專利名稱：具有攝影功能的可攜式電子裝置及自動曝光控制攝影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于具有攝影功能的可攜式電子裝置，以及一種自動曝光控制攝影方法。
背景技術(shù)：
自動曝光控制(Auto Exposure Control)技術(shù)普遍應用于攝影技術(shù)中。然而，傳統(tǒng)的自動曝光控制并無法準確考慮實際光線的狀況-例如，忽略非畫面中心對象的反光現(xiàn)象-常造成擷取到的影像有過曝問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭露一種具有攝影功能的可攜式電子裝置以及一種自動曝光控制攝影方法。根據(jù)本發(fā)明一種實施方式所實現(xiàn)的具有攝影功能的可攜式電子裝置包括攝影模塊以及控制器。該控制器包括預視功能單元、自動曝光控制單元以及影像擷取單元。預視功能單元可從攝影模塊獲得一預視畫面。自動曝光控制單元包括分區(qū)亮度計算模塊、亮度權(quán)重分配模塊、加權(quán)亮度計算模塊以及曝光參數(shù)設(shè)定模塊。分區(qū)亮度計算模塊將預視畫面劃分為多個區(qū)塊，并計算各區(qū)塊的代表亮度值。亮度權(quán)重分配模塊根據(jù)各區(qū)塊的代表亮度值分配權(quán)重值給各區(qū)塊。加權(quán)亮度計算模塊根據(jù)各區(qū)塊的權(quán)重數(shù)值加權(quán)計算各區(qū)塊的代表亮度值，以獲得一加權(quán)亮度值。曝光參數(shù)設(shè)定模塊根據(jù)加權(quán)亮度值設(shè)定該攝影模塊的自動曝光參數(shù)。影像擷取單元根據(jù)自動曝光參數(shù)控制攝影模塊進行攝影。根據(jù)本發(fā)明一種實施方式所實現(xiàn)的自動曝光控制攝影方法包括以下步驟:從攝影模塊獲得一預視畫面；將預視畫面劃分為多個區(qū)塊，并計算各區(qū)塊的代表亮度值；根據(jù)各區(qū)塊的代表亮度值分配對應的權(quán)重值給各區(qū)塊；根據(jù)各區(qū)塊的權(quán)重值加權(quán)計算各區(qū)塊的代表亮度值，以獲得一加權(quán)亮度值；根據(jù)該加權(quán)亮度值設(shè)定攝影模塊的自動曝光參數(shù)；以及，令攝影模塊根據(jù)上述自動曝光參數(shù)進行攝影。根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式所實現(xiàn)的自動曝光控制攝影方法包括以下步驟:從攝影模塊獲得一預視畫面，其中，該預視畫面包含多個區(qū)塊；分析該預視畫面，根據(jù)該等區(qū)塊的多個代表亮度值分配對應的多個權(quán)重值，并根據(jù)該等代表亮度值與該等權(quán)重值設(shè)定該攝影模塊的至少一自動曝光參數(shù)；以及令該攝影模塊根據(jù)上述至少一自動曝光參數(shù)進行攝影。該等代表亮度值中較高者對應至該等權(quán)重值中較高者。下文特舉實施例，并配合所附圖示，詳細說明本發(fā)明內(nèi)容。


圖1圖解根據(jù)本發(fā)明一種實施方式所實現(xiàn)的具有攝影功能的可攜式電子裝置100 ；圖2為本發(fā)明一種實施方式的自動曝光控制攝影方法的流程圖3為步驟S206的一種實施方式的流程圖；圖4顯示一預視畫面400 ；圖5圖解基于統(tǒng)計方式實現(xiàn)群組分類的一種實施方式；以及圖6圖解基于代表亮度值的分布實現(xiàn)群組分類的一種實施方式。[主要元件標號說明]100 可攜式電子裝置；102 攝影模塊；104 控制器；106 閃光模塊；112 預視功能單元；114 自動曝光控制單元；116 影像擷取單元；118 閃光致動單元；122 分區(qū)亮度計算模塊；124 亮度權(quán)重分配模塊；

126 加權(quán)亮度計算模塊；128 曝光參數(shù)設(shè)定模塊；400 預視畫面；500 統(tǒng)計圖；Rl、R2與R3 依照亮度劃分的區(qū)域；S202-S212 步驟；S302-S306 步驟；以及W1、W2、W3、W4 權(quán)重值。
