CN101170650A - 产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统 - Google Patents

产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统 Download PDF

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周文隆
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Abstract

本发明提供一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的方法,包括:对一特定场景进行拍摄以产生一基准影像;由该基准影像中选出一明亮区域及一阴暗区域;根据该基准影像来决定一基准亮度;对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像,其中该第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度小于或等于该基准亮度;对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像,其中该第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度大于或等于该基准亮度;以及根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像。

Description

产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统
技术领域
本发明涉及高动态范围影像,尤指一种产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统。
背景技术
对于影像处理的技术领域而言,一个场景(scene)的动态范围定义为场景中最高亮度与最低亮度的比例,一般而言,真实世界的动态范围超过50,000∶1,而人类的视觉系统(human vision system,HVS)具有大于10,000∶1的动态范围,并且在特定的亮度下,人眼更可以区别出大约10,000种不同的颜色,因此尚足以适应真实世界中不同的亮度。
然而,在影像处理时使用的影像撷取装置(例如相机)或影像显示装置(例如计算机屏幕)所具有的动态范围通常远小于真实世界的动态范围,因此便无法撷取或显示场景中高亮度部分(也即过度曝光(over-exposure)部分)或低亮度部分(也即曝光不足(under-exposure)部分)的细节,举例而言,一个动态范围为255:0的影像撷取装置或影像显示装置可能会把场景中高亮度的部分皆视为灰阶值255(也即白色),或将场景中低亮度的部分皆视为灰阶值0(也即黑色),因而无法记录场景中高亮度部分或低亮度部分的细节。
一般而言,一张具有高动态范围的影像可被称为高动态范围影像(highdynamic range image,HDR image),以目前的影像技术而言,并没有任何一种简单且直接的方法可以用来撷取或显示高动态范围影像,因此,便需要对同一个场景进行多次曝光(multiple exposure)以得出多张低动态范围影像(low dynamic range image,LDR image),然后再将所述低动态范围影像合成为一张高动态范围影像。
在公知的做法中,任意地对同一个场景进行多次曝光以得出多张低动态范围影像,直到所述低动态范围影像的数目足以产生令人满意的高动态范围影像为止,此实为一种耗时费力的做法,不仅在产生所述低动态范围影像时将浪费不必要的时间,更会在储存所述低动态范围影像时浪费不必要且大量的空间。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的方法及系统,以解决上述问题。
根据本发明的一实施例,本发明揭示一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的方法,该方法包括:对一特定场景进行拍摄以产生一基准影像;由该基准影像中选出一明亮区域及一阴暗区域;根据该基准影像来决定一基准亮度;对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像,其中该第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度小于或等于该基准亮度;对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像,其中该第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度大于或等于该基准亮度;以及根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像。
所述的方法中,由该基准影像中选出该明亮区域及该阴暗区域的步骤包括:将该基准影像分割成多个区块;分别计算每一个区块的平均亮度;
选取平均亮度落入一高亮度范围的至少一区块以作为该明亮区域;以及
选取平均亮度落入一低亮度范围的至少一区块以作为该阴暗区域。
所述的方法中,根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括:选取平均亮度落入一中亮度范围的至少一区块以作为一中间区域;以及计算该中间区域的平均亮度以作为该基准亮度。
所述的方法中,根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括:计算该明亮区域与该阴暗区域两者整体的平均亮度以作为该基准亮度。
