专利名称：图像评价方法、图像捕捉方法及其数码相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像评价(image evaluation)方法、图像捕捉(image capturing)方法及其数码相机系统，尤其涉及用于分析图像的构成及相应地产生呈现给摄影者的一个等 级的方法。
背景技术：
随着半导体和图像处理技术的进步，近年来，数字静态/摄录(still/video)相机 已成为流行，并经常被并入便携装置，例如移动电话及个人数字助理。数码相机的开发朝着 更高的分辨率(resolution)、强大的图像处理能力及用户友好控制界面发展。例如，数码相 机具有不同的场景模式，例如人像、风景、夜景等，且用已选择模式的预设参数设定捕捉图 像。预设参数设定用于调整数码相机的参数(例如快门速率及光圈)以适合所选择模式。 受益于这些进步，人们更方便的使用数字静态/摄录相机且拍摄出具有基本图像质量的照 片。然而，若图像的构成是差的，那么具有低噪声和高分辨率的图像并不为一个好的 图像。图像的构成是一个有趣图像的关键所在，有趣图像与整个图像的主要对象的比例、对 象的相对大小、对象的位置及许多其它因素有关。对于一个不精于摄影的摄影者来说，很难 将对象安置于一个让人印象深刻的构成中，同时摄影者通常在实际捕捉图像(也称为“预 览模式”)之前随机改变调焦参数和相机位置。结果，捕捉的图像的构成通常不会让人印象 深刻。
发明内容
为了解决人们使用数字静态/摄录相机不易拍摄出高图像质量的照片问题，本发 明提供了图像评价方法、图像捕捉方法及其数码相机。本发明所披露的一种图像评价方法，用于数码相机，所述图像评价方法包含分析 图像的构成以获得所述图像的构成的特征；计算理想特征值、真实特征值及所述理想特征 值与所述真实特征值之间的差值；以及根据所述差值产生等级以显示与所述图像的构成相 关的质量。本发明所披露的一种图像捕捉方法，用于数码相机，所述图像捕捉方法包含接收 图像；于所述图像上实行图像评价处理，以产生与所述图像的构成相关的等级；输出所述 图像及所述等级；以及捕捉所述图像。本发明所披露的一种数码相机，包含图像捕捉单元，用于接收图像及捕捉所述图 像；显示单元，用于显示所述图像及与所述图像的构成质量相关的等级；以及信号处理单 元，耦接于所述图像捕捉单元及所述显示单元，用于在所述图像上实行图像评价处理，以产 生所述等级作为参考。利用本发明所提供的图像评价方法、图像捕捉方法及其数码相机，可使人们在使 用数字静态/摄录相机时轻松拍摄出高图像质量的照片。
以下根据多个图式对本发明的较佳实施例进行详细描述，本领域普通技术人员阅读后应可明确了解本发明的目的。
图1是根据本发明的一个实施例的图像评价方法的流程图。图2及图3是说明图像评价方法的实施例的示意图。图4是根据本发明的一个实施例的数码相机的模块示意图。图5是根据本发明的图像捕捉方法的流程图。图6是根据本发明的一个实施例的数码相机的模块示意图。
具体实施例方式在说明书及前附的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书 及前附的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异 来作为区分的准则。在通篇说明书及前附的权利要求当中所提及的“包含”为开放式的用 语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接于 该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电性连接至该第二装置。在数码相机中实施一些图像构成技术以协助摄影者拍摄具有更好构成的照片。一种技术是于液晶(LCD)屏幕上显示构成导引，例如三分规则(thirds rule)、对角线规则或 3X3网格；摄影者必须手动选择导引，以适合要捕捉的场景。另一种技术为自动侦测及聚 焦于主体图像上，且在拍照之后应用自动编辑函数，例如修整照片以便将侦测到的主体定 位在具有适当比例的适当位置。请参照图1，图1是根据本发明的一个实施例的图像评价方法10的流程图。图像评价方法10产生反映图像的构成的等级。图像评价方法10包含以下步骤步骤100:开始。步骤102 分析图像的构成以获得该图像构成的特征。步骤104 计算理想特征值、真实特征值以及该理想特征值与真实特征值之间的差值。步骤106 根据差值产生呈现给摄影者的一个等级，以显示与图像构成相关的质量。