TW201631952A - 影像擷取裝置的日夜模式切換方法 - Google Patents

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一種影像擷取裝置的日夜模式切換方法，該影像擷取裝置的當前運行模式為日間模式及夜間模式二者其中之一，該方法包含：(a)擷取多張連續的相關於當前運行模式的影像；(b)計算每一影像的全域亮度平均值，也就是所有畫素的亮度值的平均值；(c)對於每一影像，依據畫素亮度值的累積分佈函數決定出多個函數值區間，並計算出每一函數值區間的區間亮度平均值；(d)根據該等影像的全域亮度平均值及該等區間亮度平均值將當前運行模式在日間模式與夜間模式之間進行切換。本發明不需配置用於偵測當前環境亮度的感光模組，能有效降低硬體成本。

Description

影像擷取裝置的日夜模式切換方法
本發明是有關於一種影像擷取裝置的運行模式切換方法，特別是指一種在日間模式與夜間模式之間切換的方法。
隨著多媒體與網路技術的快速發展，影像擷取裝置已經廣泛地應用於生活當中。例如，因應近年來安全監控需求的提升，網路攝影機已經廣泛地應用於道路監視、老人照護、門禁與保全等等。
在現有的網路攝影機中，一般都會配置感光模組來偵測當前環境的亮度，並將環境的亮度與系統預設值比對，然後根據比對結果決定是否由日間的彩色影像模式切換到夜間的灰階影像模式。然而，現有的網路攝影機需要配置偵測當前環境亮度的感光模組，所以，需要較高的硬體成本。
因此，本發明之目的，即在提供一種影像擷取裝置的日夜模式切換方法。
於是本發明影像擷取裝置的日夜模式切換方法由一影像擷取裝置執行，該影像擷取裝置的一當前運行模 式為一日間模式及一夜間模式二者其中之一。該影像擷取裝置的日夜模式切換方法包含以下四步驟：
在步驟(a)，該影像擷取裝置擷取多張連續的相關於該當前運行模式的影像，其中，每一影像包含多個畫素，且每一畫素具有一亮度值。
在步驟(b)，該影像擷取裝置計算每一影像的一全域亮度平均值，其中，該全域亮度平均值為該影像的所有畫素的亮度值的平均值。
在步驟(c)，對於每一影像，該影像擷取裝置依據該影像的所有畫素的亮度值的一累積分佈函數的一值域決定出多個包含於該值域且相異的函數值區間，並計算出每一函數值區間的一區間亮度平均值，其中，該區間亮度平均值為該函數值區間對應的所有亮度值的平均值。
在步驟(d)，該影像擷取裝置根據該等影像的該全域亮度平均值及該等區間亮度平均值將該當前運行模式在該日間模式與該夜間模式之間進行切換。
本發明之功效在於：藉由計算出連續影像的全域亮度平均值及該等區間亮度平均值，該影像擷取裝置能據以將該當前運行模式在該日間模式與該夜間模式之間進行切換。
10~19‧‧‧步驟
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一流程圖，說明本發明影像擷取裝置的日夜模 式切換方法的步驟流程；及圖2是一示意圖，例示一影像畫素亮度值的累積分佈函數及相關於該累積分佈函數的多個函數值區間。
參閱圖1，本發明影像擷取裝置的日夜模式切換方法由一例如為網路攝影機的影像擷取裝置執行。該影像擷取裝置的一當前運行模式為一日間模式及一夜間模式二者其中之一。以下詳述該方法的步驟流程。
首先，在步驟10，該影像擷取裝置擷取一影像，其中，該影像包含多個畫素，且每一畫素具有一亮度值(Luminance Value)。
接著，在步驟11，該影像擷取裝置計算該影像的一全域亮度平均值，其中，該全域亮度平均值為該影像的所有畫素的亮度值的平均值。
接著，在步驟12，該影像擷取裝置判斷是否該當前運行模式為該日間模式，當判斷結果為肯定時進行步驟13；否則，該影像擷取裝置判斷該當前運行模式為該夜間模式，並進行步驟15。
在步驟13，該影像擷取裝置判斷是否已有連續WC張影像滿足該影像的全域亮度平均值小於一預定的亮度平均門檻值，其中，WC為整數且不小於1。當判斷結果為肯定時，該影像擷取裝置進行步驟14，也就是將該當前運行模式由該日間模式切換為該夜間模式；否則，返回進行步驟10以擷取下一影像。
在步驟15，參閱圖2，該影像擷取裝置依據該影像的所有畫素的亮度值的一累積分佈函數(Cumulative Distribution Function)的一值域決定出包含於該值域且相異的一第一函數值區間、一第二函數值區間、一第三函數值區間，及一第四函數值區間，並計算出每一函數值區間的一區間亮度平均值。其中，該值域為[0,1]；該區間亮度平均值為該函數值區間對應的所有亮度值的平均值；該第一函數值區間的上界與下界分別為1-T1與0，該第二函數值區間的上界與下界分別為T2與0，該第三函數值區間的上界與下界分別為1與T1，該第四函數值區間的上界與下界分別為1與1-T2，其中，較佳地，T1在0.05到0.35的範圍內，且T2在0.4到0.6的範圍內。
舉例來說，如圖2所示，該第四函數值區間為[0.5,1]，且累積分佈函數值分別為0.5與1時所對應的亮度值分別為M與N，其中M<N，所以，該第四函數值區間的區間亮度平均值為該等畫素的亮度值中在M到N的範圍內的所有亮度值的平均值；例如，若該影像有100個畫素的亮度值在M到N的範圍內，則該第四函數值區間的區間亮度平均值為該100個畫素的亮度值的平均值。
接著，在步驟16，令該第一函數值區間的區間亮度平均值為YD1，該第二函數值區間的區間亮度平均值為YD2，該第三函數值區間的區間亮度平均值為YB1，且該第四函數值區間的區間亮度平均值為YB2，該影像擷取裝置計算該影像的一第一亮度差值S1、一第二亮度差值S2，及一 第三亮度差值S3，其中，S1=|YD1-YB1|，S2=|YD2-YB2|，且S3=|S1-S2|。
接著，在步驟17，該影像擷取裝置根據該第三亮度差值計算出一對應該影像的個別門檻值。其中，較佳的實施方式為：預先準備多個在環境照度為8~10勒克斯(Lux)的不同場景下所擷取的具有不同第三亮度差值的參考影像，且其中該等第三亮度差值包含了該第三亮度差值的所有可能的值；例如，若以八個位元(bit)表示一畫素的亮度值，則該第三亮度差值的所有可能的值為0至255。而該個別門檻值被設定為與該影像有相同的第三亮度差值的參考影像的全域亮度平均值。
接著，在步驟18，該影像擷取裝置判斷是否該等影像中已有連續WC張影像滿足「該影像的全域亮度平均值不小於該影像對應的個別門檻值」及「該影像的第三亮度差值小於一預定的亮度差異門檻值」二者其中之一。當判斷結果為肯定時，該影像擷取裝置進行步驟19，也就是將該當前運行模式由該夜間模式切換為該日間模式；否則，返回進行步驟10以擷取下一影像。
綜上所述，本發明影像擷取裝置的日夜模式切換方法，藉由計算出連續影像的該全域亮度平均值，及根據每一影像的畫素亮度值的累積分佈函數計算出該第三亮度差值，該影像擷取裝置能據以判斷是否應將當前運行模式由日間模式切換至夜間模式，或由夜間模式切換至日間模式；且該方法不需配置用於偵測當前環境亮度的感光模 組，所以能有效降低硬體成本，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10~19‧‧‧步驟

