TWI419063B - 照相式行動通訊裝置及其閃光燈控制方法 - Google Patents

Description

照相式行動通訊裝置及其閃光燈控制方法

本發明係有關於一種行動通訊裝置，且特別是有關於一種包含逆光判斷機制的照相式行動通訊裝置。

隨著科技的發展，使得手機與數位相機能夠緊密結合在一起。雖然手機內建的相機畫素與拍攝影像效果目前還無法達到一般數位相機的水準，不過照相手機的確帶給使用者一種「隨手就拍」的便利性。

目前已經有越來越多使用者逐漸加入行動攝影的行列，以行動攝影的動機來分析，使用者可以輕易地利用照相手機隨手拍攝，不僅可保存生活中的每一刻美好回憶，在工作或生活娛樂上，也可以詳細紀錄每一個細節，這些與生活息息相關的因素使得照相手機快速發展。

一般來說，由於照相手機的畫素發展受限，因此，照相手機功能的發展趨勢改為以搭配性功能為主，例如自動便交、自動對焦、防手震以及防紅眼……等功能。

然而，當照相手機處於逆光的情況下，由於背景光線太強，畫面中的人物往往會過暗而無法得到令人滿意的照相品質。目前照相手機中並未搭配得以克服逆光所造成問題的功能。是故，對照相手機而言，仍有進一步改善的空間。

本發明內容之一目的是在提供一種照相式行動通訊裝置，藉以改善照相式行動通訊裝置處於逆光的情況下，會造成被攝物相對於背景顯得較暗的問題。

為達上述目的，本發明內容之一技術樣態係關於一種照相式行動通訊裝置，其包含光感測器、照相模組、閃光燈以及微處理器。光感測器用以感測外部光源的亮度值。照相模組用以擷取影像。閃光燈用以產生閃光。

此外，微處理器電性耦接於光感測器、照相模組以及閃光燈。微處理器包含比較判斷模組、臉部辨識模組以及閃光燈控制模組。比較判斷模組用以比較亮度值與亮度臨界值。臉部辨識模組用以辨識影像中是否存有臉部特徵。當比較判斷模組判斷亮度值大於亮度臨界值且臉部辨識模組由影像中辨識出臉部特徵時，閃光燈控制模組控制閃光燈開啟。

根據本發明一實施例，照相式行動通訊裝置更包含衛星定位模組。衛星定位模組用以取得照相式行動通訊裝置所在位置之經緯度資料。微處理器更包含太陽方位計算模組，太陽方位計算模組用以根據經緯度資料與現在時間來計算照相式行動通訊裝置所在位置之太陽方位。

根據本發明另一實施例，照相式行動通訊裝置更包含電子羅盤模組。電子羅盤模組用以取得照相式行動通訊裝置之拍攝方位。微處理器更包含逆光程度計算模組，逆光程度計算模組用以根據太陽方位與拍攝方位來計算照相模組的逆光程度。

根據本發明再一實施例，照相式行動通訊裝置更包含角度調整裝置。角度調整裝置耦接於閃光燈並用以調整閃光燈的投射角度。微處理器更包含角度控制模組。角度控制模組用以根據逆光程度來控制角度調整裝置。

根據本發明又一實施例，照相式行動通訊裝置更包含閃光燈透鏡以及角度調整裝置。閃光燈透鏡配置於閃光燈的發光路徑上並用以聚集閃光。角度調整裝置耦接於閃光燈透鏡並用以調整閃光燈透鏡的角度。微處理器更包含角度控制模組。角度控制模組用以根據逆光程度來控制角度調整裝置。

本發明內容之一技術樣態係關於一種閃光燈控制方法，應用於照相式行動通訊裝置，其中照相式行動通訊裝置包含閃光燈。閃光燈控制方法包含以下步驟：感測外部光源的亮度值；判斷亮度值是否大於亮度臨界值；擷取影像並辨識影像中是否包含臉部特徵；以及當判斷出亮度值大於亮度臨界值且辨識出影像中包含臉部特徵時，開啟照相式行動通訊裝置的閃光燈。