步骤108 结束。对于一台数码相机，能够在实际拍摄图像之前的预览模式内的预览图像上或已捕 捉图像上实行图像评价方法10。首先在步骤102中，图像评价方法10分析图像以定位图像 中的成分，例如图像中的草地、天空、海洋及对象(如人、动物)，从而获得该图像构成的特 征。构成的特征取决于图像中的成分及/或对象，这反映了组成图像时的主要考虑。例如， 若图像为主要由草地和天空构成的风景图像，那么构成的特征可为草地相对于天空的比 例，这成为图像的水平线。若图像表明草地上的兔子，那么构成的特征可为主要对象(即兔 子)的位置。需注意到，已获得构成的特征的数量并不局限于本发明的实施例；例如，若于先前所例举的风景图像中有两个人，那么图像评价方法10则多获得一个特征，例如尺寸。接着，在步骤104中，图像评价方法10计算相应于图像最佳构成的所获得特征的 理想特征值、相应于当前构成的所获得特征的真实特征值以及该理想特征值与真实特征值 之间的差值。差值越小表明构成越好。在步骤106中，图像评价方法10根据差值产生一个等 级。该等级与图像的构成相关且显示于预览模式期间或捕捉图像后，藉此摄影者可知图像 在预览模式期间是否值得捕捉或若于捕捉后给定等级，图像是否需要再捕捉(recapture)。 例如，等级显示于数码相机的液晶屏幕上且与理想特征值和真实特征值之间的差值成反比 例。若在预览模式中激活图像评价方法，那么摄影者可通过放大或缩小、上、下、左、右 的移动相机或移至其它位置来尝试多种构成。瞬时等级有助于摄影者拍摄具有更好构成的 照片。若在捕捉图像之后实行图像评价方法，那么等级可与图像一同存储。等级对于摄 影者是一种指示，用于决定他/她是否需要拍摄另一幅图像。等级可用于照片管理，例如根 据等级整理图像，于是首先删除具有更低等级的图像，尤其是当仅剩很少内存空间时。请参照图2及图3，图2及图3是说明图像评价方法的实施例的示意图，其分别 表明显示于数码相机的液晶屏幕上的图像20及30。如图2所示，位于草地中央的兔子 的构成有些呆滞。图像评价方法10首先分析图像20且得知构成的特征为主要对象(兔 子)的位置，并计算兔子(xo，Yo)的理想位置、兔子U。，yc)的真实位置以及差值(等于 \j(xc-x0)2 + (yc-yo)2 )。图像评价方法10产生一个反映该差值的等级(例如等级“5”和 最高差值“10”有关)且于屏幕上显示图像20的等级。摄影者不妨通过移动数码相机或改 变缩放参数来改变图像20的构成。如图3所示，图像评价方法10分析图像30且得知图像30的构成的特征为主要 成分(山脉和天空)的比例，并计算上方成分的长度dTO相对于下方成分的长度Clui的理 想比例、上方成分的长度知相对于下方成分的长度C^的真实比例及差值，差值等于(duc/ dLC-dU0/dL0) 0 dUQ相对于Clui的典型理想比例为2/1。图像评价方法10根据图像30的差值 产生相对高的等级。例如，显示图像30的等级“8”以便摄影者了解其构成相当地好。 图像评价方法10能够以多种方式应用于数码相机中。请参照图4，图4是根据本 发明的一个实施例的数码相机40的模块示意图。数码相机40包含图像捕捉单元400、信号 处理单元402及显示单元404。图像捕捉单元400由镜头、色彩过滤器及图像传感器所组 成，且为普通技术人员所熟知，此处不再详述。图像捕捉单元400用于在实际捕捉图像之前 于预览模式内连续地接收预览图像并捕捉图像。信号处理单元402包含图像分析单元410、计算单元412及定等级(grading)单元 414，且利用信号处理单元402对已接收图像实行图像评价方法10的图像评价处理，以产生 与图像构成相关的等级。图像分析单元410耦接于图像捕捉单元400且用于实行步骤102， 从而获得构成的特征。计算单元412耦接于图像分析单元410且用于实行步骤104。定等 级单元414耦接于计算单元412及显示单元404，且用于实行步骤106，从而根据计算单元 412产生的差值产生显示给摄影者作为参考的一个等级。产生等级后，定等级单元414输出 等级至显示单元404。简单来说，信号处理单元402实行图像评价处理以评价图像的构成及产生与构成相关的等级，且摄影者能够从图像评价函数得到图像的构成如何的回馈。基于图1中的图像评价方法10，本发明对图4中所示的数码相机40更提供多个图像捕捉方法的实施例。请参照图5，图5是根据本发明的图像捕捉方法50的流程图。当摄 影者选择自动捕捉(auto-capture)模式时执行图像捕捉方法50，该方法包含以下步骤步骤δΟΟ:开始。