CN1418019A - 数字相机的自动闪光灯白平衡装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种数字相机的自动闪光灯白平衡装置及其方法，其中，该数字相机具有一用以感测外界的影像影像感测器及一闪光灯模块，该闪光灯模块在发出闪光且于代表所侦测的光亮度的第一电压信号大于一参考电压信号时，停止发光，本发明依该影像感测器所感测的影像亮度而设定一曝光时间，并以该闪光灯模块依该曝光时间来侦测光亮度，而建立一第二电压信号，以便依据该参考电压信号与第二电压信号的比值而进行白平衡设定调整。

Description

数字相机的自动闪光灯白平衡装置及其方法
技术领域
本发明属于一种相机的白平衡装置，尤其指一种数字相机的自动闪光灯白平衡装置及其方法。
背景技术
一个物体的颜色主要是由二个因素所决定：该物体的选择性反射光谱，与该物体所处环境中的光源光谱。所以在不同的光源照射下，相同的物体会具有不同的颜色。因此，数字相机所提供的自动白平衡功能，即是为了解决在不同色温光源的环境中，仍能使得所拍摄到的影像仍能呈现出在一致的颜色。
为了要自动侦测或推估出环境中的光源，有各式各样的解决方法被提出，最简单的方式便是完全依照内建于机身上的闪光灯，只要闪光灯发光，就以闪光灯的光谱为准，将存于储存器中的预设值作为白平衡的设定值(参考美国专利US 5,001,552)，完全不必考虑到其他的光源，而且闪光灯所发光的颜色成份又是已知，很容易就可以准确地达成白平衡。
但是，除非是在暗室之中，否则仍然会有来自其他光源的反射光进入相机，因此，此种方法显然太过简化色温的组成，其白平衡的结果不佳。
而如图1所示，一种改进的技术是先在闪光灯未发光前拍摄一张影像，并计算该影像的亮度，之后，闪光灯发光再拍摄一张影像，并计算该影像的亮度，由比较二张影像的亮度等的差异，可知闪光与其他光源的比例，以便以进行白平衡装置的调整设定，最后，闪光灯发光并到达预设位准，再拍摄影像并将所拍摄的影像依新的白平衡设定调整(参考美国专利US 5,568,194)。此种方法虽可获得较佳的白平衡效果，但其过程复杂，总共需闪光二次、拍摄三次，而且需要将整张影像的R/G/B转换成Y讯号，才能作亮度比较。此外，此方法尚须基于以下的前提：(1)三次拍摄动作的时间间隔要极短，如此，闪光灯以外光源的影响才能视为不变；(2)前后二次闪光的发光量要相同，如此，以第一次闪光的结果来与无闪光的结果作比较才有意义。然而，由于闪光所耗电能极大，要使前后闪光二次的发光量相同，在无其他装置的协助下，会要花费相当时间以补足闪光灯装置的主电容，于是就会破坏第一项假设；若要缩短时间间隔，则会破坏第二项假设，此因主电容不一定能被补足之故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字相机的自动闪光灯白平衡装置及其方法，其可利用闪光灯装置以获得分别来自外界光源与闪光的照度资讯，以准确调整白平衡的相关设定。
为实现上述目的，本发明提供的一种数字相机的自动闪光灯白平衡装置，主要包括：
一影像感测器，用以感测外界的影像；一影像处理电路，具有一自动曝光控制电路，其可依据该影像感测器所感测的影像亮度而设定一曝光时间；以及一闪光灯模块，包括一闪光灯管、一光侦测器以及一比较器，该闪光灯管用以提供取相时的光源，该光侦测器于该闪光灯管发光时侦测光亮度并将的转换为一第一电压信号，该比较器比较该第一电信号与一参考电压信号，以当该第一电压信号大于该参考电压信号时，停止该闪光灯管的发光，其中，该光侦测器并于该闪光灯管发光前，以该自动曝光控制电路所设定的曝光时间来侦测光亮度，而建立一第二电压信号，据以依据该参考电压信号与第二电压信号的比值而调整白平衡设定。
还包含一比例产生器以将该第二电压信号与该参考电压信号相比较，而产生该参考电压信号与第二电压信号的比值。
一种数字相机的自动闪光灯白平衡方法，其特征在于，该数字相机具有一用以感测外界的影像影像感测器及一闪光灯模块，该闪光灯模块在发出闪光且于代表所侦测的光亮度的第一电压信号大于一参考电压信号时，停止发光，该方法主要包括下述的步骤：
(A)依该影像感测器所感测的影像亮度而设定一曝光时间；
(B)以该闪光灯模块依该曝光时间来侦测光亮度，而建立一第二电压信号；以及
(C)依据该参考电压信号与第二电压信号的比值而进行白平衡设定调整。
4.如权利要求3所述的数字相机的自动闪光灯白平衡方法，其特征在于，更包含一步骤(D)以在闪光灯模块发光而拍照后，将所摄得的影像依步骤(C)的白平衡设定而调整。
为进一步了解本发明的结构、特征及其目的，以附图及较佳具体实施例作详细说明。
附图说明
图1为公知的相机的白平衡方法的流程图。
图2为本发明数字相机的自动闪光灯白平衡装置的方块图。
图3为本发明数字相机的自动闪光灯白平衡方法的流程图。
具体实施方式
有关本发明的数字相机的自动闪光灯白平衡装置的一较佳实施例，请先参照图2所示，其主要是包括有一影像感测器21、一影像处理电路22，一闪光灯模块23及一比例产生器24，其中，该影像感测器21为例如CCD装置，可用以感测外界的影像，该闪光灯模块23则包括一闪光灯管231、一光侦测器232以及一比较器233，该闪光灯管231用以提供取相时的光源，该光侦测器232于该闪光灯管231发光时侦测光亮度并将的转换为第一电压信号V，该比较器233比较该第一电压信号V与一参考电压信号Vx，以当该第一电压信号V大于该参考电压信号Vx时，停止该闪光灯管231的发光，因此，该参考电压信号Vx可代表以闪光灯发光来拍照时的光亮度。
该影像处理电路22用以提供影像撷取的参数设定，及对影像感测器21所撷取的外界影像进行处理，其包括有一自动曝光控制电路221及一自动白平衡电路222，当中，该自动曝光控制电路221可依据该影像感测器21所感测的影像亮度而设定一曝光时间，该自动白平衡电路222是用以对所拍摄的影像进行白平衡设定调整。
为准确调整白平衡的相关设定，并请参照图3所示本发明的方法的流程，首先，在闪光灯发光之前，数字相机会推测外界的色温结构，此时，其自动曝光装置21也同时决定了曝光时间，而闪光灯模块23中的光侦测器232便依此一曝光时间来侦测光亮度(步骤S301)，其所产生的光电流会建立一第二电压信号Va(步骤S302)，此第二电压信号Va可代表不使用闪光灯拍照时的光亮度。
于步骤S303中，是以该比例产生器24将该第二电压信号Va与该参考电压信号Vx相比较，以求得比例值Vx/Va，据此，该影像处理电路22中的自动白平衡电路222便依此比例值调整白平衡设定(步骤S304)，然后，闪光灯发光并到达预设位准(步骤S305)，再拍摄影像并将所拍摄的影像依新的白平衡设定调整(步骤S306)
由以上的说明可知，本发明是由Vx/Va来调整白平衡的设定，而由于Va代表不使用闪光灯拍照时的光亮度，Vx则代表以闪光灯发光来拍照时的光亮度，于决定此一比值之后，闪光灯的色温结构与当时外界的色温结构又是已知，故可推测该混合光源(闪光灯与外界光源)的色温结构，因此可以进行准确的白平衡设定。相对于先前技术，本发明只需拍摄一张，且只需闪光一次；而且，在本发明中，该电压比值是为一已知值，且必然是闪光与其他光源的总和影响；但，先前技术所据以判断闪光与其他光源的比例的影像亮度等资讯是为一量测值，需要重覆拍摄、运算、统计等动作，故可知相对于先前技术需拍摄三张且要闪光二次，本发明在效率及性能等方面都极其优越。
应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (4)