根據本發明一實施例，閃光燈控制方法更包含以下步驟：取得照相式行動通訊裝置所在位置的經緯度資料；根據經緯度資料與現在時間來計算照相式行動通訊裝置所在位置的太陽方位；以及根據太陽方位來計算照相式行動通訊裝置的逆光程度。

根據本發明另一實施例，閃光燈控制方法更包含以下步驟：取得照相式行動通訊裝置的拍攝方位，並根據太陽方位與拍攝方位來計算照相式行動通訊裝置的逆光程度；判斷逆光程度是否大於逆光程度臨界值；以及當判斷出亮度值大於亮度臨界值、辨識出影像中包含臉部特徵且判斷出逆光程度大於逆光程度臨界值時，開啟照相式行動通訊裝置的閃光燈。

根據本發明再一實施例，閃光燈控制方法更包含以下步驟：根據逆光程度來控制角度調整裝置，以調整閃光燈的投射角度。

根據本發明又一實施例，閃光燈控制方法更包含以下步驟：測量被攝物焦距；以及根據被攝物焦距以調整閃光燈強度與快門大小。

因此，根據本發明之技術內容，本發明實施例藉由提供一種照相式行動通訊裝置，藉以改善照相式行動通訊裝置處於逆光的情況下，會造成被攝物相對於背景顯得較暗的問題。另外，本發明實施例藉由判斷太陽方位來調整閃光燈的投射角度，以改善照相式行動通訊裝置在半逆光的情況下，會造成被攝物之影像亮度不均的問題。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。其中圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。

第1圖係依照本發明一實施例繪示一種照相式行動通訊裝置100之示意圖。照相式行動通訊裝置100包含光感測器110、照相模組120、閃光燈160以及微處理器180。其中，照相式行動通訊裝置100可為照相手機。

此外，微處理器180包含比較判斷模組181、臉部辨識模組182、太陽方位計算模組183、逆光程度計算模組184、角度控制模組185以及閃光燈控制模組186。

如第1圖所示，光感測器110電性耦接於比較判斷模組181，照相模組120電性耦接於臉部辨識模組182，閃光燈160電性耦接於閃光燈控制模組186。

於操作上，光感測器110用以感測外部光源的亮度值，例如在陽光普照的情況下，光感測器110所感測到的亮度值會比較高。

其次，比較判斷模組181比較前述亮度值與亮度臨界值。通常，一般照相手機僅會設置一個臨界值，臨界值是用來判斷外部光源是否充足，若外部光源的亮度值低於臨界值時，代表外部光源亮度不足，需要開啟照相手機的閃光功能。反之，超過臨界值時，則關閉照相手機的閃光功能。

然而，本發明實施例另外增設不同於臨界值的亮度臨界值(亮度臨界值會大於臨界值)，當外部光源的亮度值超過亮度臨界值時，代表外部光源亮度十分充足，有造成逆光的可能性。

此外，照相模組120用以擷取影像，例如照相式行動通訊裝置100螢幕上的預覽畫面即是由照相模組120擷取影像後，經由照相式行動通訊裝置100處理而呈現在螢幕上。

然後，臉部辨識模組182辨識影像中是否有臉部特徵，也可以說是辨識預覽畫面中是否有臉部特徵，藉以判斷照相模組120所攝是否為人物。

再者，當比較判斷模組181判斷亮度值大於亮度臨界值且臉部辨識模組182由影像中辨識出臉部特徵時，亦即照相式行動通訊裝置100處於外部光源亮度十分充足的情況下並且當前所拍攝的被攝物為人物而非風景，此時，照相式行動通訊裝置100處於逆光的可能性極高，閃光燈控制模組181會控制閃光燈160開啟，於使用者按下快門時由閃光燈160產生閃光。如此一來，即可改善照相式行動通訊裝置100處於逆光的情況下，會造成被攝物相對於背景顯得較暗的問題。