所述的方法中,根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括:将该基准影像的一主体亮度作为该基准亮度。
所述的方法中,根据该基准影像来决定该基准亮度的步骤包括:将该基准影像的平均亮度作为该基准亮度。
所述的方法中,对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像的步骤包括:调降该基准影像拍摄时所采用的一基准曝光时间以决定一第一曝光时间;采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第一影像;判断该候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度;以及若上述条件成立,则将该候选第一影像指定为该第一影像。
所述的方法中,对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像的步骤还包括:若上述条件不成立,则进一步调降该第一曝光时间,并再次执行该采用该第一曝光时间的步骤及该判断该候选第一影像的步骤。
所述的方法中,对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像的步骤包括:调升该基准影像拍摄时所采用的一基准曝光时间以决定一第二曝光时间;采用该第二曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第二影像;判断该候选第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于该基准亮度;以及若上述条件成立,则将该候选第二影像指定为该第二影像。
所述的方法中,对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像的步骤还包括:若上述条件不成立,则进一步调升该第二曝光时间,并再次执行该采用该第二曝光时间的步骤及该判断该候选第二影像的步骤。
所述的方法中,根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的该高动态范围影像的步骤通过如下的一响应函数g而实现:g(Zij)=lnEi+lnΔtj,其中,Zij代表第j张影像中第i个像素值,Ei代表对应于第i个像素值的一场景光源,以及Δtj代表对应于第j张影像的一曝光时间。
所述的方法中,根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的该高动态范围影像的步骤包括:根据该基准影像、该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的该高动态范围影像。
根据本发明的另一实施例,本发明揭示一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的系统,该系统包括:一拍摄单元,用以对一特定场景进行拍摄以产生一基准影像、至少一第一影像及至少一第二影像;一决定单元,耦接至该拍摄单元,用以由该基准影像中选出一明亮区域及一阴暗区域,以及根据该基准影像来决定一基准亮度;以及一合成单元,耦接至该拍摄单元,用以根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像;其中,该第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度小于或等于该基准亮度,以及该第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度大于或等于该基准亮度。
所述的系统中,该决定单元将该基准影像分割成多个区块,并分别计算每一个区块的平均亮度,进而选取平均亮度落入一高亮度范围的至少一区块以作为该明亮区域,以及选取平均亮度落入一低亮度范围的至少一区块以作为该阴暗区域。
所述的系统中,该决定单元更选取平均亮度落入一中亮度范围的至少一区块以作为一中间区域,并计算该中间区域的平均亮度以作为该基准亮度。
所述的系统中,该决定单元计算该明亮区域与该阴暗区域两者整体的平均亮度以作为该基准亮度。
所述的系统中,该决定单元将该基准影像的一主体亮度作为该基准亮度。
所述的系统中,该决定单元将该基准影像的平均亮度作为该基准亮度。
所述的系统中,还包括:一控制单元,耦接至该拍摄单元,用以调降该拍摄单元拍摄该基准影像时所采用的一基准曝光时间以决定一第一曝光时间;其中,该拍摄单元采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第一影像,该决定单元判断该候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度,以及若上述条件成立,则该决定单元会将该候选第一影像指定为该第一影像。
所述的系统中,若上述条件不成立,则该控制单元会进一步调降该第一曝光时间,该拍摄单元会采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生另一候选第一影像,以及该决定单元会判断该另一候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度。
所述的系统中,还包括:一控制单元,耦接至该拍摄单元,用以调升该拍摄单元拍摄该基准影像时所采用的一基准曝光时间以决定一第二曝光时间;其中,该拍摄单元采用该第二曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第二影像,该决定单元判断该候选第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于该基准亮度,以及若上述条件成立,则该决定单元会将该候选第二影像指定为该第二影像。
