利用闪光灯辅助检测焦距的方法

专利名称：利用闪光灯辅助检测焦距的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用闪光灯辅助检测焦距的方法，特别是一种利用依曝光特征值 查表以辅助检测具有人脸的影像的焦距的方法。
背景技术：
使用相机在拍摄影像时，需要正确地把焦距对到被摄物体上以得到清晰的照片， 而在现今一般的数字相机都已内建有自动对焦功能。自动对焦大致上可以分为两大类，一 为主动式自动对焦(active auto focus), 一为被动式对焦(passive auto focus)。主动式自动对焦的技术利用一组红外线发射器或是激光发射器和相对的接收器 投射光的图案在被摄体上，再以三角测量法(triangulation)等方法计算相机与被摄物体 之间的距离，而此距离即为焦距。由于使用主动式自动对焦需在相机内额外设置光发收器 和接收器，因此存在有成本较高的问题。被动式自动对焦为在正式拍摄前，数字相机移动相机镜头到多个对焦位置，其中 对焦位置位于从离数字相机最近的微距到被设为无限远的区域中。数字相机在对焦位置上 撷取影像，并分析所获得的影像的清晰度来决定焦距。被动式自动对焦方式只需用到相机 本身所具有的影像感测器及运算单元，故能够减轻制造成本。然而被动式自动对焦需依赖由预先撷取的影像所计算出的清晰度，故当被摄物体 处于环境亮度不足时，估测出的焦距容易产生误差。摄影时若光线充足则被摄物体会具有 明显的合焦点(in-focus)，使得相机容易找到正确的对焦位置。反之若环境亮度不足，在估 算清晰度时会因为普遍影像清晰度较低等情况而使得相机不易找出正确的焦距。故被动式 自动对焦在环境亮度不足时，会存在有对焦不够准确的问题。此外，在拍摄照片时，人物影像是画面中较为重点的部分。拍摄影像前，对焦或测 光等前置作业都应依据人物脸部进行。然而传统的自动对焦方式可能会把背景或是人物以 外的其他东西判断为摄影主体，而存在有应该为拍摄重点的人物却反而失焦的问题。

发明内容
鉴于以上的问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用闪光灯辅助检测 焦距的方法，以解决上述问题。本发明所公开的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，适用于一 具有闪光灯的数字相机，依据一含有至少一人脸的被摄目标提供数字相机一目标焦距，其 方法包括闪光并对被摄目标撷取一第一影像；依据第一影像内的至少一人脸区块计算而 得一曝光特征值，此人脸区块对应人脸；依据曝光特征值查阅一焦段对照表获得一起始对 焦位置；以及依据起始对焦位置执行一对焦程序以得到目标焦距。依照本发明的第一实施例，依据第一影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特 征值的步骤可以包含在第一影像中搜寻人脸区块；计算人脸区块影像的每一像素的一像 素曝光值；以及取像素曝光值的平均作为曝光特征值。依照本发明的第二实施例，依据第一影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特征值的步骤可以包含在第一影像中搜寻人脸区块；由人脸区块影像的中央至人脸区块影 像的边缘，以梯度加权计算人脸区块影像的每一像素的一像素曝光值；以及取像素曝光值 的平均作为曝光特征值。依照本发明的第三实施例，依据第一影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特 征值的步骤可以包含在第一影像中搜寻人脸区块；计算人脸区块影像的每一像素的一像 素曝光值；分别在每一人脸区块影像内对像素的一曝光值取平均得到多个人脸平均曝光 值；依据人脸区块，给定各人脸区块一权重值；以及依据权重值及人脸平均曝光值计算曝 光特征值。依照本发明的第四实施例，依据第一影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特 征值的步骤可以包含在第一影像中搜寻人脸区块；由人脸区块影像的中央至人脸区块影 像的边缘，以梯度加权计算人脸区块影像的每一像素的一像素曝光值；分别在每一人脸区 块影像内对像素的一曝光值取平均得到多个人脸平均曝光值；依据人脸区块，给定各人脸 区块一权重值；以及依据权重值及人脸平均曝光值计算曝光特征值。