1.一种数字相机的自动闪光灯白平衡装置，其特征在于，主要包括：
一影像感测器，用以感测外界的影像；
一影像处理电路，具有一自动曝光控制电路，其可依据该影像感测器所感测的影像亮度而设定一曝光时间；以及
一闪光灯模块，包括一闪光灯管、一光侦测器以及一比较器，该闪光灯管用以提供取相时的光源，该光侦测器于该闪光灯管发光时侦测光亮度并将的转换为一第一电压信号，该比较器比较该第一电信号与一参考电压信号，以当该第一电压信号大于该参考电压信号时，停止该闪光灯管的发光，
其中，该光侦测器并于该闪光灯管发光前，以该自动曝光控制电路所设定的曝光时间来侦测光亮度，而建立一第二电压信号，据以依据该参考电压信号与第二电压信号的比值而调整白平衡设定。
2.如权利要求1所述的数字相机的自动闪光灯白平衡装置，其特征在于，其还包含一比例产生器以将该第二电压信号与该参考电压信号相比较，而产生该参考电压信号与第二电压信号的比值。
3.一种数字相机的自动闪光灯白平衡方法，其特征在于，该数字相机具有一用以感测外界的影像影像感测器及一闪光灯模块，该闪光灯模块在发出闪光且于代表所侦测的光亮度的第一电压信号大于一参考电压信号时，停止发光，该方法主要包括下述的步骤：
(A)依该影像感测器所感测的影像亮度而设定一曝光时间；
(B)以该闪光灯模块依该曝光时间来侦测光亮度，而建立一第二电压信号；以及
(C)依据该参考电压信号与第二电压信号的比值而进行白平衡设定调整。
4.如权利要求3所述的数字相机的自动闪光灯白平衡方法，其特征在于，更包含一步骤(D)以在闪光灯模块发光而拍照后，将所摄得的影像依步骤(C)的白平衡设定而调整。
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