CN104378554A - 产生高动态范围影像的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种产生高动态范围影像的方法及系统。首先，持续地撷取讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取。接着，依据讯框中的至少一者产生至少一中介讯框。利用一高动态范围合成演算法将此至少一中介讯框合成来产生一高动态范围影像。

Description

产生高动态范围影像的方法及系统
技术领域
本发明是有关于产生高动态范围(HDR，High Dynamic Range)影像的方法及系统，且特别有关于一种根据具有相同曝光时间的讯框来产生高动态范围影像的方法及系统。
背景技术
近年来，可携式装置，如手持式装置变得越来越高阶且变得更多功能化。举例来说，手持式装置可以具备电信通讯能力、电子邮件、进阶通讯录管理、媒体播放、以及其他各式各样的能力与应用。另外，大部分手持式装置可以配备一影像撷取单元，用以撷取影像。举例来说，使用者可以利用设置于手持式装置上的相机拍摄照片。由于这些装置的便利，也使得这些装置成为人们的生活必需品之一。
目前地，可携式装置，如相机中可以提供称为“HDR”或“HDRI(高动态范围成像)”的功能。HDR是使用于成像与拍照中的方法，其相较于传统方法，允许在一影像中的最亮与最暗区域间的一较大动态范围。HDR影像可以显示实际场景中更准确的强度位准范围。
一般来说，非HDR相机只在一曝光位准来拍摄影像讯框，从而得到一有限的对比范围。此导致一影像中亮或暗的区域中细节的遗失。在HDR方法中，这种细节中的遗失可以通过以不同的曝光位准来拍摄多张影像讯框且将他们合成来产生一影像来补偿，其中影像的暗与亮的区域都是可被表示。
如前所述，在HDR方法中，一相机需要以不同的曝光位准来拍摄多张影像讯框。换言之，相机必须支持多讯框，且具有撷取影像的不同相机曝光位准。在缺乏支持多讯框且仅具有一相机曝光位准的相机而言，是无法提供HDR功能的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供产生高动态范围影像的方法及系统。
本发明实施例的一种产生高动态范围影像的方法。首先，撷取多个讯框(frame)，其中个别讯框(respective frames)是以一相同的曝光时间来撷取。接着，依据讯框中的至少一者产生至少一中介讯框(intermediary frame)。利用一高动态范围合成演算法将此至少一中介讯框合成来产生一高动态范围影像。
本发明实施例的一种产生高动态范围影像的系统包括一影像撷取单元与一处理单元。影像撷取单元撷取多个讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取。处理单元依据讯框中的至少一者产生至少一中介讯框。利用一高动态范围合成演算法将此至少一中介讯框合成来产生一高动态范围影像。
在一些实施例中，此至少一中介讯框是通过合成讯框中的至少一者来产生。
在一些实施例中，讯框包括依序的一第一讯框与一第二讯框，且此至少一中介讯框包括一第一中介讯框与一第二中介讯框，第一中介讯框是第二讯框，第二中介讯框是由第二讯框与第一讯框合成来产生。
在一些实施例中，讯框包括依序的一第一讯框、一第二讯框、与一第三讯框，且此至少一中介讯框包括一第一中介讯框、一第二中介讯框与一第三中介讯框，第一中介讯框是第三讯框，第二中介讯框是由第三讯框与第二讯框合成来产生，第三中介讯框是由第三讯框、第二讯框、与第一讯框合成来产生。
本发明实施例的一种产生高动态范围影像的方法。首先，撷取多个讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取。接着，依据讯框产生多个中介讯框，其中每一中介讯框是通过合成讯框中的至少一者来产生，且中介讯框是利用一高动态范围合成演算法被合成来产生一高动态范围影像。
本发明实施例的一种产生高动态范围影像的系统包括一影像撷取单元与一处理单元。影像撷取单元撷取多个讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取。处理单元依据讯框产生多个中介讯框，其中每一中介讯框是通过合成讯框中的至少一者来产生，且中介讯框是利用一高动态范围合成演算法被合成来产生一高动态范围影像。
在一些实施例中，用来产生中介讯框的讯框数目越多，中介讯框越亮。
本发明上述方法可以透过程序码方式存在。当程序码被机器载入且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，详细说明如下。
附图说明
图1为一示意图是显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的系统；