根据本发明，焦段对照表包含多个曝光表列值以及与曝光表列值对应的多个焦距 值，依据曝光特征值查阅焦段对照表获得起始对焦位置的步骤即是以曝光特征值在焦段对 照表中查阅曝光表列值，对得出与曝光特征值对应的焦距值作为起始对焦位置。依照本发明的一实施例，依据起始对焦位置执行对焦程序以得到目标焦距的步骤 可包括依据起始对焦位置指定一对焦区段；在对焦区段内的至少三个焦距分别撷取一测 焦影像；分别计算测焦影像的一清晰值；以清晰值及与清晰值对应的焦距进行曲线拟合以 得到一二次多项式；以及以二次多项式的斜率为零所对应的焦距作为目标焦距。根据本发明的另一实施例，依据起始对焦位置执行一对焦程序以得到目标焦距的 步骤之后可以包括依据曝光特征值与第一影像内人脸区块以外的部分计算而得一一般曝 光值；依据曝光特征值与一般曝光值计算而得一闪光特征值；以及依据闪光特征值设定一 闪光灯指数及一光圈值。有关本发明的特征、实作与功效，兹配合附图作最佳实施例详细说明如下。


图1为根据本发明一实施例的利用闪光灯辅助检测焦距的方法的流程示意图；图2为根据本发明所适用的数字相机的结构示意图；图3A为根据本发明一实施例的步骤S22的第一实施例的流程示意图；图3B为根据本发明一实施例的步骤S22的第二实施例的流程示意图；图3C为根据本发明一实施例的步骤S22的第三实施例的流程示意图；图3D为根据本发明一实施例的步骤S22的第四实施例的流程示意图；图4为根据本发明一实施例的步骤S26的流程示意图；图5A为根据本发明一实施例的水平遮罩的示意图；图5B为根据本发明一实施例的垂直遮罩的示意图；以及图6为根据本发明一实施例的得到目标焦距后，依据第一影像与曝光特征值设定 一闪光灯指数及一光圈值的流程示意图。其中，附图标记
100数字相机104镜头装置
102 闪光灯
106光圈装置 108 感光元件(CCD)
110 取样电路(sample hold circuit)112 储存单元116 处理单元
114驱动马达 118操作装置 130 遮罩(mask)
132遮罩内容元素
具体实施例方式以下叙述的关于本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员 了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、申请专利范围及附图， 任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。请参照图1，其为根据本发明一实施例的利用闪光灯辅助检测焦距的方法的流程 图。本发明的利用闪光灯辅助检测焦距的方法适于一具有闪光灯的数字相机，此方法依据 一含有至少一人脸的被摄目标提供该数字相机一目标焦距。关于本发明所适用的数字相机 可以是但不限于图2。数字相机100包括闪光灯102、镜头装置104、光圈装置106、感光元件(CCD) 108、 取样电路(Sampling hold circuit) 110、储存单元112、驱动马达114、处理单元116与操作 装置118。被景象所反射的光线经镜头装置104与光圈装置106进入感光元件108，感光元 件108将进入的光线转换成影像信号并传给取样电路110后记录于储存单元112。拍摄时，处理单元116致动驱动马达114以移动镜头装置104至指定焦距位置。处 理单元116并通过驱动马达114调整光圈装置106。感光元件108对应于镜头装置104并 把当前场景的影像画面转换成数字影像的电信号。经处理单元的驱动，取样电路110将感 光元件108所接收的影像信号传送至储存单元112。处理单元116根据在取像预览阶段所 撷取的预览影像，用以判断需要进行调整镜头装置104的对焦焦距以提供数字相机100拍 摄。请再参考图1并配合图2阅览之，从图1中可以见悉，利用闪光灯辅助检测焦距的 方法包含步骤S20 致动该闪光灯，并撷取第一影像；步骤S22 依据第一影像内的至少一人 脸区块计算而得一曝光特征值；步骤S24 依据曝光特征值查阅焦段对照表，获得起始对焦 位置；以及步骤S26 依据起始对焦位置执行一对焦程序以得到目标焦距。