发明名称 影像亮度动态调校方法及应用该方法之摄像装置追加一
摘要 本发明系提供一种影像亮度动态调校方法及应用该方法之摄像装置,特别是指一种可自动调整撷取之影像信号的亮度及色彩者;主要特征系藉由正式撷取影像资料前之一测试流程,获得一幅测试光学影像资料对应之像素亮度分布,并据以界定出复数取样窗口,各该窗口仅分别对应单一取样亮度区段。在随后之正式撷取影像流程中,将正式撷取之影像资料分流以及转换为电信号,且依照上述取样窗口之范围,调控各该电信号的等效放大倍率,使每一电信号被处理后,恰仅滤留对应单一取样亮度区段之电信号值,并对每一滤留电信号进行白平衡处理,再整合出一输出信号,使可重建为一幅完整图像资料。
申请公布号 TW490974 申请公布日期 2002.06.11
申请号 TW089100199A01 申请日期 2001.01.10
申请人 彩富电子股份有限公司 发明人 庄嘉明;温俊宏
分类号 H04N1/46;H04N3/36 主分类号 H04N1/46
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种影像亮度动态调校方法,系供用于一摄像装 置,该摄像装置具有一影像资料撷取装置,一控制 装置、复数处理装置、以及一整合装置,其中该影 像资料撷取装置包括具有复数晶胞之一感测器、 以及复数放大器,该等放大器之数目系与该等处理 装置相对应,且该感测器可解析之完整亮度区间系 被区分为复数亮度区块,该调校方法包括下列步骤 : a)当欲撷取一幅影像资料时,以包含于该影像资料 撷取装置中之该感测器对该影像资料撷取一幅测 试光学影像资料,其中该感测器之该等晶胞系用以 将该幅测试光学影像资料区分为复数像素,各该晶 胞依辐照其上之光照度输出一电信号; b)统计各该晶胞输出之各该电信号値,推算该幅测 试光学影像资料对应之像素亮度分布; c)按该等像素之亮度分布,界定复数取样亮度区段, 各该取样亮度区段分别包括复数个彼此相邻之亮 度区块,并记录复数个分别对应各该取样亮度区段 之取样窗口; d)正式撷取该幅影像资料,并在该影像资料撷取装 置中进行分流且转换为电信号,而由各该放大器分 别输出,其中,该控制装置系依照上述取样窗口之 范围,调控各该被分流电信号的等效放大倍率,致 使被分流之各该电信号自对应之各该放大器输出 时,系分别将对应之单一取样亮度区段的电信号値 调校至各该对应处理装置之操作范围; e)将来自该影像资料撷取装置各该放大器之各该 电信号输入对应之各该处理装置,各该处理装置分 别包含一白平衡处理装置,以进行一白平衡处理; 以及 f)将各该被处理电信号输入该整合装置,整合成一 输出信号,藉此,该输出信号系可被重建为一幅完 整图像资料。2.如申请专利范围第1项所述之影像 亮度动态调校方法,其中,该控制装置包括一微处 理器,且各该处理装置分别包括一类比/数位转换 器,而在该影像资料撷取装置中进行分流、及将该 影像资料转换为电信号之步骤d),更包括下列次步 骤: d1)以该感测器撷取该幅影像资料,并转换为类比电 信号而分别输出至各该放大器;以及 d2)以该控制装置中之该微处理器调控各该放大器 之漂移及放大倍率,使得来自该感测器之类比电信 号中,每一该等取样亮度区段所对应之电信号大小 恰分别对应至各该处理装置中类比/数位转换器之 操作范围。3.如申请专利范围第1项所述之影像亮 度动态调校方法,其中该影像资料撷取装置更包括 一分光元件,而该感测器系包括数目与该等放大器 对应之复数感测元件,该等感测元件具有彼此对应 之复数晶胞,该控制装置更包括一微处理器、以及 一时序控制器,各该处理装置分别包括一类比/数 位转换器,且在该影像资料撷取装置中进行分流、 及将该幅影像资料转换为电信号之步骤d),更包括 下列次步骤: d1)以该分光元件将欲撷取之该幅影像资料分光,分 别投射至各该感测元件; d2)以该控制装置中之该微处理器调控驱动各该感 测元件之该时序控制器,控制各该感测元件撷取该 幅影像资料之时间长短,并分别转换为类比电信号 而对应输出至各该放大器,使得来自各该感测元件 之类比电信号中,每一该等取样亮度区段所对应之 电信号大小恰分别对应至各该处理装置中类比/数 位转换器之操作范围。4.如申请专利范围第1.2或3 项所述之影像亮度动态调校方法,其中界定各该取 样亮度区段之步骤c),更包括下列次步骤: c1)选定累积像素数目达一预定标准之最高及最低 亮度区块; c2)分别标定该最高及最低亮度区块为一亮取样亮 度区段之上限、以及一暗取样亮度区段之下限;以 及 c3)改变该亮、暗取样亮度区段涵盖之亮度范围,直 到该二取样亮度区段所能涵盖之像素数目达总像 素数目之一预定比例。