影像撷取装置及其自动曝光控制方法
专利汇可以提供影像撷取装置及其自动曝光控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种影像撷取装置及其 自动曝光控制 方法。本发明所提供的自动曝光控制方法是先将欲拍摄影像的原始影像范围分割成为多个取样区域，其中每一取样区域的影像色彩由红绿蓝(RGB)三原色所构成。再根据每一取样区域取出其RGB个别色彩值的最大值与平均值及预设的最大值目标 亮度 与平均值目标亮度，计算出最大曝光比例值与平均曝光比例值。最后，判断该最大曝光比例值是否小于平均曝光比例值。若是，则以平均曝光比例值为基准，使影像撷取装置发出一闪光。若否，则以最大曝光比例值为基准，使影像撷取装置发出一闪光。，下面是影像撷取装置及其自动曝光控制方法专利的具体信息内容。
1.一种自动曝光控制方法，适用于影像撷取装置，其特征在于，所述自动 曝光控制方法包括下列步骤：
将欲拍摄影像的原始影像范围分割成为多个取样区域，其中每一取样区域 由第一色彩值、第二色彩值与第三色彩值所构成；
取出每一取样区域的所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值；
取出每一取样区域的所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的平均值；
将所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值分别乘以一权重后相 加，计算取得第一最大加总值、第二最大加总值以及第三最大加总值；
将所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的平均值分别乘以一权重后相 加，计算取得第一平均加总值、第二平均加总值以及第三平均加总值；
将所述第一、第二与第三最大加总值中的最大值除以第一总权重，计算出 最大加总曝光值；
将所述第一、第二与第三平均加总值中的最大值除以第二总权重，计算出 平均加总曝光值；
设定最大值目标亮度与平均值目标亮度；
将所述最大值目标亮度除以所述最大加总曝光值，计算取得最大曝光比例 值；并将所述平均值目标亮度除以所述平均加总曝光值，计算取得平均曝光比 例值；
判断所述最大曝光比例值是否小于所述平均曝光比例值；以及
若所述最大曝光比例值小于所述平均曝光比例值，则以所述平均曝光比例 值为基准，使所述影像撷取装置发出闪光，否则，以所述最大曝光比例值为基 准，使所述影像撷取装置发出闪光。
2.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述第一、第 二与第三色彩为红绿蓝(RGB)三原色。
3.根据权利要求2所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述多个取样 区域中，资料选取单位为一像素。
4、根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述原始影 像被分割为56个大小相同的取样区域。
5、根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述原始影 像被分割为56个大小不同的取样区域。
6.一种影像撷取装置，其特征在于，包括：
微处理器；以及
数字信号处理单元，用于将一欲拍摄影像的原始影像范围分割成为多个取 样区域，其中每一取样区域是由第一色彩值、第二色彩值与第三色彩值所构成， 取出每一取样区域的所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值与平均 值，将所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值分别乘以一权重后相 加，计算取得第一最大加总值、第二最大加总值以及第三最大加总值，将所述 第一、第二与第三色彩值的各色彩值的平均值分别乘以一权重后相加，计算取 得第一平均加总值、第二平均加总值以及第三平均加总值，将所述第一、第二 与第三最大加总值中的最大值除以第一总权重，计算出最大加总曝光值，将所 述第一、第二与第三平均加总值中的最大值除以第二总权重，计算出平均加总 曝光值，将预设的最大值目标亮度除以所述最大加总曝光值，计算取得最大曝 光比例值；并将预设的平均值目标亮度除以所述平均加总曝光值，计算取得平 均曝光比例值；并且，所述微处理器用于判断所述最大曝光比例值是否小于所 述平均曝光比例值，以及若所述最大曝光比例值小于所述平均曝光比例值，则 以所述平均曝光比例值为基准，使所述影像撷取装置发出闪光，否则以所述最 大曝光比例值为基准，使所述影像撷取装置发出闪光。
