专利名称：拍照方法及系统及其机器可读取介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拍照方法及系统，且尤其涉及一种可以在包含 环境光源与闪光灯光源的双重光源中对于图 <象中的每 一 <象素个别 进4亍白平#f才交正的拍照方法及系统。
背景技术：
随着时代的进步，相机的发展由传统底片式的相机演变为由图
Y象感测单元，如电荷耦合组件(CCD)或互补性氧化金属半导体 (CMOS)取代底片的数码相机。由于数码相机所拍摄出数码照片 可以方^更地在相关装置，如计算才几系统中进行查看与处理，因此， 凄t码相才几已经变成现M戈人生活中的必备品之一 。
一4殳凄t码相才几在环境光源不足的场景中，如在室内，通常会利 用闪光灯辅助曝光机制来进行拍照作业。此时，数码相机所感测出 的图像除了受到环境光源的影响之外，还受到闪光灯光源的影响。 此外，由于闪光灯光源的输出能力有限，因此，场景中不同的区域 所受到闪光灯光源的影响也会有所不同。举例来说，有些区域主要 会受到闪光灯光源的照明，有些区域则主要受到环境光源的照明， 有些区i或还会同时受到两种光源不同比例的照明影响。
在现存数码相机的白平衡校正机制中，通常对于整张感测图像 进行增益调整。举例来i兌，对于整张感测图像的红色通道(R Channel)与蓝色通道(B Channel)分别乘上一个计算出来的补偿
增益(Gain)值。由于熟知的方法无法对于图像中的不同区域分别 进行处理，且无法同时处理双重光源的情况，因此，无论是针对闪 光灯光源或是环境光源作白平衡校正，都会造成图像局部区域色偏 的情形。当环境光源与闪光灯光源的色温(Color Temperature )差 距越大时，图像局部区域色偏的情形将会更严重。
发明内容
有鉴于此，本发明提供拍照方法及系统。
本发明实施例的拍照方法。首先，于一环境光源中获取第一感 测图像数据。接着，使用闪光灯进行预闪，并于闪光灯的预闪光源 中获取第二感测图像数据。当进行拍照时，依据第一感测图像凄t据 与第二感测图像数据对于感测图像中的每一像素个别进行白平衡校正。
本发明实施例的拍照系统，至少包括闪光灯、图像感测单元、 信号处理器与闪光灯自动白平衡单元。信号处理器通过图像感测单 元于环境光源中获取第一感测图像数据。信号处理器致使闪光灯进 行预闪，并通过图像感测单元于闪光灯的预闪光源中获取第二感测 图像数据。当进行拍照作业时，闪光灯自动白平衡单元依据第一感 测图像数据与第二感测图像数据对于感测图像中的每一像素个别 进^亍白平4軒4交正。
本发明实施例的拍照方法。首先，取得环境光源中第一感测图 像数据，并取得闪光灯的预闪光源中的第二感测图像数据。依据第 一感测图傳H据与第二感测图像凄t据计算纯粹由预闪的闪光灯所 提供光源的第三感测图像数据。依据第 一感测图像数据计算至少一 图<象通道的第 一白平衡增益，且依据第三感测图傳_#1据计算图像通 道的第二白平衡增益。之后，依据第三感测图像数据与主闪闪光灯 比例值计算纯粹由主闪的闪光灯所提供光源的第四感测图像数据。 依据第 一 感测图像数据与第四感测图像数据定义第一矩阵与第二 矩阵，用以分别记录主闪的闪光灯与环境光源对于预览模式中 一 图 像中每一像素的贡献比例，并依据第一白平衡增益、第二白平纟軒增 益、第一矩阵与第二矩阵定义至少一第三矩阵，用以记录相应预览
模式中图像的每一像素相应图像通道的第三白平衡增益。之后，依 据第三矩阵内插得到第四矩阵，用以记录相应拍照模式中图像中每 一像素的第四白平衡增益。当进行拍照作业时，依据第四矩阵对于 感测图像中的每一像素个别进行白平衡校正。
本发明上述方法可以通过程序代码方式收录于实体介质中。当 程序〗戈码纟皮才几器加栽且#丸4于时，4几器变成用以实4亍本发明的装置。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举
