专利名称：用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种背光侦测的系统及其方法，尤其涉及一种利用对焦区域中 子区域的亮度值进行背光侦测的系统及其方法。
背景技术：
当被拍摄的主体处于光源和照相机之间时，会产生背景亮度远远高于被拍 摄的主体的状况，这样的情况称为背光。-般而言，背景在图像中所占的范围 大于主体，所以在背光时，若使用照相机的自动曝光功能，则照相机将按照背 景的光线状况曝光，使得被拍摄的主体曝光不充分而导致摄影失败。为了避免 使用自动曝光造成拍摄失败，所以在一般情况下应尽量避免在背光时拍摄物 体。不过还是有一些方法可以在背光条件卜'避免摄影失败的发生。例如被拍摄 的主体距离照相机不远，则可以打开闪光灯以提高主体的亮度。随着科技的发展，目前已有可以自动侦测被拍摄的主体是否背光的技术， 常见的方式多是将图像切割成数个区域，例如均匀的切割整张图像，或以特定 的形状切割(例如中间一个圆形，其它部位切成若干块)，并在切割后进-歩 给予不同的切块不同的权重，然后将切块的信息与图像整体的亮度值(整体亮 度超过一特定值有可能发生背光)、场景对比(主体与背景的亮度对比越大表 示越有可能为背光)等数据结合在--起后，以结合在一起的信息来判断是否背 光。由于现有的技术多是将对焦区域由整张图像中切割出来后，计算对焦区域 与整张图像的对比、亮度等信息，但是在现实环境中很容易遇到对焦区域里包 含着高亮度的背景与低亮度的主体的情况，使得在计算对焦区域与整张图像的 对比无法正确反应出真实的背光情景，判断成功率因而下降。另外，固定的把 对焦区域切割出来的方法并不适合所有的场景，被拍摄的主体稍稍--'偏或处在 明暗切割交界处，便会使得判断错误。发明内容鉴于对焦区域由整张图像中切割出来容易造成背光判断错误的问题，本发 明的目的在于提供--种利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的方法， 通过把对焦区域切割为多个于区域，在计算出各个子区域的亮度值后，以各子 区域的亮度值产生-组编码来判断被拍摄的主体是否背光，从而解决先前技术 所提到的产生判读错误的问题，从而达到提升背光判断准确度的目的与效果。 为达上述目的与效果，本发明町以通过系统与方法两方面达成，本发明所 公开的系统，包括有对焦区域设定模块、对焦区域切割模块、亮度计算模块、 编码模块、记忆模块、背光判定模块。本发明所公开的方法，包括有下列步骤对焦主体并设定对焦区域；切割 对焦区域为多个子区域；计算各子区域分别对应的亮度值；依据各亮度值产生 一组编码；依据产生的编码到背光侦测表中读取相对应的状态值，当读出的状 态值表示为背光时，判断主体背光。有关本发明的详细特征与实际操作，将配合附图在实施方式中详细说明如 下，其内容足以使本领域普通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及附图，任何本领域普通技术人员町轻易地理解本 发明相关的目的及优点。
图1是本发明所提的用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的系统 架构图；图2是本发明所提的用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的方法 流程图；图3是本发明实施例所提的拍摄画面；图4是本发明实施例所提的对焦区域及相对应的各行列的亮度值总和直 方图；图5A是本发明实施例所提的背光侦测表； 图5B是本发明实施例所提的背光侦测表。其中，附图标记 100图像擷取装置110对焦区域设定模块 120对焦区域切割模块 130亮度计算模块 140编码模块 150记忆模块 160背光判定模块 190状态修改模块 300对焦区域301 第一行 302第二行 303第三行 304第四行310 第-列 311第一子区域 312第二子区域 313第三子区域 314第四子区域320 第二列330 第三列 340第四列400 拍摄画面401 主体510第一直方图519第一临界值520第二直方图529第二临界值600背光侦测表步骤210 设定对焦区域步骤220物距大于预定值步骤230对焦区域的亮度值过低步骤240 切割对焦区域为多个子区域步骤250计算子区域的亮度值步骤260 依据子区域的亮度值产生编码步骤270 以编码判断是否背光步骤280 背光处理程序具体实施方式
以下先以图1来说明本发明的系统操作，该图是本发明所提的利用对焦区 域中子区域的亮度值进行背光侦测的系统架构图。如图所示，本发明的系统含 有对焦区域设定模块110、对焦区域切割模块120、亮度计算模块130、编码 模块140、记忆模块150、背光判定模块160。其中对焦区域设定模块IIO，负 责在执行有本发明的图像撷取装置IOO对被拍摄的主体进行对焦时，设定对焦 区域；对焦区域切割模块120，负责将对焦区域设定模块110所设定产生的对 焦区域切割为多个子区域;亮度计算模块130，负责计算对焦区域切割模块120 切割对焦区域产生的各个子区域相对应的各个亮度值；编码模块140，负责使 用特定的规则将亮度计算模块130对各个子区域记算出的各个亮度值转换为 -组编码；记忆模块150，负责存储背光侦测表；背光判定模块160，负责依 据编码模块140产生的编码到记忆模块150存储的背光侦测表中读取相对应的 状态值，当读出的状态值表示为背光时，背光判定模块160将判断被拍射的主 体背光。