具體實施例方式以下敘述列舉本發(fā)明的多種實施方式。以下敘述介紹本發(fā)明的基本概念，且并非意圖限制本發(fā)明內(nèi)容。實際發(fā)明范圍應依照申請專利范圍界定之。圖1圖解根據(jù)本發(fā)明一種實施方式所實現(xiàn)的具有攝影功能的可攜式電子裝置100?？蓴y式電子裝置100包括攝影模塊102、控制器104以及閃光模塊106?？刂破?04包括預視功能單元112、自動曝光控制單元114、影像擷取單元116以及閃光致動單元118。自動曝光控制單元114包括分區(qū)亮度計算模塊122、亮度權(quán)重分配模塊124、加權(quán)亮度計算模塊126以及曝光參數(shù)設(shè)定模塊128。以下詳細討論各部件。首先預視功能單元112可從攝影模塊102獲得一預視(pre-view)畫面。根據(jù)該預視畫面，自動曝光控制單元114可對應執(zhí)行以下操作。首先分區(qū)亮度計算模塊122可將預視畫面劃分為多個區(qū)塊，并計算各區(qū)塊的代表亮度值(例如，一區(qū)塊內(nèi)所有像素的Y值(Luma)的平均)。亮度權(quán)重分配模塊124則根據(jù)各區(qū)塊的代表亮度值分配對應的權(quán)重值給各區(qū)塊。加權(quán)亮度計算模塊126會根據(jù)各區(qū)塊的權(quán)重值對各區(qū)塊的代表亮度值做加權(quán)計算，以獲得一加權(quán)亮度值。曝光參數(shù)設(shè)定模塊128即可根據(jù)加權(quán)亮度值設(shè)定攝影模塊102的自動曝光參數(shù)。影像擷取單元116即可根據(jù)上述自動曝光參數(shù)來控制攝影模塊102進行攝影。另外，在處于需要開啟閃光的環(huán)境時，閃光致動單元118會于預視功能單元112從攝影模塊102取得預視畫面時，致動閃光模塊106執(zhí)行一小閃操作，也就是閃光強度較弱的閃光操作。而在影像擷取單元116指示攝影模塊102進行攝影時，閃光致動單元118控制閃光模塊106執(zhí)行一大閃操作，也就是閃光強度較強的閃光操作。在取得預視畫面之后，控制器104可根據(jù)預視畫面所反應的對象反光問題來調(diào)整閃光模塊106的增益值。然而，在實際進行影像擷取時，閃光模塊106提供的是強度更高的大閃操作，因此，曝光參數(shù)設(shè)定模塊128于設(shè)定攝影模塊102的自動曝光參數(shù)時，除了加權(quán)亮度值之外，也應將大閃操作以及小閃操作之間驅(qū)動電流的比例納入考慮，如此一來閃光所造成的對象反光問題(尤其是非中心對象的反光問題)可獲得較佳的改善。攝影曝光控制技術(shù)中常見的自動曝光參數(shù)包括模擬增益參數(shù)(analoggain)或/以及曝光時間參數(shù)(exposure time)。模擬增益參數(shù)決定光線進入傳感器的量,而曝光時間參數(shù)調(diào)整曝光時間。隨著加權(quán)亮度值增加，模擬增益參數(shù)可對應下調(diào)，或者/以及曝光時間參數(shù)可對應縮短。亮度權(quán)重分配模塊124可用以根據(jù)各區(qū)塊的代表亮度值將所有區(qū)塊分類為多個群組，以及根據(jù)群組間的亮度分布對應分配權(quán)重值給每個區(qū)塊群組。亮度權(quán)重分配模塊124還可用以計算代表亮度值與權(quán)重值之間的對應關(guān)系，例如利用對照表或是動態(tài)計算。在本發(fā)明的一種實施方式中，區(qū)塊的群組分類是基于代表亮度值的等分分布。例如，將所有區(qū)塊依代表亮度值的大小0% 100%排列，并依據(jù)代表亮度值等分畫分群組。代表亮度值位于前25%的區(qū)塊，也就是排序落于76 100%區(qū)間的區(qū)塊屬于第一群組，對應的權(quán)重值為W1。代表亮度值的排序落于51 75%區(qū)間的區(qū)塊屬于第二群組，對應的權(quán)重值為W2。代表亮度值的排序落于26 50%區(qū)間的區(qū)塊屬于第三群組，對應的權(quán)重值為W3。剩余的區(qū)塊，也就是排序落于O 25%區(qū)間的區(qū)塊屬于第四群組，對應的權(quán)重值為W4。