所述的系统中,若上述条件不成立,则该控制单元会进一步调升该第二曝光时间,该拍摄单元会采用该第二曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生另一候选第二影像,以及该决定单元会判断该另一候选第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于该基准亮度。
所述的系统中,该合成单元根据至少该第一影像及该第二影像并通过如下的一响应函数g来合成该特定场景的该高动态范围影像:g(Zij)=lnEi+lnΔtj,其中,Zij代表第j张影像中第i个像素值,Ei代表对应于第i个像素值的一场景光源,以及Δtj代表对应于第j张影像的一曝光时间。
所述的系统中,该合成单元根据该基准影像、该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的该高动态范围影像。
本发明提供一种产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统,可以更有效率及更精确地决定出所需要的多张影像,并据以合成特定场景的高动态范围影像,更进一步而言,运用本发明实施例中所描述的技术,可以选出最少且足够的影像数目,或者可以选出最适合的影像,如此一来,不但可以减少影像拍摄时所需的时间,更可以减少影像储存时所需的空间,举例而言,在具有明暗高度对比的环境下,运用本发明实施例中所描述的技术,可以仅选出并使用2张影像,即产生令人满意的高动态范围影像,而能在同一张影像中清楚地记录特定场景中高亮度部分及低亮度部分的细节。
附图说明
本发明能通过下列附图及说明,而得以更深入的了解:
图1为本发明的产生特定场景的高动态范围影像的系统的一实施例的功能方块示意图。
图2为本发明的产生特定场景的高动态范围影像的方法的一实施例的流程图。
图3为对应图2的延续流程图。
其中,附图标记说明如下:
101系统           103拍摄单元
105决定单元       107合成单元
109控制单元
具体实施方式
请参阅图1,其为本发明的产生特定场景(scene)的高动态范围影像的系统101的一实施例的功能方块示意图,如图所示,系统101包括拍摄单元(shooting unit)103、决定单元105、合成单元107及控制单元109,又,拍摄单元103分别耦接至决定单元105、合成单元107及控制单元109。
请同时参阅图2与图3,图2为本发明的产生特定场景的高动态范围影像的方法的一实施例的流程图,而图3为对应图2的延续流程图,如图所示,此方法包括以下步骤:
步骤302:对一特定场景进行拍摄以产生一基准影像;
步骤304:将该基准影像分割成多个区块;
步骤306:分别计算每一个区块的平均亮度;
步骤308:选取平均亮度落入一高亮度范围的至少一区块以作为一明亮区域;
步骤310:选取平均亮度落入一低亮度范围的至少一区块以作为一阴暗区域;
步骤312:根据该基准影像来决定一基准亮度;
步骤314:调降该基准影像拍摄时所采用的一基准曝光时间以决定一第一曝光时间;
步骤316:采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第一影像;
步骤318:判断该候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度?若是则进行步骤320,若否则进行步骤322;
步骤320:将该候选第一影像指定为一第一影像;
步骤322:进一步调降该第一曝光时间,然后回到步骤316;
步骤324:调升该基准影像拍摄时所采用的一基准曝光时间以决定一第二曝光时间;
步骤326:采用该第二曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第二影像;
步骤328:判断该候选第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于该基准亮度?若是则进行步骤330,若否则进行步骤332;
步骤330:将该候选第二影像指定为一第二影像;
步骤332:进一步调升该第二曝光时间,然后回到步骤326;以及
步骤334:根据该基准影像、该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像。
下面详细说明图1所示的系统101执行图2所示的方法的细节,首先,拍摄单元103对特定场景进行拍摄(shoot)以产生基准影像(步骤302),在此实施例中,拍摄单元103采用自动曝光技术来对特定场景进行拍摄而产生基准影像,更进一步而言,当采用自动曝光技术时,一般而言会先判断出特定场景中的主体(subject),再根据此一主体来决定适当的曝光量;接着,决定单元105会将基准影像分割成多个区块(block)(步骤304),并分别计算每一个区块的平均亮度(luminance)(步骤306),在此实施例中,决定单元105将基准影像分割成9×9共81个区块,并且,以单一区块而言,决定单元105对该单一区块中所有像素的亮度取平均值以得到该单一区块的平均亮度,而每一个像素的亮度可由以下公式来决定:
亮度=0.299R+0.587G+0.114B,
其中R、G、B分别代表每一个像素的红色部分、绿色部分及蓝色部分的灰阶值;接着,决定单元105会选取平均亮度落入高亮度范围的至少一个区块来作为基准影像的明亮区域(bright area)(步骤308),并且选取平均亮度落入低亮度范围的至少一个区块来作为基准影像的阴暗区域(dark area)(步骤310),在此实施例中,决定单元105将基准影像中亮度最高的9个区块作为明亮区域,而将基准影像中亮度最低的9个区块作为阴暗区域。
