CN101778214B - 具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置及其影像补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置及其影像补偿方法，应用于拍摄数字影像时，根据人脸区域对数字影像进行亮度和对焦的补偿，摄像装置包括有：镜头组、感光元件、存储单元与处理单元。感光元件连接镜头组，感光元件根据所接收到的影像画面转换成数字影像的电信号；存储单元连接于感光元件，存储单元存储数字影像；在取像预览阶段(live view)时，进行人脸侦测；在自动对焦阶段(auto focusing)时，参考取像预览阶段所撷取的人脸影像并对自动对焦阶段所撷取的影像进行人脸侦测；判断是否进入拍摄阶段(shooting)；若是则再判断是否有人脸；根据人脸影像调整亮度和对焦的参数。

Description

具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置及其影像补偿方法

技术领域

本发明涉及一种具有影像处理的电子装置与其方法，特别是涉及一种具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置及其影像补偿方法。

背景技术

随着数字相机的发展，使得摄影不再是昂贵的消费。使用者可以随意的拍摄所要的影像，用以记录值得纪念的一刻或景象。一般而言，进行拍摄时为能凸显主体所以都会聚焦于主题上。换句话说，就是将拍摄焦距对准被摄物体上。所以在大部分的相机中都具备了自动对焦的功能。

随着技术的演进，已经有愈来愈多的数字相机有人脸侦测的功能。根据人脸的位置判断最佳的曝光条件与对焦距离，使得拍摄人像的画面质量更好。而数字相机的脸部自动对焦的方法，根据人脸侦测的结果，包含人脸大小及位置，定义人脸的区域为对焦窗口。

但是在拍摄数字影像的过程(包含取像预览、对焦与拍摄)中，被摄人物不一定是静止不动的。因此在取像过程、对焦过程或拍摄过程中，会因为被摄人物的变化导致人脸的光影亮度产生差异。这样一来，会使得数字影像中的人脸区域的亮度出现差异。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，应用于拍摄数字影像时，根据人脸区域对数字影像进行亮度、对焦的补偿。

为达上述目的，本发明所提供的一种具有亮度补偿和对焦补偿的数字摄像装置，应用于拍摄一数字影像时，根据一人脸区域对该数字影像进行亮度和对焦补偿，包括有：镜头组、感光元件、存储单元与处理单元。感光元件连接于镜头组，感光元件根据所接收到的影像画面转换成数字影像的电信号；存储单元电性连接于感光元件，存储单元用以存储数字影像；处理单元电性连接于感光元件与存储单元，当在取像预览阶段(live view)时，进行人脸侦测；在自动对焦阶段(auto focusing)时，参考取像阶段所撷取的人脸影像并对自动对焦阶段所撷取的影像进行人脸侦测；判断是否进入拍摄阶段(shooting)；若是则再判断是否有人脸；根据人脸影像调整亮度以及焦距参数。

进一步地，当在取像预览阶段(live view)且该处理单元侦测到一撷取影像中具有该人脸区域时，则记录一第一人脸亮度和对焦参数，当在自动对焦阶段(auto focusing)中且该处理单元侦测到自动对焦的影像具有该人脸区域时，则记录一第二人脸亮度和对焦参数，该处理单元根据该第一人脸亮度和对焦参数、该第二人脸亮度和对焦参数用以决定在拍摄阶段(shooting)中的一数字影像的该人脸区域决定该数字影像的亮度和对焦补偿。

所述的具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，其中，该处理单元在拍摄阶段中且同时存在该第一人脸亮度和对焦参数与该第二人脸亮度和对焦参数时，则载入该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

所述的具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，其中，该处理单元在拍摄阶段中且不存在该第二人脸亮度和对焦参数时，则载入该第一人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

所述的具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，其中，该处理单元在拍摄阶段中，当第一人脸亮度参数不存在时且存在该第二人脸亮度和对焦参数时，则载入该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

从本发明的另一观点，本发明提出一种亮度以及对焦的影像补偿方法，应用于拍摄数字影像时，根据人脸区域对该数字影像进行亮度和对焦焦距补偿。

为达上述目的，本发明所提供一种亮度和对焦补偿的影像补偿方法，应用于拍摄一数字影像时，根据一人脸区域对该数字影像进行亮度和对焦补偿，其特征在于，该影像补偿方法包括以下步骤：