Claims (5)

  1. 一種影像擷取裝置的日夜模式切換方法，由一影像擷取裝置執行，該影像擷取裝置的一當前運行模式為一日間模式及一夜間模式二者其中之一，該影像擷取裝置的日夜模式切換方法包含以下步驟：(a)該影像擷取裝置擷取多張連續的相關於該當前運行模式的影像，其中，每一影像包含多個畫素，且每一畫素具有一亮度值；(b)該影像擷取裝置計算每一影像的一全域亮度平均值，其中，該全域亮度平均值為該影像的所有畫素的亮度值的平均值；(c)對於每一影像，該影像擷取裝置依據該影像的所有畫素的亮度值的一累積分佈函數的一值域決定出多個包含於該值域且相異的函數值區間，並計算出每一函數值區間的一區間亮度平均值，其中，該區間亮度平均值為該函數值區間對應的所有亮度值的平均值；及(d)該影像擷取裝置根據該等影像的該全域亮度平均值及該等區間亮度平均值將該當前運行模式在該日間模式與該夜間模式之間進行切換。
  2. 如請求項1所述的影像擷取裝置的日夜模式切換方法，其中，在步驟(c)，該影像擷取裝置決定出一第一函數值區間、一第二函數值區間、一第三函數值區間，及一第四函數值區間，且步驟(d)包含以下子步驟：(d-1)對於每一影像，該影像擷取裝置計算該影像的 一第一亮度差值、一第二亮度差值，及一第三亮度差值，並根據該第三亮度差值計算出一對應該影像的個別門檻值，其中，該第一亮度差值為該第一函數值區間的區間亮度平均值與該第三函數值區間的區間亮度平均值的差值的絕對值，該第二亮度差值為該第二函數值區間的區間亮度平均值與該第四函數值區間的區間亮度平均值的差值的絕對值，且該第三亮度差值為該第一亮度差值與該第二亮度差值的差值的絕對值；及(d-2)當該影像擷取裝置判斷該當前運行模式為該夜間模式，且該等影像中有連續WC張影像滿足該影像的全域亮度平均值不小於該影像對應的個別門檻值及該影像的第三亮度差值小於一預定的亮度差異門檻值二者其中之一時，該影像擷取裝置將該當前運行模式切換為該日間模式，其中，WC為整數且不小於1。
  3. 如請求項2所述的影像擷取裝置的日夜模式切換方法，其中，在步驟(c)，該值域為0到1的範圍，該第一函數值區間的上界與下界分別為1-T1與0，該第二函數值區間的上界與下界分別為T2與0，該第三函數值區間的上界與下界分別為1與T1，且該第四函數值區間的上界與下界分別為1與1-T2，其中，T1在0.05到0.35的範圍內，且T2在0.4到0.6的範圍內。
  4. 如請求項3所述的影像擷取裝置的日夜模式切換方法，其中，在步驟(d-1)，該個別門檻值為與該影像有相同的第三亮度差值的一預備的參考影像的全域亮度平均值。
  5. 如請求項1所述的影像擷取裝置的日夜模式切換方法，其中，在步驟(d)，當該影像擷取裝置判斷該當前運行模式為該日間模式且該等影像中有連續WC張影像滿足該影像的全域亮度平均值小於一預定的亮度平均門檻值時，該影像擷取裝置將該當前運行模式切換為該夜間模式，其中，WC為整數且不小於1。
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