接着,决定单元105会根据基准影像来决定基准亮度(步骤312),在此实施例中,决定单元105先选取平均亮度落入中亮度范围的至少一个区块来作为基准影像的中间区域,再计算中间区域的平均亮度以作为基准亮度,更进一步而言,决定单元105将基准影像中亮度位于中间的17个区块作为中间区域;又,在另一可能实施例中,决定单元105也可计算明亮区域与阴暗区域两者整体的平均亮度来作为基准亮度;又,在另一可能实施例中,决定单元105可将基准影像的主体亮度(subject luminance)作为基准亮度;又,在另一可能实施例中,决定单元105可将基准影像的平均亮度作为基准亮度。
接着,控制单元109会经由调降拍摄单元103拍摄基准影像时所采用的基准曝光时间来决定第一曝光时间(步骤314),在此实施例中,拍摄单元103依据自动曝光技术而采用的基准曝光时间为0.005秒,因此控制单元109将0.005秒调降为0.004秒以作为第一曝光时间,更进一步而言,控制单元109将0.005秒减去0.001秒后而得出第一曝光时间的数值(也即0.004秒);接着,拍摄单元103会采用第一曝光时间来对特定场景进行拍摄以产生候选第一影像(步骤316),然后决定单元105会判断候选第一影像中对应于基准影像的明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于基准亮度(步骤318),更进一步而言,候选第一影像中的对应部分与基准影像的明亮区域具有相同影像,举例而言,若基准影像中的一扇窗户刚好占据基准影像中亮度最高的9个区块(也即明亮区域),则候选第一影像中的对应部分也就是指同一扇窗户,再者,以本实施例而言,候选第一影像中的对应部分未必就是候选第一影像中亮度最高的9个区块,以前例而言,候选第一影像中的该扇窗户未必就是候选第一影像中亮度最高的9个区块。
若于步骤318中判断得知候选第一影像中对应于基准影像的明亮区域的部分的平均亮度确实小于或等于基准亮度,则决定单元105会将此一候选第一影像指定为(assign)第一影像(步骤320),而若候选第一影像中对应于基准影像的明亮区域的部分的平均亮度并未小于或等于基准亮度,则控制单元109会进一步调降第一曝光时间(步骤322),在此实施例中,控制单元109将第一曝光时间由0.004秒进一步调降为0.003秒,更进一步而言,控制单元109将0.004秒减去0.001秒后而得出新的第一曝光时间(也即0.003秒),之后会回到步骤316以采用新的第一曝光时间来对特定场景再次进行拍摄,进而产生另一候选第一影像并于步骤318中再次加以判断,并且,这些步骤(也即步骤316、318、322)会持续重复进行,直到系统101产生至少一张第一影像为止。
接着,控制单元109会经由调升拍摄单元103拍摄基准影像时所采用的基准曝光时间来决定第二曝光时间(步骤324),如前所述,在此实施例中,拍摄单元103依据自动曝光技术而采用的基准曝光时间为0.005秒,因此控制单元109将0.005秒调升为0.006秒以作为第二曝光时间,更进一步而言,控制单元109将0.005秒加上0.001秒后而得出第二曝光时间的数值(也即0.006秒);接着,拍摄单元103会采用第二曝光时间来对特定场景进行拍摄以产生候选第二影像(步骤326),然后决定单元105会判断候选第二影像中对应于基准影像的阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于基准亮度(步骤328),更进一步而言,候选第二影像中的对应部分与基准影像的阴暗区域具有相同影像,举例而言,若基准影像中的一张桌布刚好占据基准影像中亮度最低的9个区块(也即阴暗区域),则候选第二影像中的对应部分也就是指同一张桌布,再者,以本实施例而言,候选第二影像中的对应部分未必就是候选第二影像中亮度最低的9个区块,以前例而言,候选第二影像中的该张桌布未必就是候选第二影像中亮度最低的9个区块。
若于步骤328中判断得知候选第二影像中对应于基准影像的阴暗区域的部分的平均亮度确实大于或等于基准亮度,则决定单元105会将此一候选第二影像指定为第二影像(步骤330),而若候选第二影像中对应于基准影像的阴暗区域的部分的平均亮度并未大于或等于基准亮度,则控制单元109会进一步调升第二曝光时间(步骤332),在此实施例中,控制单元109将第二曝光时间由0.006秒进一步调升为0.007秒,更进一步而言,控制单元109将0.006秒加上0.001秒后而得出新的第二曝光时间(也即0.007秒),之后会回到步骤326以采用新的第二曝光时间来对特定场景再次进行拍摄,进而产生另一候选第二影像并于步骤328中再次加以判断,并且,这些步骤(也即步骤326、328、332)会持续重复进行,直到系统101产生至少一张第二影像为止。
请注意,虽然在此实施例中,采用相同数值(也即0.001秒)来将第一曝光时间调降及将第二曝光时间调升,然而,在另一可能实施例中,可以采用不同数值分别将第一曝光时间调降及将第二曝光时间调升,例如,当需要调降第一曝光时间时,便将第一曝光时间减去0.0002秒,而当需要调升第二曝光时间时,便将第二曝光时间加上0.0003秒。
最后,合成单元107会根据基准影像、第一影像及第二影像来合成特定场景的高动态范围影像(步骤334),在此实施例中,合成单元107参考对应于特定场景的响应函数(response function)g而将基准影像、第一影像及第二影像合成为特定场景的高动态范围影像,更进一步而言,合成单元107先依据基准影像、第一影像及第二影像中多个像素值(pixel value)来计算出对应于特定场景的响应函数g,再根据此响应函数g而得到正确的场景光源(scene radiance),进而据以修正影像中过度曝光或曝光不足的部份,如此即可产生特定场景的高动态范围影像,下面为响应函数g的方程式:
g(Zij)=lnEi+lnΔtj