在任選的一實施例中，太陽方位計算模組183可根據現在時間來判斷太陽方位，例如現在時間是上午10點的話，太陽的方位在東方偏南仰角70度。

然而，照相式行動通訊裝置100更包含衛星定位模組130的話，可透過衛星定位模組130取得照相式行動通訊裝置100所在位置之經緯度資料，隨後太陽方位計算模組183可根據經緯度資料與現在時間來計算出更精確的照相式行動通訊裝置100所在位置之太陽方位。從而，若照相式行動通訊裝置100配置有衛星定位模組130，太陽方位計算模組183即可計算出更精確的太陽方位。

在另一實施例中，照相式行動通訊裝置100更包含電子羅盤模組140，電子羅盤模組140可取得照相式行動通訊裝置100之拍攝方位，逆光程度計算模組184根據太陽方位與拍攝方位來計算照相模組120的逆光程度。為介紹逆光程度請先參照如下所揭之第2A、2B以及2C圖中的敘述。

第2A、2B以及2C圖係依照本發明另一實施例繪示一種照相式行動通訊裝置100(照相手機)、太陽與被攝物之關係示意圖。如第2A圖所示，太陽之方位與照相手機之拍攝方位大致相反，如此便不會產生逆光的問題。在本實施例中，太陽方位與照相手機之拍攝方位間相差0度，此時逆光程度定義為0度。

請參照第2B圖，太陽的方位與照相手機之拍攝方位大致相同，從而產生逆光的問題，此時太陽方位與照相手機之拍攝方位間相差180度，定義逆光程度為180度。另外，請參照第2C圖，圖中的狀況為半逆光，此時太陽方位與照相手機之拍攝方位間相差90度，若以太陽方位為標準方位並定義順時鐘方向為正，則逆光程度為90度。然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可依實際需求來定義逆光程度。

請參照第1圖，比較判斷模組181更用以比較逆光程度與逆光程度臨界值，於此，逆光程度臨界值可由廠商設定或由使用者自行設定。

然後，閃光燈控制模組186在比較判斷模組181判斷亮度值大於亮度臨界值、臉部辨識模組182由影像中辨識出臉部特徵以及逆光程度大於逆光程度臨界值時，控制閃光燈開啟。如此一來，即可由廠商或使用者依據需求來設定逆光程度臨界值，以使得照相式行動通訊裝置100拍攝出符合需求的影像。

在其他實施例中，照相式行動通訊裝置100更包含角度調整裝置150，角度調整裝置150耦接於閃光燈160並用以調整閃光燈160的投射角度。角度調整裝置150的作用是在如第2C圖的狀況下，也就是半逆光的狀況下，照相式行動通訊裝置100所拍攝出來的影像會有左右亮度不均的問題，因此，需要角度調整裝置150來調整閃光燈160的投射角度。

此外，角度調整裝置150是由角度控制模組185根據逆光程度來控制。舉例而言，如第2C圖所示，此時的逆光程度為90度，代表了太陽在使用者的左手邊，從而角度控制模組185會根據逆光程度(90度)來控制角度調整裝置150，藉使閃光燈160朝被攝物的右邊來補光。如此一來，應用角度調整裝置150與閃光燈160的搭配，即可改善在半逆光情況下，被攝物之影像左右亮度不均的問題。

在任選的一實施例中，照相式行動通訊裝置100更包含角度調整裝置150與閃光燈透鏡170。閃光燈透鏡170配置於閃光燈160的發光路徑上，用以聚集閃光。角度調整裝置150耦接於閃光燈透鏡170並用以調整閃光燈透鏡170的角度。角度調整裝置150的作用已揭露如前，在此不作贅述。

另外，角度控制模組185根據逆光程度來控制角度調整裝置150，藉使閃光燈透鏡170的角度相應改變，以調整閃光燈透鏡170的聚光方向。舉例而言，如第2C圖所示，此時的逆光程度為90度，代表了太陽在使用者的左手邊，從而角度控制模組185會根據逆光程度(90度)來控制角度調整裝置150，藉使閃光燈透鏡170朝被攝物的右邊聚光。如此一來，應用閃光燈透鏡170並配合角度調整裝置150的作動，即可改善在半逆光情況下，被攝物之影像左右亮度不均的問題。