接着以图3及图4作为一个实施例来解说本发明的操作系统与方法，方法 操作流程的部分并请参照图2，该图是本发明所提的利用对焦区域中子区域的 亮度值进行背光侦测的方法流程图。在本实施例中，图像撷取装置100将以照 相机为例，但本发明所提的图像撷取装置IOO并不以照相机为限；且被照相机 拍摄的主体401以一个人为例，但本发明所提的主体并不以人为限。当使用者欲使用执行有本发明的照相机(此即为图像撷取装置100)对--个人(此为被拍摄的主体401)进行拍摄时，本发明的对焦区域设定模块110 会在照相机在使用者对被拍摄的人进行对焦时，在拍摄画面400中设定对焦区 域300 (步骤210)，当对焦完成后，本发明的对焦区域切割模块120会切割 对焦区域300为多个子区域(步骤240)，在本实施例中，对焦区域300将被切割为4x4的表格，如图3所示，但对焦区域300并不以切割为4x4的表格 为限，本发明可在能准确的判断出背光情境的前提下，将对焦区域切割为各种 数量的子区域。在对焦区域切割模块120切割对焦区域300为多个子区域C步骤240)后， 本发明会分别计算各个子区域的亮度值(步骤250)，如阁3所示，对焦区域 300中有人的部份图像，因此本发明所计算出的各个子区域的亮度值将各有不 同。以下简单描述计算的方式，首先将各个子区域其中之一再分割为更小的多 个区域，取出各个分割后的区域的YCbCr中的Y值，计算出所有分割后的区 域的Y值的平均值为Yavg，而亮度值即为1og2(Yavg)。在计算各个子区域的亮度值(歩骤250)后，本发明的编码模块140会依 据各个子区域的亮度值产生--组编码(歩骤260)，例如以对焦区域300所形 成的表格中，各行与各列所包含的子区域的亮度值的总和来进行编码，也就是 如图4所示，将第一子区域311至第四子区域314的亮度值相加之后得到第一 列310的亮度值总和，依此类推，可以得到第二列320、第三列330、第四列 340的亮度值总和，而后将各列的亮度值总和与-临界值比较，当各列的亮度 值总和超过临界值时，将亮度值总和超过临界值的该列编码为1，如图4中的 第--直方图510所示为第一列310、第二列320、第三列330、第四列340的 亮度值总和，其中第一临界值为第一直方图510中的虚线519，由第--直方图 510可知，第一列310与第四列340超过第一临界值，因此编码模块140将被 第一列310与第四列340编码为1，而编码模块140会将第二列320与第三列 330编码为0，同理，由第二直方图520可以得知第一行301与第三行303因 为超过第二临界值529,因此将被编码模块140编码为1，而第二行302与第 四行304将被编码为0，在各行各列都被编码过后，编码模块140会使特定排 列顺序，例如第一列310至第四列340，第一行301至第四行304的顺序产生 —组编码为10011010。其中，本发明的编码后的结果并不以上述的1或0为 限，同时，在上述的实施例中，编码模块140也可将上述编码为0的部分改编 码为1，上述编码为1的部分则改编码为O。另外，在实做上，第一临界值519 与第二临界值529将是相同的数值。在编码模块140产生编码(步骤240)后，本发明的背光判断模块160会 依据编码模块140产生的编码判断被拍摄的人是否背光(步骤270)，例如到如图5A所示的背光侦测表600中，使用经表的方式及可以得知与编码 10011010相对应的状态值为"是"，表示被拍摄的人为背光，因此背光判断 模块160会判断主体401背光，使得照像机进入背光处理程序(步骤280)， 例如启动闪光灯等，如此，本发明即可以解决先前'技术所提无法准确地判断主 休401是否背光的问题。事实上，本发明的编码模块140编码的方式并不以上述为限，其它使用对 焦区域300中各子区域的亮度值来作为编码依据的均属于本发明的所包含的 范围，例如直接判断各个子区域是否大于临界值，若第一子区域311的亮度值 大于临界值，则将第一子区域编码为l，反之则编码为0，如此在对第一辛:第 十六子区域编码后，可以得到一组编码为1110000000001110 (以十六进制的 表示法表示为0xE00E)，则背光判断模块160便会到如图5B所示的背光侦 测表中搜寻对应的状态值，从而判断主体401是否背光。本发明还包含状态修改模块190，负责在使用者发现本发明的背光侦测有 所偏差时，提供使用者修改背光侦测表600中的状态值，使得本发明的背光侦 测更符合使用者的使用状况。此外，由于当被拍摄的主体距离相机过远时，闪光灯没有办法发挥效用， 因此本发明还包含在设定对焦区域(步骤210)后，判断对焦产生的物距是否 火于-默认值的步骤(步骤220)，当物距大于默认值时，表示被拍摄的主体 距离过远，即使主体背光闪光灯也无法发挥效果，因此不需执行背光处理程序 (步骤280)即可结束本发明；当物距小于或等于默认值时，表示闪光灯—口J以 弥补背光情境，因此在此情境下再执行判断是否背光的步骤(步骤240至步骤 280)，如此，本发明还可以节省相机的电力。另外，本发明在设定对焦区域(步骤210)后，还包含判断对焦区域300 的亮度值是否低于一预定值的步骤(步骤230)，也就是判断对焦区域是否过 暗，当对焦区域过暗时，必定需要启动闪光灯，因此本发明将直接执行背光处 理程序(步骤280)的步骤，不再进行切割子区域来判断是否背光的歩骤(步 骤240至步骤270)。