其中,Zij代表第j张影像中第i个像素值,Ei代表对应于第i个像素值的场景光源,以及Δtj代表对应于第j张影像的曝光时间;请注意,在此实施例中,合成单元107可经由硬件或软件方式来执行合成作业所需的运算,又,在另一可能实施例中,合成单元107也可通过使用者接口(user interface)以人为操作方式来进行合成作业。
请注意,虽然在此实施例中,合成单元107采用基准影像、第一影像及第二影像共3张影像来合成特定场景的高动态范围影像,然而,在另一可能实施例中,系统101还可以依据上述原理来产生多张第一影像及多张第二影像,然后合成单元107会将基准影像、所述第一影像及所述第二影像合成为特定场景的高动态范围影像,又,在另一可能实施例中,合成单元107仅需采用第一影像及第二影像共2张影像即足以合成特定场景的高动态范围影像。
在本发明中,系统101可以是数字相机,而拍摄单元103、决定单元105、合成单元107及控制单元109皆设置于数字相机中,然而,系统101也可以由多个独立的装置或单元所构成,例如,拍摄单元103及控制单元109设置于传统相机中,而决定单元105及合成单元107另设置于计算机中或由计算机软件来实现相同的功能,如此一来,传统相机与计算机所形成的组合也可以被视为本发明的系统101,并且在此种架构下,由传统相机所产生的基准影像、第一影像或第二影像会被传送至计算机中以进行适当的运算处理,进而实现本发明所揭示的方法。
本发明提供一种产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统,可以更有效率及更精确地决定出所需要的多张影像,并据以合成特定场景的高动态范围影像,更进一步而言,运用本发明实施例中所描述的技术,可以选出最少且足够的影像数目,或者可以选出最适合的影像,如此一来,不但可以减少影像拍摄时所需的时间,还可以减少影像储存时所需的空间,举例而言,在具有明暗高度对比的环境下,运用本发明实施例中所描述的技术,可以仅选出并使用2张影像,即产生令人满意的高动态范围影像,而能在同一张影像中清楚地记录特定场景中高亮度部分及低亮度部分的细节。
请注意,本发明的实施例中所描述的技术及原理可应用于各种不同的影像处理装置中,包括影像撷取装置(例如数字相机)、影像显示装置(例如计算机屏幕)或其它装置,任何本领域的技术人员只要在理解本发明所揭示的实施例的操作方式及原理之后,即有能力将本发明应用于其它相类似的技术领域当中;又,任何熟悉电子电路设计、信号处理或影像处理的人员在了解本发明实施例的运行原理之后,当可依据各种硬件电路设计或软件程序编辑的原理来实现本发明所揭示的产生特定场景的高动态范围影像的方法及系统。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (24)

1.一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的方法,包括:
对一特定场景进行拍摄以产生一基准影像;
由该基准影像中选出一明亮区域及一阴暗区域;
根据该基准影像来决定一基准亮度;
对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像,其中该第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度小于或等于该基准亮度;
对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像,其中该第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度大于或等于该基准亮度;以及
根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述由该基准影像中选出一明亮区域及一阴暗区域的步骤包括:
将该基准影像分割成多个区块;
分别计算每一个区块的平均亮度;
选取平均亮度落入一高亮度范围的至少一区块以作为该明亮区域;以及
选取平均亮度落入一低亮度范围的至少一区块以作为该阴暗区域。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述根据该基准影像来决定一基准亮度的步骤包括:
选取平均亮度落入一中亮度范围的至少一区块以作为一中间区域;以及
计算该中间区域的平均亮度以作为该基准亮度。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述根据该基准影像来决定一基准亮度的步骤包括:
计算该明亮区域与该阴暗区域两者整体的平均亮度以作为该基准亮度。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述根据该基准影像来决定一基准亮度的步骤包括:
将该基准影像的一主体亮度作为该基准亮度。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述根据该基准影像来决定一基准亮度的步骤包括:
将该基准影像的平均亮度作为该基准亮度。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像的步骤包括:
调降该基准影像拍摄时所采用的一基准曝光时间以决定一第一曝光时间;
采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第一影像;
判断该候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度;以及
若上述条件成立,则将该候选第一影像指定为该第一影像。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述对该特定场景进行拍摄以产生至少一第一影像的步骤还包括:
若上述条件不成立,则进一步调降该第一曝光时间,并再次执行所述采用该第一曝光时间的步骤及所述判断该候选第一影像的步骤。