于步骤S20中，处理单元116通过驱动马达114使闪光灯102动作。在闪光灯102 发出一个预闪亮光时，数字相机100撷取第一影像并记录于储存单元112内。处理单元116 分析此第一影像并把分析后的数据用于辅助自动对焦(auto focus)。前述撷取的影像并不 限于只撷取一张，实际应用时为求精确亦可使用多张的影像进行处理。以下仅以单张作为 说明。前述步骤S22的第一影像代表了含有至少一人脸的被摄物体反射的环境光与由 闪光灯102发出并被反射的光线的结合，因此形成第一影像的光线内包含反射预闪亮光。 故在此曝光值亦可称之为反射曝光值。曝光特征值表示被摄物体在给予预闪亮光的状态下 的曝光程度，会依据被摄物体与数字相机100的距离而有所差别。曝光特征值的计算方式 容后详述。
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得到曝光特征值之后，步骤S24以曝光特征值查阅一焦段对照表(亦可称为对焦 区段对照表)。焦段对照表包含多个曝光表列值以及与曝光表列值对应的焦距值。此焦段对 照表乃是一个将曝光特征值与对应该曝光特征值的可能焦距值的对照表。也就是说，把曝 光特征值在曝光表列值去查阅与曝光特征值对应的焦距值即可得到前述的起始对焦位置。 依据曝光特征值查阅焦段对照表后可得到的起始对焦位置即可以供后续对焦程序之用。关 于焦段对照表的建表方式容后详述。步骤S26是通过得到起始对焦位置作为对焦程序的对焦扫描位置的参考点，使得 对焦程序可免除扫描所有由微距至无限远内的对焦位置，进而减少传统对焦程序所需的对 焦时间及耗电。关于由第一影像获得曝光特征值的步骤，请参考图3A、图3B、图3C与图3D。图3A 为根据本发明一实施例的步骤S22的第一实施例的流程示意图。此实施例的流程包含步骤 S30 在第一影像中搜寻人脸区块；步骤S32 计算人脸区块影像的每一像素的一像素曝光 值；以及步骤S34 取像素曝光值的平均作为曝光特征值。首先步骤S30在第一影像中搜寻一人脸区块，即第一影像中其所含的人脸部分， 并撷取人脸区块影像。其中人脸区块的形状可以是但不限定是一个方框形，其大小与在影 像中的位置等亦无限制。接着步骤S32计算人脸区块影像的所有像素的一像素曝光值。每一像素具有 一三原色值(RGB value)，RGB分别指此像素的红色、绿色和蓝色的值。其方法先把每 一像素的三原色值依照公式(0.6G+0. 3R+0. 1B)先转换成灰阶值，再将灰阶值依照公式 Iog2 (0. 6G+0. 3R+0. 1B)算出每一像素的曝光值。计算出人脸区块影像中所有像素的像素曝 光值后，步骤S34把像素曝光值取平均作为曝光特征值。图3B为根据本发明一实施例的步骤S22的第二实施例的流程示意图。此实施例 的流程包含步骤S40 在第一影像中搜寻人脸区块；步骤S42 由人脸区块影像的中央至边 缘，以梯度加权计算人脸区块影像的每一像素的一像素曝光值；以及步骤S44 取像素曝光 值的平均作为曝光特征值。步骤S40搜寻出第一影像中的人脸区块后，撷取人脸区块内的人脸区块影像。而 步骤S42依照上述计算出人脸区块影像中每一像素的曝光值后，对所有的曝光值进行加权 计算。给予加权权重的步骤如下。首先给人脸区块影像的正中央的像素指定最大的一人脸 像素权重，再给人脸区块影像的边缘的像素指定最小的人脸像素权重，最后以内插法给人 脸区块影像中剩余的像素指定人脸像素权重。把每个曝光值乘以相对应的人脸像素权重 后，所有人脸区块影像中的像素即可得到相对应的像素曝光值。步骤S44再把所有的像素 曝光值取平均作为第一影像的曝光特征值。图3C为根据本发明一实施例的步骤S22的第三实施例的流程示意图。此实施例 的流程包含步骤S50 在第一影像中搜寻人脸区块；步骤S52 计算人脸区块影像的每一像 素的一像素曝光值；步骤S54 分别在每一人脸区块影像内对像素的一曝光值取平均，得到 多个人脸平均曝光值；步骤S56 依据人脸区块，给定各人脸区块一权重值；以及步骤S58 依据权重值及人脸平均曝光值计算曝光特征值。