7.根据权利要求6所述的影像撷取装置，其特征在于，所述第一、第二与 第三色彩为红绿蓝(RGB)三原色。
8.根据权利要求7所述的影像撷取装置，其特征在于，所述多个取样区域 中，资料选取单位为一像素。
9、根据权利要求6所述的影像撷取装置，其特征在于，所述原始影像被 分割为56个大小相同的取样区域。
10、根据权利要求6所述的影像撷取装置，其特征在于，所述原始影像被 分割为56个大小不同的取样区域。
技术领域
本发明涉及一种自动曝光装置，特别是一种影像撷取装置及其自动曝光控 制方法。
背景技术
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动曝光控制方法，适 用于影像撷取装置，所述自动曝光控制方法包括下列步骤：
将欲拍摄影像的原始影像范围分割成为多个取样区域，其中每一取样区域 由第一色彩值、第二色彩值与第三色彩值所构成；
取出每一取样区域的所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值；
取出每一取样区域的所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的平均值；
将所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值分别乘以一权重后相 加，计算取得第一最大加总值、第二最大加总值以及第三最大加总值；
将所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的平均值分别乘以一权重后相 加，计算取得第一平均加总值、第二平均加总值以及第三平均加总值；
将所述第一、第二与第三最大加总值中的最大值除以第一总权重，计算出 最大加总曝光值；
将所述第一、第二与第三平均加总值中的最大值除以第二总权重，计算出 平均加总曝光值；
设定最大值目标亮度与平均值目标亮度；
将所述最大值目标亮度除以所述最大加总曝光值，计算取得最大曝光比例 值；并将所述平均值目标亮度除以所述平均加总曝光值，计算取得平均曝光比 例值；
判断所述最大曝光比例值是否小于所述平均曝光比例值；以及
若所述最大曝光比例值小于所述平均曝光比例值，则以所述平均曝光比例 值为基准，使所述影像撷取装置发出闪光，否则，以所述最大曝光比例值为基 准，使所述影像撷取装置发出闪光。
在本发明所述的自动曝光控制方法中，所述第一、第二与第三色彩为红绿 蓝(RGB)三原色。
在本发明所述的自动曝光控制方法中，所述多个取样区域中，资料选取单 位为一像素。
在本发明所述的自动曝光控制方法中，所述原始影像被分割为56个大小 相同的取样区域。
在本发明所述的自动曝光控制方法中，所述原始影像被分割为56个大小 不同的取样区域。
本发明还提供了一种影像撷取装置，包括：
微处理器；以及
数字信号处理单元，用于将一欲拍摄影像的原始影像范围分割成为多个取 样区域，其中每一取样区域是由第一色彩值、第二色彩值与第三色彩值所构成， 取出每一取样区域的所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值与平均 值，将所述第一、第二与第三色彩值的各色彩值的最大值分别乘以一权重后相 加，计算取得第一最大加总值、第二最大加总值以及第三最大加总值，将所述 第一、第二与第三色彩值的各色彩值的平均值分别乘以一权重后相加，计算取 得第一平均加总值、第二平均加总值以及第三平均加总值，将所述第一、第二 与第三最大加总值中的最大值除以第一总权重，计算出最大加总曝光值，将所 述第一、第二与第三平均加总值中的最大值除以第二总权重，计算出平均加总 曝光值，将预设的最大值目标亮度除以所述最大加总曝光值，计算取得最大曝 光比例值；并将预设的平均值目标亮度除以所述平均加总曝光值，计算取得平 均曝光比例值；并且，所述微处理器用于判断所述最大曝光比例值是否小于所 述平均曝光比例值，以及若所述最大曝光比例值小于所述平均曝光比例值，则 以所述平均曝光比例值为基准，使所述影像撷取装置发出闪光，否则以所述最 大曝光比例值为基准，使所述影像撷取装置发出闪光。
在本发明所述的影像撷取装置中，所述第一、第二与第三色彩为红绿蓝 (RGB)三原色。
在本发明所述的影像撷取装置中，所述多个取样区域中，资料选取单位为 一像素。
