[发明专利]影像拍摄装置及其影像合成方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种影像拍摄装置及其影像合成方法，特别是有关于一种可对拍摄场景进行多种的曝光亮度分析，以进一步合成高动态范围影像的影像拍摄装置及其影像合成方法。

背景技术

高动态范围(High Dynamic Range，HDR)档是一种特殊图形档格式，它的每一个图元除了普通的RGB资讯，还有该点的实际亮度资讯。普通的图形档每个图元只有0至255的灰度范围，这实际上是不够的。想像一下太阳的发光强度和一个纯黑的物体之间的灰度范围或者说亮度范围的差别，远远超过了256个级别。因此，一张普通的白天风景图片，看上去白云和太阳可能都呈现是同样的灰度/亮度，都是纯白色，但实际上白云和太阳之间实际的亮度不可能一样，它们之间的亮度差别是巨大的。因此，普通的图形档格式是很不精确的，远远没有记录到现实世界的实际状况。

高动态范围是指一个场景的最亮和最暗部分之间的相对比值。一张高动态范围影像，它记录了远远超出256个级别的实际场景的亮度值，超出的部分在屏幕上是显示不出来的。可以这样想像：在Photoshop里打开一张从室内往窗外拍的图片，窗外的部分处在强烈的阳光下，曝光过度，呈现的是一片白色，没有多少细节。你将毫无办法，调暗只会变成灰色而已，并不会呈现更多的细节。但如果同一场景是由高动态范围影像所记录的话，减低曝光度，原来纯白的部分将会呈现更多的细节。

目前合成高动态范围影像，大多都是针对同一场景，以固定的曝光值来拍摄数张影像，每张影像的曝光值约略差1至2曝光值(Expose Value，EV)的曝光补偿，或是更少，来尝试结合多张不同曝光影像来包含该场景的影像动态。然而，现有的方法，由于每张影像的动态有限，所以得拍摄多张影像来合成，然而一般相机的处理能力有限，无法在短时间内处理3张以上的影像时，我们就得从中选出几张影像进行合成。例如，针对2至3张影像进行处理，且以固定的曝光补偿来拍摄2至3张影像，来合成高动态范围影像。然而，此种方式有时因场景的关系，无法有效地选出恰当的曝光补偿值来拍摄或处理影像，因而常常无法产生预期的高动态范围影像。因此，以需求来说，设计一理想的影像拍摄装置及其影像合成方法，来合成高动态范围影像，已成市场应用上一刻不容缓的议题。

发明内容

因为上述现有技术存在的问题，本发明的目的就是提供一种影像拍摄装置及其影像合成方法，以解决已知的技术将不同曝光补偿的影像一并进行合成，所造成的高动态范围影像处理时间及影像品质不如预期的问题。

根据本发明的目的，提出一种影像拍摄装置，其包含一影像拍摄模组、一曝光模组以及一处理模组。影像拍摄模组对一场景拍摄一高位元场景影像。曝光模组对该场景做测光，以产生多个色阶分布图。处理模组根据该些色阶分布图运算出该高位元场景影像于不同曝光条件的多个离散值，且该处理模组根据至少二个最高的离散值对该高位元场景影像进行影像处理，以产生至少二个不同亮度条件的低位元暂时影像，并将该至少二个不同亮度条件的低位元暂时影像进行影像合成，以产生一储存影像。

其中，该曝光模组以多种曝光补偿对该场景进行测光，以产生不同曝光条件的该些色阶分布图。

其中，该曝光模组就一区间亮度范围，产生不同曝光条件的该些色阶分布图。

其中，各该离散值代表该高位元场景影像于不同曝光补偿条件的亮暗变化程度。

其中，该处理模组更包含一转换单元，该转换单元根据该至少二个最高的离散值将该高位元场景影像转换成该至少二个不同亮度条件的低位元暂时影像。

其中，该处理模组合成该至少二个不同亮度条件的低位元暂时影像中相同影像物件中的每一像素，以产生该储存影像。

其中，该储存影像为一高动态范围影像。

根据本发明的目的，再提出一种影像合成方法，适用于一影像拍摄装置，该影像合成方法包含下列步骤：由一影像拍摄模组对一场景拍摄一高位元场景影像；通过一曝光模组对该场景做测光，以产生多个色阶分布图；利用一处理模组根据该些色阶分布图运算出该高位元场景影像于不同曝光条件的多个离散值；以该处理模组根据至少二个最高的离散值对该高位元场景影像进行影像处理，以产生至少二个不同亮度条件的低位元暂时影像；以及由该处理模组将该至少二个不同亮度条件的低位元暂时影像进行影像合成，以产生一储存影像。

其中，此方法更包含通过该曝光模组以多种曝光补偿对该场景进行测光，以产生不同曝光条件的该些色阶分布图。

其中，此方法更包含使用该曝光模组就一区间亮度范围产生不同曝光条件的该些色阶分布图。