CN105578062B - 测光模式的选择方法与其图像获取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测光模式的选择方法与其图像获取装置。此选择方法包括以下步骤：取得第一图像对应的第一曝光补偿值、第一白平衡补偿值以及第一对焦距离，判断第一白平衡补偿值对应的第一色温是否大于预设色温；倘若第一色温大于预设色温，则判断第一曝光补偿值对应的环境亮度是否大于预设亮度；若是，则将测光模式设定为平均测光模式；若否，则将测光模式设定为中央权重平均测光模式；倘若第一色温不大于预设色温，则判断第一对焦距离是否大于预设对焦距离；若是，则将测光模式设定为中央权重平均测光模式；若否，则将测光模式设定为点测光模式。

Description

测光模式的选择方法与其图像获取装置

技术领域

本发明是有关于一种图像处理技术，且特别是有关于一种测光模式的选择方法与其图像获取装置。

背景技术

自动曝光机制(Auto Exposure，简称AE)一直以来都是数码相机发展上很重要的一环。如何针对不同的场景，不论是在户外或是室内，找出一组最适合的曝光补偿值(Exposure Value，简称EV)，都是数码相机在还原拍摄图像时首要的工作。

传统上，数码相机大约可分三种不同的测光方式(Metering Method)，其分别为平均测光(Average)、中央权重平均测光(Center-Weighted Average)及点测光(Spot)。基本的测光演算法会将一张完整的图像，切割成N个区块，把每个独立的区块分别计算完亮度值之后，乘上那个区块所属的权重值(weight value)，最后把每个区块所得到的亮度值相加，即是此一图像根据此测光方式所测得的亮度，以便于后续的曝光补偿决定要再补上多少亮度才会合适。

不同的测光模式在同一个场景下，会出现极大的差异。举例来说，当使用者拍摄一个全景的户外照片(包含天空)时，若使用平均测光，由于平均测光会考量到整张图像的画面，因此在曝光补偿上，得以保留到比较完整的天空细节。然而，若使用点测光，由于点测光只会考虑到画面中心的亮度，因此只要中心区域的物件不够亮，就会导致曝光补偿会加强许多，也使得较亮的天空区域过曝光。此外，大部分的数码相机或是手机，大多在界面上开放让使用者自行去选择合适的测光模式，或是就直接固定一种测光模式，但在这样的使用情境下，很容易让使用者拍出过曝光或是画面不够亮的图像。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种测光模式的选择方法与其图像获取装置，其可自动选择适合目前拍摄场景的测光模式，以达到最佳的曝光补偿效果，藉以拍摄出最合适亮度的图像。

本发明提出一种测光模式的选择方法，适用于图像获取装置，该选择方法包括以下步骤。获取第一图像，并取得第一图像对应的第一曝光补偿值、第一白平衡补偿值以及第一对焦距离。判断第一白平衡补偿值对应的第一色温是否大于预设色温。倘若第一色温大于预设色温，则判断第一曝光补偿值对应的环境亮度是否大于预设亮度。倘若环境亮度大于预设亮度，则将测光模式设定为平均测光模式。倘若环境亮度不大于预设亮度，则将测光模式设定为中央权重平均测光模式。倘若第一色温不大于预设色温，则判断第一对焦距离是否大于预设对焦距离。倘若第一对焦距离大于预设对焦距离，则将测光模式设定为中央权重平均测光模式。倘若第一对焦距离不大于预设对焦距离，则将测光模式设定为点测光模式。依据上述设定后的测光模式来对第二图像进行测光。

本发明提出一种图像获取装置，其包括图像获取单元、存储单元以及处理单元。图像获取单元获取多张图像。存储单元存储多个模块。处理单元耦接于图像获取单元以及存储单元，以存取并执行存储单元所存储的所述模块。所述模块包括曝光补偿模块、白平衡补偿模块、对焦模块以及测光模块。曝光补偿模块用以取得第一图像对应的第一曝光补偿值。白平衡补偿模块用以取得第一图像对应的第一白平衡补偿值。对焦模块用以取得第一图像对应的第一对焦距离。测光模块判断第一白平衡补偿值对应的第一色温是否大于预设色温。倘若第一色温大于预设色温，测光模块则判断第一曝光补偿值对应的环境亮度是否大于预设亮度。倘若环境亮度大于预设亮度，测光模块则将测光模式设定为平均测光模式，而倘若环境亮度不大于预设亮度，测光模块则将测光模式设定为中央权重平均测光模式。倘若第一色温不大于预设色温，测光模块则判断第一对焦距离是否大于预设对焦距离。倘若第一对焦距离大于预设对焦距离，测光模块则将测光模式设定为中央权重平均测光模式，而倘若第一对焦距离不大于预设对焦距离，测光模块则将测光模式设定为点测光模式。测光模块依据上述设定后的测光模式来对第二图像进行测光。