步骤502:接收图像。步骤504 在图像上实行图像评价处理以产生与图像构成相关的一个等级。步骤506 显示该图像及等级。步骤508 根据等级决定是否捕捉图像，即等级是否合格？若等级合格，实行步骤 510，否则，回转至步骤502。步骤5IO:捕捉图像。步骤512:结束。在图像被真正捕捉之前，于预览模式下在预览图像上重复实行图像捕捉方法50。 在预览模式中，摄影者可改变缩放参数及移动数码相机40以在图像主题(subject)上尝试 不同构成。首先，图像捕捉单元400接收图像(其为预览图像)，且信号处理单元402于图 像上实行图像评价处理。需注意到图像评价处理包含图像评价方法10的步骤。图像分析 单元410、计算单元412及定等级单元414于信号处理单元402中实行图像评价处理以产生 一个等级，如前所述。接着，显示单元404显示图像及等级，因此，在步骤508中根据等级决 定是否捕捉图像。请注意，图像捕捉方法50说明手动拍摄和自动拍摄，且两者在实行步骤508上略 有不同。就手动拍摄而言，步骤508意指在摄影者认可该等级后手动决定是否捕捉该图像。 若等级合格(意味着摄影者对该等级满意)，则摄影者可手动按压快门释放按钮以控制图 像捕捉单元400捕捉图像。若摄影者对该等级不满意，那么摄影者可改变缩放参数或/及 移动数码相机，且图像捕捉方法50为下一预览图像转至步骤502。就自动拍摄而言，摄影者设定数码相机40至特定模式以实行自动拍摄。当摄影者 按下快门释放按钮时，初始化图像捕捉方法50。根据步骤508，数码相机40视等级与预设 阈值的比较结果而自动地决定是否捕捉该图像，其中预设阈值与可接受构成相对应。若等 级合格(即等级高于或等于阈值)，图像捕捉单元400则自动地捕捉图像，否则，图像捕捉单 元400接收下个预览图像，如步骤502。总之，利用图像捕捉方法50，摄影者可看到显示单 元404所示的等级且知晓该预览图像的价值如何，从而决定是否手动地捕捉图像或使数码 相机40自动地捕捉图像。从上述来看，数码相机40利用图像评价方法10产生与预览图像的构成相应的显 示等级，以捕捉具有更好构成的图像。然而，在摄影者看到等级与图像被实际捕捉之间的时 间间隔中，图像的构成可能改变。在本发明的另一实施例中，通过图像分析单元410、计算单 元412及定等级单元414，数码相机40可在已捕捉图像上实行图像评价方法10，且产生与 已捕捉图像的构成相关的一个等级，这就是所谓的后评价(post-evaluation)。因此，显示 单元404显示等级，以使摄影者可知已捕捉图像的构成有多好。需注意到根据图像评价方法50，计算单元412可计算理想特征值，以使预览模式 期间也能将理想构成信息传递给摄影者。请参照图6，图6是根据本发明的一个实施例的数码相机60的模块示意图。数码相机60包含图像捕捉单元600、信号处理单元602及显示单元604。信号处理单元602包含图像分析单元610、计算单元612、定等级单元614及指示单 元616。除指示单元616，所有单元及相关操作与图4中的数码相机40相似，相应地描述则 不再赘述。指示单元616耦接于计算单元612及显示单元604，用于根据计算单元612所产 生的理想特征值产生显示于显示单元604的一个指示。显示单元604显示该指示以导引摄 影者朝着理想构成移动相机或改变缩放参数。指示可为显示于屏幕上建议摄影者缩小、放 大或移向特定方向的图标。摄影者可遵循这个图标以构架具有更好构成的图像。以图2和 图3为例。若图2中的图像20为数码相机60的预览图像，则有指示单元616产生的一个箭头用于指示主对象的理想位置。如图3所示，有指示单元616产生的导引线用于指示理 想水平线，有助于实现上方成分与下方成分的理想比例。在一些实施例中，图像评价方法仅计算和输出指示，而非等级。此外，信号处理单 元输出的显示或等级并不需要为显示形式，例如，其可以是提供给扬声器的一个控制信号。总之，根据本发明的实施例，图像评价方法产生与图像构成相关的一个等级，且图像捕捉方法更利用图像评价方法评价构成及决定是否于预览模式期间捕捉图像或是否于 图像被捕捉之后再捕捉。因此，利用图像评价方法及图像捕捉方法的数码相机协助摄影者 轻松拍摄具有更好构成的照片。上述实施例仅用来例举本发明的实施形式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何普通技术人员可依据本发明的精神轻易完成的改变或均等性的 安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以前附的权利要求为准。