或者，令對應于75%的代表亮度值為第一亮度臨界值，對應于50%的代表亮度值為第二亮度臨界值，且對應于25%的代表亮度值為第三亮度臨界值。代表亮度值大于第一亮度臨界值的區(qū)塊對應的權(quán)重值為W1，代表亮度值大于第二亮度臨界值、且小于或等于第一亮度臨界值的區(qū)塊對應的權(quán)重值為W2，代表亮度值大于第三亮度臨界值、且小于或等于第二亮度臨界值的區(qū)塊對應的權(quán)重值為W3，而代表亮度值小于或等于第三亮度臨界值的區(qū)塊對應的權(quán)重值為W4。亮度臨界值也可依據(jù)實際狀況或需要而有不同的設(shè)定，例如人物照和夜景照可以具有不同的亮度臨界值。預設(shè)的亮度臨界值可儲存于可攜式電子裝置，亦可由使用者自行設(shè)定。本發(fā)明的又一種實施方式是以統(tǒng)計方式來實現(xiàn)亮度權(quán)重分配。在此類型實施方式中，亮度權(quán)重分配可包含以下步驟:統(tǒng)計不同代表亮度值的區(qū)塊數(shù)量；根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果設(shè)定多個亮度臨界值，并根據(jù)這些亮度臨界值對應指派多個權(quán)重值；以及比較各區(qū)塊的代表亮度值與該等亮度臨界值，并根據(jù)比較的結(jié)果對應分配個區(qū)塊的權(quán)重值。以上各單元與模塊除了可以硬件方式實現(xiàn)外，也可采用軟件方式實現(xiàn)并且通過處理器來執(zhí)行。在某些實施方式中，還采用軟件、硬件、固件或其任意的結(jié)合來實現(xiàn)。圖2為本發(fā)明一種實施方式的自動曝光控制攝影方法的流程圖。步驟S202從攝影模塊獲得一預視畫面。步驟S204將該預視畫面劃分為多個區(qū)塊，并計算各區(qū)塊的代表亮度值。步驟S206根據(jù)代表亮度值分配對應的權(quán)重值給各區(qū)塊。步驟S208根據(jù)各區(qū)塊的權(quán)重值對各區(qū)塊的代表亮度值做加權(quán)運算，以獲得加權(quán)亮度值。步驟S210根據(jù)加權(quán)亮度值設(shè)定攝影模塊的自動曝光參數(shù)。步驟S212則令攝影模塊根據(jù)上述自動曝光參數(shù)進行攝影。于本發(fā)明的一種實施方式中，步驟S202還包括使閃光模塊執(zhí)行一小閃操作，且在步驟S212還使閃光模塊執(zhí)行一大閃操作，其中大閃操作的閃光強度大于小閃操作。在此實施方式中，除了加權(quán)亮度值之外，步驟S210還可根據(jù)大閃操作與小閃操作之間驅(qū)動電流的比例，設(shè)定攝影模塊的自動曝光參數(shù)。
圖3繪示本發(fā)明的一個實施例中步驟S206的細節(jié)流程，包括步驟S302-S306。步驟S302根據(jù)各區(qū)塊的代表亮度值分類該等區(qū)塊為多個群組，步驟S304指派各群組所對應的權(quán)重值，步驟S306分配各群組所對應的權(quán)重值給該群組所包含的每個區(qū)塊。步驟S302的群組分類可有多種實施方式，例如:基于亮度臨界值的等分分布進行群組分類；基于預設(shè)的亮度臨界值進行群組分類；或者基于統(tǒng)計方式求得的亮度臨界值進行群組分類。圖4以及圖5舉例說明采用統(tǒng)計方式求得亮度臨界值進行群組分類的實施例。圖4顯示一預視畫面400。此實施例將該預視畫面400劃分為16x16個區(qū)塊,其中包括亮度較高的區(qū)域R1，亮度中等的區(qū)域R2以及亮度較低的區(qū)域R3。根據(jù)步驟S302，統(tǒng)計結(jié)果可繪制成圖5所示的統(tǒng)計圖500-橫軸為亮度(Luma)，縱軸為區(qū)塊數(shù)量。統(tǒng)計圖500所示的較低值所在可界定多個亮度臨界值Thl與Th2。代表亮度值超越亮度臨界值Thl的區(qū)塊可對應至權(quán)重值Wl。代表亮度值介于亮度臨界值Th2與Thl之間的區(qū)塊可對應至權(quán)重值W2，而代表亮度值小于亮度臨界值Th2的區(qū)塊可對應至權(quán)重值W3，其中權(quán)重值Wl高于權(quán)重值W2，且權(quán)重值W2高于權(quán)重值W3，此實施例提供三階的權(quán)重值W1、W2與W3。也就是說，屬于Rl區(qū)間的區(qū)塊對應的權(quán)重值為Wl，屬于R2區(qū)間的區(qū)塊對應的權(quán)重值W2，屬于R3區(qū)間的區(qū)塊對應的權(quán)重值W3。加權(quán)亮度值Bw可由以下公式運算求得:
權(quán)利要求
1.一種具有攝影功能的可攜式電子裝置，包括: 一攝影模塊；以及 一控制器，包括: 一預視功能單元，用以從該攝影模塊預視得一預視畫面； 一自動曝光控制單元，包括: 一分區(qū)亮度計算模塊，用以將該預視畫面劃分為多個區(qū)塊，并計算該多個區(qū)塊對應的多個代表亮度值； 一亮度權(quán)重分配模塊，用以根據(jù)該多個區(qū)塊的該多個代表亮度值分配對應的多個權(quán)重值給該多個區(qū)塊； 一加權(quán)亮度計算模塊，用以根據(jù)該多個區(qū)塊的該多個權(quán)重值加權(quán)計算該多個區(qū)塊的該多個代表亮度值以獲得一加權(quán)亮度值；以及 一曝光參數(shù)設(shè)定模塊，用以根據(jù)該加權(quán)亮度值設(shè)定該攝影模塊的至少一自動曝光參數(shù)；以及 一影像擷取單元，用以控制該攝影模塊根據(jù)該自動曝光參數(shù)進行攝影。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝影功能的可攜式電子裝置，還包括: 一閃光模塊；以及 一閃光致動單元，位于該控制器之中， 其中，該閃光致動單元用以于該預視功能單元從該攝影模塊獲得該預視畫面時，致動該閃光模塊執(zhí)行一小閃操作，并于該攝影模塊進行攝影時，致動該閃光模塊執(zhí)行一大閃操作，其中該小閃操作的閃光強度小于該大閃操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有攝影功能的可攜式電子裝置，其中該曝光參數(shù)設(shè)定模塊還根據(jù)該大閃操作以及該小閃操作之間的驅(qū)動電流的比例設(shè)定該攝影模塊的上述至少一自動曝光參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝影功能的可攜式電子裝置，其中上述至少一自動曝光參數(shù)包括一模擬增益參數(shù)或/以及一曝光時間參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝影功能的可攜式電子裝置，其中該亮度權(quán)重分配模塊用以: 根據(jù)該多個區(qū)塊的該多個代表亮度值分類該多個區(qū)塊為多個群組； 指派該多個群組所對應的多個權(quán)重值；以及 分配各群組所對應的上述權(quán)重值給所包含的區(qū)塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝影功能的可攜式電子裝置，其中該亮度權(quán)重分配模塊用以: 統(tǒng)計該多個區(qū)塊的該多個代表亮度值； 根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果設(shè)定多個亮度臨界值，并根據(jù)該多個亮度臨界值區(qū)分多個權(quán)重值；以及比較該多個區(qū)塊的該多個代表亮度值與該多個亮度臨界值，并分配對應的該多個權(quán)重值給該多個區(qū)塊。
7.一種自動曝光控制攝影方法，包括: 從一攝影模塊獲得一預視畫面； 將該預視畫面劃分為多個區(qū)塊，并計算該多個區(qū)塊的代表亮度值；根據(jù)該多個區(qū)塊的代表亮度值分配對應的權(quán)重值給該多個區(qū)塊； 根據(jù)該多個區(qū)塊的該等權(quán)重值加權(quán)計算該等區(qū)塊的該等代表売度值，以獲得一加權(quán)売度； 根據(jù)該加權(quán)亮度設(shè)定該攝影模塊的至少一自動曝光參數(shù)；以及 令該攝影模塊根據(jù)該自動曝光參數(shù)進行攝影。