基于上述，在本实施例的测光模式的选择方法以及其图像获取装置中，图像获取装置会利用前一张图像所对应的色温、亮度以及对焦距离，分析并判断使用者在拍摄时的场景，并且根据此场景来选择最适合的测光模式。如此一来，图像获取装置可达到最适合的曝光补偿效果，以拍摄出最合适亮度的图像。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例所示出的一种图像获取装置的方块图；

图2A至图2B是本发明的一实施例示出的测光模式的选择方法流程图；

图3是本发明的一实施例示出的曝光参数表示意图。

附图标记说明：

100：图像获取装置；

110：图像获取单元；

120：存储单元；

121：曝光补偿模块；

122：白平衡补偿模块；

123：对焦模块；

124：测光模块；

130：处理单元；

300：曝光参数表；

310：曝光指数；

320：曝光增益值；

330：曝光时间；

S210、S211～S216、S220、S230、S232、S234、S240、S242、S244：测光模式的选择方法各步骤。

具体实施方式

数码相机在不同的拍摄场景下适用不同的测光模式。一般而言，如户外的风景照，由于考量的物件较多且需保留天空细节，因此适合使用平均测光方式，以让每一个物件都能得到相同的权重；而一般于室内的场景，由于大多是以中心物件为聚焦物，且需保留室内光源的亮度，因此以中央权重平均测光最为合适。至于点测光方式，由于其只考量到中心点亮度的计算，因此较适合于人物的近拍或是特写，不适合用于全景照。据此，倘若能根据拍摄场景自动地切换相对应的测光模式，以让使用者在不需做任何设定的情境下，依然能拍出最合适亮度的图像，则势必可改善使用者的拍摄行为以及提升图像的曝光品质。本发明便是基于上述观点而提出的测光模式的选择方法与图像获取装置。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。

图1是本发明一实施例所示出的一种图像获取装置的方块图。图像获取装置100包括图像获取单元110、存储单元120以及处理单元130。本实施例的图像获取装置100例如是数码相机、数码单反(Digital Single Lens Reflex，简称DSLR)相机、数码摄像机(DigitalVideo Camcorder，简称DVC)等，或是其他具有图像/视频获取功能的智能手机或平板电脑等等，不限于上述。

图像获取单元110可包括镜头、感光元件以及光圈等。镜头例如是标准镜头、广角镜头及变焦镜头等。感光元件例如是电荷耦合元件(Charge Coupled Device，简称CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，简称CMOS)元件或其他元件，镜头与感光元件或其组合在此皆不设限。当图像获取单元110检测到快门信号时，图像获取单元110将可连续获取多个图像。

存储单元120例如是存储器、硬盘或是其他任何可用于存储数据的元件，而可用以存储多个模块。所述多个模块包括曝光补偿模块121、白平衡补偿模块122、对焦模块123以及测光模块124，其可以程序码的形式存储于存储单元120中。

处理单元130耦接于图像获取单元110以及存储单元120，其可为具有一或多个处理核心的中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、可编程控制器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)或其他类似装置或这些装置的组合，而可用以存取并执行存储单元120中存储的曝光补偿模块121、白平衡补偿模块122、对焦模块123以及测光模块124，藉以对所述图像进行图像处理。

在本实施例中，图像获取装置100可依据拍摄环境的亮度、色温以及对焦信息，对目前所拍摄的场景进行分析，藉以选择符合目前拍摄的场景的测光模式，进而达到最佳的曝光补偿效果。具体细节如下。

图2A至图2B是本发明的一实施例示出的测光模式的选择方法流程图。本实施例提出的方法可由图1中的图像获取装置100执行，以下即配合图1的各个元件来说明本实施例各个步骤的细节。

