TWI423246B

TWI423246B - 圖像處理方法及其相關裝置

Info

Publication number: TWI423246B
Application number: TW098128174A
Authority: TW
Inventors: Ting Yuan Cheng
Original assignee: Primax Electronics Ltd
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2014-01-11
Also published as: US20110043534A1; US8547388B2; TW201108198A

Description

圖像處理方法及其相關裝置

本發明係關於圖像處理技術，尤指一種利用分析圖像中之像素所對應的亮度資訊進而取得環境亮度值的圖像處理方法及其相關裝置，其中環境亮度值更可進一步用來控制其它硬體裝置的設定(例如輸出亮度)。

時至今日，電子產品的設計往往更貼近使用者的需求與使用環，例如，為了在不同光線環境下達成更佳的使用效果，因此電子產品提供了可調整光源輸出元件的控制裝置。舉例來說，液晶顯示器會隨著環境光源的強度來調整背光模組的輸出亮度，因此，目前部份的液晶顯示器會配置環境光線感測器(Ambient Light Sensor)，透過這個環境光線感測器，液晶顯示器的內部控制裝置器便可依據環境光源的變化而動態地調整背光模組的輸出亮度，進而得到較佳的顯示效果。此外，在筆記型電腦中，為了提供使用者能在暗處(亦即較低環境光源亮度之處)也能輕易地利用鍵盤來輸入，製造商也開始在筆記型電腦的鍵盤上裝設背光源，使得使用者在暗處使用筆記型電腦時，也可提供足夠的光線來清晰分辨鍵盤上的符號。但通常電力消耗也是筆記型電腦設計上的重要考量，因此當提供背光的鍵盤時，製造商也通常會加入偵測環境光線以開關鍵盤背光源的控制裝置，使得鍵盤背光源僅有在陰暗的使用環境下才會被開啟，如此的設計，往往也需要額外設置環境光線感測器。僅管上述的設計，提供使用者更大的便利性，然而，卻也間接地提升了整體的硬體成本。

有鑑於此，本發明提供了一種不需要環境光線感測器或者是偵測環境光線專用的感測裝置，即可對環境光線的狀態進行分析，並且取得環境亮度值的技術。本發明主要是利用可攜式電子產品的圖像擷取裝置(如：視訊攝影機)來擷取圖像，並且利用其所擷取的圖像進行分析，進一步從中獲得環境光線的相關資訊。因此，利用本發明所教導之技術，可使得具備視訊攝影機的可攜式電子產品不需配置額外的環境光線偵測器，便可逕行透過圖像處理技術以對環境光源進行分析，以得到與環境光源感測器相同的感測效果。

本發明之第一實施例提供了一種圖像處理方法，該圖像處理方法包含有：依據一輸入圖像串流中一圖像中複數個區塊中之複數個像素所分別對應的複數個亮度值來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；分別依據該複數個區塊亮度值與一亮度上臨界值以及一亮度下臨界值間的關係來決定對應該圖像之一第一亮度特徵值；依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來產生對應該圖像之一第二亮度特徵值；以及使用一判斷電路來依據該第一、第二亮度特徵值以決定出一環境亮度值。

本發明之第二實施例提供了一種圖像處理方法，該圖像處理方法包含有：依據一輸入圖像串流中一第一圖像中複數個第一區塊之複數個像素所分別對應的複數個第一亮度值，來產生分別對應於該複數個第一區塊之複數個第一區塊亮度值；依據該輸入圖像串流中一第二圖像中複數個第二區塊之複數個像素所分別對應的複數個第二亮度值，來產生分別對應於該複數個第二區塊之複數個第二區塊亮度值；依據該複數個第一區塊亮度值與該複數個第二區塊亮度值來分別產生複數個區塊亮度差異值；依據該複數個區塊亮度差異值與至少一動態參考值，將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊；依據至少一動態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一前景亮度值，以及依據至少一靜態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一背景亮度值；依據該複數個第一亮度值來產生對應該第一圖像之一亮度特徵值；以及使用一判斷電路來依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值以決定一環境亮度值。

本發明之第三實施例提供了一種圖像處理方法，該圖像處理方法包含有：依據一輸入圖像串流之一圖像中複數個區塊之複數個像素所分別對應的複數個亮度值，來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；利用一背光判斷值與該複數個區塊亮度值，來決定是否將該複數個區塊中之一區塊設定為背光區塊；以及當該複數個區塊中被設定為背光區塊的數目大於一特定值時，利用複數個背光區塊所對應之區塊亮度值來決定一環境亮度值。

本發明之第四實施例提供了一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包含：一區塊亮度值產生電路、一第一亮度特徵值運算電路、一第二亮度特徵值運算電路以及一判斷電路。該區塊亮度值產生電路係用以依據一輸入圖像串流中一圖像中複數個區塊中之複數個像素所分別對應的複數個亮度值來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值。該第一亮度特徵值運算電路係耦接於該區塊亮度值產生單元，並且用以分別依據該複數個區塊亮度值與一亮度上臨界值以及一亮度下臨界值間的關係來決定對應該圖像之一第一亮度特徵值。該第二亮度特徵值運算電路係用以依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來產生對應該圖像之一第二亮度特徵值。該判斷電路係耦接於該第一亮度特徵值運算電路與該第二亮度特徵值運算電路，並且用以依據該第一、第二亮度特徵值來決定出一環境亮度值。

本發明之第五實施例提供了一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包含：一第一區塊亮度值產生電路、一第二區塊亮度值產生電路、一差異值運算電路、一動態區塊判斷電路、一前景亮度值運算電路、一背景亮度值運算電路、一亮度特徵值運算電路以及一判斷電路。該第一區塊亮度值產生電路係用以依據一輸入圖像串流中一第一圖像中複數個第一區塊之複數個像素所分別對應的複數個第一亮度值，來產生分別對應於該複數個第一區塊之複數個第一區塊亮度值。該第二區塊亮度值產生電路係用以依據該輸入圖像串流中一第二圖像中複數個第二區塊之複數個像素所分別對應的複數個第二亮度值，來產生分別對應於該複數個第二區塊之複數個第二區塊亮度值。該差異值運算電路係耦接於該第一區塊亮度值產生電路以及該第一區塊亮度值產生電路，並且用以依據該複數個第一區塊亮度值與該複數個第二區塊亮度值來分別產生複數個區塊亮度差異值。該動態區塊判斷電路係耦接於該差異值運算電路，並且用以依據該複數個區塊亮度差異值與至少一動態參考值，將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊，並且暫存判斷結果與每一區塊亮度值。該前景亮度值運算電路係耦接於動態區塊判斷電路，並且用以依據至少一動態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一前景亮度值。該背景亮度值運算電路係耦接於動態區塊判斷電路，並且用以依據至少一靜態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一背景亮度值。該亮度特徵值運算電路係耦接於該第一區塊亮度值產生電路，並且用以依據該複數個第一亮度值來產生對應該第一圖像之一亮度特徵值。該判斷電路係用以依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值來決定一環境亮度值。

本發明之第六實施例提供了一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包含：一區塊亮度值產生電路、一背光區塊判斷電路以及一背光亮度值運算電路。該區塊亮度值產生電路係用以依據一輸入圖像串流之一圖像中複數個區塊之複數個像素所分別對應的複數個亮度值，來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值。該背光區塊判斷電路係耦接於該區塊亮度值產生電路，並且用以利用一背光判斷值與該複數個區塊亮度值，來決定是否將該複數個區塊中之一區塊設定為背光區塊。該背光亮度值運算電路係耦接於該背光區塊判斷電路以及該區塊亮度值產生電路，並且用以當該複數個區塊中被設定為背光區塊的數目大於一特定值時，利用複數個背光區塊所對應之區塊亮度值來決定一環境亮度值。