再者，本发明的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的方法，可 实现于硬件、软件或硬件与软件的组合中。虽然本发明以前述的较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，所做的更动与 润饰，均属于本发明的专利保护范围，因此本发明的专利保护范围应视本说明 书所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1. 一种利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的方法，应用于一图像撷取装置上，该方法包含下列步骤对焦一主体并设定一对焦区域；切割该对焦区域为多个子区域；计算各该子区域分别对应的一亮度值；依据各该亮度值产生多个编码，并组合该多个编码为一编码组；及依据该编码组到一背光侦测表中读取相对应的一状态值，当该状态值表示为背光时，判断该主体背光。
2、 根据权利要求1所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测 的方法，其中该切割该对焦区域的步骤将该对焦区域切割为MxN个子区域， 其中M大于一，N大于一。
3、 根据权利要求2所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测 的方法，其中该产生该编码组的步骤还包含分别计算M列中每列N个子区域对应的一第-'亮度值总和；判断各该第一亮度值总和大于 一第-'临界值时，设定该第一亮度值总和对 应的该列的编码为l (或0);判断各该第---亮度值总和不大于该第一临界值时，设定该第-亮度值总和 对应的该列的编码为0 (或l);分别计算N行中每行M个子区域对应的一第二亮度值总和；判断各该第二亮度值总和大于一第二临界值时，设定该第二亮度值总和对 应的该行的编码为l (或0);判断各该第二亮度值总和不大于该第二临界值时，设定该第二亮度值总和 对应的该行的编码为0 (或l);及以一特定顺序排列各该行与各该列，使该编码组由0与1组成。
4、 根据权利要求1所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测 的方法，其中该方法还包含判断对焦该主体产生的一物距大于-预定值，且判 断无法对该主体达到补光的效果时，结束该方法的步骤。
5、 根据权利要求1所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的方法，其中该方法还包含判断该对焦区域的亮度值人P预定值时，判断该 主体背光的步骤。
6、 根据权利要求1所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测 的方法，其屮该方法还包含修改该背光侦测表，以调整判断主体是否背光的该 状态值的步骤。
7、 一种利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的系统，应用于一图像擷取装置上，该系统包含-对焦区域设定模块，用以设定一对焦区域； 一对焦区域切割模块，用以将该对焦区域切割为多个子区域； 一亮度计算模块，用以计算各该子区域相对应的各亮度值-, _ -编码模块，用以依据各该亮度值产生多个编码，并组合该多个编码为一编码组—记忆模块，用以存储一背光侦测表；及一背光判定模块，用以依据该编码组到该背光侦测表中读取相对应的一状 态值，当该状态值表示为背光时，判断该主体背光。
8、 根据权利要求7所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测 的系统，其中该对焦区域切割模块将该对焦区域切割为MxN个子区域，其中 M大于一，N大于-。
9、 根据权利要求8所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测 的系统，其中该编码模块分别计算M列中每列N个子区域对应的-第--亮度 值总和及N行中每行M个子区域对应的一第二亮度值总和，当各该第 一亮度 值总和大于--第一临界值时，设定相对应的该列的编码为1 (或0)，当各该 第一亮度值总和未大于该第一临界值时，设定相对应的该列的编码为O(或1 )， 当各该第二亮度值总和大于一第二临界值时，设定相对应的该行的编码为1(或0)，当各该第二亮度值总和未大于该第二临界值时，设定相对应的该行 的编码为0(或1)，并在各该行与各该列编码完成后，以一特定顺序排列各 该行与各该列，使该编码组由0与1组成。
10、 根据权利要求7所述的利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测 的系统，其中该系统还包含一状态修改模块，用以修改该背光侦测表的该状态 值。
全文摘要
一种利用对焦区域中子区域的亮度值进行背光侦测的系统及其方法，应用于图像撷取装置上，将对焦区域切割为多个子区域并计算各子区域的亮度值，而后依据各子区域的亮度值转换为0与1的编码后组合产生用以表示整个对焦区域的编码，经过对比预先建立的背光侦测表来判断各编码所对应代表的状态值，以决定被拍摄的主体是否背光。
文档编号H04N5/243GK101227564SQ20071000360
公开日2008年7月23日 申请日期2007年1月18日 优先权日2007年1月18日
发明者吴宗达, 周宏隆 申请人:华晶科技股份有限公司