CN102404495B

CN102404495B - 数字相机的拍摄参数的调整方法

Info

Publication number: CN102404495B
Application number: CN201010280573.6A
Authority: CN
Inventors: 黄思华
Original assignee: Altek Corp
Current assignee: Altek Corp
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: CN102404495A

Abstract

一种数字相机的拍摄参数的调整方法，适于依据相机的稳定度来调整拍摄参数。该方法包括：执行一亮度检测程序，以取得一环境亮度值；在该环境亮度值低于一亮度门坎值时，执行一参数调整程序，该参数调整程序包含：撷取一第一影像与一第二影像；依据该第一影像与该第二影像计算一静滞值；以及依据该静滞值调整该数字相机的至少一拍摄参数，例如感光度值、曝光时间或光圈。本发明的数字相机的拍摄参数调整方法，可使用软件检测的方式察知数字相机所处于的明亮度状态和数字相机本身的稳定状态。根据检测出的状态，可提供数字相机一组拍摄参数以供数字相机调整镜头等硬设备来拍摄数字影像。

Description

数字相机的拍摄参数的调整方法

技术领域

本发明涉及一种数字相机的拍摄参数调整方法，特别涉及一种依据相机的稳定度对拍摄参数进行调整的方法。

背景技术

在拍摄环境光线不足的情况下，数字相机应调大光圈或延长曝光时间使感光元件充分曝光。但因能调整的光圈大小有所限制，故在拍摄时须以曝光时间来补足。依照环境亮度与数字相机的差异，光圈可能要持续开启数秒之久。在曝光时间较长或拍摄夜景时，数字相机本体必须保持稳定才能得到清晰影像，否则即使数字相机只有稍微震动都会造成撷取的影像模糊。

为了避免影像晃动，使用者可以脚架稳定数字相机，或使用能检测稳定状况以自动延长曝光时间的数字相机。目前检测数字相机稳定的方法多依赖在数字相机中另外加设硬件装置，例如陀螺仪(gyro)，或能检测脚架安装与否的触发装置。然而这样的方法存在需要较多硬件成本的问题。在数字相机内加装的元件本身，及组装数字相机时所花费的工时皆为额外的成本。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于，提供一种数字相机的拍摄参数的调整方法，其能借由软件的方式检测数字相机的稳定状态，以解决现有的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种数字相机的拍摄参数的调整方法包括：执行一亮度检测程序，以取得一环境亮度值；以及在环境亮度值低于一亮度门坎值时，执行一参数调整程序。而参数调整程序执行步骤包括：撷取一第一影像与一第二影像；依据第一影像与第二影像计算一静滞值(still value)；以及依据静滞值调整数字相机的至少一拍摄参数。

根据本发明的一实施例，在环境亮度值不低于亮度门坎值时，可不调整拍摄参数。且依据撷取的第一、第二影像计算静滞值的步骤可以包括：利用一边缘检测(edge-detection)程序将第一、第二影像分别标定多个边缘位置，且计算对应边缘位置的多个边缘值；分别对比第一、第二影像的边缘位置，以得到多个重叠边缘；把重叠边缘的边缘值取平均，得到一重叠边缘平均值；平均第一、第二影像中全部的边缘位置的边缘值，以得到一影像边缘平均值；以及将重叠边缘平均值除以影像边缘平均值，以得到静滞值。

根据本发明的一实施例，依据静滞值调整数字相机的至少一拍摄参数的步骤可以包括：依据静滞值查阅一参数调整对照表，以得到对应静滞值的一感光度值、一曝光时间与一光圈值；以及依感光度值、曝光时间与光圈值调整数字相机。

本发明的功效在于，根据本发明的数字相机的拍摄参数调整方法，可使用软件检测的方式察知数字相机所处于的明亮度状态和数字相机本身的稳定状态。根据检测出的状态，可提供数字相机一组拍摄参数以供数字相机调整镜头等硬设备来拍摄数字影像。

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1A为根据本发明一实施例的数字相机的拍摄参数的调整方法的流程图；

图1B为根据本发明一实施例的参数调整程序的流程图；

图2为本发明所适用的数字相机的架构示意图；

图3A为根据本发明一实施例的影像的亮度检测程序的流程图；

图3B为根据本发明一实施例的影像的步骤S20的流程图；

图4为根据本发明一实施例的计算环境亮度值时的加权像素及一般像素示意图；

图5为根据本发明一实施例的静滞值的计算程序流程图；

图6A为根据本发明一实施例的第二影像的示意图；

图6B为根据本发明一实施例的第二影像做边缘检测后获得的边缘的示意图；

图6C为根据本发明一实施例的第三影像做边缘检测后获得的边缘的示意图；以及

图6D为根据本发明一实施例的重叠第二影像的边缘及第三影像的边缘所获得的重叠边缘影像的示意图。

其中，附图标记

60加权像素

62一般像素

90数位相机

91镜头组

92感光元件

93储存单元

94处理单元

100原始对象

102第二影像的边缘

104第三影像的边缘

106重叠边缘

具体实施方式

以下叙述的关于本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及图式，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