本發明圖像處理技術的主要概念係透過三種不同角度來分析環境亮度，分別為：靜態環境光源分析、動態環境光源分析以及背光環境光源分析，然而，任何基於靜態環境光源分析、動態環境光源分析及背光環境光源分析中至少一種分析結果來進行環境亮度偵測的機制均符合本發明的精神，而落於本發明的範疇之中。

所謂的靜態環境光源分析係指環境中不存在任何動態光源或物件的情形，因此，在這種情形下，本發明僅就單一圖像中之像素(pixel)所記錄的亮度資訊來進行分析。此外，動態環境光源分析則代表環境中可能不存在動態物體(物體會造成光線反射)或光源的情形，因此，在這種情形下本發明將依據兩相異圖像(具有時間上的先後關係)中之像素(pixel)所記錄的亮度資訊來進行分析。背光環境光源分析代表的是在光源被遮蔽的情形，也就是說，圖像擷取裝置所擷取的圖像中，有物體擋住了光源，形成所謂的背光環境。在分析的過程中，為減少圖像處理之運算量對系統造成的負擔，會利用區塊(包含有複數個像素)為單位來進行圖像處理及環境亮度分析。此外，本發明並未對區塊的大小加諸限制，舉例來說，區塊的大小可以是2x2(區塊中包含有4個像素)，或者是3x3(區塊中包含有9個像素)、4x5(區塊中包含有20個像素)等等。換言之，熟習本發明技術領域之人，應可在閱讀完本發明之說明書後利用各種不同大小的區塊來實現本發明之所有技術內容。

因此，本發明之第一實施例提供了在靜態環境光源分析的情形下的圖像處理方法。首先，依據一輸入圖像串流中一圖像中複數個區塊中之複數個像素所分別對應的複數個亮度值來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值。於本實施例中，產生區塊亮度值的方式為將區塊內之像素所對應的亮度值進行累加。然而，舉凡依據區塊內之像素所對應的亮度值，來進行累加之外的運算的方式應亦屬本發明之範疇。接著，在產生每一區塊亮度值之後，隨即可對這些區塊亮度值進行分析。

請參考第1圖，其係本發明圖像處理方法之第一實施例的流程圖。如圖所示，於步驟110中，先產生出該圖像所對應的所有區塊亮度值。接著，步驟120會產生一第一亮度特徵值，其係分別依據該複數個區塊亮度值與一亮度上臨界值以及一亮度下臨界值間的關係所決定。較佳者，步驟120中又包含有數個子步驟：(120a)將該複數個區塊中具有一區塊亮度值大於該亮度上界值之每一區塊設定為一亮部區塊；(120b)將該複數個區塊中具有一區塊亮度值小於該亮度下界值之每一區塊設定為一暗部區塊；以及(120c)對至少一亮部區塊所對應之一區塊亮度值與至少一暗部區塊所對應之一區塊亮度值進行加權平均運算以產生該第一亮度特徵值。於步驟120a中，所有的區塊亮度值會與該亮度上界值進行比較，然後，若一區塊所對應的區塊亮度值大於該亮度上界值時，則該區塊會被設定為亮部區塊；反之，則該區塊不會被進行任何設定；當每一區塊都與該亮度上界值比較完畢後，則進入步驟120b，每一區塊亮度值會再與該亮度下界值比較，並且依此決定有哪些區塊會被設定成暗部區塊；當所有的區塊都被逐一與該亮度上界值與該亮度下界值比較完畢後，則會進入步驟120c，利用所有於前兩步驟中被設定成亮/暗部區塊的區塊所對應之區塊亮度值進行加權平均運算，最終即可運算出該第一亮度特徵值。簡言之，該複數個區塊中，僅有達到一定程度亮或一定程度暗的區塊所對應之區塊亮度值會被用來產生該第一亮度特徵值，如此一來可以排除亮暗程度不明顯之區塊對環境亮度分析的影響。

請再回到第1圖，當步驟120結束，進入步驟130時，會依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來產生對應該圖像之一第二亮度特徵值。於本實施例中，步驟130的操作係依據該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來進行一平均運算以產生對應該圖像之該第二亮度特徵值。然而，請注意，該第二亮度特徵值產生的方式亦可在區塊亮度值產生後進行，也就是說，該第二亮度特徵值可以透過將所有區塊亮度值進行平均後而產生。或者是，如上述般，直接將該複數個像素所對應的該複數個亮度值進行平均來產生。當步驟120與130結束時，分別產生出該第一、第二亮度特徵值後，接著進入步驟140，使用一判斷電路來依據該第一、第二亮度特徵值以決定出一環境亮度值，其中，本實施例中透過取兩者中的最大值來直接作為該環境亮度值，然而，於其他實施例中，亦可透過其他的演算方式來決定該環境亮度值，因此，只要是基於第一、第二亮度特徵值來決定出環境亮度值的技術手段，均屬本發明之範疇。此外，於前述說明中，本實施例中之步驟120c會利用所有被設定成亮/暗部區塊所對應之區塊亮度值進行加權平均運算來產生該第一亮度特徵值，但在一較佳實施方式中，則可僅利用該複數個區塊中相鄰且連續之亮部區塊所對應之區塊亮度值與相鄰且連續之暗部區塊所對應之區塊亮度值進行加權平均運算來產生該第一亮度特徵值。如此一來，可以忽略掉於該圖像中零散存在的亮/暗部區塊，因為零散存在的亮/暗部區塊範圍較小，實際上對環境亮度的影響不大，因此在分析上可忽略這些零散的亮/暗部區塊的亮度資訊。

上述的說明中，清楚地闡述了當環境中僅有靜態光源的靜態環境亮度分析方式，接著，以下將利用本發明之第二實施例來說明環境中存在動態光源或物體時的動態環境亮度分析方式。

請參考第2圖，其係本發明圖像處理方法之第二實施例的流程圖。如圖所示，該圖像處理方法的步驟包含有：步驟210，其依據一輸入圖像串流中一第一圖像中複數個第一區塊之複數個像素所分別對應的複數個第一亮度值，來產生分別對應於該複數個第一區塊之複數個第一區塊亮度值；步驟220，其依據該輸入圖像串流中一第二圖像中複數個第二區塊之複數個像素所分別對應的複數個第二亮度值，來產生分別對應於該複數個第二區塊之複數個第二區塊亮度值；步驟230，其依據該複數個第一區塊亮度值與該複數個第二區塊亮度值來分別產生複數個區塊亮度差異值；步驟240，其依據該複數個區塊亮度差異值與至少一動態參考值，將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊；步驟250，其依據至少一動態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一前景亮度值，以及依據至少一靜態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一背景亮度值；步驟260，其依據該複數個第一亮度值來產生對應該第一圖像之一亮度特徵值；步驟270，其使用一判斷電路來依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值決定出一環境亮度值。

首先，因為第二實施例之圖像處理方法欲分析動態環境光源，因此，首要之務便是了解是否有動態存在於環境中，所以，必須透過比較圖像串流中的不同圖像之間是否產生改變以判斷出是否環境中存在動態物體或光源。因此，本實施例的第一、二個步驟(亦即步驟210與220)便分別計算兩張圖像所分別對應的複數個區塊亮度值，並於步驟230中，基於一張圖像中每一第一區塊所對應的區塊亮度值與另一張圖像中位於同一位置之一第二區塊所對應的區塊亮度值，進而計算出此兩張圖像中複數個區塊所分別對應的複數個區塊亮度差異值。當區塊亮度差異值不為零時，顯然代表兩張圖像所有所變化，從而得知可能有動態物體或光源存在於環境中。應當特別注意的是，步驟210與220所指的第一與第二圖像並未限定為該輸入圖像串流中的連續圖像，兩者僅需具備時間上的先後關係即可。接著，在產生該複數個區塊亮度差異值後，步驟240會依據該複數個區塊亮度差異值與至少一動態參考值，將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊，其中，當該區塊所對應之區塊亮度差異值大於或等於該動態參考值時，將該區塊設定為動態區塊；以及當該區塊所對應之該區塊亮度差異值小於該動態參考值時，將該區塊設定為靜態區塊。