5.如申请专利范围第4项所 述之影像亮度动态调校方法,其中改变该亮、暗取 样亮度区段涵盖亮度范围之步骤c3),系将该亮取样 亮度区段之下限自该亮取样亮度区段之上限下移 、该暗取样亮度区段之上限自该暗取样亮度区段 之下限上移,并反覆运算至该二取样亮度区段所涵 盖之亮度区块数目为最小。6.如申请专利范围第4 项所述之影像亮度动态调校方法,其中改变该亮、 暗取样亮度区段涵盖亮度范围之步骤c3),系在该亮 取样亮度区段之上限与暗取样亮度区段之下限间, 将像素数目未达该预定标准之连续亮度区块数最 多者,标示为一删除区段,并以该删除区段之上限 标示为该亮取样亮度区段之下限、该删除区段之 下限标示为该暗取样亮度区段之上限。7.如申请 专利范围第1.2或3项所述之影像亮度动态调校方法 ,其中界定各该取样亮度区段之步骤c),更包括下列 次步骤: c1)选定累积像素数目达一预定标准之最高及最低 亮度区块; c2)分别标定该最高及最低亮度区块为一最亮取样 亮度区段之上限、以及一最暗取样亮度区段之下 限; c3)将该最亮取样亮度区段之下限自该最亮取样亮 度区段之上限下移,直到触及累积像素数目未达上 述预定标准之一亮度区块,并将该上限与下限间之 亮度区块标示为最亮取样亮度区段; c4)将该最暗取样亮度区段之上限自该最暗取样亮 度区段之下限上移,直到触及累积像素数目未达上 述预定标准之一亮度区块,并将该下限与上限间之 亮度区块标示为最暗取样亮度区段;以及 c5)反覆标示次亮取样亮度区段及次暗取样亮度区 段,至该等取样亮度区段所累进涵盖之像素数目达 总像素数目之一预定比例。8.一种动态调校影像 亮度之摄像装置,包括:一影像资料撷取装置,包括 具有复数晶胞之一感测器、及复数放大器,其中该 等晶胞系分别依照辐照于其上之光照度而输出一 对应电信号至各该放大器者,且该等晶胞可解析之 完整亮度区间系被区分为复数亮度区块;一控制装 置,包括一时序控制器及一微处理器,其中该时序 控制器系用以控制该感测器之影像撷取时间者;复 数处理装置,分别对应处理来自各该放大器之放大 信号;以及一整合装置,系用以整合各该处理装置 处理后输出之信号;其中,该微处理器系用与在一 界定取样窗口流程中,在该感测器中之该等晶胞撷 取一幅测试影像资料而转换为复数电信号并经放 大处理后,统计该等电信号、推算该测试影像资料 之像素亮度分布、并从而界定复数个分别包括彼 此相邻复数亮度区块之取样亮度区段;以及在随后 之正式撷取光学影像资料流程中,依照上述取样窗 口之范围,控制该时序控制器之输出及各该放大器 之放大倍率,其特征在于: 各该处理装置分别包括一白平衡装置,藉以分别对 应各该取样亮度区段中像素之对应电信号进行白 平衡处理。9.如申请专利范围第8项所述动态调校 影像亮度之摄像装置,其中该感测器包括复数感测 元件,该等感测元件之数目系与该等放大器数目相 对应,且该时序控制器在该正式撷取影像资料流程 中,系受该微处理器之控制,分别调校各该感测元 件之曝光时间。10.如申请专利范围第8或9项所述 动态调校影像亮度之摄像装置,其中各该处理装置 更分别包括一类比/数位转换器、及一组暂存器, 各该类比/数位转换器系用以将来自各该对应放大 器之类比电信号转换为数位电信号,并输入各该白 平衡处理装置进行白平衡处理后,暂存于各该暂存 器。图式简单说明: 第一A图系例示一般摄影对象明暗差异甚大时,一 幅影像资料中不同亮度之像素数目分布图; 第一B图系例示滤留低亮度影像资料,所重建影像 资料中不同亮度之像素数目分布图; 第一C图系例示滤留高亮度影像资料,所重建影像 资料中不同亮度之像素数目分布图; 第二图系原母案影像亮度动态调校方法一较佳实 施例之流程图; 第三图系应用第二图实施例之摄像装置方块图; 第四图系绘示第二图实施例界定取样亮度区段之 方法示意图; 第五图系绘示第二图实施例取样亮度区段映射、 整合之方法示意图; 第六图系本发明影像亮度动态调校方法第一较佳 实施例之流程图; 第七图系本发明应用影像亮度动态调校方法之摄 像装置第一较佳实施例之方块图; 第八图系本发明影像亮度动态调校方法第二较佳 实施例之流程图;以及 第九图系本发明应用影像亮度动态调校方法之摄 像装置第二较佳实施例之方块图。
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