范圍從C3~C4。這里仍以亮度值 為12位舉例,當然本發(fā)明不限于此,以12位表示的亮度值區(qū)間為0~4095,則C1 = 511, C3 = 3583, C4 = 4096。針對整個第0幀,處理單元110計算每一區(qū)中包含幾個像素,以及 暗區(qū)所包含的第一像素數(shù)目相對亮區(qū)所包含的第二像素數(shù)目的比值shiftRatio。暗區(qū)相對 亮區(qū)的像素數(shù)目的比值可使用公式(7)計算:
[0077] shiftRatio = pixelNumBinO/pixelNumBin3(7)
[0078] 其中,pixelNumBinO代表暗區(qū)的第一像素數(shù)目,以及pixelNumBin3代表亮區(qū)的第 二像素數(shù)目。接著,處理單元110根據(jù)暗區(qū)相對亮區(qū)比值計算擴充倍數(shù)exp_times。當暗區(qū) 相對亮區(qū)比值小于8時,可使用公式(8)計算擴充倍數(shù)exp_times。當暗區(qū)相對亮區(qū)比值大 于或等于8時,可使用公式(9)計算擴充倍數(shù)exp_times。
[0079] exp-times = a x shiftRatio x shiftRatio
[0080] +b x shiftRatio+c (8)
[0081] exp-times = d x shiftRatio x shiftRatio
[0082] +e x shiftRatio+f (9)
[0083] 其中,a、b、c、d、e以及f為浮點數(shù)。接著,處理單元110根據(jù)第0幀的幀統(tǒng)計信息 所計算的上述比值shiftRatio以及第0幀的曝光設定(exposure settings)計算后續(xù)拍 攝及處理第2幀數(shù)據(jù)所需的第一曝光參數(shù)(步驟S353)以及計算后續(xù)拍攝及處理第3幀數(shù) 據(jù)所需的第二曝光參數(shù)(步驟S333)。其中,前述曝光設定包括快門速度(shutter speed, sht)、模擬增益(analog gain,ag)以及數(shù)字增益(digital gain,dg),sht、ag 及 dg 三者 的乘積可為第〇幀的曝光設定(exposure settings)。第一曝光參數(shù)Paral以及第二曝光 參數(shù)Para2可分別使用公式(10)以及公式(11)計算:
[0084] Paral = sht x ag x dg x exp_times/expValue (10)
[0085] Para2 = sht x ag x dg x exp_times (11)
[0086] 其中,expValue代表固定擴展值,其為第二曝光參數(shù)與第一曝光參數(shù)的比值,在要 將12bit的LDR幀擴展并融合后輸出為18bit的HDR幀的實施例中,固定擴展值expValue =64〇
[0087] 處理單元110在計算出第二曝光參數(shù)Para2(步驟S333)后,根據(jù)該第二曝光參數(shù) Para2取得第3幀(步驟S334),再將第0幀擴展至高動態(tài)范圍空間(步驟S335),在步驟 S335,計算擴展第0幀的第一擴展因子的范例虛擬碼如下所示:
[0088] curveMapValNormal = curveTable_AVR[0]*sht*ag*dg+curveTable_AVR[l];
[0089] curveMapValHigh = curveTable_AVR[0]*Para2+curveTable_AVR[l];
[0090] slope_Normal = curveMapValHigh/curveMapValNormal ;
[0091] 其中,slope_Normal代表第0幀的第一擴展因子,curveTable_AVR[0]為關聯(lián)于相 機模塊190的圖像傳感器的校準后的斜率因子,curv eTable_AVR[l]為關聯(lián)于相機模塊190 的圖像傳感器的校準后的y-截距因子,sht x ag x dg代表上述第0幀的曝光設定(其中, sht代表第0幀的快門速度,ag代表第0幀的模擬增益,以及dg代表第0幀的數(shù)字增益), Para2代表前述依據(jù)公式(11)所計算的第二曝光參數(shù)。處理單元110將第0幀中的每個 像素的HSV值乘以該第一擴展因子 Sl〇pe_N〇rmal,用以將第0幀數(shù)據(jù)擴展至高動態(tài)范圍空 間。前述步驟S331至S335的將第0幀數(shù)據(jù)擴展至高動態(tài)范圍空間的流程僅為一示例,但 本發(fā)明不限于此,在本發(fā)明其它實施例中也可以采取其它方法將第〇幀數(shù)據(jù)擴展至高動態(tài) 范圍空間。
[0092] 處理單元110在計算出第一曝光參數(shù)Paral(步驟S353)后,根據(jù)該第一曝光參數(shù) Paral取得第2幀(步驟S355),此外,處理單元110在計算出第一曝光參數(shù)Paral后(步 驟S353)及第二曝光參數(shù)Para2后(步驟S333),計算第二擴展因子以將第2幀擴展至高動 態(tài)范圍(步驟S357)。在步驟S357,計算該第二擴展因子的范例虛擬碼如下所示:
[0093] curveMapValLow = curveTable_AVR[0]*Paral+curveTable_AVR[l];