然而，在一較佳的實施方式中，本發明會利用複數個動態參考值來進行步驟240所述的動/靜態區塊判斷，換言之，該複數個第一區塊可能會基於該複數個動態參考值而對應至多個不同的候選判斷結果，接著，本實施方式中，會再利用該複數個候選判斷結果來決定一組動態區塊判斷結果與一組靜態區塊判斷結果，並且利用該動態區塊判斷結果與該靜態區塊判斷結果來選出步驟240所述的動/靜態區塊，從而進行後續的環境亮度分析。因此，在本實施方式中，會依據該複數個區塊亮度差異值與複數個不同的動態參考值來分別產生複數個候選判斷結果，其中，每一候選判斷結果係基於一相對應動態參考值而將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為候選靜態區塊或候選動態區塊。再者，每一候選判斷結果於該複數個第一區塊中的一區塊所對應之區塊亮度差異值大於或等於該相對應動態參考值時，將該區塊設定為候選動態區塊，以及於該複數個第一區塊中的一區塊所對應之區塊亮度差異值小於該相對應動態參考值時，將該區塊設定為候選靜態區塊。

接著，本實施方式會自該複數個候選判斷結果中選取一動態區塊判斷結果以及一靜態區塊判斷結果來進行後續的環境亮度分析。選取的方式係參考該複數個候選判斷結果中每一候選判斷結果所具有之相鄰且連續之所有候選動態區塊所對應的一動態區塊平均亮度值來選取出該動態區塊判斷結果，其係從多個動態區塊平均亮度值找出一最大值，而對應於該最大值的候選判斷結果中所判斷出的動態區塊即為所欲選取的該動態區塊判斷結果，因此，此一動態區塊判斷結果所對應的動態區塊即為步驟240所指的動態區塊。同樣地，本實施方式亦會自該複數個候選判斷結果中選取一靜態區塊判斷結果，而選取的方式係參考該複數個候選判斷結果中每一候選判斷結果所具有之相鄰且連續之所有候選靜態區塊所對應的一靜態區塊平均亮度值來選取出該靜態區塊判斷結果，其係從多個靜態區塊平均亮度值找出一最大值，對應於該最小值的候選區塊判斷結果所判斷出的靜態區塊即為所欲選取的該靜態區塊判斷結果，因此，此一靜態區塊判斷結果所對應的靜態區塊即為步驟240所指的靜態區塊。

當自該複數個候選結果中選擇出適當的該動態區塊判斷結果與該靜態區塊判斷結果決定後，後續即可利用此二結果所決定的動態與靜態區塊來分別計算出該前景亮度值與該背景亮度值。因此，在步驟250會依據至少一動態區塊所對應之一區塊亮度值來決定該前景亮度值，以及依據至少一靜態區塊所對應之一區塊亮度值來決定該背景亮度值。然而，在本實施例之一較佳實施方式中，會更進一步利用該複數個第一區塊中相鄰且連續之所有動態區塊來計算出一平均亮度值以作為該前景亮度值，而非採用所有的動態區塊來運算出該前景亮度值。同理，在此一較佳實施方式中亦利用該複數個第一區塊中相鄰且連續之所有靜態區塊來運算出一平均亮度值以作為該背景亮度值。應當注意的是，選用相鄰且連續的動/靜態區塊來取得前/背景亮度值並非本發明唯一限制，其僅為較佳的實施方式。接著，步驟260會如同第一實施例的相關操作，計算所有第一區塊中的該複數個像素所對應的複數個亮度值的平均，以產生該亮度特徵值。最後，於步驟270中，會依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值其中之一最大值來作為該環境亮度值。

本發明圖像處理方法之第三實施例中，提供了一種於背光環境中分析環境亮度的圖像處理方法。請參考第3圖，該圖像處理方法包含有：步驟310，其依據一輸入圖像串流之一圖像中複數個區塊之複數個像素所分別對應的複數個亮度值，來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；步驟320，其利用一背光判斷值與該複數個區塊亮度值，來決定是否將該複數個區塊中之一區塊設定為背光區塊；以及步驟330，其於該複數個區塊中被設定為背光區塊的數目大於一特定值時，利用複數個背光區塊所對應之區塊亮度值來決定一環境亮度值。

在本發明之一較佳實施方式中，本發明的圖像處理方法額外包含了一種調整像素之原始亮度值的步驟，其主要作用在於修正曝光程度對於像素真實亮度值的影響。誠如本發明技術領域之人所知悉，多數的影像擷取裝置包含有自動曝光(Auto-Exposure)的功能，並且，在某些特定情形下自動曝光功能會被開啟以改善影像擷取時亮度不足的問題，進而取得較佳的影像擷取品質，然而，這種自動曝光的功能卻使得所擷取的影像無法真實地反映出環境亮度。因此，為了修正影像擷取裝置所擷取之圖像中的亮度資訊與真實亮度間因為自動曝光功能開啟而造成的誤差，因此，本實施例另提供額外的亮度修正操作，用以依據該圖像之曝光程度來分別調整該圖像之該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值(其係直接由影像擷取裝置所輸出)，進而移除自動曝光功能之干擾，並且還原出較為接近真實狀態之該複數個亮度值。此一操作將會逐一處理該圖像中的所有像素所對應之該複數個原始亮度值，該亮度修正操作包含有以下子步驟：(a)將該圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值之差值與該像素所對應之一權重值相乘以產生一相乘結果；(b)將該相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。首先，於步驟(a)中，當自動曝光功能開啟時，所採用的一曝光值，並將該曝光值與一曝光參考值相減以產生一差值，其中，此一曝光參考值可依實際需求來決定，接著，會依據該像素於圖像中的位置，來決定一權重值，其係由於圖像中不同位置的像素，會受不同程度的曝光影響，為能反應出此一現象，因此將該差值乘上該權重值以產生一相乘結果。於步驟(b)中，此一相乘結果會與該像素所對應之原始亮度值相加，即可還原出不被自動曝光所影響之該亮度值，並且，依此所產生之該亮度值才會被用來進行的前述環境亮度分析。

此外，除了分析環境亮度，本發明圖像處理方法之另一目的即是依據分析出的環境亮度值來決定出之一硬體控制值，其中，硬體可能是鍵盤的背光源或是液晶面板的背光模組等。簡言之，本發明之圖像處理方法除了產生環境亮度值外，更會依據環境亮度值來判斷環境的明暗，依此來決定如何控制硬體。例如，本發明之圖像處理方法欲控制之硬體為一鍵盤背光源，因此當本發明之圖像處理方法判斷出目前環境處於較亮的情形時，則會將該鍵盤背光源關閉，反之，則開啟該鍵盤背光源，進而有效依據環境亮度來控制硬體。然而，本發明圖像處理方法所產生之硬體控制值並未對其所適用之硬體有所限制，上述例子僅做範例說明之用。

