[发明专利]用于图像捕获装置的动态自动曝光补偿

说明书

技术领域

本发明涉及用图像捕获装置捕获图像，且更具体来说涉及调整所述图像捕获装置的曝光值。

背景技术

图像捕获装置(例如，数码摄像机或数码照相机)用于不同的应用及环境中。图像捕获装置应能够在各种照明条件下产生高质量的图像。举例来说，图像捕获装置应能够在包括大量反射光或饱和光的环境中以及在包括高等级的对比度的环境中有效地操作。典型的图像捕获装置执行自动曝光以选择实现场景的某一目标亮度的曝光值(EV)。举例来说，图像捕获装置可选择产生具有等于约18％灰度的平均亮度值的场景的图像帧的EV。

自动曝光过程可调整图像捕获装置的光圈大小及快门速度以对应于所选择的EV。以此方式，所述自动曝光过程控制到达所述图像捕获装置内的传感器阵列的光的量以在目标亮度下产生场景的图像帧。然而，一些场景可能需要较高的平均亮度值，而其它场景可能需要较低的平均亮度值。举例来说，雪场景包括大量的反射光，针对此情况所述自动曝光过程可过度补偿，因此导致图像帧看起来不自然得暗淡。另一方面，包含靠近黑色膝上型计算机的白色文件的场景包括高对比度等级，针对此情况所述自动曝光过程也可过度补偿，因此导致所述白色文件在图像帧中看似完全饱和。

曝光补偿在数码照相机中常见，且也可用于数码摄像机及其它类型的图像捕获装置中。当自动曝光过程未提供场景的适当亮度时，图像捕获装置的用户可通过手动地调整由所述自动曝光过程针对所述场景选择的EV来执行曝光补偿。所述用户可通过手动地设定所述图像捕获装置的光圈大小及快门速度来调整所述EV以使或多或少的光到达所述图像捕获装置内的传感器阵列以产生所述场景的适当亮度。

发明内容

大体来说，本发明涉及用于图像捕获装置内的动态自动曝光补偿的技术。图像捕获装置可包括数码照相机及数码摄像机。所述技术包括动态地调整场景的默认目标亮度以补偿由图像捕获装置内的自动曝光过程选择的曝光值(EV)。以此方式，如果所述自动曝光过程针对默认目标亮度最初选择对于所述场景太亮或太暗的EV，那么所述技术设定经调整的目标亮度。然后，所述自动曝光过程可针对所述经调整的目标亮度选择产生具有适当亮度的场景的图像帧的EV。

图像捕获装置包括在默认目标亮度下从场景中获得光信息的传感器阵列及基于所述光信息来计算所述场景中的多个区域的亮度值的图像捕获控制器。根据本文中所说明的技术，所述图像捕获装置中所包括的自动曝光补偿模块基于所述场景中所述多个区域的所述亮度值及针对所述传感器阵列设定的阈值来确定所述默认目标亮度对于所述场景来说是否准确。如果所述默认目标亮度不准确，那么所述自动曝光补偿模块动态地调整所述默认目标亮度以设定对于所述场景来说准确的经调整目标亮度。然后，所述传感器阵列可使用所述经调整目标亮度的EV来捕获所述场景的图像帧。以此方式，所述技术提供对手动自动曝光补偿的简单且便宜的解决方案。

此外，所述技术可包括构建滞后区以在图像场景序列上大致稳定经调整的目标亮度。如果所述经调整的目标亮度对于下一场景来说不准确，那么所述自动曝光补偿模块可通过调整针对传感器阵列设定的阈值来构建滞后区。在某些情况下，图像捕获装置中所包括的自动曝光补偿模块可构建滞后以针对下一场景维持所述经调整的目标亮度以防止先前场景与所述下一场景之间的目标亮度波动。在其它情况下，所述自动曝光补偿模块可构建滞后区以针对所述下一场景最小程度地再调整所述经调整的目标亮度以提供所述先前场景与所述下一场景之间的渐进目标亮度变化。此在用图像捕获装置捕获一系列静态图像帧或捕获视频帧以减小帧之间的亮度变化时可尤其有用。

在一个实施例中，本发明提供一种方法，其包含：在默认目标亮度下用图像捕获装置中所包括的传感器阵列从场景中获得光信息；及基于所述光信息来计算所述场景中的多个区域的亮度值。所述方法进一步包含基于所述场景中所述多个区域的所述亮度值及针对所述传感器阵列设定的阈值来动态地调整默认目标亮度以设定所述场景的经调整目标亮度。

在另一实施例中，本发明提供一种计算机可读媒体，其包含致使可编程处理器进行以下操作的指令：在默认目标亮度下用图像捕获装置中所包括的传感器阵列从场景中获得光信息；及基于所述光信息来计算所述场景中的多个区域的亮度值。所述指令进一步致使所述可编程处理器基于所述场景中所述多个区域的所述亮度值及针对所述传感器阵列设定的阈值来动态地调整所述默认目标亮度以设定所述场景的经调整目标亮度。