第3圖係依照本發明再一實施例繪示一種閃光燈控制方法流程圖。請同時參照第1圖以及第3圖，首先，感測外部光源的亮度值(步驟310)，在此步驟中可利用光感測器110來感測外部光源的亮度值。其次，判斷亮度值是否大於亮度臨界值(步驟320)，在此步驟中可利用比較判斷模組181來判斷亮度值是否大於亮度臨界值。

接著，擷取影像並辨識影像中是否包含臉部特徵(步驟330)。在步驟330中，可利用照相模組120來擷取影像，再由臉部辨識模組182來辨識影像中是否包含臉部特徵。

隨後，當判斷亮度值大於亮度臨界值且辨識出影像中包含臉部特徵時，開啟照相式行動通訊裝置100的閃光燈160(步驟340)。

在步驟340中，由於亮度值大於亮度臨界值，照相式行動通訊裝置100是處於外部光源亮度十分充足的情況下。此外，由於辨識出影像中包含臉部特徵，可確定當前所拍攝的被攝物為人物而非風景。據此，照相式行動通訊裝置100處於逆光的可能性極高，閃光燈控制模組181會控制閃光燈160開啟，於使用者按下快門時由閃光燈160產生閃光。如此一來，即可改善照相式行動通訊裝置100處於逆光的情況下，會造成被攝物相對於背景顯得較暗的問題。

在開啟閃光燈160的步驟之後，根據逆光程度來控制角度調整裝置150，藉以調整閃光燈160的投射角度(步驟350)。在本步驟中，由於角度調整裝置150耦接於閃光燈160並用以調整閃光燈160的投射角度。因此，角度控制模組185根據逆光程度來控制角度調整裝置150，從而調整閃光燈160的投射角度。

在步驟350中的逆光程度已揭露於第2A、2B以及2C圖中，在此不作贅述。另外，如第2C圖所示，此時的逆光程度為90度，代表了太陽在使用者的左手邊，從而角度控制模組185會根據逆光程度(90度)來控制角度調整裝置150，藉使閃光燈160朝被攝物的右邊來補光。如此一來，應用角度調整裝置150與閃光燈160的搭配，即可改善在半逆光情況下，被攝物之影像左右亮度不均的問題。

在調整閃光燈160的投射角度之後，測量被攝物焦距並根據被攝物焦距以調整閃光燈強度與快門大小(步驟360)。

在本步驟360中，照相模組120可利用其自動對焦功能來測量被攝物焦距，然後，閃光燈控制模組186即可根據被攝物焦距以調整閃光燈強度，於此，微處理器180可更包含快門控制模組，由快門控制模組根據被攝物焦距以調整快門大小。舉例而言，當被攝物距離照相式行動通訊裝置100越遠(焦距越長)時，閃光燈強度相應地調升，如此一來，即可由閃光燈160提供被攝物適當的補光，使得被攝物之影像的亮度更均勻。

第4圖係依照本發明又一實施例繪示一種閃光燈控制方法流程圖。請同時參照第1圖以及第4圖，首先，感測外部光源的亮度值(步驟410)，在此步驟中可利用光感測器110來感測外部光源的亮度值。其次，判斷亮度值是否大於亮度臨界值(步驟420)，在此步驟中可利用比較判斷模組181來判斷亮度值是否大於亮度臨界值。

接著，擷取影像並辨識影像中是否包含臉部特徵(步驟430)。在步驟430中，可利用照相模組120來擷取影像，再由臉部辨識模組182來辨識影像中是否包含臉部特徵。

隨後，取得照相式行動通訊裝置100所在位置之經緯度資料並根據經緯度資料與現在時間來計算照相式行動通訊裝置100所在位置之太陽方位(步驟440)。

在步驟440中，可利用衛星定位模組130來取得照相式行動通訊裝置100所在位置之經緯度資料，接著，由太陽方位計算模組183根據經緯度資料與現在時間來計算照相式行動通訊裝置100所在位置之太陽方位。相較於太陽方位計算模組183僅根據現在時間來計算太陽方位，照相式行動通訊裝置100若配置有衛星定位模組130來取得經緯度資料的話，太陽方位計算模組183即可計算出更精確的太陽方位。