[0094] curveMapValHigh = curveTable_AVR[0]*Para2+curveTable_AVR[l];
[0095] slope_Low = curveMapValHigh/curveMapValLow ;
[0096] 其中,slope_Low代表第2幀的該第二擴展因子,curveTable_AVR[0]為關聯(lián)于相 機模塊190的圖像傳感器的校準后的斜率因子(slope factor),curveTable_AVR[l]為關 聯(lián)于相機模塊190的圖像傳感器的校準后的y-截距因子(y-intercept factor),Paral是 在步驟S353依據(jù)公式(10)計算得到的第一曝光參數(shù),Para2是在步驟S333依據(jù)公式(11) 計算得到的第二曝光參數(shù)。處理單元110將第2幀中的每個像素的HSV值乘以該第二擴展 因子sl 〇pe_L〇W,用以將第2幀的數(shù)據(jù)擴展至高動態(tài)范圍空間。前述步驟S331至S357的將 第2幀數(shù)據(jù)擴展至高動態(tài)范圍空間的流程僅為一示例,但本發(fā)明不限于此,在本發(fā)明其它 實施例中也可以采取其它方法將第2幀數(shù)據(jù)擴展至高動態(tài)范圍空間。
[0097] 現(xiàn)在返回參考圖3的初始步驟S311,除了第0幀數(shù)據(jù),處理單元110還從幀緩存 器130取得屬于最佳曝光條件下拍攝的第1幀數(shù)據(jù)。接著,處理單元110計算第0幀數(shù)據(jù) 及第1幀數(shù)據(jù)間的運動向量(motion vector)(步驟S391)。在步驟S391,處理單元110可 使用已知的運動估計算法進行計算。處理單元110依據(jù)第0幀數(shù)據(jù)及第1幀數(shù)據(jù)間的運動 向量、拍攝第〇幀數(shù)據(jù)及第1幀數(shù)據(jù)的時間間隔以及拍攝第〇幀數(shù)據(jù)及第2幀數(shù)據(jù)的時間 間隔預測第〇幀數(shù)據(jù)及第2幀數(shù)據(jù)間的運動向量(步驟S393)。第0幀數(shù)據(jù)及第2幀數(shù)據(jù) 間的運動向量預測可使用公式(12)計算:
[0098] MV(F0, F2) = MV(F0, Fl)xA t2/A tl (12)
[0099] 其中,MV(F0, FI)代表第0幀數(shù)據(jù)與第1幀數(shù)據(jù)間的運動向量,A tl代表拍攝第 〇幀數(shù)據(jù)及第1幀數(shù)據(jù)的時間間隔,A t2代表拍攝第0幀數(shù)據(jù)及第2幀數(shù)據(jù)的時間間隔, MV(F0, F2)代表第0幀數(shù)據(jù)與第2幀數(shù)據(jù)間的運動向量。圖7是依據(jù)本發(fā)明實施例的第0 幀數(shù)據(jù)與第2幀數(shù)據(jù)間及第0幀數(shù)據(jù)與第3幀數(shù)據(jù)間的運動向量預測示意圖。假設MV(F0, F1)為第0幀數(shù)據(jù)中的一個運動的宏塊(macro block) 700在第1幀F(xiàn)1中向下移動10 個像素,且A t2為三倍的A tl,則預測出的第0幀與第2幀數(shù)據(jù)間的運動向量MV (F0, F2) 為向下移動30個像素。宏塊700可選取為包含pxp個像素,例如8x8、16x16個像素等,視第 〇幀及第2幀間運動的物體的大小及數(shù)量而定,宏塊可以是多個。處理單元110依據(jù)第0幀 數(shù)據(jù)及第2幀數(shù)據(jù)間的運動向量MV(F0,F(xiàn)2)產(chǎn)生低曝光運動檢測(MD,Motion Detection) 矩陣(步驟S395)。運動檢測矩陣包含多個運動檢測標志(MD flags),每個運動檢測標志 相應于第0幀數(shù)據(jù)中的一個像素并且為0~7之間的一個數(shù)值,用以表示此像素的運動可 能性。其中,0代表宏塊中的該像素沒有移動到此位置,而7代表宏塊中的該像素移動到此 位置的可能性極高。在步驟S395,詳細來說,在初始時,低曝光運動檢測中的所有運動檢測 標志設為0。處理單元110依據(jù)前面預測的第0幀與第2幀數(shù)據(jù)間的運動向量MV(F0, F2) 將第〇幀數(shù)據(jù)中的該宏塊投射到第2幀數(shù)據(jù)中的相應的移動后位置上,而后再使用事先定 義圖案(pattern)覆寫低曝光運動檢測矩陣中相應于每個運動宏塊的估計移動動后位置 的初始運動檢測標志。事先定義圖案的中心設為7并向外遞減至1。范例的8x8矩陣如下 所示:
[0100] {1,2,3,4,4,3,2,1},
[0101] {2,3,4,5,5,4,3,2},
[0102] {3,4,5,6,6,5,4,3},
[0103] {4,5,6,7,7,6,5,4},
[0104] {4,5,6,7,7,6,5,4},
[0105] {3,4,5,6,6,5,4,3},
[0106]{2,3,4,5,5,4,3,2},
[0107] {1,2,3,4,4,3,2,1},
[0108] 范例的16x16模式如下所示:
[0109] {1,1,2,2,3,3,4,4,4,4,3,3,2,2,1,1},
[011