在本发明所述的影像撷取装置中，所述原始影像被分割为56个大小相同 的取样区域。
在本发明所述的影像撷取装置中，所述原始影像被分割为56个大小不同 的取样区域。
实施本发明的影像撷取装置及其自动曝光控制方法，具有以下有益效果： 可应用于各种数字影像撷取产品的自动曝光(AE)算法，以取样区域的最大值 及平均值做计算，并设定最大值上限及平均值下限，达到最佳曝光结果，并能 避免特殊场景下曝光的错误，实现精准的曝光。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的自动曝光控制方法的步骤流程图；
图2是本发明实例的将一影像分割为多个影像方块的示意图；以及
图3是本发明实施例的影像撷取装置的架构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种影像撷取装置及其自动曝光控制方法。本发明实 施例的自动曝光控制方法以每一个取样区域的红绿蓝(RGB)色彩值的各最大 值及平均值进行自动曝光(Auto Exposure，AE)的演算。使色彩值经过加权 计算后的结果介于最大值目标亮度与平均值目标亮度之间(其中，最大值目标 亮度大于平均值目标亮度)，并以最大值演算的结果作为决定自动曝光的条件。
图1是本发明实施例的自动曝光控制方法的步骤流程图。
首先，将欲拍摄影像的原始影像范围分割成为多个最适取样区域(步骤 S1)。如图2所示，在本发明实施例中，最适取样区域是将该欲拍摄影像分割 为56个大小相同的取样区域。接着，取出每一取样区域内，各像素中的RGB 各色彩值的最大值(步骤S2)。每一取样区域内的各像素色彩都不同，且每一 像素都由RGB三个色彩值所构成，因此自每一取样区域内的各像素资料中，分 别取出R、G、B色彩值的最大值。举例来说，某一取样区域包含四个像素，其 RGB色彩值分表示为(125，36，95)、(75，89，92)、(37，156，63)与(56， 78，122)，则R色彩值的最大值为125，G色彩值的最大值为156，B色彩值的 最大值为122。用这种方式分别取出每一取样区域的RGB各色彩值的最大值， 并分别标记为rMax1、rMax2、…、rMax56、gMax1、gMax2、…、gMax56、bMax1、 bMax2、…、bMax56。
取出每一取样区域内各像素中的RGB各色彩值的平均值(步骤S3)。以上 述范例来说，该取样区域内的各像素中，R色彩值的平均值为(125+75+37 +56)/4＝73.25，G色彩值的平均值为(36+89+156+78)/4＝89.75，B 色彩值的平均值为(95+92+63+122)/4＝93。用这种方式分别取出每一取 样区域内各像素RGB各色彩值的平均值，并分别标记为rAvg1、rAvg2、…、 rAvg56、gAvg1、gAvg2、…、gAvg56、bAvg1、bAvg2、…、bAvg56。
接着，将每一取样区域内各像素RGB各色彩值的最大值分别乘以权重(wi) 后相加，以取得R最大加总值(rSumMax)、G最大加总值(gSumMax)以及B 最大加总值(bSumMax)(步骤S4)。以上述范例来说，rSumMax＝rMax1×w1+ rMax2×w2+…+rMax56×w56，gSumMax＝gMax1×w1+gMax2×w2+…+ gMax56×w56，bSumMax＝bMax1×w1+bMax2×w2+…+bMax56×w56。然后， 将每一取样区域内各像素RGB各色彩值的平均值乘以权重后相加，以取得R 平均加总值(rSumAvg)、G平均加总值(gSumAvg)以及B平均加总值(bSumAvg) (步骤S5)。以上述范例来说，rSumAvg＝rAvg1×w1+rAvg2×w2+…+ rAvg56×w56，gSumAvg＝gAvg1×w1+gAvg2×w2+…+gAvg56×w56，bSumAvg ＝bAvg1×w1+bAvg2×w2+…+bAvg56×w1。
接着，将rSumMax、gSumMax、bSumMax中的最大值除以总权重(wmax)， 以取得最大加总曝光值(maxSumAe)(步骤S6)，即maxSumAe＝MAX(rSumMax， gSumMax，bSumMax)/wmax。将rSumAvg、gSumAvg、bSumAvg的最大值后除以 总权重(wmax)，以取得平均加总曝光值(avgSumAe)(步骤S7)，即avgSumAe ＝MAX(rSumAvg，gSumAvg，bSumAvg)/wmax。设定最大值目标亮度与平均值 目标亮度(步骤S8)，其设定基准视实际需求而定。接着，利用maxSumAe及 avgSumAe分别计算出最大曝光比例值与平均曝光比例值(步骤S9)。最大曝光 比例值＝最大值目标亮度/maxSumAe，并且将其标示为maxRatio。平均曝光 比例值＝平均值目标亮度/avgSumAe，并且将其标示为avgRatio。计算出最 大曝光比例值与平均曝光比例值后，将两值互相比较，判断最大曝光比例值是 否小于平均曝光比例值(步骤S10)。若是，则以平均曝光比例值为基准，使 影像撷取装置发出一闪光(步骤S11)。若否，则以最大曝光比例值为基准， 使影像撷取装置发出一闪光(步骤S12)。
