[发明专利]拍摄高动态范围影片的方法

说明书

技术领域

本发明的实施例是关于一种拍摄高动态范围影片的方法，特别是关于一种利用交错式图像感测器，在单张画面上获得两种不同曝光时间的曝光信息，并结合两种不同曝光时间的曝光信息，而形成一张高动态范围图像的方法。

背景技术

目前的消费型数字相机或网络摄影机(Webcam)的动态范围(Dynamic Range)(亮度信号最大值与最小值的比值)约为400。然而，室内场景的动态范围大多超过1500，而室外场景的动态范围往往高达10⁵。因此，该些器材仅能捕捉到场景的部分亮度信息，亦即，该些器材无法同时捕捉场景中的所有亮度信息。

为解决以上的问题，P.E.Debevec在1997年提出了高动态范围图像的技术，“Paul E.Debevec,Jitendra Malik,Recovering High Dynamic Range Radiance Maps from Photographs,SIGGRAPH 1997”。即结合多张不同曝光时间的图像。然而，这种技术只限用于静止的图像，因为一旦两张图像中的物体有所移动，结合后的图像将会产生鬼影现象(Ghost Effect)，如图1所示。

发明内容

本发明提出一种拍摄高动态影片的方法，利用交错式图像感测器(Interlaced Image Sensor)，在单张的画面(Frame)同时获得两种不同曝光时间的曝光信息，便可结合这两种曝光信息，因此本方法不会产生鬼影现象。值得注意的是，本方法的低运算量特性，可实时地将拍摄到的高动态范围图像呈现给使用者观看。

根据本发明的目的，提出了一种拍摄高动态范围影片的方法，其包含：利用图像感测器拍摄由多个长曝光区及多个短曝光区互相交错的原始图像，原始图像包含多个像素。多个长曝光区形成长曝光场，多个短曝光区形成短曝光场。根据长曝光场及短曝光场的每一像素的像素值，经过重建过程而形成与原始图像相同分辨率的重建的长曝光场及重建的短曝光场。以及经过结合过程，根据重建的长曝光场及重建的短曝光场的每一像素的像素值，而形成高动态范围图像。其中，像素值可为从0到2^x-1的其中之一整数值，x可为该图像感测器的位数，不同像素值可对应不同亮度，多个长曝光区的长曝光时间及多个短曝光区的短曝光时间的比值可为曝光时间比(R)。

承上所述，本发明的拍摄高动态影片的方法，利用交错式图像感测器拍摄长曝光区与短曝光区交错的原始图像，并使用重建过程补上长曝光区及短曝光区缺漏的部分，而形成与原始图像相同分辨率的重建的长曝光场及重建的短曝光场，再利用结合过程将重建的长曝光场及重建的短曝光场结合而成高动态范围图像。本发明通过图像重建，解决了一般采用交错式图像感测器造成分辨率降低一半而导致图像质量下降的问题。

附图说明

图1为根据先前技术的方法产生鬼影现象的示意图。

图2为根据本发明第一实施例的拍摄高动态影片的方法的流程图。

图3为根据本发明的由交错式图像感测器撷取的高动态范围场景的原始图像的示意图。

图4为根据本发明的长曝光场及短曝光场的示意图。

图5为根据本发明的长曝光场像素值与短曝光场像素值对应亮度的示意图。

图6为根据本发明的亮度与长曝光场及短曝光场的像素值的关系图。

图7为根据本发明的重建的长曝光场与重建的短曝光场的示意图。

[标号说明]

S51～S56：步骤流程101：第一长曝光区

102：第一短曝光区 103：第二长曝光区

104：第二短曝光区 105：长曝光场

106：短曝光场 107：重建的长曝光场

108：重建的短曝光场

具体实施方式

为利贵审查员了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。