于取像预览阶段时，根据一撷取影像中所侦测到的该人脸区域撷取一第一人脸亮度和对焦参数；

于自动对焦阶段时，根据一自动对焦的影像中所侦测到的该人脸区域撷取一第二人脸亮度和对焦参数；以及

于拍摄阶段时执行一亮度和对焦补偿程序，选择该第一人脸亮度和对焦参数或该第二人脸亮度参数用以补偿所拍摄的该数字影像的亮度和对焦焦距。

所述的亮度和对焦补偿的影像补偿方法，其中，该亮度和对焦补偿程序中包括以下步骤：

当该第一人脸亮度参数存在且该第二人脸亮度和对焦信息存在时，则加载该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距；

当该第一人脸亮度和对焦参数存在且该第二人脸亮度和对焦信息不存在时，则载入该第一人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距；以及

当该第一人脸亮度和对焦参数不存在且该第二人脸亮度和对焦信息存在时，则加载该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

本发明用以提供拍摄阶段时，对于数字影像的人脸区域的亮度和对焦补偿。其根据取像预览阶段与自动对焦阶段时，数字摄像装置所撷取到的人脸亮度和对焦参数作为补偿的依据。藉以修正拍摄阶段时所撷取的数字影像中的人脸的亮度和对焦焦距。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的架构示意图；

图2为本发明的运作流程示意图；

图3为亮度补偿程序的运作流程示意图。

其中，附图标记：

100    数字摄像装置

110    镜头组

120    感光元件

130    存储单元

140    处理单元

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。

请参考图1所示，其为本发明的架构示意图。在数字摄像装置100中包括有：镜头组110、感光元件120、存储单元130与处理单元140。镜头组110用以调整被摄物与数字摄像装置100间的成像物距。感光元件120连接于镜头组110，感光元件120根据所接收到的影像画面转换成数字影像的电信号。存储单元130电性连接于感光元件120，存储单元130用以存储数字影像。处理单元140电性连接于感光元件120与存储单元130。处理单元140根据取像预览阶段、自动对焦阶段与拍摄阶段时，会分别针对撷取影像、自动对焦的影像与数字影像中的人脸区域进行其亮度和对焦的补偿。

在此对于取像预览阶段、自动对焦阶段与拍摄阶段的差异做进一步的说明。所谓取像预览阶段是指使用者尚未按压快门前，利用数字摄像装置100进行取景的预览。在取像预览阶段的期间，当处理单元140侦测所接收到的撷取影像中具有人脸区域时，处理单元140会将其记录第一人脸亮度和对焦参数。自动对焦阶段则是使用者在半按快门后，数字摄像装置100会开始调整镜头组110与被摄物的物距。于此同时，处理单元140若侦测到所接收的自动对焦的影像中具有人脸区域时，处理单元140会将其记录成第二人脸亮度和对焦参数。而拍摄阶段指的是，当使用者全按下快门时，处理单元140会将当前的影像画面记录为一数字影像。特别需要说明的是，本发明中对于人脸区域并无一定数量的限制。因此，可以根据数字摄像装置的处理能力或所输入的影像大小等因素，设定人脸区域的数量。

本发明的数字摄像装置在以下不同拍摄阶段中分别执行相应的处理。请参考图2所示，其为本发明的运作流程示意图。本发明的运作处理包括有以下步骤：

首先，在取像阶段时进行人脸侦测(步骤S210)。在取像预览阶段时，根据撷取影像中所侦测到的人脸区域撷取第一人脸亮度和对焦参数。其中，第一人脸亮度和对焦参数记录了撷取影像中人脸区域亮度与背景亮度和人脸对焦焦距的信息等信息。

接着，在自动对焦阶段时，参考取像阶段所撷取的人脸影像并对自动对焦阶段所撷取的影像进行人脸侦测(步骤S220)。

判断是否进入拍摄阶段(步骤S230)。

在拍摄阶段中，以之前取像预览阶段和自动对焦阶段所得的人脸信息判断是否有人脸(步骤S240)。

根据人脸影像调整亮度和对焦参数(步骤S250)。若于拍摄阶段时数字影像中具有人脸时，则执行亮度和对焦补偿程序，选择第一人脸亮度和对焦参数或第二人脸亮度和对焦参数用以补偿所拍摄的数字影像的亮度和对焦焦距。若于拍摄阶段时数字影像中不具有人脸时，则直接输出数字影像。最后，输出数字影像(步骤S240)。