在計算出太陽方位後，取得照相式行動通訊裝置的拍攝方位並根據太陽方位與拍攝方位來計算照相式行動通訊裝置的逆光程度(步驟450)。在步驟450中，可利用電子羅盤模組140來取得照相式行動通訊裝置100之拍攝方位，接著，由逆光程度計算模組184根據太陽方位與拍攝方位來計算照相式行動通訊裝置120的逆光程度，逆光程度已揭露於第2A、2B以及2C圖中，在此不作贅述。

在計算出逆光程度後，判斷逆光程度是否大於逆光程度臨界值(步驟460)。在此步驟中，比較判斷模組181可用以比較逆光程度與逆光程度臨界值，於此，逆光程度臨界值可由廠商設定或由使用者自行設定。

再者，當判斷出亮度值大於亮度臨界值、辨識出影像中包含臉部特徵且判斷出逆光程度大於逆光程度臨界值時，開啟照相式行動通訊裝置的閃光燈160(步驟470)。

在步驟470中，閃光燈控制模組186在比較判斷模組181判斷出亮度值大於亮度臨界值、臉部辨識模組182由影像中辨識出臉部特徵且判斷出逆光程度大於逆光程度臨界值時，控制閃光燈160開啟。如此一來，即可由廠商或使用者依據需求來設定逆光程度臨界值，以使得照相式行動通訊裝置100拍攝出符合需求的影像。

在開啟閃光燈160後，根據逆光程度來控制角度調整裝置150，藉以調整閃光燈160的投射角度(步驟480)。在本步驟中，由於角度調整裝置150耦接於閃光燈160並用以調整閃光燈160的投射角度。因此，角度控制模組185根據逆光程度來控制角度調整裝置150，從而調整閃光燈160的投射角度。

在步驟480中，如第2C圖所示，此時的逆光程度為90度，代表了太陽在使用者的左手邊，從而角度控制模組185會根據逆光程度(90度)來控制角度調整裝置150，藉使閃光燈160朝被攝物的右邊來補光。如此一來，應用角度調整裝置150與閃光燈160的搭配，即可改善在半逆光情況下，被攝物之影像左右亮度不均的問題。

在調整閃光燈160的投射角度之後，測量被攝物焦距並根據被攝物焦距以調整閃光燈強度與快門大小(步驟490)。

在步驟160中，照相模組120可利用其自動對焦功能來測量被攝物焦距，然後，閃光燈控制模組186即可根據被攝物焦距以調整閃光燈強度，於此，微處理器180可更包含快門控制模組，由快門控制模組根據被攝物焦距以調整快門大小。舉例而言，當被攝物距離照相式行動通訊裝置100越遠(焦距越長)時，閃光燈強度相應地調升，如此一來，即可由閃光燈160提供被攝物適當的補光，使得被攝物之影像的亮度更均勻。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明具有下列優點。本發明實施例藉由提供一種照相式行動通訊裝置，藉以改善照相式行動通訊裝置處於逆光的情況下，會造成被攝物相對於背景顯得較暗的問題。另外，本發明實施例藉由判斷太陽方位來調整閃光燈的投射角度，以改善照相式行動通訊裝置在半逆光的情況下，會造成被攝物亮度不均的問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．照相式行動通訊裝置

110．．．光感測器

120．．．照相模組

130．．．衛星定位模組

140．．．電子羅盤模組

150．．．角度調整裝置

160．．．閃光燈

170．．．閃光燈透鏡

180．．．微處理器

181．．．比較判斷模組

182．．．臉部辨識模組

183．．．太陽方位計算模組

184．．．逆光程度計算模組

185．．．角度控制模組

186．．．閃光燈控制模組

310～360．．．步驟

410～490．．．步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種照相式行動通訊裝置之示意圖。

第2A、2B以及2C圖係依照本發明另一實施例繪示一種照相式行動通訊裝置、太陽與被攝物之關係示意圖。

第3圖係繪示依照本發明再一實施例的一種閃光燈控制方法流程圖。

第4圖係繪示依照本發明又一實施例的一種閃光燈控制方法流程圖。

100．．．照相式行動通訊裝置

110．．．光感測器

120．．．照相模組

130．．．衛星定位模組

140．．．電子羅盤模組

150．．．角度調整裝置

160．．．閃光燈

170．．．閃光燈透鏡

180．．．微處理器

181．．．比較判斷模組

182．．．臉部辨識模組

183．．．太陽方位計算模組

184．．．逆光程度計算模組

185．．．角度控制模組

186．．．閃光燈控制模組

Claims (6)