於產生硬體控制值的方法中，最主要的概念為避免環境亮度的瞬變對這些硬體的控制值產生干擾，換言之，本發明硬體控制的概念是希望可以排除亮度的瞬間變化而造成硬體過於頻繁的改變狀態(開/關)，例如，該鍵盤背光源因為頻繁的環境亮度瞬變而頻繁地開啟或關閉。因此本發明利用一步增控制操作(Step Increasing Control)以求硬體控制的穩定性。依據一較佳實施方式，該步增控制操作包含以下步驟：(a’)將一環境亮度值與依據該輸入圖像串流所產生之一先前步增控制操作結果，產生一相減結果；(b’)依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位操作，以產生一第一輸出結果；(c’)將該第一輸出結果與該值相加，以產生一相加結果；(d’)依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。每一步驟的詳細說明如下。首先，假設依據前述步驟所求得之環境亮度值的範圍為0~255中的整數，在步驟(a’)中，會將當前所求得之環境亮度值與先前步增控制操作結果(係利用本發明之圖像處理方法於擷取時間點較早的另一圖像中分析而得之先前環境亮度值，進一步透過步增控制操作處理所得，其可能為0到255中的任一整數)相減，以得一相減結果。接著，在步驟(b’)中，會將該相減結果進行一第一箝位操作，其中該第一箝位操作依據第一組臨界值(+1,-1)來產生一第一輸出結果，亦即，若當前之環境亮度值與該先前步增控制操作結果相減大於+1，會輸出數值為1的該第一輸出結果，而若當前之環境亮度值與該步增控制操作結果相減小於-1時，則會輸出數值為-1的該第一輸出結果，否則的話，則直接將該相減結果作為該第一輸出結果。是此，在步驟(b’)中，可以判斷出當前的環境亮度值係較先前所累積的亮度狀態(該先前步增控制操作結果)增加或減少，如此一來，透過相減的動作便可有效地減緩當前之環境亮度值的變化對硬體之控制所造成的衝擊。於步驟(c’)中，該第一輸出結果將會與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果，接著，步驟(d’)中會依據第二組臨界值(100,50)對這個最終的相加結果進行一第二箝位操作，以產生該目前步增控制操作結果。相仿地，當該相加結果大於100，則該目前步增控制操作結果即為100，以及當該相加結果小於50，則該目前步增控制操作結果即為50，否則的話，直接將該相加結果輸出為該目前步增控制操作結果。最後，會參考該目前步增控制操作結果來控制硬體(例如鍵盤的背光源或是液晶面板的背光模組)的運作。

綜觀之，該目前步增控制操作結果會被參考以控制硬體，因此就被控制的硬體而言，若接收到數值為100的目前步增控制操作結果，即表示當前環境處於一明亮的狀態，便會依此控制硬體狀態的改變，同理，當接收到數值為50的目前步增控制操作結果，即表示當前環境處於一陰暗的狀態，亦會依此控制硬體狀態的改變。透過第二組臨界值(100,50)的適當設定，可使硬體以適當的速度來依據環境亮度變化進行狀態改變，此外。第一組臨界值(-1,+1)的設定則會影響上述之步增控制操作有多快速可反映出明暗變動，舉例來說，若第一組臨界值設定為(-2,+2)時，則該目前步增控制操作結果會更快速地接近第二組臨界值(100,50)，亦即對環境亮度的變化更為敏感。請注意，以上所提及之數值僅作範例說明之用，並非本發明之限制。

應該特別注意的是，前述之本發明圖像處理方法的數個實施例，可能結合於本發明之其它單一實施例中，簡言之，於本發明的其他實施例中，可能同時具有動態與靜態、或者是動態、背光與靜態環境分析的操作模式，後續將利用對應的圖像處理裝置的功能方塊圖來說明這樣的實施例。

請參考第4圖，其係本發明圖像處理裝置之第一實施例的功能方塊示意圖。圖像處理裝置400係用於進行靜態環境亮度分析，如圖所示，圖像處理裝置400包含有(但不限於)：一區塊亮度值產生電路410、一第一亮度特徵值運算電路420、一第二亮度特徵值運算電路430以及一判斷電路440。圖像處理裝置400係基於本發明圖像處理之第一實施例的概念而設計，因此各電路元件的詳細操作原理可參考上述之圖像處理方法之第一實施例的相關說明，以下僅作概略介紹。區塊亮度值產生電路410係用以依據一輸入圖像串流中一圖像中複數個區塊中之複數個像素所分別對應的複數個亮度值來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值。第一亮度特徵值運算電路420係耦接於區塊亮度值產生單元410，用以分別依據該複數個區塊亮度值與一亮度上臨界值以及一亮度下臨界值間的關係來決定對應該圖像之一第一亮度特徵值。第二亮度特徵值運算電路430，用以依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來產生對應該圖像之一第二亮度特徵值。判斷電路440係耦接於第一亮度特徵值運算電路420與第二亮度特徵值運算電路430，用以依據該第一、第二亮度特徵值來決定出一環境亮度值。應當特別注意的是，由該第二亮度特徵值係將該圖像中所有像素的亮度值進行平均所產生，因此第二亮度特徵值運算電路430可直接自該圖像串流中接收圖像，以參考每一像素來進行亮度值平均，進而求得該第二亮度特徵值，或者是，可對區塊亮度值產生電路410所產生之該複數個區塊亮度值進行平均來產生該第二亮度特徵值。以上兩者皆屬本發明之範疇。

接著，以下將介紹依據上述之圖像處理方法之第二實施例為基礎所設計的圖像處理裝置。請參考第5圖，其係本發明圖像處理裝置之第二實施例的功能方塊示意圖。如圖所示，圖像處理裝置500包含有(但不限於)：一第一區塊亮度值產生電路510、一第二區塊亮度值產生電路520、一差異值運算電路530、一動態區塊判斷電路540、一前景亮度值運算電路550、一背景亮度值運算電路560、一亮度特徵值運算電路570以及一判斷電路580。第一區塊亮度值產生電路510係用以依據一輸入圖像串流中一第一圖像中複數個第一區塊之複數個像素所分別對應的複數個第一亮度值，來產生分別對應於該複數個第一區塊之複數個第一區塊亮度值。第二區塊亮度值產生電路520係用以依據該輸入圖像串流中一第二圖像中複數個第二區塊之複數個像素所分別對應的複數個第二亮度值，來產生分別對應於該複數個第二區塊之複數個第二區塊亮度值。差異值運算電路530係耦接於第一區塊亮度值產生電路510以及第二區塊亮度值產生電路520，並且用以依據該複數個第一區塊亮度值與該複數個第二區塊亮度值來分別產生複數個區塊亮度差異值。動態區塊判斷電路540係耦接於差異值運算電路530，並且用以依據該複數個區塊亮度差異值與至少一動態參考值，將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊，並且暫存判斷結果與每一第一區塊亮度值。前景亮度值運算電路550係耦接於動態區塊判斷電路540，並且用以依據至少一動態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一前景亮度值。背景亮度值運算電路560係耦接於動態區塊判斷電路550，用以依據至少一靜態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一背景亮度值。亮度特徵值運算電路570，用以依據該複數個第一亮度值來產生對應該第一圖像之一亮度特徵值。判斷電路580係耦接於前景亮度值運算電路560、背景亮度值運算電路560與亮度特徵值運算電路570，並且用以依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值來決定一環境亮度值。由於本發明之圖像處理裝置係基於前述之圖像處理方法之第二實施例的原理所設計，因此圖像處理裝置500中每一電路之細部操作原理可參考圖像處理方法之第二實施例的相關說明，故在此不另贅述。