实施例，并配合附图，详细"i兌明如下。
图1为显示依据本发明实施例的拍照系统的示意图。
图2为显示拜耳模式的图像传感器的图像数据的示意图。 图3为显示依据本发明实施例的拍照方法的流程图。
具体实施例方式
图1显示依据本发明实施例的拍照系统。
依据本发明实施例的拍照系统100包括闪光灯单元102、镜头 104、图^f象感测单元106、冲莫拟^t字转换器108、信号处理器110、 闪光灯自动曝光单元112、自动曝光单元114、闪光灯自动白平纟軒单
元116、自动白平衡单元118与内存单元120。拍照系统100可以是
数码相机。
信号处理器110通过控制4竟头104的光圏与快门、图^f象感测单 元106的曝光时间与数据输出模式、模拟数字转换器108的放大倍 率以及闪光灯单元102的强度来由图^f象感测单元106取得预览冲莫式 下的原始图像数据。信号处理器IIO可以将取得的数据储存至内存 单元120中。必须i兌明的是，图l象感测组件单元106可以是电荷耦 合组件或互补性氧化金属半导体，且图像感测单元106的数据输出 才莫式可以包4舌预览才莫式(Preview Mode)与拍照才莫式(Capture Mode)。其中，预览模式中的原始图像数据是拍照模式中的原始图 像数据的子集合。本发明实施例是适用于拜耳模式(Bayer Pattern) 的图像传感器原始数据200，如图2所示，其中"R"、 "G"与"B"分别 表示红色、绿色与蓝色图像通道的凄t据。注意的是，本发明并不限 定于拜耳模式的图像传感器原始数据，任何形式的图像传感器原始 ^t据都适用于本发明。
自动曝光单元114可以对储存在内存单元120中预览才莫式下的 原始图像数据进行分析，以决定适当的曝光参数并回传给信号处理 器110。闪光灯自动曝光单元112可以利用两张预览模式下的原始 图像数据来决定拍照时闪光灯单元102的输出强度。其中， 一张预 览模式下的原始图像数据是没有闪光灯光源的情形下图像感测单 元106所感测到的图像，另外一张预览模式下的原始图像数据是通 过信号处理器IIO使闪光灯单元102进4亍预闪，而在闪光灯单元102 的预闪光源中图像感测单元106所感测到的图像。自动白平衡单元 118可以对储存在内存单元120中预览模式下的原始图像数据进行 分析，且依据图像数据与白平衡算法决定适当的白平衡参数。闪光 灯自动白平衡单元116可以利用两张预览模式下的原始图像数据与 白平衡算法决定拍照时相应每一像素的白平衡参数，如白平衡增益
值。类似地， 一张预览模式下的原始图像数据是没有闪光灯光源的
情形下图像感测单元106所感测到的图像，另外一张预览模式下的
原始图像数据是通过信号处理器110使闪光灯单元102进行预闪， 而在闪光灯单元102的预闪光源中图l象感测单元106所感测到的图 像。当每一像素的白平衡参数决定之后，信号处理器110可以对每 一像素个别进行白平衡校正。必须提醒的是，依据不同需求可以利 用白平衡算法计算出不同的白平衡参数。本发明并不限定于任何的 白平衡算法。
图3显示依据本发明实施例的拍照方法，适用于数码相机。
如步骤S302,信号处理器110通过镜头104与图像感测单元 106于环境光源中获取第 一 感测图像数据
(PreviewBayerData—NoPreflash )。如步艰《S304，信号处理器110 使闪光灯单元102进行预闪，并通过镜头104与图像感测单元106 于闪光灯单元102的预闪光源中获取第二感测图像数据
(PreviewBayerData—Preflash )。之后，A口步-骤S306,闪光灯自动白 平衡单元116将第二感测图像数据与第 一感测图像数据进行图像相 减，从而得到纯粹由预闪的闪光灯单元102所提供光源的第三感测 图像数据(PreviewBayerData—PurePreflash )。
