TWI394444B - Digital image special effects processing method - Google Patents

Description

數位影像特效處理方法

本發明係關於一種影像處理方法，特別是一種數位影像特效處理方法。

在多媒體環境中，影像已成為資訊表達相當重要的工具，然而影像的處理(特別是在取像的部份)卻一直是屬於高度專業化的市場，一般人很難有機會使用，這主要是因為取像設備都是相當昂貴的系統，並非一般大眾所能負擔得起。直到最近幾年，由於電子、光學技術的進步，數位取像設備(如影像掃描器、數位相機等)走入低價位的個人化市場，才逐漸受到消費者與業者的注意。

數位相機係結合光學、精密機械及電子科技的新興產品，它藉由電荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)將相機鏡頭所取得的影像轉換成數位影像訊號，透過電子線路的處理將數位影像訊號儲存在儲存媒體中，如磁碟片、光碟片或是IC記憶卡。另一方面，影像也可立即在各種顯示器上顯現(如電視或監視器)，以做各種影像的編輯、修改等再利用功能，相當方便且省時省錢。

然而隨著多媒體時代的來臨，使用者往往期望數位相機能提供更多種嶄新不同的特別功能，以帶給使用者不同驚喜與感受，其中數位相機的影像處理功能也是使用者購買產品時的考量因素之一。

在目前的數位影像特效處理中，常見以放射狀模糊化處理影像，造成取景驟近或驟遠之速度感，而傳統相機則需以使用者手動設定方能達成此效果，如此將造成拍攝者使用上的不方便，或者利用個人電腦設備配合影像處理軟體再處理，然而對於不熟悉影像處理軟體的拍攝者而言，無疑也是一種負擔。

鑒於以上的問題，本發明提供一種數位影像特效處理方法，係可根據外在環境亮度值自動調整影像擷取裝置的曝光時間，並於曝光程序中改變變焦鏡頭之放大率(Zoom)，即可因物距和景深之原理，而使當前所拍攝的影像資料產生放射狀的特殊效果，藉以增加目前影像處理的功能，進而提升產品的競爭優勢。

因此，本發明之數位影像特效處理方法，係應用於一影像擷取裝置上，而數位影像特效處理方法包含有下列步驟：首先，取得外在環境亮度值，以判斷影像擷取裝置的曝光門檻值與外在環境亮度值的關係；當曝光門檻值低於外在環境亮度值時，調整影像擷取裝置的光圈值，以改變影像擷取裝置的曝光時間，其中曝光時間大於或等於總合變焦時間；及於確認曝光門檻值等於或高於外在環境亮度值時，執行一自動變焦程序，以處理影像擷取裝置當前拍攝的影像資料。

藉由這種數位影像特效處理方法，係可根據外在環境亮度值自動調整影像擷取裝置的曝光時間，並確保曝光時間大於或等於總合變焦時間，接著，於拍攝過程中，同時移動變焦鏡頭，變化可視範圍及利用景深的關係，使焦點以外之影像產生放射狀模糊的影像，不需利用其他濾鏡，或利用電腦設備進行複雜費時的運算，藉以增加目前影像處理的功能，進而提升產品的競爭優勢。

根據本發明所揭露之數位影像特效處理方法，可應用於包括但不侷限於數位相機、網路攝影機、…等影像輸入設備上，並可內建於筆記型電腦、PDA、數位相框、手機…等具有視窗介面之電子裝置中，以提供使用者操作相關的功能。然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用以限制本發明。

請參照「第1圖」，係為本發明之第一實施例之步驟流程圖。如「第1圖」所示本發明之數位影像特效處理方法係應用於一影像擷取裝置(例如，數位相機)上，而數位影像特效處理方法包含有下列步驟：首先，於影像擷取裝置的螢幕中顯示一訊息，以提醒拍攝者將影像擷取裝置安置於穩定的物體上，如攝影腳架上(步驟100)，由於本發明之影像特效處理方法係於拍攝過程中，同時移動變焦鏡頭，故為了獲得較佳的影像拍攝效果，建議拍攝者可將影像擷取裝置安置於穩定的物體上。另外，步驟100亦可視設計需求刪除或省略。