步骤S50搜寻第一影像中的多个人脸区块，并对每一人脸区块撷取出人脸区块影 像。接着于步骤S52中，照前述公式计算出所有人脸区块影像内的像素的像素曝光值。步骤S54分别在每一人脸区块影像内，对其对应的像素曝光值取平均作为各人脸区块影像的 人脸曝光平均值。得到人脸曝光平均值之后，步骤S56根据人脸区块，给予每一人脸区块一权重值。 当第一影像中具有多个人脸区块时，可以依照影像中人脸的远近来给予权重以调整曝光特 征值。由于较近的人脸部分较可能是影像中的拍摄主体，因此给予其对应的人脸区块较大 的权重值。在第一影像中，较大的人脸区块可能表示其区块相对应的人脸距离数字相机较 近，因此给予较大的权重值。则根据本发明，给予权重值的方法可以是以下步骤。首先计算 每一人脸区块影像的像素数量作为一人脸区块大小值，即代表每一人脸区块的大小。依据 这些人脸区块大小值给予多个人脸区块权重值，这些人脸区块大小值越大，所获得的这些 人脸区块权重值就越大。又，在第一影像中具有较大的人脸平均曝光值的人脸区块表示其对应的人脸部分 较亮，而可能表示反射预闪的闪光的能量较强，而代表此人脸距离数字相机较近，因此给予 较大的权重值。则根据本发明，给予权重值的方法亦可以是按照各人脸平均曝光值的大小 排列顺序；并依此顺序给予权重值，人脸平均曝光值愈大的对应人脸区块所获的权重值愈 大。对所有人脸区块指定完权重值之后，步骤S58依据权重值与相对应的人脸平均曝 光值，加权计算得到曝光特征值。图3D为根据本发明一实施例的步骤S22的第四实施例的流程示意图。此实施例的 流程包含步骤S60 在第一影像中搜寻人脸区块；步骤S62 由人脸区块影像的中央至边缘， 以梯度加权计算人脸区块影像的每一像素的一像素曝光值；步骤S64 分别在每一人脸区 块影像内对像素的一曝光值取平均，得到多个人脸平均曝光值；步骤S66 依据人脸区块， 给定各人脸区块一权重值；以及步骤S68 依据权重值及人脸平均曝光值计算曝光特征值。步骤S60搜寻第一影像中的多个人脸区块，并撷取出与人脸区块对应的人脸区块 影像。在步骤S62中，依照前述公式计算出所有人脸区块影像中的像素的曝光值后，对每个 人脸区块影像以梯形加权计算出每一像素的像素曝光值。其中梯形加权的人脸像素权重给 法为先给予人脸区块影像中央的像素一最大的人脸像素权重，并给予人脸区块影像边缘 的像素一最小的人脸像素权重，再以内插法给予剩下的像素相应的人脸像素权重。得到所有人脸区块影像的像素曝光值之后，步骤S64依据各人脸区块把其相对应 的像素曝光值取平均作为人脸曝光平均值。在步骤S66中，可如同前述步骤S56依人脸区 块大小或是人脸平均曝光值亮度等方式给予人脸区块权重值。而后步骤S68在依据所得的 权重值与相对应的人脸平均曝光值，加权计算得到曝光特征值。根据本发明，在上述计算对焦框影像的曝光值的方法之中，可以对焦框影像中较 亮的部分像素取代对焦框影像的全体像素取平均作为对焦框影像的曝光值。其中较亮的部 分指把所有像素按曝光值高低排序后，曝光值较高的像素。例如可以取对焦框影像中最亮 的前30%或是最亮的前50%去计算对焦框影像的曝光值，再进行计算曝光特征值。如此可 避免撷取影像中包含大量亮度不足的环境的影像所造成的影响。得到曝光特征值之后，即可执行上述步骤S24，以曝光特征值查阅焦段对照表后可 获得起始对焦位置。
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根据本发明的实施例，所得到的曝光特征值可能在焦段对照表内无正好对应的曝 光表列值。此时则取出表内两个最接近于曝光特征值的曝光表列值及与其相对应的焦距 值，以内插法计算曝光特征值所应对应的焦距值作为起始对焦位置。请参照图4，其为根据本发明一实施例的步骤S26的流程示意图。由图4可以见其 包含步骤S70 依据起始对焦位置指定一对焦区段；步骤S72 在对焦区段内的至少三个焦 距分别撷取一测焦影像；步骤S74 分别计算测焦影像的清晰值；步骤S76 以清晰值及与 清晰值对应的焦距进行曲线拟合，得到一二次多项式；与步骤S78 以二次多项式的斜率为 零所对应的焦距作为目标焦距。