请参照图1与图2A，在步骤S210中，图像获取单元110会获取第一图像，而第一图像经图像处理后，曝光补偿模块121会取得第一图像对应的第一曝光补偿值，白平衡补偿模块122会取得第一图像对应的第一白平衡补偿值，对焦模块123会用以取得第一图像对应的第一对焦距离。具体而言，如图2B所示，图像获取单元110获取第一图像之后(步骤S211)，测光模块124会依据预设的平均测光模式计算第一图像的第一亮度(步骤S212)。当然，在其他实施例中，测光模块124也可预设其他的测光模式(例如中央权重平均测光模式或点测光模式等)来计算所述第一亮度，本实施例并不以此为限制。接着，曝光补偿模块121会依据此第一亮度，计算第一曝光补偿值(步骤S213)，白平衡补偿模块122会依据第一亮度计算第一白平衡补偿值(步骤S214)，以及对焦模块123依据第一亮度计算第一对焦距离(步骤S215)，而处理单元130则可根据这些第一曝光补偿值、第一白平衡补偿值以及第一对焦距离，执行后续的颜色校正(步骤S216)，藉以完成第一图像的图像处理。

在本实施例中，当图像获取单元110获取第二图像时，处理单元130会利用第一图像经步骤S211～S216的图像处理后的结果，根据上述第一图像所对应的图像处理信息，如亮度、色温以及对焦距离，来分析与判断使用者拍摄的场景，以自动地选出适合目前拍摄场景的测光模式。

请参照图2A，在步骤S220中，测光模块124会根据第一图像的第一白平衡补偿值，判断第一白平衡补偿值对应的第一色温是否大于预设色温。预设色温例如是5000K，其对应于户外拍摄时的色温，但本实施例不限制此色温，即使用者可根据当时拍摄的环境来设定。

倘若第一色温大于预设色温，则如步骤S230所示，测光模块124会判断第一曝光补偿值对应的环境亮度是否大于预设亮度。在此说明的是，假设只有日光才可达到5000K，且预设色温为5000K，因此，若第一色温能达到或者大于5000K，则表示使用者拍摄的场景可能在户外。故此时测光模块124会再根据第一图像的第一补偿值是多少，分析出拍摄第一图像时的环境亮度，并依据此环境亮度而判断出当时拍摄环境是对应于何种场景。

详细而言，第一曝光补偿值表示上述第一图像需要被补偿的亮度，也就是第一图像经预设的测光模式进行测光之后所计算出的第一亮度与曝光补偿的最终亮度之间的差值。举例来说，假设以平均测光模式计算上述第一图像的第一亮度为50，而曝光补偿模块121所预设要补偿到的最终亮度为120，则第一曝光补偿值为70。接着，测光模块124会查询一个曝光参数表，以获得第一曝光补偿值对应的曝光指数(Exposure index)。

图3是本发明的一实施例示出的曝光参数表示意图。如图3所示，曝光参数表300可记录多个曝光指数310，以及各曝光指数310对应的曝光增益值(Gain)320、曝光时间(Exposure time)330或光圈(未示出)等曝光参数，而曝光补偿模块121可根据曝光参数表300中曝光指数310所配合的曝光增益值320以及曝光时间330，来进行曝光补偿。

在本实施例中，曝光参数表可经由训练而获得，其中不同的曝光指数分别对应于不同的亮度。换言之，若曝光指数越大，则表示所需要补偿的亮度越多，也就是拍摄时的亮度越小。此外，本实施例可设定对应于预设亮度的预设曝光指数，例如为200，其中预设亮度可表示户外拍摄的亮度。因此，测光模块124查询出第一曝光补偿值对应的曝光指数之后，会判断此对应的曝光指数是否小于所述预设曝光指数，而倘若此曝光指数小于所述预设曝光指数，则表示环境亮度大于预设亮度(即户外拍摄的亮度)。如此一来，测光模块124可通过判断第一曝光补偿值所对应的曝光指数是否小于预设曝光指数，而判断出环境亮度是否属于户外拍摄所得到的结果。

