度值取得相對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)(步驟60)。再根據(jù)曝光參數(shù)計(jì)算閃光燈的工作距離(步驟70)，
并且判斷閃光燈的工作距離大于實(shí)際距離(步驟80)。
最后將符合判斷閃光燈的工作距離大于實(shí)際距離(步驟80)的中間亮度值作為調(diào)整亮度值，根據(jù)調(diào)整亮度值取得相對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)作為拍攝曝光參數(shù)并且啟動(dòng)閃光燈(步驟90)。
閃光燈的工作距離可由下列公式計(jì)算出來(lái)。
FWD=GN/FNX V (ISOspeed/100)
其中，F(xiàn)WD代表閃光燈工作距離，GN(G number)代表閃光燈系數(shù)，F(xiàn)N代表光圈值，且ISOspeed代表曝光速度級(jí)數(shù)。
由此公式可知，不同的曝光參數(shù)具有不同的閃光燈工作距離。
請(qǐng)參考圖2A及圖2B，說(shuō)明本發(fā)明得到亮度信息的具體實(shí)施例。如圖2A
所示，首先圖像由一己知的背景區(qū)域與一主體物區(qū)域信息得到一整體灰度值分布圖，圖中灰度值100的n字形部份代表背景區(qū)域的灰度值，而其它部分灰度
值10的部份為主體物區(qū)域的灰度值。灰度值由包含三原色信息的公式計(jì)算而得，灰度值越小代表該區(qū)域越暗。
請(qǐng)搭配參考圖2B，其代表背光效應(yīng)下所作的主體物區(qū)域及背景區(qū)域權(quán)重
6分布圖，圖中將主體物區(qū)域權(quán)重設(shè)為20，而背景區(qū)域設(shè)為10，然而實(shí)際上可就不同情況做不同權(quán)重安排。
以圖2B的權(quán)重分布對(duì)圖2A的背景區(qū)域作加權(quán)平均，可得一背景加權(quán)平均灰度值BG，而一背景區(qū)域的亮度值BV,可由Log2(BG)求得。
以圖2B的權(quán)重分布對(duì)整體圖2A作加權(quán)平均，可得一整體加權(quán)平均灰度值WG， 一整體亮度值BV2則可由公式Log2(WG)求得。
同樣地，主體物區(qū)域的加權(quán)平均灰度值及亮度值也可由前述方法求得。
而是否背光即由背景區(qū)域的亮度值B^ —主體物區(qū)域的亮度值是否大于一門坎值作判定。
請(qǐng)參考圖3，為本發(fā)明一實(shí)施例的亮度值關(guān)系示意圖。如圖3所示，其中包含有數(shù)個(gè)亮度值BV，數(shù)個(gè)中間亮度值BV3介于背景區(qū)域的亮度值BV,與整體亮度值BV2之間。其中，中間亮度值BV3的取得為在背景區(qū)域的亮度值BV,與整體亮度值B^之間以等距離或特定距離變化取得特定數(shù)量的中間亮度值BV3?；蚴窃诒尘皡^(qū)域的亮度值BVi與整體亮度值BV2之間取得固定數(shù)量的中間亮度值BV3，即將背景區(qū)域的亮度值BV,與整體亮度值BV2之間M等份，M為大于或等于2的正整數(shù)。為方便說(shuō)明，圖3中僅繪出將背景區(qū)域的亮度值BV,與整體亮度值BV2之間10等份的狀態(tài)。
然后，由第二亮度信息300的背景區(qū)域的亮度值BVi往第三亮度信息400的整體亮度值BV2依序判斷出符合閃光燈工作距離大于或等于實(shí)際距離的一調(diào)整亮度值。
當(dāng)由背景區(qū)域的亮度值BV往整體亮度值BV2依序判斷背景區(qū)域的亮度值BVi、中間亮度值BV3與整體亮度值BV2的閃光燈工作距離與實(shí)際距離的關(guān)系時(shí)，以背景區(qū)域的亮度值BV,、中間亮度值BV3和整體亮度值BV2的其中之一作為一比較亮度值，即依序以背景區(qū)域的亮度值BV,、中間亮度值BV.,和整體亮度值BV2作為一 比較亮度值進(jìn)行判斷。
接著由比較亮度值取得一曝光參數(shù)，然后根據(jù)比較亮度值所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)計(jì)算所對(duì)應(yīng)的閃光燈工作距離。
跟著比較計(jì)算得的閃光燈工作距離與實(shí)際距離，當(dāng)閃光燈工作距離大于或等于實(shí)際距離時(shí)，以對(duì)應(yīng)的比較亮度值作為調(diào)整亮度值。
根據(jù)前述公式將由背景區(qū)域的亮度值BVj主整體亮度值BV2依序取得一比