應當特別注意的是，於一較佳實施方式中，動態區塊判斷電路540會利用複數個動態參考值來進行如前所述的動/靜態區塊判斷，換言之，如此的操作會基於該複數個動態參考值而具有多個不同的候選判斷結果，接著，會再利用該複數個候選判斷結果來決定一組動態區塊判斷結果與一組靜態區塊判斷結果，並且再利用該組動態區塊判斷結果與該組靜態區塊判斷結果來選出所述的動/靜態區塊，從而進行後續的分析環境亮度。依此，第6圖繪示了此一較佳實施方式中，第5圖所示之動態區塊判斷電路540的功能方塊示意圖。如圖所示，動態區塊判斷電路540包含有(但不限於)比較單元541、儲存單元543以及選取單元545。比較單元541會依據該複數個亮度差異值與複數個不同的動態參考值來產生複數個候選判斷結果，其中，每一個候選判斷結果可能都包含有不同的動/靜態區塊組合。儲存單元543則會儲存該複數個候選判斷結果，而選取單元545則會選出自該複數個候選判斷結果中選出一動態區塊判斷結果與一靜態區塊判斷結果，並且利用該動態區塊判斷結果與該靜態區塊判斷結果，將每一第一區塊分別設定成動/靜態區塊。其中，儲存單元543亦可能同時儲存每一第一區塊所對應之複數個區塊亮度值，如此一來，當後續的前景亮度值運算單元550與背景亮度值運算單元560自選取單元545處得知正確的動/靜態區塊判斷結果之後，便可從儲存單元543中取出動/靜態區塊所對應的區塊亮度值來產生前景亮度值與背景亮度值。另外，選取單元545如何自該複數個候選判斷結果中選出該動態區塊判斷結果與該靜態區塊判斷結果的判斷準則已見於前述說明中，故在此便不另作贅述。

本發明圖像處理裝置之第三實施例係基於上述之圖像處理方法之第三實施例所設計，因而可於背光環境中分析環境亮度。請參考第7圖，其為本發明圖像處理裝置之第三實施例的功能方塊示意圖。如圖所示，圖像處理裝置700包含有(但不限於)：一區塊亮度值產生電路710、一背光區塊判斷電路720以及一背光亮度值運算電路730。圖像處理裝置700主要用於分析當環境當光源被物體遮蔽進而造成背光環境時的環境亮度值，其中，區塊亮度值產生電路700係用以依據一輸入圖像串流之一圖像中複數個區塊之複數個像素所分別對應的複數個亮度值，來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；背光區塊判斷電路720係耦接於區塊亮度值產生電路710，並且用以利用一背光判斷值與該複數個區塊亮度值，來決定是否將該複數個區塊中之一區塊設定為背光區塊；背景亮度值運算電路730係，耦接於背光判斷電路720以及區塊亮度值產生電路710，係用以當該複數個區塊中被設定為背光區塊的數目大於一特定值時，利用複數個背光區塊所對應之區塊亮度值來決定一環境亮度值。

儘管以上所述之本發明圖像處理裝置的各個實施例分別應用於靜態環境、動態環境以及背光環境下進行環境亮度分析，然而，在本發明之其它實施例中，可能同時採用多種環境亮度分析技術，亦即，於一設計變化中，圖像處理裝置可適用於一種以上的環境，而不限於僅應用於靜態環境、動態環境以及背光環境中其一來進行環境亮度分析。因此，接下來將提供本發明中可同時分析靜態環境、動態環境以及背光環境的圖像處理裝置的實施例，並請參考第8圖，其為本發明圖像處理裝置之第四實施例的功能方塊示意圖。

如圖所示，圖像處理裝置800包含有(但不限於)：一原始亮度值調整電路801、一區塊亮度值產生電路802、一差異值運算電路803、一背光區塊判斷電路804、一背光亮度值運算電路805、一動態區塊判斷電路806、一前景亮度值運算電路807、一背景亮度值運算電路808、一第一亮度特徵值運算電路809、一第二亮度特徵值運算電路810、一判斷電路811、一環境亮度值選擇電路812、一步增控制電路813以及一硬體控制電路813。由於圖像處理操作800中大部分電路元件已於先前說明中清楚闡述其原理與相關操作，故在在不多作贅述。以下僅就先前說明中未提及的部分與差異之處進行說明。

首先，本實施例中之輸入圖像串流中的影像會先被傳送至原始亮度值調整電路801來進行調整，並且原始亮度值調整電路801會輸出每一圖像中每一像素的亮度值至區塊亮度值產生電路802。區塊亮度值產生電路802會依據後續電路需求，分別輸出不同圖像對應的區塊亮度值至差異值運算電路803、第一亮度特徵值運算電路809、第二特徵值運算電路810與背光區塊判斷電路804，其中，對於差異值運算電路803而言，區塊亮度值產生電路802會輸出對應兩個圖像的複數個區塊亮度值至差異值運算電路803以產生複數個區塊亮度差異值，而對於第一亮度特徵值運算電路而言，區塊亮度值產生電路802僅會輸出對應一個圖像的複數個區塊亮度值。

當前景亮度值運算電路807、背景亮度值運算電路808、第一亮度特徵值運算電路809與第二亮度特徵值運算電路810分別計算出不同的亮度值與亮度特徵值後，判斷電路811依據環境中是否有動態的存在來決定利用哪一個值作為輸出值。因此，動態區塊判斷電路806亦會耦接至判斷電路811，判斷電路811可依據動態區塊的資訊來判定是否有動態存在於環境中。當有動態存在時，判斷電路811會自該前景亮度值、該背景亮度值與該第二亮度特徵值(直接對所有像素的亮度值進行平均所得)中選擇一最大值作為輸出值，反之，若不存在動態時，則會利用該第一亮度特徵值與該第二亮度特徵值中之一最大值來作為輸出值。接著，環境亮度值選擇電路812(可簡單地用一多工器來實現)，會從判斷電路811與背光亮度值運算電路805兩者的輸出值中選擇其一來輸出以作為該環境亮度值，其中，選擇的條件係為背光區塊的數目，換言之，當該圖像中被判斷為背光區塊的區塊數目大於一特定臨界值時，則環境亮度值選擇電路812會以背光亮度值運算電路805之輸出值來作為該環境亮度值，反之，則以判斷電路811的輸出值來作為該環境亮度值。接著，選擇電路812所輸出之該環境亮度值會被傳送至步增控制電路813，而步增控制電路813將會依此輸出步增控制操作結果至硬體控制電路814，最後，硬體控制電路814會依據所接收到的步增控制操作結果來產生一控制值，其中，若硬體控制電路814所產生之該控制值係用來控制一鍵盤的背光源時，該控制值可能為邏輯”0”：或邏輯”1”，用來開啟或關閉該鍵盤的背光源。

如前所述，為了修正自動曝光操作對環境亮度值分析的影響，因此，圖像處理裝置800便包含有原始亮度值調整電路801，其功能方塊圖請參見第9圖。如圖所示，原始亮度值調整電路801包含有(但不限於)一減法單元8011、一乘法單元8012以及一加法單元8013，其中減法單元8011與加法單元8013皆可透過加法器來實施。原始亮度值調整電路801係針對每一像素所對應之原始亮度值(直接由影像擷取裝置所輸出)逐一調整，其中，減法單元8011係用以將該圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值相減以產生一差值；乘法單元8012係耦接於減法單元8011，並且用以將與一像素所對應之一權重值相乘以產生一相乘結果。加法單元8013係耦接於乘法單元8012，並且用以將該相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。如此一來，透過原始亮度值調整電路801的運算處理，即可於自動曝光功能開啟時，修正影像擷取裝置所擷取之圖像中的亮度資訊與真實亮度間的誤差。此外，原始亮度值調整電路801亦可應用於本發明之其他實施例中，舉例來說，原始亮度值調整電路801係先於第一/第二區塊亮度值產生電路(例如第5圖所示之第一/第二區塊亮度值產生電路510/520)來接收輸入影像串流，並且自輸入影像串流中所欲分析的圖像來取得每一像素的原始亮度值，再經過上述的運算處理後，最後將每一像素所對應之亮度值輸出至該第一/第二區塊亮度值產生電路。