接著，取得外在環境亮度值，以判斷影像擷取裝置的曝光門檻值與外在環境亮度值的關係(步驟110)，其中可利用影像擷取裝置中的光學鏡頭模組、光電感測模組(如CCD；Charge-Coupled Device或CMOS；Complementary Metal-Oxide Semiconductor)與數位成像邏輯電路模組(ASIC；Application Specific Integrated Circuit)來取得外在環境亮度值。曝光門檻值可預先儲存於影像擷取裝置的記憶體中，另外，曝光門檻值亦可由拍攝者自行設定、調整與儲存。

當曝光門檻值低於外在環境亮度值時，調整影像擷取裝置的光圈值，以改變影像擷取裝置的曝光時間，其中曝光時間大於或等於總合變焦時間(步驟120)，由於調整影像擷取裝置的光圈值可影響影像擷取裝置的曝光時間，一般來說，當光圈值變小時，則會延長影像擷取裝置的曝光時間，相反的，當光圈值變大時，則會縮短影像擷取裝置的曝光時間。

總合變焦時間的定義為變焦時間與變焦段數值的乘積，舉例來說，若變焦時間0.3毫秒，變焦段數值為6段，則總合變焦時間為1.8毫秒，因此，當影像擷取裝置的曝光時間大於或等於1.8毫秒時，即可獲得較佳的影像特效的效果。

於步驟120之後，或者確認曝光門檻值等於或高於外在環境亮度值時，執行一自動變焦程序，以處理影像擷取裝置當前拍攝的影像資料(步驟130)。其中自動變焦程序包含有根據一效果等級值，調整影像擷取裝置的變焦段數值，以及於曝光時間內依據調整後的變焦段數值移動影像擷取裝置的變焦鏡頭。效果等級值可由拍攝者自行設定、調整或儲存於影像擷取裝置的記憶體中。

舉例來說，影像擷取裝置的效果等級值包含有第一級(例如，弱效果)、第二級(例如，中效果)與第三級(例如，強效果)，影像擷取裝置的變焦段數值為6段，而第一級對應為2段變焦，第二級對應為4段變焦，第三級對應為6段變焦，依此類推。

因此，若拍攝者選擇效果等級值為第一級時，則在曝光時間內，影像擷取裝置會進行2段變焦的動作，以使當前拍攝的影像資料呈現普通放射狀的影像效果。若拍攝者選擇效果等級值為第二級時，則在曝光時間內，影像擷取裝置會進行4段變焦的動作，以使當前拍攝的影像資料呈現明顯放射狀的影像效果。若拍攝者選擇效果等級值為第三級時，則在曝光時間內，影像擷取裝置會進行6段變焦的動作，以使當前拍攝的影像資料呈現非常明顯放射狀的影像效果。

請參照「第2圖」，係為本發明之第二實施例之步驟流程圖。如「第2圖」所示本發明之數位影像特效處理方法係應用於一影像擷取裝置上，而數位影像特效處理方法包含有下列步驟：首先，於影像擷取裝置的螢幕中顯示一訊息，以提醒拍攝者將影像擷取裝置安置於穩定的物體上，如攝影腳架上(步驟200)，由於本發明之影像特效處理方法係於拍攝過程中，同時移動變焦鏡頭，故為了獲得較佳的影像拍攝效果，建議拍攝者可將影像擷取裝置安置於穩定的物體上。另外，步驟200亦可視設計需求刪除或省略。

接著，取得外在環境亮度值，以判斷影像擷取裝置的曝光門檻值與外在環境亮度值的關係(步驟210)，其中可利用影像擷取裝置中的光學鏡頭模組、光電感測模組(如CCD或CMOS)與數位成像邏輯電路模組(ASIC)來取得外在環境亮度值。曝光門檻值可預先儲存於影像擷取裝置的記憶體中，另外，曝光門檻值亦可由拍攝者自行設定、調整與儲存。

當曝光門檻值低於外在環境亮度值時，調整影像擷取裝置的光圈值與感光度(ISO)，以改變影像擷取裝置的曝光時間，其中曝光時間大於或等於總合變焦時間(步驟220)，由於調整影像擷取裝置的光圈值與感光度可影響影像擷取裝置的曝光時間，一般來說，當光圈值與感光度變小時，則會延長影像擷取裝置的曝光時間，相反的，當光圈值與感光度變大時，則會縮短影像擷取裝置的曝光時間。