步骤S70根据起始对焦位置指定对焦区段，以供对焦程序在此区段内搜寻目标焦 距。此依据起始对焦位置指定对焦区段的方式有几种实施例。其一为以起始对焦位置向近 焦与远焦位置扩大三个以上的步距(st印，或称步进距离)，每个步距的距离可以一致或不 一致。根据本发明的一实施例，可根据撷取第一影像时的缩放倍率来决定对焦区段。例如 当撷取第一影像时，数字相机的缩放倍率较接近广角端(wide)，就有可能是对远处风景或 是较远焦距进行对焦。因此，可指定由起始对焦位置离数字相机较近的三个步距起，到起始 对焦位置离数字相机较远的六个步距为止的区段为对焦区段。又根据本发明的另一实施例，当数字相机在撷取第一影像时若缩放倍率较接近望 远端(tele，会把远处的景物影像拉近数字相机，像把影像放大的作用)，则指定由起始对 焦位置离数字相机较近的六个步距起，到起始对焦位置离数字相机较远的十二个步距为止 的区段为对焦区段。根据本发明，依据起始对焦位置指定对焦区段的方法中，并不限于以一个步距为 单位。对焦区段的大小亦可以多个步距或以距离(例如一厘米或是一毫米)为单位来指 定。此外，对焦区段中参考起始对焦位置往近或是往远的方向找寻的区段大小亦不限制。除 上述实施例之外，焦区段中参考起始对焦位置往近或是往远的方向找寻的区段大小亦可相 同，或是往近的方向的区段较大。步骤S72在步骤S70所指定的对焦区段内的焦距上，分别撷取一测焦影像，且在对 焦区段内至少包含三个焦距。对焦程序会对这些测焦影像进行计算及分析，以求得最后的 目标焦距。步骤S74分别计算以撷取的测焦影像的清晰值，其中计算清晰值的方式可以根据 本发明的一实施例，先把测焦影像以边缘检测(edge-detection)程序处理。边缘检测程序 可以采用Sobel边缘检测法、Dijkstra's演算法、或Carmy边缘检测演算法等，根据本发明 并不与以限制。经过边缘检测程序处理过后，清晰值可以是定义为测焦影像中的边缘数。根据本发明的边缘检测程序，其分别把每一测焦影像套用水平遮罩或垂直遮罩， 遮罩的内容请参考图5A与图5B。图5A与图5B分别是根据本发明一实施例的水平遮罩与 垂直遮罩的示意图。如图所示，遮罩(mask) 130内有包含不同的遮罩内容元素132。测焦影像套用过遮罩后，测焦影像的每一像素获得一对比值，并依对比值的大小 顺序将对比值描点成曲线，而每一测焦影像皆可得到一对比曲线。计算清晰值的程序指定 一门槛值于对比曲线，若对比值高于门槛值者表示对比的程度够高(即影像中够锐利的部 分)。接下来把对比曲线对门槛值以上的部分计算积分，则可以把计算出来的数值定义为清 晰值。
依据清晰值，步骤S76以各测焦影像的清晰值及与其对应的焦距进行二次多项式 的曲线拟合(curve fitting)，并可得到一二次多项式。计算出的二次多项式表示在指定的 对焦区段内所撷取的测焦影像的清晰度的变化。因此二次多项式的顶点，也就是斜率为零 的点，也就代表在对焦区段内可获得的最大的清晰值，与可以得到最清晰影像的焦距。为了得到上述二次多项式的顶点，步骤S78对二次多项式微分以搜寻多项式上微 分为零的点，亦即斜率为零的点。步骤S78把二次多项式中斜率为零的点所对应的焦距作 为目标焦距。根据本发明的一实施例，当由曲线拟合而得到的二次多项式的斜率为零的点 未正好落在对焦区段内指定的任一焦距上时，则取距离斜率为零的点最近的焦距作为目标 焦距。根据本发明的另一实施例，当在对焦区段内得到的二次多项式并不具有斜率为零 的点时，则扩大对焦程序所扫描的对焦区段以取得更多的测焦影像。对焦程序并依据原本 的测焦影像和新得到的测焦影像重新进行曲线拟合，并搜寻新的二次多项式的斜率为零的 点以取得目标焦距。根据本发明，数字相机100依据利用闪光灯辅助检测焦距的方法获得目标焦距 后，通过驱动马达114带动镜头装置104移动至指定焦距位置并进行拍摄。请参照图6，其为据本发明一实施例得到目标焦距后，依据第一影像与曝光特征值 设定一闪光灯指数及一光圈值的流程示意图。由图6可见其包含步骤S80 依据曝光特征 值与第一影像内人脸区块以外的部分计算而得一一般曝光值；步骤S82 依据曝光特征值 与一般曝光值计算而得一闪光特征值；以及步骤S84 依据闪光特征值设定一闪光灯指数 及一光圈值。