步增控制電路813的操作原理請見先前關於步增控制操作的相關說明，以下僅於第10圖中描繪其功能方塊圖，並進行簡單敘述。步增控制電路813包含有(但不限於)：一減法單元1010、一暫存單元1020、一第一箝位單元1030、一加法單元1040以及一第二箝位單元1050。步增控制電路813主要用以依據環境亮度值來產生一目前步增控制操作結果。暫存單元1020係耦接於第二箝位單元1050，用以暫存依據該輸入圖像串流所產生一先前步增控制操作結果。減法單元1010係耦接於環境亮度值選擇電路812與暫存單元1020，用以將該環境亮度值與該先前步增控制操作結果，產生一相減結果。第一箝位單元1030，耦接於減法單元1010，用以依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位操作，以產生一第一輸出結果。加法單元1040，耦接於暫存單元1020與第一箝位單元1030，用以將該第一輸出結果與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果。第二箝位單元1050，耦接於加法單元1040，用以依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。應當特別注意的是，儘管於本實施例中，減法單元1010係耦接於環境亮度值選擇電路812，然而，於不具備環境亮度值選擇電路812的實施例中，減法單元1010係耦接於判斷電路來接收該環境亮度值。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

110~140、210~270、310~330．．．步驟

400、500、700、800．．．圖像處理裝置

410、510、520、710、802．．．區塊亮度值產生電路

420、430、570、809、810．．．亮度特徵值運算電路

440、580、811．．．判斷電路

530、803．．．差異值運算電路

540、806．．．動態區塊判斷電路

550、807．．．前景亮度值運算電路

560、808．．．背景亮度值運算電路

541．．．比較單元

543．．．儲存單元

545．．．選取單元

720、804．．．背光區塊判斷電路

730、805．．．背光亮度值運算電路

801．．．原始亮度值調整電路

812．．．環境亮度值選擇電路

813．．．步增控制電路

814．．．硬體控制電路

8011、1010．．．減法單元

8012．．．乘法單元

8013、1040．．．加法單元

1020．．．暫存單元

1030、1050．．．箝位單元

第1圖為本發明圖像處理方法之第一實施例的流程圖。

第2圖為本發明圖像處理方法之第二實施例的流程圖。

第3圖為本發明圖像處理方法之第三實施例的流程圖。

第4圖為本發明圖像處理裝置之第一實施例的功能方塊示意圖。

第5圖為本發明圖像處理裝置之第二實施例的功能方塊示意圖。

第6圖為第5圖所示之圖像處理裝置中之動態區塊判斷電路的功能方塊示意圖。

第7圖為本發明圖像處理裝置之第三實施例的功能方塊示意圖。

第8圖為本發明圖像處理裝置之第四實施例的功能方塊示意圖。

第9圖為第8圖所示之圖像處理裝置中之原始亮度值調整電路的功能方塊示意圖。

第10圖為第8圖所示之圖像處理裝置中之步增控制電路的功能方塊示意圖。

800‧‧‧圖像處理裝置

801‧‧‧原始亮度值調整電路

802‧‧‧區塊亮度值產生電路

803‧‧‧差異值運算電路

804‧‧‧背光區塊判斷電路

805‧‧‧背光亮度值運算電路

806‧‧‧動態區塊判斷電路

807‧‧‧前景亮度值運算電路

808‧‧‧背景亮度值運算電路

809、810‧‧‧亮度特徵值運算電路

811‧‧‧判斷電路

812‧‧‧環境亮度值選擇電路

813‧‧‧步增控制電路

814‧‧‧硬體控制電路

Claims

一種圖像處理方法，包含：依據一輸入圖像串流中一圖像中複數個區塊中之複數個像素所分別對應的複數個亮度值來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；分別依據該複數個區塊亮度值與一亮度上臨界值以及一亮度下臨界值間的關係來決定對應該圖像之一第一亮度特徵值；依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來產生對應該圖像之一第二亮度特徵值；以及使用一判斷電路來依據該第一、第二亮度特徵值以決定出一環境亮度值。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理方法，其中：產生對應該圖像之該第二亮度特徵值的步驟包含有：依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來進行一平均運算以產生對應該圖像之該第二亮度特徵值；以及決定該第一亮度特徵值的步驟包含有：將該複數個區塊中具有一區塊亮度值大於該亮度上界值之每一區塊設定為一亮部區塊；將該複數個區塊中具有一區塊亮度值小於該亮度下界值之每一區塊設定為一暗部區塊；以及對至少一亮部區塊所對應之一區塊亮度值與至少一暗部區塊所對應之一區塊亮度值進行加權平均運算以產生該第一亮度特徵值。
如申請專利範圍第2項所述之圖像處理方法，其中進行加權平均運算以產生該第一亮度特徵值的步驟包含有：利用複數個相鄰且連續之亮部區塊所對應之複數個區塊亮度值與複數個相鄰且連續之暗部區塊所對應之複數個區塊亮度值進行加權平均運算以產生該第一亮度特徵值。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理方法，另包含有：依據該圖像之曝光程度來分別調整該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個亮度值。
如申請專利範圍第4項所述之圖像處理方法，其中產生該複數個亮度值的步驟包含有：針對該圖像中每一區塊中的每一像素：將該圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值之差值與該像素所對應之一權重值相乘以產生一相乘結果；以及將該相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理方法，其中決定該環境亮度值的步驟包含有：選擇該第一、第二亮度特徵值中之一最大值來作為該環境亮度值。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理方法，另包含有：將該環境亮度值與依據該輸入圖像串流所產生之一先前步增控制操作結果，產生一相減結果；依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位(clamping)操作，以產生一第一輸出結果；將該第一輸出結果與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果；以及依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。
一種圖像處理方法，包含：依據一輸入圖像串流中一第一圖像中複數個第一區塊之複數個像素所分別對應的複數個第一亮度值，來產生分別對應於該複數個第一區塊之複數個第一區塊亮度值；依據該輸入圖像串流中一第二圖像中複數個第二區塊之複數個像素所分別對應的複數個第二亮度值，來產生分別對應於該複數個第二區塊之複數個第二區塊亮度值；依據該複數個第一區塊亮度值與該複數個第二區塊亮度值來分別產生複數個區塊亮度差異值；依據該複數個區塊亮度差異值與至少一動態參考值，將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊；依據至少一動態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一前景亮度值，以及依據至少一靜態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一背景亮度值；依據該複數個第一亮度值來產生對應該第一圖像之一亮度特徵值；以及使用一判斷電路來依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值以決定一環境亮度值。
如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊的步驟包含有：當該區塊所對應之一區塊亮度差異值大於或等於該動態參考值時，將該區塊設定為動態區塊；以及當該區塊所對應之該區塊亮度差異值小於該動態參考值時，將該區塊設定為靜態區塊。
如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊的步驟包含有：依據該複數個區塊亮度差異值與複數個不同的動態參考值來分別產生複數個候選判斷結果，其中每一候選判斷結果係基於一相對應動態參考值而將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為候選靜態區塊或候選動態區塊；自該複數個候選判斷結果中選取一動態區塊判斷結果以及一靜態區塊判斷結果；依據該動態區塊判斷結果來決定該複數個第一區塊中的動態區塊；以及依據該靜態區塊判斷結果來決定該複數個第一區塊中的靜態區塊。