倘若环境亮度大于预设亮度，则如步骤S232所示，测光模块124会将测光模式设定为平均测光模式。反之，倘若环境亮度不大于预设亮度，则如步骤S234所示，测光模块124会将测光模式设定为中央权重平均测光模式。也就是说，倘若第一色温大于预设色温，且第一曝光补偿值对应的环境亮度也大于预设亮度，则表示使用者在户外拍摄，因此测光模块124会自动将测光模式设定为平均测光。反之，若第一色温大于预设色温，但第一曝光补偿值对应的环境亮度并不大于预设亮度，则表示使用者可能在于接近户外的场景，因此测光模块124会将测光模式设定为中央权重平均测光。

在步骤S220中，倘若第一色温不大于预设色温，则如步骤S240所示，测光模块124会判断第一对焦距离是否大于预设对焦距离，其中预设对焦距离可由使用者来设定。在此说明的是，由于当第一色温不大于预设色温时，表示图像获取装置100有极大的可能是在室内拍摄，因此测光模块124会再进一步利用对焦距离来确认。

倘若第一对焦距离大于预设对焦距离，则如步骤S242所示，测光模块124会将测光模式设定为中央权重平均测光模式。倘若第一对焦距离不大于预设对焦距离，则如步骤S244所示，测光模块124会将测光模式设定为点测光模式。换言之，当第一对焦距离大于预设对焦距离时，则表示图像获取单元110是在拍摄室内全景照，因此测光模块124会采用中央权重平均测光模式进行测光。另一方面，当第一对焦距离不大于预设对焦距离时，也就是第一对焦距离是处于微距(Macro)，则表示图像获取单元110是以近距离拍摄，例如室内近拍特写，因此测光模块124会采用点测光模式进行测光。

最后，测光模块124会依据上述设定后的测光模式来对上述第二图像进行测光。并且，曝光补偿模块121会依据第二图像进行测光后的结果(即第二亮度)，对第二图像进行曝光补偿(步骤S213)，白平衡补偿模块122会依据第二亮度对第二图像进行白平衡补偿(步骤S214)，以及对焦模块123依据第二亮度计算第二对焦距离(步骤S215)，而处理单元130则可根据这些第二曝光补偿值、第二白平衡补偿值以及第二对焦距离，执行后续的颜色校正(步骤S216)，而完成第二图像的图像处理。如此一来，经由分析拍摄场景的亮度、色温以及拍摄时的对焦信息，图像获取装置100可自动选出最佳的测光模式，进而达到最佳的曝光补偿效果，藉以拍出最合适亮度的图像。

综上所述，在本实施例的测光模式的选择方法以及其图像获取装置中，图像获取装置会利用前一张所拍摄的图像来进行分析，以根据拍摄前一张图像的色温、亮度以及对焦距离，来判断使用者在拍摄时的场景是属于户外拍摄场景(即所述色温大于预设色温且所述亮度大于预设亮度)、接近于户外的场景(即所述色温大于预设色温但所述亮度不大于预设亮度)、室内全景(即所述色温不大于预设色温而所述对焦距离大于预设对焦距离)或者是室内近拍特写(即所述色温不大于预设色温且所述对焦距离不大于预设对焦距离)。并且，当所分析出的拍摄场景属于户外拍摄场景时，图像获取装置会将测光模式设定为平均测光模式。当所分析出的拍摄场景属于接近于户外的场景时，图像获取装置会将测光模式设定为中央权重平均测光模式。当所分析出的拍摄场景属于室内全景时，图像获取装置会将测光模式设定为中央权重平均测光模式。当所分析出的拍摄场景属于室内近拍特写时，图像获取装置会将测光模式设定为点测光模式。藉此，图像获取装置会根据设定后的测光模式来对后续的图像进行图像处理，以达到最佳且合适的曝光补偿效果。如此一来，使用者即可利用此图像获取装置拍摄出最合适亮度的图像。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种测光模式的选择方法，适用于一图像获取装置，其特征在于，该选择方法包括：

获取一第一图像，依据一预设测光模式计算该第一图像的一第一亮度，并依据该第一亮度计算该第一图像对应的一第一曝光补偿值、一第一白平衡补偿值以及一第一对焦距离；

当获取一第二图像时，判断该第一白平衡补偿值对应的一第一色温是否大于一预设色温；

倘若该第一色温大于该预设色温，则判断该第一曝光补偿值对应的一环境亮度是否大于一预设亮度，其中倘若该环境亮度大于该预设亮度，则将一测光模式设定为一平均测光模式，而倘若该环境亮度不大于该预设亮度，则将该测光模式设定为一中央权重平均测光模式；