如步骤S308,自动白平衡单元118依据第一感测图像数据计算 图像通道，如红色通道与蓝色通道的第一白平纟軒增益
(Rgain一NoFlash与Bgain—NoFlash )，且自动白平衡单元118依据 第三感测图像数据计算图像通道的第二白平衡增益
(Rgain—PureFlash与Bgain—PureFlash )。之后，如步骤S3 10,闪光 灯自动白平衡单元116依据第三感测图像数据与由闪光灯自动曝光 单元112所计算出的主闪闪光灯比例值(MainFlashRatio )计算纯粹 由主闪的闪光灯单元102所4是供光源的第四感测图傳H据
(PreviewBayerData—PureMainflash )。其中，主闪闪光灯比侈'H直是
指当拍照时所需的主闪的闪光灯单元102的iir出强度相乂于于预闪的
闪光灯单元102的输出强度的比例值。
接着，如步骤S312,闪光灯自动白平衡单元116依据第一感测 图像数据与第四感测图像数据定义第 一 矩阵 ( [MainFlashContributiveFactor] ) 与 第 二 头巨 阵 ([NoFlashContributiveFactor])。其中，第一矩阵与第二矩阵的维度 与预览模式中的感测图像数据的维度相同，且第 一矩阵记录主闪的 闪光灯单元102对于预览模式中图像中每一像素的贡献比例，而第 二矩阵记录环境光源对于预览模式中图像中每一像素的贡献比例。
第 一 矩阵([MainFlashContributiveFactor])与第二矩阵 ([NoFlashContributiveFactor])的^十算7>式3口下 [MainFlashContributiveFactor]= PreviewBayerData—PureMainflash/
(PreviewBayerData—PureMainflash+PreviewBayerData一NoPreflash );= PreviewBayerData—NoPreflash/ (PreviewBayerData一PureMainflash+PreviewBayerData—NoPreflash );
之后，如步骤S314,闪光灯自动白平衡单元116依据第一白平 衡增益、第二白平衡增益、第一矩阵与第二矩阵定义至少一第三矩 阵([RgainTablel]与[BgainTablel]),用以分别记录相应预览模式中 图像的每一像素相应图像通道(R Channel与B Channel)的第三白 平衡增益。其中，第三矩阵的维度与预览模式中的感测图像数据的 维度相同。
第三矩阵([RgainTablel]与[BgainTablel])的计算公式如下 [RgainTable 1 ]=Rgain—NoFlash* [NoFlashContributiveFactor]+Rg
ain—PureFlash* [MainFlashContributiveFactor];=Bgain—NoFlash* [NoFlashContributiveFactor]+Bg
ain—PureFlash* [MainFlashContributiveFactor];
之后，如步骤S316，闪光灯自动白平4軒单元116利用内插法， 如只又线性内4翁法(Bilinear Interpolation)依4居第三矩阵内4悉4寻到至 少一第四矩阵([RgainTable2]与[BgainTable2])，用以分别记录相应
拍照模式中图像中每一像素相应图像通道的第四白平衡增益。其 中，第四矩阵的维度与拍照模式中的感测图像数据的维度相同。当 实际拍照时，如步艰《S318,信号处理器110可以依据闪光灯自动白 平4軒单元116所计算出的第四矩阵中所i己录的第四白平纟軒增益对于 感测图像中的每一像素个别进行白平衡校正。