1. 一種照相式行動通訊裝置，包含：一光感測器，用以感測一外部光源的亮度值；一照相模組，用以擷取一影像；一閃光燈，用以產生一閃光；一衛星定位模組，用以取得該照相式行動通訊裝置所在位置之一經緯度資料；一電子羅盤模組，用以取得該照相式行動通訊裝置之一拍攝方位；以及一微處理器，電性耦接於該光感測器、該照相模組以及該閃光燈，該微處理器包含：一比較判斷模組，用以比較該亮度值與一亮度臨界值；一臉部辨識模組，用以辨識該影像中是否有一臉部特徵；一閃光燈控制模組，當該比較判斷模組判斷該亮度值大於該亮度臨界值且該臉部辨識模組由該影像中辨識出該臉部特徵時，該閃光燈控制模組控制該閃光燈開啟；一太陽方位計算模組，該太陽方位計算模組用以根據該經緯度資料與一現在時間來計算該照相式行動通訊裝置所在位置之太陽方位；以及一逆光程度計算模組，該逆光程度計算模組用以根據該太陽方位與該拍攝方位來計算該照相模組的一逆光程度，且該比較判斷模組更用以比較該逆光程度與一逆光 程度臨界值，而該閃光燈控制模組在該比較判斷模組判斷該亮度值大於該亮度臨界值、該臉部辨識模組由該影像中辨識出該臉部特徵以及該逆光程度大於該逆光程度臨界值時，控制該閃光燈開啟。
2. 如請求項1所述之照相式行動通訊裝置，其中該照相式行動通訊裝置更包含：一角度調整裝置，耦接於該閃光燈並用以調整該閃光燈的投射角度；其中該微處理器更包含一角度控制模組，該角度控制模組用以根據該逆光程度來控制該角度調整裝置。
3. 如請求項1所述之照相式行動通訊裝置，其中該照相式行動通訊裝置更包含：一閃光燈透鏡，配置於該閃光燈的發光路徑上，用以聚集該閃光；以及一角度調整裝置，耦接於該閃光燈透鏡並用以調整該閃光燈透鏡的角度；其中該微處理器更包含一角度控制模組，該角度控制模組用以根據該逆光程度來控制該角度調整裝置。
4. 一種閃光燈控制方法，應用於一照相式行動通訊裝置，其中該照相式行動通訊裝置包含一閃光燈，該閃光燈控制方法包含以下步驟： 感測一外部光源的亮度值；判斷該亮度值是否大於一亮度臨界值；擷取一影像並辨識該影像中是否包含一臉部特徵；當判斷出該亮度值大於該亮度臨界值且辨識出該影像中包含該臉部特徵時，開啟該照相式行動通訊裝置的該閃光燈；取得該照相式行動通訊裝置所在位置的一經緯度資料，並根據該經緯度資料與一現在時間來計算該照相式行動通訊裝置所在位置的一太陽方位；根據該太陽方位來計算該照相式行動通訊裝置的一逆光程度；取得該照相式行動通訊裝置的一拍攝方位，並根據該太陽方位與該拍攝方位來計算該照相式行動通訊裝置的該逆光程度；判斷該逆光程度是否大於一逆光程度臨界值；以及當判斷出該亮度值大於該亮度臨界值、辨識出該影像中包含該臉部特徵且判斷出該逆光程度大於該逆光程度臨界值時，開啟該照相式行動通訊裝置的該閃光燈。
5. 如請求項4所述之閃光燈控制方法，更包含以下步驟：根據該逆光程度來控制一角度調整裝置，以調整該閃光燈的投射角度。
6. 如請求項4所述之閃光燈控制方法，更包含以下 步驟：測量一被攝物焦距並根據該被攝物焦距，以調整該閃光燈強度與一快門大小。