倘若该第一色温不大于该预设色温，则判断该第一对焦距离是否大于一预设对焦距离，其中倘若该第一对焦距离大于该预设对焦距离，则将该测光模式设定为该中央权重平均测光模式，而倘若该第一对焦距离不大于该预设对焦距离，则将该测光模式设定为一点测光模式；以及

依据上述设定后的该测光模式来对该第二图像进行测光。

2.根据权利要求1所述的测光模式的选择方法，其特征在于，在依据该预设测光模式计算该第一图像的该第一亮度，并依据该第一亮度计算该第一图像对应的该第一曝光补偿值、该第一白平衡补偿值以及该第一对焦距离的步骤包括：

依据该平均测光模式计算该第一图像的该第一亮度。

3.根据权利要求1所述的测光模式的选择方法，其特征在于，在判断该第一曝光补偿值对应的该环境亮度是否大于该预设亮度的步骤包括：

查询一曝光参数表，以获得该第一曝光补偿值对应的一曝光指数；

判断该曝光指数是否小于一预设曝光指数；以及

倘若该曝光指数小于该预设曝光指数，则判断该第一曝光补偿值对应的该环境亮度为大于该预设亮度。

4.根据权利要求3所述的测光模式的选择方法，其特征在于，该曝光参数表分别记录该曝光指数对应的多个补偿参数，以及该选择方法还包括根据该些补偿参数进行一曝光补偿。

5.根据权利要求1所述的测光模式的选择方法，其特征在于，在依据上述设定后的该测光模式来对该第二图像进行测光的步骤之后，还包括：

依据该第二图像进行测光后的结果，对该第二图像进行一曝光补偿以及一白平衡补偿。

6.一种图像获取装置，其特征在于，包括：

一图像获取单元，获取多张图像；

一存储单元，存储多个模块；以及

一处理单元，耦接于该图像获取单元以及该存储单元，以存取并执行该存储单元所存储的该些模块，其中该些模块包括：

一测光模块，依据一预设测光模式计算一第一图像的一第一亮度；

一曝光补偿模块，用以依据该第一亮度，计算该第一图像对应的一第一曝光补偿值；

一白平衡补偿模块，用以依据该第一亮度，计算该第一图像对应的一第一白平衡补偿值；

一对焦模块，用以依据该第一亮度，计算该第一图像对应的一第一对焦距离，

其中当该图像获取单元获取一第二图像时，该测光模块判断该第一白平衡补偿值对应的一第一色温是否大于一预设色温，倘若该第一色温大于该预设色温，则判断该第一曝光补偿值对应的一环境亮度是否大于一预设亮度，其中倘若该环境亮度大于该预设亮度，则将一测光模式设定为一平均测光模式，而倘若该环境亮度不大于该预设亮度，则将该测光模式设定为一中央权重平均测光模式，倘若该第一色温不大于该预设色温，则判断该第一对焦距离是否大于一预设对焦距离，其中倘若该第一对焦距离大于该预设对焦距离，则将该测光模式设定为该中央权重平均测光模式，而倘若该第一对焦距离不大于该预设对焦距离，则将该测光模式设定为一点测光模式，以及依据上述设定后的该测光模式来对该第二图像进行测光。

7.根据权利要求6所述的图像获取装置，其特征在于，该测光模块依据该平均测光模式计算该第一图像的该第一亮度。

8.根据权利要求6所述的图像获取装置，其特征在于，该测光模块查询一曝光参数表，以获得该第一曝光补偿值对应的一曝光指数，并判断该曝光指数是否小于一预设曝光指数，以及倘若该曝光指数小于该预设曝光指数，则判断该第一曝光补偿值对应的该环境亮度为大于该预设亮度。

9.根据权利要求8所述的图像获取装置，其特征在于，该曝光参数表分别记录该曝光指数对应的多个补偿参数，而该曝光补偿模块根据该些补偿参数进行一曝光补偿。

10.根据权利要求6所述的图像获取装置，其特征在于，该曝光补偿模块依据该第二图像进行测光后的结果，对该第二图像进行一曝光补偿，以及该白平衡补偿模块依据该第二图像进行测光后的结果对该第二图像进行一白平衡补偿。