如申請專利範圍第10項所述之圖像處理方法，其中每一候選判斷結果係於該複數個第一區塊中的一區塊所對應之一區塊亮度差異值大於或等於該相對應動態參考值時將該區塊設定為候選動態區塊，以及於該複數個第一區塊中的該區塊所對應之該區塊亮度差異值小於該相對應動態參考值時將該區塊設定為候選靜態區塊。
如申請專利範圍第10項所述之圖像處理方法，其中選取該動態區塊判斷結果的步驟包含有：依據該複數個候選判斷結果中每一候選判斷結果所具有之相鄰且連續之所有候選動態區塊的一動態區塊平均亮度值來選取出該動態區塊判斷結果，其中該動態區塊判斷結果於該複數個候選判斷結果中係具有一最大動態區塊平均亮度值。
如申請專利範圍第10項所述之圖像處理方法，其中選取該靜態區塊判斷結果的步驟包含有：依據該複數個候選判斷結果中每一候選判斷結果所具有之相鄰且連續之所有候選靜態區塊的一靜態區塊平均亮度值來選取出該靜態區塊判斷結果，其中該靜態區塊判斷結果於該複數個候選判斷結果中係具有一最小靜態區塊平均亮度值。
如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中決定該前景亮度值的步驟包含有：計算該複數個第一區塊中相鄰且連續之所有動態區塊的一平均亮度值來作為該前景亮度值。
如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中決定該背景亮度值的步驟包含有：計算該複數個第一區塊中相鄰且連續之所有靜態區塊的一平均亮度值來作為該背景亮度值。
如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值以決定該環境亮度值的步驟包含有：選擇該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值中之一最大值來作為該環境亮度值。
如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，另包含有：依據該第一圖像之曝光程度來分別調整該複數個第一區塊之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個第一亮度值；以及依據該第二圖像之曝光程度來分別調整該複數個第二區塊之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個第二亮度值。
如申請專利範圍第17項所述之圖像處理方法，其中：產生該複數個第一亮度值的步驟包含有：針對該第一圖像中每一區塊中的每一像素：將該第一圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值之差值與該像素所對應之一權重值相乘以產生一第一相乘結果；以及將該第一相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值；產生該複數個第二亮度值的步驟包含有：針對該第二圖像中每一區塊中的每一像素：將該第二圖像所對應之一曝光值與該曝光參考值之差值與該像素所對應之一權重值相乘以產生一第二相乘結果；以及將該第二相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。
如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，另包含有：將該環境亮度值與依據該輸入圖像串流所產生之一先前步增控制操作結果相減，產生一相減結果；依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位(clamping)操作，以產生一第一輸出結果；將該第一輸出結果與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果；以及依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。
一種圖像處理方法，包含：依據一輸入圖像串流之一圖像中複數個區塊之複數個像素所分別對應的複數個亮度值，來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；利用一背光判斷值與該複數個區塊亮度值，來決定是否將該複數個區塊中之一區塊設定為背光區塊；以及當該複數個區塊中被設定為背光區塊的數目大於一特定值時，利用複數個背光區塊所對應之區塊亮度值來決定一環境亮度值。
如申請專利範圍第20項所述之圖像處理方法，另包含有：依據該圖像之曝光程度來分別調整該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個亮度值。
如申請專利範圍第21項所述之圖像處理方法，其中產生該複數個亮度值的步驟包含有：針對該圖像中每一區塊中的每一像素：將該圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值之差值與該像素所對應之一權重值相乘以產生一相乘結果；以及將該相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。
如申請專利範圍第21項所述之圖像處理方法，另包含有：將該環境亮度值與依據該輸入圖像串流所產生之一先前步增控制操作結果相減，產生一相減結果；依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位(clamping)操作，以產生一第一輸出結果；將該第一輸出結果與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果；以及依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。
一種圖像處理裝置，包含：一區塊亮度值產生電路，用以依據一輸入圖像串流中一圖像中複數個區塊中之複數個像素所分別對應的複數個亮度值來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；一第一亮度特徵值運算電路，耦接於該區塊亮度值產生單元，用以分別依據該複數個區塊亮度值與一亮度上臨界值以及一亮度下臨界值間的關係來決定對應該圖像之一第一亮度特徵值；一第二亮度特徵值運算電路，用以依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來產生對應該圖像之一第二亮度特徵值；以及一判斷電路，耦接於該第一亮度特徵值運算電路與該第二亮度特徵值運算電路，用以依據該第一、第二亮度特徵值來決定出一環境亮度值。
如申請專利範圍第24項所述之圖像處理裝置，其中：該第二亮度特徵值運算電路依據該圖像中該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的該複數個亮度值來進行一平均運算以產生對應該圖像之該第二亮度特徵值；以及該第一亮度特徵值運算電路將該複數個區塊中具有一區塊亮度值大於該亮度上界值之每一區塊設定為一亮部區塊、將該複數個區塊中具有一區塊亮度值小於該亮度下界值之每一區塊設定為一暗部區塊並且該第一亮度特徵值運算電路對至少一亮部區塊所對應之一區塊亮度值與至少一暗部區塊所對應之一區塊亮度值進行加權平均運算以產生該第一亮度特徵值。
如申請專利範圍第25項所述之圖像處理裝置，其中該第一亮度特徵值運算電路利用複數個相鄰且連續之亮部區塊所對應之複數個區塊亮度值與複數個相鄰且連續之暗部區塊所對應之複數個區塊亮度值進行加權平均運算以產生該第一亮度特徵值。
如申請專利範圍第24項所述之圖像處理裝置，另包含有：一原始亮度值調整電路，耦接於該區塊亮度值產生電路，用以依據該圖像之曝光程度來分別調整該複數個區塊中之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個亮度值。
如申請專利範圍第27項所述之圖像處理裝置，其中該原始亮度值調整電路針對該圖像中每一區塊中的每一像素進行亮度值調整，其中該原始亮度值調整電路包含有：一減法單元，用以將該圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值相減以產生一差值一乘法單元，耦接於該減法單元，用以將與該像素所對應之一權重值相乘以產生一相乘結果；以及一加法單元，耦接於該乘法單元，用以將該相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。
如申請專利範圍第24項所述之圖像處理裝置，其中該判斷電路選擇該第一、第二亮度特徵值中之一最大值來作為該環境亮度值。
如申請專利範圍第24項所述之圖像處理裝置，另包含有：一步增控制電路，用以依據該環境亮度值來產生一目前步增控制操作結果，包含：一暫存單元，耦接於一第二箝位單元，用以暫存依據該輸入圖像串流所產生一先前步增控制操作結果；一減法單元，耦接於該判斷電路與該暫存單元，用以將該環境亮度值與該先前步增控制操作結果，產生一相減結果；一第一箝位單元，耦接於該減法單元，用以依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位操作，以產生一第一輸出結果；一加法單元，耦接於該暫存單元與該第一箝位單元，用以將該第一輸出結果與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果；以及一第二箝位單元，耦接於該加法單元與該暫存單元，用以依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。