图2为一示意图是显示依据本发明实施例的具有相同曝光时间的连续撷取的讯框；
图3为一流程图是显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的方法；
图4显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的方法的高动态范围影像的产生例子；
图5显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的方法的另一高动态范围影像的产生例子。
具体实施方式
图1显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的系统。依据本发明实施例的产生高动态范围影像的系统100可以适用于一电子装置，如计算机、可携式装置，如个人数字助理(PDA)、智能手机、移动电话、全球定位系统(GPS)等手持式装置、或任何可以拍摄相片的装置。
产生高动态范围影像的系统100可以包括一影像撷取单元110、一显示单元120、一储存单元130、与一处理单元140。影像撷取单元110可以是电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)，其置于欲拍摄物体于电子装置内部的成像位置，以进行影像的感测作业。影像撷取单元110可以以一相同曝光时间来持续撷取讯框。图2显示依据本发明实施例的具有相同曝光时间的连续撷取的讯框。如图2所示，随着时间前进，具有相同曝光时间ET的讯框(F1,F2,F3,F4,F5,…)被一个接着一个地撷取。具有相同曝光时间的连续撷取的讯框可以用来产生HDR影像，其将于后进行说明。显示单元120可以显示相关附图与界面、与相关数据，如影像撷取单元110持续撷取的影像讯框。值得注意的是，在一些实施例中，显示单元120可以是结合一触碰感应装置(未显示)的屏幕。触碰感应装置具有包括至少一维的感应器的触摸式表面，用以侦测输入工具，如手指或触控笔等在其表面上的接触与移动。换言之，使用者可以直接透过显示单120输入相关数据。值得注意的是，影像撷取单元撷取的影像数据可以永久或暂时储存于储存单元130，其可以是产生高动态范围影像的系统100的一内建记忆体或外接记忆卡。处理单元140可以控制产生高动态范围影像的系统100的相关构件，且可以对于影像撷取单元110持续撷取的影像讯框，以及执行本发明的产生高动态范围影像的方法，其细节将于后进行说明。提醒的是，产生高动态范围影像的系统100亦可以包括一对焦单元(图1中未显示)。处理单元140可以在影像撷取作业中控制对焦单元以进行物体的对焦作业。
图3显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的方法。依据本发明实施例的产生高动态范围影像的方法可以适用于一电子装置，如计算机、可携式装置，如个人数字助理(PDA)、智能手机、移动电话、全球定位系统(GPS)等手持式装置、或任何可以拍摄相片的装置。
如步骤S310，持续撷取讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取。注意的是，在此实施例中，电子装置可以仅具以一曝光位准，且所有撷取的讯框将会具有相同的曝光时间。如步骤S320，依据讯框中的至少一者产生至少一中介讯框。值得注意的是，在一些实施例中，每一中介讯框可以通过合成任意数目的讯框来产生。举例来说，当具有相同曝光时间的一第一讯框与一第二讯框被依序撷取时，一第一中介讯框可以被设为此第二讯框，且一第二中介讯框可以由第二讯框与第一讯框合成来产生。在另一例子中，当具有相同曝光时间的一第一讯框、一第二讯框、与一第三讯框被依序撷取时，一第一中介讯框可以被设为此第三讯框，一第二中介讯框可以由第三讯框与第二讯框合成来产生，与一第三中介讯框可以由第三讯框、第二讯框、与第一讯框合成来产生。注意的是，用来产生中介讯框的讯框数目越多，中介讯框越亮。值得注意的是，前述合成方法仅为本发明的例子，且本发明并未限定于此。中介讯框产生的后，如步骤S330，利用一HDR合成演算法将此至少一中介讯框合成来产生一HDR影像。值得注意的是，HDR合成演算法可以是各式各样，且在领域中是已知，其相关细节在此省略。
图4显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的方法的高动态范围影像的产生例子。如图4所示，具有相同曝光时间ET的讯框F1与F2被依序撷取。讯框F2被直接设为一第一中介讯框IF1，且讯框F2与F1被合成来产生一第二中介讯框IF2。第一中介讯框IF1与第二中介讯框IF2被使用HDR合成演算法来合成产生一HDR影像HI。