本发明的方法，或特定形式或其部4分，可以以禾呈序^码的形式 包含于实体介质，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读 取(如计算机可读取)储存介质，其中，当程序代码被机器，如计 算^L加载且^t丸行时，此^/L器变成用以参与本发明的装置。本发明的 方法与装置也可以以程序代码形式通过 一 些传送介质，如电线或电 缆、光纤、或是任何传输形式进行传送，其中，当程序代码^皮才几器， 如计算积 接收、加载且才丸4亍时，此才几器变成用以参与本发明的装置。
当在一般用途处理器实际应用时，程序代码结合处理器提供一操作 类似于应用特定逻辑电^^的独特装置。
虽然本发明已以优选实施例纟皮露如上，然其并非用以限定本发 明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可进 行一些更动与润饰，因此本发明的保护范围当以所附的权利要求书为准。
主要组件符号说明
100 拍照系统； 102 闪光灯单元；
104 4竟头； 106 图^f象感测单元； 108 模拟数字转换器； 110 信号处理器；
112 闪光灯自动曝光单元； 114 自动曝光单元； 116 闪光灯自动白平纟軒单元； 118 自动白平纟軒单元; 120 内存单元；
200 拜耳模式的图像传感器原始数据； S302、 S304、…、S318 步骤。
权利要求
1.一种拍照方法，适用于数码相机，所述数码相机具有闪光灯，所述方法包括下列步骤于环境光源中获取第一感测图像数据；使用所述闪光灯进行预闪，并于所述闪光灯的预闪光源中获取第二感测图像数据；以及当进行拍照时，依据所述第一感测图像数据与所述第二感测图像数据对感测图像中的每一像素个别进行白平衡校正。
2. 根据权利要求1所述的拍照方法，还包括下列步骤依据所述第 一感测图傳_数据与所述第二感测图j象凄t据计 算纯粹由预闪的所述闪光灯所提供光源的第三感测图像数据；依据所述第三感测图像数据与主闪闪光灯比例值计算纯 粹由主闪的所述闪光灯所提供光源的第四感测图像数据；依据所述第 一 感测图傳4t据计算至少 一 图4象通道的第一 白平衡增益；依据所述第三感测图傳4t据计算所述图 <象通道的第二白 平4軒增益；以及依据所述第一白平衡增益与所述第二白平衡增益对所述 感测图像中的每一像素个别进行白平衡校正。
3. 根据权利要求2所述的拍照方法，还包括下列步骤依据所述第 一 感测图像数据与所述第四感测图 <象数据定 义第一矩阵与第二矩阵，用以分别记录主闪的所述闪光灯与所 述环境光源对于预览模式中图像的每一像素的贡献比例；依据所述第一白平衡增益、所述第二白平衡增益、所述 第一矩阵与所述第二矩阵定义至少一第三矩阵，用以记录相应 所述预览模式中所述图像的每一像素相应所述图像通道的第三白平衡增益；以及依据所述第三矩阵对所述感测图像中的每 一<象素个别进 4亍白平衡4交正。
4. 根据权利要求2所述的拍照方法，其中所述图像通道包括红色 通道(R Channel)或蓝色通道(B Channel )。
5. 才艮据权利要求3所述的拍照方法，还包括下列步骤依据所述第三矩阵内插得到第四矩阵，用以记录相应拍 照模式中图像中每一像素的第四白平衡增益；以及依才居所述第四矩阵对所述感测图l象中的 <象素个别进4亍白 平衡4交正。
6. 根据权利要求5所述的拍照方法，还包括利用双线性内插法依 据所述第三矩阵内插得到所述第四矩阵。
7. —种拍照系统，包4舌闪光灯；图像感测单元；以及信号处理器，用以通过所述图像感测单元于环境光源中 获取第一感测图像数据，使所述闪光灯进行预闪，并通过所述 图像感测单元于所述闪光灯的预闪光源中获取第二感测图像 数据，且当进行拍照作业时，依据所述第一感测图傳_数据与所 述第二感测图像数据对感测图像中的每一像素个别进行白平 衡校正。