权利要求
一种图像评价方法，用于数码相机，其特征在于，所述图像评价方法包含分析图像的构成以获得所述图像的构成的特征；计算理想特征值、真实特征值及所述理想特征值与所述真实特征值之间的差值；以及根据所述差值产生一个等级，以显示与所述图像的构成相关的质量。
2.如权利要求1所述的图像评价方法，其特征在于，所述构成的所述特征为所述图像 中主成分的比例或所述图像中主对象的位置。
3.一种图像捕捉方法，用于数码相机，其特征在于，所述图像捕捉方法包含 接收图像；于所述图像上实行图像评价处理，以产生与所述图像的构成相关的一个等级； 输出所述图像及所述等级；以及 捕捉所述图像。
4.如权利要求3所述的图像捕捉方法，其特征在于，在接收控制信号以捕捉所述图像 之前重复执行所述接收步骤、实行图像评价处理步骤及输出步骤。
5.如权利要求3所述的图像捕捉方法，其特征在于，当所述等级高于或等于预设阈值 时，由所述数码相机自动实行捕捉所述图像的步骤。
6.如权利要求3所述的图像捕捉方法，其特征在于，所述图像评价处理包含 分析所述图像的构成以获得所述图像的构成的特征；计算理想特征值、真实特征值及所述理想特征值与所述真实特征值之间的差值；以及 根据所述差值产生所述等级以显示与所述图像的构成相关的质量。
7.如权利要求6所述的图像捕捉方法，其特征在于，所述构成的所述特征为所述图像 中主成分的比例或所述图像中主对象的位置。
8.如权利要求3所述的图像捕捉方法，其特征在于，更包含在已捕捉图像上实行所述图像评价处理以产生于所述已捕捉图像的构成质量相关的 后评价等级；以及显示所述后评价等级。
9.如权利要求8所述的图像捕捉方法，其特征在于，所述图像评价处理包含 分析所述已捕捉图像的构成以获得所述已捕捉图像的构成的特征；计算理想特征值、真实特征值及所述理想特征值与所述真实特征值之间的差值；以及 根据所述差值产生所述后评价等级以显示与所述图像的构成相关的质量。
10.如权利要求3所述的图像捕捉方法，其特征在于，于捕捉所述图像后在所述图像上 实行所述图像评价处理。
11.如权利要求3所述的图像捕捉方法，其特征在于，更包含 产生指示，用以指示理想构成。
12.如权利要求11所述的图像捕捉方法，其特征在于，所述指示为提供给扬声器的控 制信号或为摄影者用于捕捉具有所述理想构成的所述图像的导引。
13.—种数码相机，其特征在于，包含图像捕捉单元，用于接收图像及捕捉所述图像；显示单元，用于显示所述图像及与所述图像的构成质量相关的一个等级；以及 信号处理单元，耦接于所述图像捕捉单元及所述显示单元，用于在所述图像上实行图像评价处理，以产生所述等级作为参考。
14.如权利要求13所述的数码相机，其特征在于，当所述等级高于或等于预设阈值时， 所述数码相机自动地捕捉所述图像。
15.如权利要求13所述的数码相机，其特征在于，所述信号处理单元包含图像分析单元，耦接于所述图像捕捉单元，用于分析所述图像以获得所述图像的构成 的特征；计算单元，耦接于所述图像分析单元，用于计算理想特征值、真实特征值及所述理想特 征值与所述真实特征值之间的差值；以及定等级单元，耦接于所述计算单元及所述显示单元，用于根据所述差值产生与所述图 像的构成质量相关的所述等级。
16.如权利要求15所述的数码相机，其特征在于，所述构成的所述特征为所述图像中 主成分的比例或所述图像中主对象的位置。
17.如权利要求13所述的数码相机，其特征在于，所述信号处理单元在已捕捉图像上 实行所述图像评价处理。
18.如权利要求13所述的数码相机，其特征在于，所述信号处理单元包含指示单元，用 于产生指示，以指示理想构成。
全文摘要
一种图像评价方法、图像捕捉方法及其数码相机。其中图像评价方法，用于数码相机，包含分析图像的构成以获得所述图像的构成的特征；计算理想特征值、真实特征值及所述理想特征值与所述真实特征值之间的差值；以及根据所述差值产生等级以显示与所述图像的构成相关的质量。利用本发明所提供的图像评价方法、图像捕捉方法及其数码相机，可使人们在使用数字静态/摄录相机时轻松拍摄出高图像质量的照片。
文档编号H04N5/232GK101800852SQ20091013098
公开日2010年8月11日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年2月8日
发明者朱尚祖, 王靖杰, 郭志辉, 陈菀瑜 申请人:联发科技股份有限公司