7較亮度值所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)的閃光燈工作距離，并且將其與實(shí)際距離作比較判斷。例如先取得背景區(qū)域的亮度值BV,所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)的閃光燈工作距離并且將其與實(shí)際距離作比較判斷，若其不符合所對(duì)應(yīng)的閃光燈工作距離大于或
等于實(shí)際距離的條件時(shí)，則繼續(xù)往下取得第一中間亮度值BVw，若其不符合所對(duì)應(yīng)的閃光燈工作距離大于或等于實(shí)際距離的條件時(shí)，則繼續(xù)往下取得一第二
中間亮度值BV3—2，并且繼續(xù)判斷其所對(duì)應(yīng)的閃光燈工作距離與實(shí)際距離的關(guān)
系，直到找到符合閃光燈工作距離大于或等于實(shí)際距離的亮度值為止或判斷到
整體亮度值BV2。換言之，當(dāng)符合所對(duì)應(yīng)的閃光燈工作距離大于或等于實(shí)際距離的條件時(shí)，則以對(duì)應(yīng)的比較亮度值作為調(diào)整亮度值并停止后續(xù)亮度值的判斷；而當(dāng)背景區(qū)域的亮度值BV,和所有中間亮度值BV3皆不符合時(shí)，亦即無(wú)法
取得調(diào)整亮度值的曝光參數(shù)時(shí)，則采用整體亮度值的曝光參數(shù)為拍攝曝光參數(shù)并以整體亮度值BV2作為調(diào)整亮度值。
當(dāng)調(diào)整亮度值為背景區(qū)域的亮度值或中間亮度值時(shí)，則啟動(dòng)閃光燈。當(dāng)調(diào)整亮度值為整體亮度值時(shí)，亦即采用整體亮度值的曝光參數(shù)為拍攝曝光參數(shù)時(shí)，則不啟動(dòng)閃光燈。
最后依照調(diào)整亮度值取得包含一曝光速度級(jí)數(shù)、一光圈值與一曝光時(shí)間的拍攝曝光參數(shù)。
也就是說(shuō)，當(dāng)比較亮度值為背景區(qū)域的亮度值或中間亮度值且其所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)的閃光燈工作距離大于或等于實(shí)際距離時(shí)，代表主體物區(qū)域的主體物實(shí)體可以受到閃光燈的補(bǔ)強(qiáng)，因此將以此比較亮度值作為調(diào)整亮度值，并以其所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)作為拍攝曝光參數(shù)并且啟動(dòng)閃光燈，進(jìn)而可依照所得到的拍攝曝光參數(shù)，同時(shí)閃爍閃光燈來(lái)擷取圖像。此外，當(dāng)比較亮度值為整體亮度值且其所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)的閃光燈工作距離大于或等于實(shí)際距離時(shí)，則以此比較亮度值為調(diào)整亮度值，并以其所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)作為拍攝曝光參數(shù)，不過(guò)雖然其主體物區(qū)域的主體物實(shí)體可以受到閃光燈的補(bǔ)強(qiáng)，但是由于主體區(qū)域己經(jīng)具有足夠亮度所以不啟動(dòng)閃光燈。
也就是，在閃光燈有效運(yùn)作的情況下，選擇低曝光參數(shù)搭配閃光燈運(yùn)作來(lái)進(jìn)行圖像擷取，以致取得的圖像的背景區(qū)域與主體物區(qū)域都能具有適當(dāng)亮度。
綜上所述，借助本發(fā)明的技術(shù)手段能夠有效利用亮度值的調(diào)整而找到適當(dāng)整體亮度并且經(jīng)由判斷各亮度值所對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)的閃光燈工作距離以控制