8. 根据权利要求7所述的拍照系统，还包括闪光灯自动白平衡单 元，用以依据所述第一感测图像数据与所述第二感测图像数据 计算纯粹由预闪的所述闪光灯所提供光源的第三感测图像数 据，依据所述第三感测图像数据与主闪闪光灯比例值计算純粹 由主闪的所述闪光灯所提供光源的第四感测图像数据，且依据 所述第 一感测图像数据计算至少 一 图像通道的第 一 白平衡增 益，依据所述第三感测图像数据计算所述图像通道的第二白平 衡增益，以及依据所述第 一 白平衡增益与所述第二白平衡增益 对所述感测图像中的每一像素个别进行白平衡校正。
9. 根据权利要求8所述的拍照系统，其中所述闪光灯自动白平衡 单元，还依据所述第 一感测图像数据与所述第四感测图像数据 定义第 一矩阵与第二矩阵，用以分别记录主闪的所述闪光灯与 所述环境光源对于预览模式中图像的每一像素的贡献比例，且 依据所述第一白平衡增益、所述第二白平衡增益、所述第一矩 阵与所述第二矩阵定义至少一第三矩阵，用以记录相应所述预览模式中所述图像的每一像素相应所述图像通道的第三白平 #f增益，以及依据所述第三矩阵对所述感测图像中的每一像素 个别进行白平衡校正。
10. 根据权利要求8所述的拍照系统，其中所述图像通道包括红色 通道或蓝色通道。
11. 根据权利要求9所述的拍照系统，其中所述闪光灯自动白平衡 单元还依据所述第三矩阵内插得到第四矩阵，用以记录相应拍 照模式中图像的每一像素的第四白平衡增益，且所述信号处理 器依据所述第四矩阵对于所述感测图像中的个别像素进行白 平衡校正。
12. 才艮据斥又利要求11所述的拍照系统，其中所述闪光灯自动白平#f单元还利用双线性内插法依据所述第三矩阵内插得到所述 第四矩阵。
13. —种拍照方法，包4舌下列步驶《耳又得环境光源中的第 一感测图^f象^t才居；取得闪光灯的预闪光源中的第二感测图像数据；依据所述第 一感测图像数据与所述第二感测图像数据计 算纯粹由预闪的所述闪光灯所提供光源的第三感测图像数据；依据所述第 一 感测图傳_数据计算至少 一 图 <象通道的第一 白平衡增益，且依据所述第三感测图像数据计算所述图像通道 的第二白平衡增益；依据所述第三感测图像数据与主闪闪光灯比例值计算纯 粹由主闪的所述闪光灯所提供光源的第四感测图像数据；依据所述第 一感测图像数据与所述第四感测图像数据定 义第 一矩阵与第二矩阵，用以分别记录主闪的所述闪光灯与所 述环境光源对于预览模式中图像的每一像素的贡献比例；依据所述第一白平衡增益、所述第二白平衡增益、所述 第一矩阵与所述第二矩阵定义至少一第三矩阵，用以记录相应所述预览模式中所述图像的每一像素相应所述图像通道的第 三白平纟軒增益；依据所述第三矩阵内插得到第四矩阵，用以记录相应拍 照模式中图像中每一像素的第四白平衡增益；以及当进行拍照作业时，依据所述第四矩阵对于感测图像中 的每一像素个别进行白平衡校正。
14. 根据权利要求13项所述的拍照方法，其中所述图像通道包括 纟工色通道或蓝色通道。
15. 根据权利要求13所述的拍照方法，还包括利用双线性内插法 依据所述第三矩阵内插得到所述第四矩阵。
全文摘要
本发明提供一种拍照方法及系统。首先，于环境光源中获取第一感测图像数据。接着，使用闪光灯进行预闪，并于闪光灯的预闪光源中获取第二感测图像数据。当进行拍照时，依据第一感测图像数据与第二感测图像数据对于感测图像中的每一像素个别进行白平衡校正。
文档编号H04N5/243GK101179663SQ200610138540
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月7日 优先权日2006年11月7日
发明者吴木杏 申请人:明基电通股份有限公司