總合變焦時間的定義為變焦時間與變焦段數值的乘積，舉例來說，若變焦時間0.3毫秒，變焦段數值為6段，則總合變焦時間為1.8毫秒，因此，當影像擷取裝置的曝光時間大於或等於1.8毫秒時，即可獲得較佳的影像特效的效果。

於步驟220之後，或者確認曝光門檻值等於或高於外在環境亮度值時，執行一自動變焦程序，以處理影像擷取裝置當前拍攝的影像資料(步驟230)。其中自動變焦程序包含有根據一效果等級值，調整影像擷取裝置的變焦段數值，以及於曝光時間內依據調整後的變焦段數值移動影像擷取裝置的變焦鏡頭。效果等級值可由拍攝者自行設定、調整或儲存於影像擷取裝置的記憶體中。

另外，可透過軟體或韌體程式內建於影像擷取裝置的記憶體中，再由影像擷取裝置的執行內建的軟體或韌體程式來實現根據本發明的數位影像特效處理方法。其中，影像擷取裝置除了螢幕外，還可設置有攝像模組(例如，光學鏡頭模組與光電感測模組)、記憶體和處理器。於此，攝像模組可用以進行外在環境亮度值的感測作業與自動變焦程序。記憶體可設置有一個或多個。記憶體可用以儲存拍攝得的影像資料和各種預先設定好的數值(例如：上述的曝光門檻值等)、處理器進行各種運算處理所需的執行程序，以及處理器於運算處理過程中需要暫存的影像和數值等資料。處理器亦可設置有一個或多個。處理器可依據記憶體所儲存的執行程序進行影像偵測、影像擷取或顯示等運作的執行處理。

綜合以上所述，本發明之數位影像特效處理方法，係可根據外在環境亮度值自動調整影像擷取裝置的曝光時間，並確保曝光時間大於或等於總合變焦時間，接著，於拍攝過程中，同時移動變焦鏡頭，變化可視範圍及利用景深的關係，使焦點以外之影像產生放射狀模糊的影像，不需作繁雜的手動設定，或利用電腦設備進行複雜費時的運算，藉以增加目前影像處理的功能，進而提升產品的競爭優勢。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

第1圖係為本發明第一實施例之步驟流程圖。

第2圖係為本發明第二實施例之步驟流程圖。

Claims (4)

1. 一種數位影像特效處理方法，係應用於一影像擷取裝置上，該影像特效處理方法包含有下列步驟：取得一外在環境亮度值，以判斷該影像擷取裝置的一曝光門檻值與該外在環境亮度值的關係；當該曝光門檻值低於該外在環境亮度值時，調整該影像擷取裝置的光圈值，以改變該影像擷取裝置的一曝光時間，其中該曝光時間大於或等於一總合變焦時間，其中該總合變焦時間為一變焦時間與一變焦段數值的乘積；及於確認該曝光門檻值等於或高於該外在環境亮度值時，執行一自動變焦程序，以處理該影像擷取裝置當前拍攝的影像資料。
2. 如請求項1所述之數位影像特效處理方法，其中於取得一外在環境亮度值，以判斷該影像擷取裝置的曝光門檻值與該外在環境亮度值的關係的步驟前，還包含有於該影像擷取裝置上顯示一訊息，以提醒拍攝者將該影像擷取裝置安置於一穩定物體上的步驟。
3. 如請求項1所述之數位影像特效處理方法，其中該自動變焦程序包含有：根據一效果等級值，調整該影像擷取裝置的該變焦段數值；及於該曝光時間內依據調整後的該變焦段數值移動該影像 擷取裝置的變焦鏡頭。
4. 如請求項1所述之數位影像特效處理方法，其中於當該曝光門檻值低於該外在環境亮度值時，調整該影像擷取裝置的光圈值，以改變該影像擷取裝置的曝光時間的步驟中，還包含有調整該影像擷取裝置的感光度的步驟。