依据在步骤S22所得的曝光特征值，步骤S80计算第一影像中人脸区块以外的部 分的每一像素的一一般像素曝光值，并把一般像素曝光值取平均作为一般曝光值。由于摄 影时通常把人物影像视为拍摄主体，计算焦距或是闪光灯强度等拍摄参数时应以人物脸部 为准进行调整。因此本实施例依据由人脸区块影像所得到的曝光特征值来给予第一影像中 的一般像素权重，以求较适当的闪光灯主闪强度。步骤S80给予一般像素曝光值比曝光特征值还要高的一般像素一小于零的权重 值，给予一般像素曝光值比曝光特征值还要低的一般像素一大于零的权重值，并给予一般 像素曝光值与曝光特征值相等的一般像素一等于一的权重值。此外，权重值的绝对值的大 小则依一般像素曝光值与曝光特征值的差距决定，差距愈大的一般像素会获得绝对值愈大 的权重值。决定权重值之后，再把每一一般像素曝光值成以相对应的权重值即获得一般曝 光值。于步骤S82，可把曝光特征值与一般曝光值取平均作为闪光特征值。闪光特征值可 代表通过上述重视人脸的加权方法调整过的第一影像整体的曝光值。依据闪光特征值，步骤S84可通过查询一闪光对照表以得到应要打闪的闪光灯指 数(GN，guild number) 0其中闪光对照表包含多个闪光表列值以及与闪光表列值对应的闪 光灯指数。以闪光特征值在闪光对照表及可得到在此闪光特征值时所需的闪光灯指数，以 供后续打闪闪光灯的主闪之用。关于闪光对照表的建表方式容后详述。把闪光灯指数与在步骤S26求得的目标焦距依照公式GN = DXF(D为拍摄主体到 数字相机的距离，可以目标焦距代入，F为光圈值)后可计算出对应目标焦距与闪光灯指数所需要的光圈值。则数字相机100即可依照查表得到的闪光灯指数打闪闪光灯102，并通过 驱动马达114改变光圈装置106以进行拍摄。前述的焦段对照表可采用实验法建立。实验法建立指在暗房内闪光并以不同的焦 距对各种被摄物体拍摄，计算而得对应各焦距的曝光特征值，以建立前述的焦段对照表。前 述被摄物体可以是任何物体或是一面墙。此实验可依据不同被摄物体的表面特性(例如容 易反光或容易吸光)而得到多组的曝光特征值以产生多组的焦段对照表，并可因应实际拍 摄状况提供不同的模式给使用者选择。同理，实验亦可在暗房内模拟多组不同的拍摄环境 状况，得到相对应的多组焦段对照表以因应实际拍摄状况提供不同的模式给使用者选择。又，前述闪光对照表亦可采实验法建立。在暗房内以不同强度的闪光对各种被摄 物体拍摄，计算而得对应各闪光灯指数的闪光特征值，以建立闪光对照表。根据本发明的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，应用于一具有闪光灯的数字相 机，可依据闪光灯预闪时撷取的至少含有一人脸区块的第一影像计算曝光特征值。根据曝 光特征值，可提供数字相机一目标焦距以供数字相机的镜头装置等硬件设备来拍摄数字影 像。此外，依照曝光特征值与目标焦距，可提供数字相机的闪光灯与光圈装置一闪光灯指数 与光圈值以供数字相机拍摄。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形 都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
1权利要求
1.一种利用闪光灯辅助检测焦距的方法，适用于一具有闪光灯的数字相机，其特征在 于，该方法依据一含有至少一人脸的被摄目标提供该数字相机一目标焦距，该方法包括闪光并对该被摄目标撷取一第一影像；依据该第一影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特征值，该人脸区块对应该人脸；依据该曝光特征值查阅一焦段对照表获得一起始对焦位置；以及 依据该起始对焦位置执行一对焦程序以得到该目标焦距。
2.如权利要求1所述的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其特征在于，该依据该第一 影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特征值的步骤包含在该第一影像中搜寻该人脸区块，该人脸区块中具有一人脸区块影像； 计算该人脸区块影像的每一像素的一像素曝光值；以及 取所述像素曝光值的平均作为该曝光特征值。