一種圖像處理裝置，包含：一第一區塊亮度值產生電路，用以依據一輸入圖像串流中一第一圖像中複數個第一區塊之複數個像素所分別對應的複數個第一亮度值，來產生分別對應於該複數個第一區塊之複數個第一區塊亮度值；一第二區塊亮度值產生電路，用以依據該輸入圖像串流中一第二圖像中複數個第二區塊之複數個像素所分別對應的複數個第二亮度值，來產生分別對應於該複數個第二區塊之複數個第二區塊亮度值；一差異值運算電路，耦接於該第一區塊亮度值產生電路以及該第二區塊亮度值產生電路，用以依據該複數個第一區塊亮度值與該複數個第二區塊亮度值來分別產生複數個區塊亮度差異值；一動態區塊判斷電路，耦接於該差異值運算電路，用以依據該複數個區塊亮度差異值與至少一動態參考值，將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為靜態區塊或動態區塊，並且暫存判斷結果與每一區塊亮度值；一前景亮度值運算電路，耦接於該動態區塊判斷電路，用以依據至少一動態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一前景亮度值；一背景亮度值運算電路，耦接於該動態區塊判斷電路，用以依據至少一靜態區塊所對應之一區塊亮度值來決定一背景亮度值；一亮度特徵值運算電路，用以依據該複數個第一亮度值來產生對應該第一圖像之一亮度特徵值；以及一判斷電路，耦接於前景亮度值運算電路、背景亮度值運算電路以及亮度特徵值運算電路，用以依據該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值來決定一環境亮度值。
如申請專利範圍第31項所述之圖像處理裝置，其中當該區塊所對應之一區塊亮度差異值大於或等於該動態參考值時，該動態區塊判斷電路將該區塊設定為動態區塊；當該區塊所對應之該區塊亮度差異值小於該動態參考值時，該動態區塊判斷電路將該區塊設定為靜態區塊。
如申請專利範圍第31項所述之圖像處理裝置，其中將該動態區塊判斷電路包含有一比較單元，用以依據該複數個區塊亮度差異值與複數個不同的動態參考值來分別產生複數個候選判斷結果，其中每一候選判斷結果係基於一相對應動態參考值而將該複數個第一區塊中的每一區塊判斷為候選靜態區塊或候選動態區塊；一儲存單元，耦接於該判斷單元，用以儲存該複數個候選判斷結果以及該複數個第一區塊亮度值；一選取單元，耦接自該儲存單元，用以自候選判斷結果中選取一動態區塊判斷結果以及一靜態區塊判斷結果、用以依據該動態區塊判斷結果來決定該複數個第一區塊中的動態區塊以及用以依據該靜態區塊判斷結果來決定該複數個第一區塊中的靜態區塊。
如申請專利範圍第33項所述之圖像處理裝置，其中該比較單元所產生之每一候選判斷結果係於該複數個第一區塊中的一區塊所對應之一區塊亮度差異值大於或等於該相對應動態參考值時將該區塊判斷為候選動態區塊，以及於該複數個第一區塊中的該區塊所對應之該區塊亮度差異值小於該相對應動態參考值時將該區塊設定為候選靜態區塊。
如申請專利範圍第33項所述之圖像處理裝置，其中該選取單元依據該複數個候選判斷結果中每一候選判斷結果所具有之相鄰且連續之所有候選動態區塊的一動態區塊平均亮度值來選取出該動態區塊判斷結果，其中該動態區塊判斷結果於該複數個候選判斷結果中係具有一最大動態區塊平均亮度值。
如申請專利範圍第33項所述之圖像處理裝置，其中選取單元依據該複數個候選判斷結果中每一候選判斷結果所具有之相鄰且連續之所有候選靜態區塊的一靜態區塊平均亮度值來選取出該靜態區塊判斷結果，其中該靜態區塊判斷結果於該複數個候選判斷結果中係具有一最小靜態區塊平均亮度值。
如申請專利範圍第31項所述之圖像處理裝置，其中該前景亮度值運算電路計算該複數個第一區塊中相鄰且連續之所有動態區塊的一平均亮度值來作為該前景亮度值。
如申請專利範圍第31項所述之圖像處理裝置，其中決定該背景亮度值運算電路計算該複數個第一區塊中相鄰且連續之所有靜態區塊的一平均亮度值來作為該背景亮度值。
如申請專利範圍第31項所述之圖像處理裝置，其中該判斷電路選擇該亮度特徵值、該前景亮度值與該背景亮度值中之一最大值來作為該環境亮度值。
如申請專利範圍第31項所述之圖像處理裝置，另包含有：一原始亮度值調整電路，耦接於該區塊亮度值產生電路，用以依據該第一圖像之曝光程度來分別調整該複數個第一區塊之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個第一亮度值以及用以依據該第二圖像之曝光程度來分別調整該複數個第二區塊之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個第二亮度值。
如申請專利範圍第40項所述之圖像處理裝置，其中該原始亮度值調整電路分別針對該第一、第二圖像中每一區塊中的每一像素進行亮度值調整，其中該原始亮度值調整電路包含有：一減法單元；一乘法單元，耦接於該減法單元；以及一加法單元，耦接於該乘法單元；針對該第一圖像中每一區塊中的每一像素：該減法單元係用以將該第一圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值相減以產生一第一差值；該乘法單元係用以將與該像素所對應之一權重值相乘以產生一第一相乘結果；以及該加法單元係用以將該第一相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值；針對該第二圖像中每一區塊中的每一像素：該減法單元係用以將該第二圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值相減以產生一第二差值；該乘法單元係用以將與該像素所對應之一權重值相乘以產生一第二相乘結果；以及該加法單元係用以將該第二相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。
如申請專利範圍第31項所述之圖像處理裝置，另包含有：一步增控制電路，用以依據該環境亮度值來產生一目前步增控制操作結果，包含：一暫存單元，耦接於一第二箝位單元，用以暫存依據該輸入圖像串流所產生一先前步增控制操作結果；一減法單元，耦接於該判斷電路與該暫存單元，用以將該環境亮度值與該先前步增控制操作結果，產生一相減結果；一第一箝位單元，耦接於該減法單元，用以依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位操作，以產生一第一輸出結果；一加法單元，耦接於該暫存單元與該第一箝位單元，用以將該第一輸出結果與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果；以及一第二箝位單元，耦接於該加法單元與該暫存單元，用以依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。
一種圖像處理裝置，包含：一區塊亮度值產生電路，用以依據一輸入圖像串流之一圖像中複數個區塊之複數個像素所分別對應的複數個亮度值，來產生分別對應於該複數個區塊之複數個區塊亮度值；一背光區塊判斷電路，耦接於該區塊亮度值產生電路，用以利用一背光判斷值與該複數個區塊亮度值，來決定是否將該複數個區塊中之一區塊設定為背光區塊；以及一背光亮度值運算電路，耦接於該背光判斷電路以及該區塊亮度值產生電路，用以當該複數個區塊中被設定為背光區塊的數目大於一特定值時，利用複數個背光區塊所對應之區塊亮度值來決定一環境亮度值。
如申請專利範圍第43項所述之圖像處理裝置，另包含有：一原始亮度值調整電路，耦接於該區塊亮度值產生電路，用以依據該圖像之曝光程度來分別調整該複數個區塊之該複數個像素所分別對應的複數個原始亮度值以產生該複數個亮度值。
如申請專利範圍第44項所述之圖像處理裝置，其中該原始亮度值調整電路分別針對該圖像中每一區塊中的每一像素進行亮度值調整，其中該原始亮度值調整電路包含有：一減法單元；一乘法單元，耦接於該減法單元；以及一加法單元，耦接於該乘法單元；針對該圖像中每一區塊中的每一像素：該減法單元係用以將該圖像所對應之一曝光值與一曝光參考值相減以產生一差值；該乘法單元係用以將與該像素所對應之一權重值相乘以產生一相乘結果；以及該加法單元係用以將該相乘結果與該像素所對應之一原始亮度值相加，以決定該像素所對應之一亮度值。
如申請專利範圍第43項所述之圖像處理裝置，另包含有：一步增控制電路，用以依據該環境亮度值來產生一目前步增控制操作結果，包含：一暫存單元，耦接於一第二箝位單元，用以暫存依據該輸入圖像串流所產生一先前步增控制操作結果；一減法單元，耦接於該判斷電路與該暫存單元，用以將該環境亮度值與該先前步增控制操作結果，產生一相減結果；一第一箝位單元，耦接於該減法單元，用以依據該相減結果與一第一組臨界值來進行一箝位操作，以產生一第一輸出結果；一加法單元，耦接於該暫存單元與該第一箝位單元，用以將該第一輸出結果與該先前步增控制操作結果相加，以產生一相加結果；以及一第二箝位單元，耦接於該加法單元與該暫存單元，用以依據該相加結果與一第二組臨界值來進行一箝位操作，以產生一目前步增控制操作結果。