请参照图1A，其为根据本发明一实施例的数字相机的拍摄参数的调整方法的流程图。本发明的调整方法适于一数字相机90，且其可以是任何动态或静态的影像撷取装置。关于本发明所适用的数字相机90可以是但不限于图2。

图2为依据本发明方法的数字相机结构示意图。数字相机90包括有：一镜头组91、一感光元件92、一储存单元93与一处理单元94。镜头组91可具有一驱动马达、一快门、一光圈与多片镜片(上述元件皆未绘示)。处理单元94依据至少一拍摄参数驱动马达调整镜头组91，以使镜头组91移动至指定焦距位置。处理单元94并可依一光圈值及一曝光时间等拍摄参数通过马达调整光圈大小且驱动快门开关动作。感光元件92连接于镜头组91，能把当前场景的影像画面依一感光度值转换成数字影像的电信号。处理单元94电性连接于感光元件92与储存单元93，依据在取像预览阶段所撷取的预览影像，判断需要进行调整镜头组91的对焦焦距。数字相机90在拍摄前，会依据依目前环境条件(所撷取的影像条件)而调整出的拍摄参数(不限于感光度值、曝光时间及光圈值)，进而调整镜头组91、光圈、快门和感光元件92的感光值。

请再参考图1A，数字相机90的拍摄参数的调整方法包含执行一亮度检测程序(步骤S20)，以取得一环境亮度值；判断环境亮度值是否低于一亮度门坎值(步骤S22)；以及在亮度值低于亮度门坎值时，执行一参数调整程序(步骤S30)。

亮度检测程序利用感光元件92撷取被摄物的影像后进行亮度计算，以得到环境亮度值。当环境亮度值过低时，即表示被摄物亮度不足，需进行步骤S30。

请同时参照图1B，其为根据本发明一实施例的参数调整程序的流程图。步骤S30所述的参数调整程序可包含撷取一第一影像与一第二影像(步骤S32)；依据第一影像与第二影像计算一静滞值(still value)(步骤S34)；以及依据静滞值调整数字相机90的至少一个拍摄参数(步骤S36)。

步骤S32中，处理单元94借由感光元件92连续或间隔撷取第一影像及第二影像。依不同数字相机90，间隔撷取频率可能为8张/每秒。而第一、第二影像例如可以是其中的第一、第二张或第一、第六张的任一前后顺序。其次，步骤S32中亦可撷取多张影像。在此所撷取的第一、第二影像是为了后续对比此二影像间的差异以判断(或称推测)数字相机90的稳定状况。

步骤S34的依据第一、第二影像计算静滞值，以判断数字相机90的稳定状态。当静滞值愈高，数字相机90稳定性愈佳，如有脚架支撑。反之静滞值愈低，数字相机90稳定性愈差，如正被移动或使用者手晃情形严重。

判断静滞值过小或过大时可依据实验法得到的一静滞门坎值判断之。即在有无脚架的不同状态下得到不同的静滞值后，再采平均或加权平均方式设定静滞门坎值。

接着于步骤S36即可依据静滞值调整数字相机90的至少一个拍摄参数，其可以是但不限于感光度值、曝光时间与光圈值。调整感光度值时，可由处理单元94对感光元件92进行调整。调整曝光值或光圈值时，则可由处理单元94对光圈进行调整。前述依据静滞值进行参数调整的方式可于静滞值大于静滞门坎值时直接使用一组拍摄参数进行拍摄。而静滞值小于静滞门坎值时，表示不具有脚架；因此使用另一组拍摄参数进行拍摄。除外，亦可采用动态的参数调整方式或查阅参数调整对照表。又根据本发明的另一实施例，当环境亮度值不小于门坎亮度值时，步骤S38不另去调整数字相机90的拍摄参数。

数字相机90借由执行亮度检测程序来判断当时的拍照环境是否足够明亮。亮度检测程序的流程请参照图3A。首先撷取一第三影像(步骤S40)，并把撷取下来的第三影像转换为灰阶影像(步骤S42)。接着计算灰阶影像的亮度值并当作环境亮度值。其中亮度值的计算为针对每一像素，把每一像素的三原色值(RGB value)先转换成灰阶值(0.6G+0.3R+0.1B)，接着将灰阶值依照公式log₂(0.6G+0.3R+0.1B)算出每一像素的一像素亮度，再平均所有像素亮度作为环境亮度值(步骤S44)。