3.如权利要求1所述的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其特征在于，该依据该第一 影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特征值的步骤另包含在该第一影像中搜寻该人脸区块，该人脸区块中具有一人脸区块影像； 由该人脸区块影像的中央至该人脸区块影像的边缘，以梯度加权计算该人脸区块影像 的每一像素的一像素曝光值；以及取所述像素曝光值的平均作为该曝光特征值。
4.如权利要求1所述的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其特征在于，该依据该第一 影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特征值的步骤另包含在该第一影像中搜寻所述人脸区块，每一所述人脸区块均具有一人脸区块影像； 计算所述人脸区块影像的每一像素的一像素曝光值；分别在每一所述人脸区块影像内对所述像素的一曝光值取平均得到多个人脸平均曝 光值；依据所述人脸区块，给定各所述人脸区块一权重值；以及 依据所述权重值及所述人脸平均曝光值计算该曝光特征值。
5.如权利要求1所述的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其特征在于，该依据该第一 影像内的至少一人脸区块计算而得一曝光特征值的步骤另包含在该第一影像中搜寻所述人脸区块，每一所述人脸区块均具有一人脸区块影像； 由所述人脸区块影像的中央至所述人脸区块影像的边缘，以梯度加权计算所述人脸区 块影像的每一像素的一像素曝光值；分别在每一所述人脸区块影像内对所述像素的一曝光值取平均得到多个人脸平均曝 光值；依据所述人脸区块，给定各所述人脸区块一权重值；以及 依据所述权重值及所述人脸平均曝光值计算该曝光特征值。
6.如权利要求1所述的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其特征在于，该焦段对照表 包含多个曝光表列值以及与所述曝光表列值对应的多个焦距值，依据该曝光特征值查阅该 焦段对照表获得一起始对焦位置的步骤即是以该曝光特征值于该焦段对照表中查阅该曝 光表列值，对照得出与该曝光特征值对应的该焦距值作为该起始对焦位置。
7.如权利要求1所述的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其特征在于，该依据该起始 对焦位置执行一对焦程序以得到该目标焦距的步骤包括依据该起始对焦位置指定一对焦区段；在该对焦区段内的至少三个焦距分别撷取一测焦影像；分别计算所述测焦影像的一清晰值；以所述清晰值以及与该清晰值对应的所述焦距进行曲线拟合以得到一二次多项式；以及以该二次多项式的斜率为零所对应的该焦距作为该目标焦距。
8.如权利要求1所述的利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其特征在于，依据该起始对 焦位置执行一对焦程序以得到该目标焦距的步骤之后包括依据该曝光特征值与该第一影像内该人脸区块以外的部分计算而得一一般曝光值； 依据该曝光特征值与该一般曝光值计算而得一闪光特征值；以及 依据该闪光特征值设定一闪光灯指数及一光圈值。
全文摘要
本发明公开一种利用闪光灯辅助检测焦距的方法，其适用于具有闪光灯的数字相机。此方法先致动数字相机的闪光灯并撷取具有人脸部分的影像，然后计算影像中人脸部分的曝光特征值。根据曝光特征值查阅一焦段对照表后可得到一起始对焦位置，再依据起始对焦位置执行一对焦程序并得到目标焦距。得到目标焦距后，另可计算影像的闪光特征值，并依据闪光特征值设定闪光灯指数及光圈值。
文档编号G03B13/32GK102004370SQ20091016815
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者卢宗斌, 周詹闵 申请人:华晶科技股份有限公司