图3是本发明实施例的影像撷取装置的架构示意图。
本发明实施例的影像撷取装置10至少包括一镜头模块100、一影像感测 单元200、一处理系统700、一马达驱动系统500以及一储存媒体600。影像 感测单元200用于从外界撷取影像信号。处理系统700包含一微处理器400， 用于负责图像信息的采集、资料的判断以及控制信号的产生，与一数字信号处 理(Digital Signal Processing，DSP)单元300，用以专门计算数据。马达 驱动系统500用于驱动镜头模块100或影像感测单元200移动到对焦位置。储 存媒体600用于储存撷取的影像信号。
在本发明实施例中，上述自动曝光控制方法主要是以处理系统700中的数 字信号处理单元300做资料运算，再以微处理器400判断数字信号处理单元 300最终的运算结果，并依该判断结果设定曝光参数，用以控制自动曝光。故 在下文中主要说明处理系统700的实施流程，其它组件则不予以赘述。
首先，数字信号处理单元300将欲拍摄影像的原始影像范围分割成为多个 最适取样区域(如图2所示，其将欲拍摄影像分割为56个大小相同的取样区 域)，取出每一取样区域的RGB各色彩值的最大值(其分别标记为rMax1、 rMax2、…、rMax56、gMax1、gMax2、…、gMax56、bMax1、bMax2、…、bMax56) 及平均值(其分别标记为rAvg1、rAvg2、…、rAvg56、gAvg1、gAvg2、…、 gAvg56、bAvg1、bAvg2、…、bAvg56)，然后将每一取样区域的RGB各色彩值 的最大值及平均值分别乘以权重(wi)后相加，以分别取得R最大加总值 (rSumMax)、G最大加总值(gSumMax)、B最大加总值(bSumMax)，以及R平 均加总值(rSumAvg)、G平均加总值(gSumAvg)、B平均加总值(bSumAvg)。
接着，数字信号处理单元300将rSumMax、gSumMax、bSumMax三者中的最 大值除以总权重(wmax)，并且将其结果标示为maxSumAe，其中maxSumAe表 示最大加总曝光值；将rSumAvg、gSumAvg、bSumAvg三者中的最大值除以总权 重(wmax)，并且标示为avgSumAe，其中avgSumAe表示平均加总曝光值。接 着，数字信号处理单元300分别根据maxSumAe与avgSumAe以及预设的最大值 目标亮度与平均值目标亮度，分别计算出最大曝光比例值与平均曝光比例值。 该最大曝光比例值＝最大值目标亮度/maxSumAe，并且将其标示为maxRatio。 该平均曝光比例值＝平均值目标亮度/avgSumAe，并且将其标示为avgRatio。 最后，微处理器400比较最大曝光比例值与平均曝光比例值，判断最大曝光比 例值是否小于平均曝光比例值。若是，则以最大曝光比例值为基准，使影像撷 取装置发出闪光。若否，则以平均曝光比例值为基准，使影像撷取装置发出闪 光。
注意到，本发明实施例的自动曝光控制方法是将一原始影像范围分割成为 56个大小相同的取样区域，然而，其并非用于限定本发明，该原始影像范围 亦可分割成为56个大小不同的取样区域。此外，每一取样区域的权重可为不 同值或均为相同值，应当因需求而定。
本发明实施例的自动曝光控制方法可应用于各种数字影像撷取产品的自 动曝光(AE)算法，以取样区域的最大值及平均值做计算，并设定最大值上限 及平均值下限，以期达到最佳曝光结果，并能避免特殊场景下曝光的错误。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用于限定本发明，本领域 的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种更动与润饰，因此本发 明的保护范围应当以权利要求所界定的为准。
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