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動曝光控制攝影方法，還包括: 于該攝影模塊獲得該預視畫面時，令一閃光模塊執(zhí)行一小閃操作；以及 于該攝影模塊進行攝影時，令該閃光模塊執(zhí)行一大閃操作； 其中該大閃操作的閃光強度大于該小閃操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動曝光控制攝影方法，還包括: 依據(jù)該大閃操作與該小閃操作的驅(qū)動電流的比例設(shè)定該攝影模塊的上述至少一自動曝光參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動曝光控制攝影方法，其中上述自動曝光參數(shù)包括一模擬增益參數(shù)或/以及一曝光時間參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動曝光控制攝影方法，其中上述根據(jù)該等區(qū)塊的該等代表亮度值設(shè)定對應的該等權(quán)重值的步驟包括: 根據(jù)該等區(qū)塊的該等代表亮度值分類該等區(qū)塊為多個群組； 指派該等群組所對應的 權(quán)重值；以及 分配各群組所對應的上述權(quán)重值給所包含的區(qū)塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動曝光控制攝影方法，其中上述根據(jù)該等區(qū)塊的代表亮度值分配對應的權(quán)重值給該等區(qū)塊的步驟包括: 根據(jù)該等區(qū)塊的該等代表亮度值進行統(tǒng)計； 根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果設(shè)定多個亮度臨界值，并根據(jù)該等亮度臨界值指派多個權(quán)重值；以及 比較該等區(qū)塊的代表亮度值與該等亮度臨界值，并分配對應的該等權(quán)重值給該等區(qū)塊。
13.一種自動曝光控制攝影方法，包括: 從一攝影模塊獲得一預視畫面，該預視畫面包含多個區(qū)塊； 分析該預視畫面，根據(jù)該等區(qū)塊的多個代表亮度值分配對應的多個權(quán)重值，并根據(jù)該等代表亮度值與該等權(quán)重值設(shè)定該攝影模塊的至少一自動曝光參數(shù)；以及令該攝影模塊根據(jù)上述至少一自動曝光參數(shù)進行攝影； 其中該等代表亮度值中較高者對應至該等權(quán)重值中較高者。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動曝光控制攝影方法，還包括: 于該攝影模塊獲得該預視畫面時，使一閃光模塊執(zhí)行一小閃操作； 于該攝影模塊進行攝影時，使該閃光模塊執(zhí)行一大閃操作； 其中該大閃操作的閃光強度大于該小閃操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的自動曝光控制攝影方法，還包括: 依據(jù)該大閃操作與該小閃操作之間驅(qū)動電流的比例設(shè)定該攝影模塊的上述至少一自動曝光參數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動曝光控制攝影方法，其中上述至少一自動曝光參數(shù)包括一模擬增益參數(shù)或 /以及一曝光時間參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種具有攝影功能的可攜式電子裝置以及一種自動曝光控制攝影方法。所述方法包括以下步驟以一攝影模塊預視得一預視畫面；將該預視畫面劃分為多個區(qū)塊，并計算各區(qū)塊的代表亮度值；根據(jù)各區(qū)塊的代表亮度值分配權(quán)重值給各區(qū)塊；根據(jù)各區(qū)塊的權(quán)重值加權(quán)計算各區(qū)塊的代表亮度值，以獲得一加權(quán)亮度值；根據(jù)該加權(quán)亮度值設(shè)定該攝影模塊的自動曝光參數(shù)；以及令該攝影模塊根據(jù)上述自動曝光參數(shù)進行攝影。
文檔編號G03B7/08GK103167244SQ20121002991
公開日2013年6月19日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者陳婉怡 申請人:宏達國際電子股份有限公司