图5显示依据本发明实施例的产生高动态范围影像的方法的另一高动态范围影像的产生例子。如图5所示，具有相同曝光时间ET的讯框F1、F2与F3被依序撷取。讯框F3被直接设为一第一中介讯框IF1，讯框F3与F2被合成来产生一第二中介讯框IF2，讯框F3、F2与F1被合成来产生一第三中介讯框IF3。第一中介讯框IF1、第二中介讯框IF2与第二中介讯框IF3被使用HDR合成演算法来合成产生一HDR影像HI。值得注意的是，本发明的根据具有相同曝光时间的讯框来产生中介讯框将会比在HDR相机中调整不同的曝光位准来的更有效率。
因此，透过本案的产生高动态范围影像的方法及系统可以根据具有相同曝光时间的讯框来产生HDR影像，从而提供HDR功能给非HDR相机，并改善产生HDR影像的效率。
本发明的方法，或特定型态或其部分，可以以程序码的型态存在。程序码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的计算机程序产品，其中，当程序码被机器，如计算机载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序码也可以透过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序码被机器，如计算机接收、载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种产生高动态范围影像的方法，其特征在于，适用于一电子装置，该方法包括下列步骤：
撷取多个讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取；
依据所述讯框中的至少一者产生至少一中介讯框；以及
利用一高动态范围合成演算法将所述至少一中介讯框合成来产生一高动态范围影像。
2.根据权利要求1所述的产生高动态范围影像的方法，其特征在于，所述至少一中介讯框是通过合成所述讯框中的至少一者来产生。
3.根据权利要求1所述的产生高动态范围影像的方法，其特征在于，所述讯框包括依序的一第一讯框与一第二讯框，且所述至少一中介讯框包括一第一中介讯框与一第二中介讯框，该第一中介讯框是该第二讯框，该第二中介讯框是由该第二讯框与该第一讯框合成来产生。
4.根据权利要求1所述的产生高动态范围影像的方法，其特征在于，所述讯框包括依序的一第一讯框、一第二讯框、与一第三讯框，且所述至少一中介讯框包括一第一中介讯框、一第二中介讯框与一第三中介讯框，该第一中介讯框是该第三讯框，该第二中介讯框是由该第三讯框与该第二讯框合成来产生，该第三中介讯框是由该第三讯框、该第二讯框、与该第一讯框合成来产生。
5.一种产生高动态范围影像的方法，其特征在于，适用于一电子装置，该方法包括下列步骤：
撷取多个讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取；
依据所述讯框产生多个中介讯框，其中每一中介讯框是通过合成所述讯框中的至少一者来产生；以及
利用一高动态范围合成演算法将所述中介讯框合成来产生一高动态范围影像。
6.根据权利要求5的产生高动态范围影像的方法，其特征在于，用来产生该中介讯框的所述讯框的数目越多，该中介讯框越亮。
7.一种产生高动态范围影像的系统，其特征在于，适用于一电子装置，包括：
一影像撷取单元，用以撷取多个讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取；以及
一处理单元，用以依据所述讯框中的至少一者产生至少一中介讯框，且利用一高动态范围合成演算法将所述至少一中介讯框合成来产生一高动态范围影像。
8.根据权利要求7的产生高动态范围影像的系统，其特征在于，该处理单元是通过合成所述讯框中的至少一者来产生所述至少一中介讯框。
9.根据权利要求7的产生高动态范围影像的系统，其特征在于，所述讯框包括依序的一第一讯框与一第二讯框，且所述至少一中介讯框包括一第一中介讯框与一第二中介讯框，该第一中介讯框是该第二讯框，该第二中介讯框是由该第二讯框与该第一讯框合成来产生。
10.根据权利要求7的产生高动态范围影像的系统，其特征在于，所述讯框包括依序的一第一讯框、一第二讯框、与一第三讯框，且所述至少一中介讯框包括一第一中介讯框、一第二中介讯框与一第三中介讯框，该第一中介讯框是该第三讯框，该第二中介讯框是由该第三讯框与该第二讯框合成来产生，该第三中介讯框是由该第三讯框、该第二讯框、与该第一讯框合成来产生。
11.一种产生高动态范围影像的系统，其特征在于，适用于一电子装置，包括：
一影像撷取单元，用以撷取多个讯框，其中个别讯框是以一相同的曝光时间来撷取；以及
一处理单元，用以依据所述讯框产生多个中介讯框，其中每一中介讯框是通过合成所述讯框中的至少一者来产生，且利用一高动态范围合成演算法将所述中介讯框合成来产生一高动态范围影像。
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