9.如权利要求1所述的方法,其中所述对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像的步骤包括:
调升该基准影像拍摄时所采用的一基准曝光时间以决定一第二曝光时间;
采用该第二曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第二影像;
判断该候选第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于该基准亮度;以及
若上述条件成立,则将该候选第二影像指定为该第二影像。
10.如权利要求9所述的方法,其中所述对该特定场景进行拍摄以产生至少一第二影像的步骤还包括:
若上述条件不成立,则进一步调升该第二曝光时间,并再次执行所述采用该第二曝光时间的步骤及所述判断该候选第二影像的步骤。
11.如权利要求1所述的方法,其中所述根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像的步骤通过如下的一响应函数g而实现:
g(Zij)=lnEi+lnΔtj
其中,Zij代表第j张影像中第i个像素值,Ei代表对应于第i个像素值的一场景光源,以及Δtj代表对应于第j张影像的一曝光时间。
12.如权利要求1所述的方法,其中所述根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像的步骤包括:
根据该基准影像、该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的该高动态范围影像。
13.一种用以产生一特定场景的一高动态范围影像的系统,包括:
一拍摄单元,用以对一特定场景进行拍摄以产生一基准影像、至少一第一影像及至少一第二影像;
一决定单元,耦接至该拍摄单元,用以由该基准影像中选出一明亮区域及一阴暗区域,以及根据该基准影像来决定一基准亮度;以及
一合成单元,耦接至该拍摄单元,用以根据至少该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的一高动态范围影像;
其中,该第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度小于或等于该基准亮度,以及该第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度大于或等于该基准亮度。
14.如权利要求13所述的系统,其中该决定单元将该基准影像分割成多个区块,并分别计算每一个区块的平均亮度,进而选取平均亮度落入一高亮度范围的至少一区块以作为该明亮区域,以及选取平均亮度落入一低亮度范围的至少一区块以作为该阴暗区域。
15.如权利要求14所述的系统,其中该决定单元还选取平均亮度落入一中亮度范围的至少一区块以作为一中间区域,并计算该中间区域的平均亮度以作为该基准亮度。
16.如权利要求13所述的系统,其中该决定单元计算该明亮区域与该阴暗区域两者整体的平均亮度以作为该基准亮度。
17.如权利要求13所述的系统,其中该决定单元将该基准影像的一主体亮度作为该基准亮度。
18.如权利要求13所述的系统,其中该决定单元将该基准影像的平均亮度作为该基准亮度。
19.如权利要求13所述的系统,还包括:
一控制单元,耦接至该拍摄单元,用以调降该拍摄单元拍摄该基准影像时所采用的一基准曝光时间以决定一第一曝光时间;
其中,该拍摄单元采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第一影像,该决定单元判断该候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度,以及若上述条件成立,则该决定单元会将该候选第一影像指定为该第一影像。
20.如权利要求19所述的系统,其中若上述条件不成立,则该控制单元会进一步调降该第一曝光时间,该拍摄单元会采用该第一曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生另一候选第一影像,以及该决定单元会判断该另一候选第一影像中对应于该基准影像的该明亮区域的部分的平均亮度是否小于或等于该基准亮度。
21.如权利要求13所述的系统,还包括:
一控制单元,耦接至该拍摄单元,用以调升该拍摄单元拍摄该基准影像时所采用的一基准曝光时间以决定一第二曝光时间;
其中,该拍摄单元采用该第二曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生一候选第二影像,该决定单元判断该候选第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于该基准亮度,以及若上述条件成立,则该决定单元会将该候选第二影像指定为该第二影像。
22.如权利要求21所述的系统,其中若上述条件不成立,则该控制单元会进一步调升该第二曝光时间,该拍摄单元会采用该第二曝光时间来对该特定场景进行拍摄以产生另一候选第二影像,以及该决定单元会判断该另一候选第二影像中对应于该基准影像的该阴暗区域的部分的平均亮度是否大于或等于该基准亮度。
23.如权利要求13所述的系统,其中该合成单元根据至少该第一影像及该第二影像并通过如下的一响应函数g来合成该特定场景的该高动态范围影像:
g(Zij)=lnEi+lnΔtj
其中,Zij代表第j张影像中第i个像素值,Ei代表对应于第i个像素值的一场景光源,以及Δtj代表对应于第j张影像的一曝光时间。
24.如权利要求13所述的系统,其中该合成单元根据该基准影像、该第一影像及该第二影像来合成该特定场景的该高动态范围影像。
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