8閃光燈的補(bǔ)強(qiáng)，因此讓背景與物體的亮度都能得到較佳的調(diào)整與補(bǔ)償，提高拍 攝圖像的質(zhì)量，徹底解決公知技術(shù)的問(wèn)題。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種自動(dòng)曝光控制方法，用以控制一拍攝端拍攝一圖像的一拍攝曝光參數(shù)，其特征在于，包括提供該圖像的主體物區(qū)域及背景區(qū)域的信息；取得該主體物區(qū)域的亮度值、該背景區(qū)域的亮度值以及由該主體物區(qū)域的亮度值和該背景區(qū)域的亮度值所合成的一整體亮度值；根據(jù)該主體物區(qū)域的亮度值和該背景區(qū)域的亮度值判定該主體物區(qū)域具有背光現(xiàn)象；測(cè)定該主體物區(qū)域至該拍攝端的一實(shí)際距離；以該背景區(qū)域的亮度值為一起始值，往該整體亮度值依序取得至少一中間亮度值；由該中間亮度值取得相對(duì)應(yīng)的一曝光參數(shù)；根據(jù)該曝光參數(shù)計(jì)算一閃光燈的一工作距離；判斷該閃光燈的該工作距離大于該實(shí)際距離；以及將符合該判斷步驟的該中間亮度值作為一調(diào)整亮度值，根據(jù)該調(diào)整亮度值取得相對(duì)應(yīng)的一曝光參數(shù)作為該拍攝曝光參數(shù)，并啟動(dòng)該閃光燈。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，當(dāng)無(wú)法取得 符合前述判斷步驟的中間亮度值以作為一調(diào)整亮度值時(shí)，則采用該整體亮度值 得一曝光參數(shù)為該拍攝曝光參數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，采用該整體亮度值的該曝光參數(shù)為該拍攝曝光參數(shù)時(shí)，不啟動(dòng)該閃光燈。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，該圖像的整 體亮度值得取得方法包括取得整體圖像的灰度分布；將該整體圖像的灰度分 布作加權(quán)平均而得到一整體圖像加權(quán)平均灰度值；以及以log2 (整體圖像加權(quán) 平均灰度值)的公式求得該整體亮度值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，該主體物區(qū)域的亮度值的權(quán)重大于該背景區(qū)域的亮度值的權(quán)重。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，判斷背光的 步驟包括分別取得該圖像主體物區(qū)域信息及該背景區(qū)域的信息的灰度分布；將主體物區(qū)域信息及該背景區(qū)域作分別加權(quán)平均而分別得到一主體物區(qū)域加權(quán)平均灰度值及一背景區(qū)域加權(quán)平均灰度值；以及以log,(背景區(qū)域加權(quán)平均 灰度值)—log2 (主體物區(qū)域加權(quán)平均灰度值)的值大于一門坎值判斷有背光 現(xiàn)象。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，該曝光參數(shù) 包括一曝光速度級(jí)數(shù)、 一光圈值與一曝光時(shí)間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，該閃光燈的 該工作距離根據(jù)該中間亮度值對(duì)應(yīng)的該光圈值以及該閃光燈對(duì)應(yīng)的一閃光燈 系數(shù)所求得。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，取得該中間 亮度值的步驟包括該背景區(qū)域的亮度值與該整體亮度值之間等距離取得該中 間亮度值。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，取得該中間亮度值的步驟包括該背景區(qū)域的亮度值與該整體亮度值之間取得固定數(shù)量的該中間亮度值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)曝光控制方法，用以控制拍攝端拍攝一圖像的一拍攝曝光參數(shù)，在背景區(qū)域的亮度值和整體亮度值之間取得至少一中間亮度值，再由背景區(qū)域的亮度值往整體亮度值依序判斷背景區(qū)域的亮度值、中間亮度值和整體亮度值個(gè)別所對(duì)應(yīng)的閃光燈的工作距離與主體實(shí)際距離的關(guān)系，以得到拍攝曝光參數(shù)并選擇性啟動(dòng)閃光燈，借以調(diào)節(jié)要拍攝圖像的整體亮度，因此能擷得到整體亮度適當(dāng)?shù)膱D像。
文檔編號(hào)H04N5/235GK101489050SQ200810002368
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者鐘鎮(zhèn)遠(yuǎn), 黃思華 申請(qǐng)人:華晶科技股份有限公司