请配合图3所示，其为亮度和对焦补偿程序的运作流程示意图。当第一人脸亮度和对焦参数存在且第二人脸亮度和对焦参数存在时，则载入第二人脸亮度和对焦参数用以补偿数字影像的亮度和对焦焦距(步骤S310)。当第一人脸亮度和对焦参数存在且第二人脸亮度和对焦信息不存在时，则载入第一人脸亮度和对焦参数用以补偿数字影像的亮度和对焦焦距(步骤S320)。当第一人脸亮度和对焦参数不存在且第二人脸亮度和对焦信息存在时，则加载第二人脸亮度和对焦参数用以补偿数字影像的亮度和对焦焦距(步骤S330)。为能清楚说明各亮度和对焦参数的使用优先级，还请参考表1所示。

表1.人脸亮度和对焦参数的使用顺序表

换句话说，在拍摄数字影像的过程中，处理单元140会在不同的拍摄阶段中分别对所撷取到的人脸区域产生相应的亮度和对焦焦距信息。当进行拍摄数字影像时再将上述所撷取的亮度和对焦信息反馈至数字影像中的人脸亮度和对焦的补偿。

本发明用以提供拍摄阶段时，对于数字影像的人脸区域的亮度和对焦补偿。其根据取像阶段与自动对焦阶段时，数字摄像装置100所撷取到的人脸亮度和对焦参数作为补偿的依据。藉以修正拍摄阶段时所撷取的数字影像中的人脸的亮度和对焦状态。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，应用于拍摄一数字影像时，根据一人脸区域对该数字影像进行亮度和对焦补偿，其特征在于，该数字摄像装置包括有：

一镜头组，用以调整对一被摄物的焦距；

一感光元件，连接于该镜头组，该感光元件根据所接收到的影像画面转换成该数字影像的电信号；

一存储单元，电性连接于该感光元件，该存储单元用以存储该数字影像；以及

一处理单元，电性连接于该感光元件与该存储单元，当在取像预览阶段且该处理单元侦测到一撷取影像中具有该人脸区域时，则记录一第一人脸亮度和对焦参数，当在自动对焦阶段中且该处理单元侦测到自动对焦的影像具有该人脸区域时，则记录一第二人脸亮度和对焦参数，该处理单元根据该第一人脸亮度和对焦参数或该第二人脸亮度和对焦参数用以对拍摄阶段中的一数字影像的该人脸区域进行该数字影像的亮度和对焦补偿。

2.根据权利要求1所述的具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，其特征在于，该处理单元在拍摄阶段中且同时存在该第一人脸亮度和对焦参数与该第二人脸亮度和对焦参数时，则载入该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

3.根据权利要求1所述的具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，其特征在于，该处理单元在拍摄阶段中且不存在该第二人脸亮度和对焦参数时，则载入该第一人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

4.根据权利要求1所述的具有亮度和对焦补偿的数字摄像装置，其特征在于，该处理单元在拍摄阶段中，当第一人脸亮度参数不存在时且存在该第二人脸亮度和对焦参数时，则载入该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

5.一种亮度和对焦补偿的影像补偿方法，应用于拍摄一数字影像时，根据一人脸区域对该数字影像进行亮度和对焦补偿，其特征在于，该影像补偿方法包括以下步骤：

于取像预览阶段时，根据一撷取影像中所侦测到的该人脸区域撷取一第一人脸亮度和对焦参数；

于自动对焦阶段时，根据一自动对焦的影像中所侦测到的该人脸区域撷取一第二人脸亮度和对焦参数；以及

于拍摄阶段时执行一亮度和对焦补偿程序，选择该第一人脸亮度和对焦参数或该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿所拍摄的该数字影像的亮度和对焦焦距。

6.根据权利要求5所述的亮度和对焦补偿的影像补偿方法，其特征在于，该亮度和对焦补偿程序中包括以下步骤：

当该第一人脸亮度参数存在且该第二人脸亮度和对焦信息存在时，则加载该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距；

当该第一人脸亮度和对焦参数存在且该第二人脸亮度和对焦信息不存在时，则载入该第一人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距；以及

当该第一人脸亮度和对焦参数不存在且该第二人脸亮度和对焦信息存在时，则加载该第二人脸亮度和对焦参数用以补偿该数字影像的亮度和对焦焦距。

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