图3B为依据本发明步骤S20的第二实施例。在步骤S42的后可把所有像素区分为多个加权像素及多个一般像素(步骤S46)，并分别计算加权像素的加权亮度以及一般像素的一般亮度(步骤S48和步骤S50)，最后，平均所有加权亮度与一般亮度为环境亮度值(步骤S52)。

其中步骤S46把灰阶影像的像素依照像素位置区分为加权像素及一般像素，并请参照图4。区分方法可以是但不限于图4。例如将灰阶影像中央部分的像素视为加权像素60，而外围部分的像素视为一般像素62。于步骤S48与步骤S50分别算出所有加权像素60的加权亮度与一般像素62的一般亮度，步骤S52再把加权亮度与一般亮度加总后平均作为环境亮度值。假设共计有n个加权像素60且将各加权亮度标记为a₁，a₂...a_n，以及共计有m个一般像素62且将各一般亮度标记为b₁，b₂...b_m，并给予4∶1的加权比例。环境亮度值＝[(a₁+a₂+...+a_n)×4+(b₁+b₂+...+b_m)*1]÷(n+m)]，此外在亮度检测程序中亦可撷取多个影像来计算，以得到更准确的环境亮度值。

需注意的是，其中第三影像亦可以第一影像或是第二影像取代来计算环境亮度值。

若由亮度检测程序所求得的环境亮度值不小于亮度门坎值，即为环境足够明亮且拍摄前不另调整拍摄参数；若环境亮度值小于亮度门坎值，则先撷取多个影像以计算静滞值判断数字相机90的稳定状态。此亮度门坎值可考虑不同数字相机90的硬件进行设定。例如可先对不同的夜景进行拍摄，将各夜景拍摄到的亮度取平均值或加权平均值后以得到门坎值。由于可适于不使用闪光灯下的夜景拍摄，故于夜景拍摄试验亮度门坎值时，均不使用闪光灯。此述的“夜景”亦可为在亮度不足的室内、清晨或黄昏，或未使用闪光灯时会曝光不足、影像模糊的场景。

请参照图5，计算静滞值的步骤如下：把第一影像与第二影像分别标定多个边缘位置并计算对应边缘位置的多个边缘值(步骤S70)；分别对比第一影像与第二影像的边缘位置，以得到多个重叠边缘(步骤S72)；平均重叠边缘的边缘值，以得到一重叠边缘平均值(步骤S74)；平均第一影像与该第二影像中全部的边缘位置的边缘值，以计算得到一影像边缘平均值(步骤S76)；以及将重叠边缘值除以影像边缘平均值，得到静滞值(步骤S78)。

于步骤S70以边缘检测程序分别标定各影像中各边缘位置，并把被标记为边缘的像素的灰阶值设为边缘值。边缘检测程序可找出第一、第二影像中的边缘，如物体边缘或不同色块的边缘。其中边缘检测程序可以采用Sobel边缘检测法、Dijkstra’s算法、或Canny边缘检测算法等。

重叠边缘是指将第一、第二影像依像素所在位置(亦可称为坐标)进行对比，当第一、第二影像在同一像素位置均为边缘位置时即称为“重叠边缘”。于步骤S74平均所有影像中所有重叠边缘的边缘值为重叠边缘平均值；于步骤S76平均所有影像中所有边缘位置的边缘值为影像边缘平均值。最后将重叠边缘平均值除以影像边缘平均值即得到静滞值。换言之，在被撷取的第一、第二影像边缘中重叠边缘的部分占的越多，表示连续的影像彼此间的差距越小，而数字相机90处于越稳定的状态。

请参照图6A、图6B、图6C及图6D，为根据本发明一实施例的做边缘检测及边缘重叠的示意图。图6A为一在夜晚光线不足的环境下所撷取的第二影像，具有灯、桌子等原始对象100。

图6B绘示执行边缘检测程序于第二影像(即图6A)后所获得的第二影像的边缘102。图6C则绘示执行边缘检测程序于第三影像(即在图6A图」之后所撷取的影像)后所获得的第三影像的边缘104。由图6B与图6C中可以得知，影像经过边缘检测程序处理过后会找出影像中的所有边缘，就像是只留下影像中对象的轮廓。这些被标定出来的边缘上每个像素所在的位置被定义为边缘位置，而这些像素的灰阶值则定义为边缘值。

图6D绘示把第二影像的边缘102(即图6B)与第三影像的边缘104(即图6C)重叠对比之后，所获得这两个影像的重叠边缘106。重叠边缘106表示在同一位置上同时被标定为第二影像边缘亦被标定为第三影像边缘的边缘。重叠边缘106占第二影像的边缘102的比例与占第三影像的边缘104的比例愈高，则第二影像与第三影像间的差异愈小，表示数字相机90的稳定度愈高。

静滞值的计算方法可适用于连续两个影像和两个以上的影像。若有两个影像，则标订出边缘后对比两影像的边缘；若有三个，则标订三影像的边缘；以此类推，对比所有影像的边缘找出重叠边缘106的部分即可。

求出静滞值后可借由查阅参数调整对照表得到对应感光度值、曝光时间与光圈值等拍摄参数。例如在静滞值高的情况下，可容许较低的感光度值和较长的曝光时间。在静滞值低的情况下，可能须以较高的感光度值和光圈值来弥补较短的曝光时间。

参数调整对照表可采用实验法建立。实验法建立是指在不同夜景场景下拍摄并计算得对应各个夜景场景的静滞值后，试验各静滞值下哪些对应的拍摄参数较适合拍摄对应的夜景场景，以建立前述参数调整对照表。

此外，若不使用参数调整对照表查阅静滞值所对应的拍摄参数的话，亦可采用动态计算调整的方式进行。

借由静滞值判定相机是否属于稳定状态。若是，即可采用延长曝光时间、改变感光度值或是光圈值来得到对应第一、第二或第三影像的灰阶值所转换而得的亮度值，如此一来即可动态计算得到对应的拍摄参数。反之，若相机属非稳定状态(即静滞值过小)，则使用目前的拍摄参数进行照片拍摄。

根据本发明的数字相机的拍摄参数调整方法，可使用软件检测的方式察知数字相机所处于的明亮度状态和数字相机本身的稳定状态。根据检测出的状态，可提供数字相机一组拍摄参数以供数字相机调整镜头等硬设备来拍摄数字影像。

当然，本发明还可有其它多种实施例，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

1.一种数字相机的拍摄参数的调整方法，适于一数字相机，其特征在于，该方法包括：

执行一亮度检测步骤，以取得一环境亮度值；以及

在该环境亮度值低于一亮度门坎值时，执行一参数调整步骤，该参数调整步骤包含：撷取一第一影像与一第二影像；依据该第一影像与该第二影像计算一静滞值；以及依据该静滞值调整该数字相机的至少一拍摄参数，

其中，依据该第一影像与该第二影像计算一静滞值的步骤包括：

利用一边缘检测步骤将该第一影像与该第二影像分别标定多个边缘位置，并计算对应该多个边缘位置的多个边缘值；

分别对比该些影像的该些边缘位置，以得到多个重叠边缘；

平均该多个重叠边缘的该多个边缘值，以得到一重叠边缘平均值；

平均该第一影像与该第二影像中全部的该多个边缘位置的该多个边缘值，以得到一影像边缘平均值；以及

将该重叠边缘平均值除以该影像边缘平均值，以得到该静滞值。

2.根据权利要求1所述的数字相机的拍摄参数的调整方法，其特征在于，该亮度检测步骤包括：

撷取一第三影像；以及

计算该第三影像的该环境亮度值。

3.根据权利要求2所述的数字相机的拍摄参数的调整方法，其特征在于，计算该第三影像的该环境亮度值的步骤包括：

分别计算该第三影像的多个像素的每一像素亮度；以及

计算该些像素亮度的平均值，以得到该环境亮度值。

4.根据权利要求2所述的数字相机的拍摄参数的调整方法，其特征在于，计算该第三影像的该环境亮度值的步骤包括：

区分该第三影像的多个像素为多个加权像素及多个一般像素；

计算该多个加权像素的一加权亮度；

计算该多个一般像素的一一般亮度；以及

计算该多个加权亮度与该多个一般亮度的平均值，以得到该环境亮度值。

5.根据权利要求1所述的数字相机的拍摄参数的调整方法，其特征在于，还包含：

在该环境亮度值不低于该亮度门坎值时，不调整该拍摄参数。

6.根据权利要求1所述的数字相机的拍摄参数的调整方法，其特征在于，依据该静滞值调整该数字相机的至少一拍摄参数的步骤包括：

依据该静滞值查阅一参数调整对照表，以得到对应该静滞值的一感光度值、一曝光时间与一光圈值；以及

依该感光度值、该曝光时间与该光圈值调整该数字相机。