本發(fā)明涉及一種復(fù)合式的圖像處理技術(shù)，尤其涉及一種圖像獲取裝置及其復(fù)合式的圖像處理方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，各式各樣的智能型移動(dòng)電子裝置，包括平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理、及智能手機(jī)等，已成為現(xiàn)代人不可或缺的工具。其中，高級(jí)的智能型移動(dòng)電子裝置所搭載的相機(jī)鏡頭已經(jīng)與傳統(tǒng)消費(fèi)型相機(jī)不相上下，甚至可以取而代之，少數(shù)高級(jí)款更具有接近數(shù)碼單反相機(jī)的像素和畫質(zhì)或是拍攝三維圖像的功能。然而，為了達(dá)到圖像的高像素和高畫質(zhì)，往往需要增加鏡頭組件及其感光元件的尺寸，而將與移動(dòng)電子裝置的輕薄設(shè)計(jì)相互沖突。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種圖像獲取裝置及其復(fù)合式的圖像處理方法，其可同時(shí)兼顧輸出圖像的品質(zhì)與圖像獲取裝置的輕薄度。

本發(fā)明提出一種圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法，適用于具有第一鏡頭及第二鏡頭的圖像獲取裝置，此方法包括下列步驟。首先，利用第一鏡頭及第二鏡頭獲取一場(chǎng)景的圖像，以分別產(chǎn)生此場(chǎng)景的黑白圖像以及彩色圖像。接著，根據(jù)上述場(chǎng)景的內(nèi)容，動(dòng)態(tài)地選擇主黑白圖像模式、主彩色圖像模式以及純彩色處理模式其中的一個(gè)，據(jù)以產(chǎn)生輸出圖像，其中主黑白圖像模式為將彩色圖像的信息融合到黑白圖像從而產(chǎn)生輸出圖像的模式，主彩色圖像模式為將黑白圖像的信息融合到彩色圖像從而產(chǎn)生輸出圖像的模式，純彩色處理模式為僅利用彩色圖像以產(chǎn)生輸出圖像的模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述根據(jù)場(chǎng)景的內(nèi)容，動(dòng)態(tài)地選擇主黑白圖像模式、主彩色圖像模式以及純彩色處理模式其中的一個(gè)的步驟包括根據(jù)黑白圖像以及彩色圖像，取得上述場(chǎng)景的深度范圍以及深度變化程度，再根據(jù)深 度范圍以及深度變化程度至少的一個(gè)，動(dòng)態(tài)地選擇主黑白圖像模式、主彩色圖像模式以及純彩色處理模式其中的一個(gè)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述根據(jù)深度范圍以及深度變化程度至少的一個(gè)，動(dòng)態(tài)地選擇主黑白圖像模式、主彩色圖像模式以及純彩色處理模式其中的一個(gè)的步驟包括先判斷深度范圍是否大于距離門檻值或是深度變化程度是否小于第一深度變化程度門檻值。當(dāng)深度范圍大于距離門檻值或是深度變化程度小于第一深度變化程度門檻值時(shí)，選擇主黑白圖像模式。當(dāng)深度范圍不大于距離門檻值并且深度變化程度不小于第一深度變化程度門檻值時(shí)，判斷深度變化程度是否小于第二深度變化程度門檻值，其中第二深度變化程度門檻值大于第一深度變化程度門檻值。當(dāng)深度變化程度小于第二深度變化程度門檻值時(shí)，選擇主彩色圖像模式。當(dāng)深度變化程度不小于第二深度變化程度門檻值時(shí)，選擇純彩色處理模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述將彩色圖像的信息融合到黑白圖像的步驟包括先自彩色圖像中搜索與黑白圖像的像素相關(guān)聯(lián)的多個(gè)相關(guān)彩色像素，再將所述相關(guān)彩色像素的信息與黑白圖像的像素的信息進(jìn)行融合處理。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述將黑白圖像的信息融合到彩色圖像的步驟包括先自黑白圖像中搜索與彩色圖像的像素相關(guān)聯(lián)的多個(gè)相關(guān)黑白像素，再將所述相關(guān)黑白像素的信息與彩色圖像的像素的信息進(jìn)行融合處理。

本發(fā)明另提出一種圖像獲取裝置，包括第一鏡頭、第二鏡頭、存儲(chǔ)單元以及一或多個(gè)處理單元。存儲(chǔ)單元耦接第一鏡頭以及第二鏡頭，用以存儲(chǔ)第一鏡頭以及第二鏡頭所獲取的圖像。處理單元耦接第一鏡頭、第二鏡頭以及存儲(chǔ)單元，并且包括多個(gè)模塊，其中所述模塊包括圖像獲取模塊、模式選擇模塊以及圖像處理模塊。圖像獲取模塊用以利用第一鏡頭以及第二鏡頭獲取一場(chǎng)景的圖像，以分別產(chǎn)生上述場(chǎng)景的黑白圖像以及彩色圖像。模式選擇模塊用以根據(jù)上述場(chǎng)景的內(nèi)容，動(dòng)態(tài)地自主黑白圖像模式、主彩色圖像模式以及純彩色處理模式選擇其中的一個(gè)。圖像處理模塊用以根據(jù)模式選擇模塊所選擇的模式，產(chǎn)生輸出圖像，其中主黑白圖像模式為將彩色圖像的信息融合到黑白圖像從而產(chǎn)生輸出圖像的模式，主彩色圖像模式為將黑白圖像的信息融合到彩色圖像從而產(chǎn)生輸出圖像的模式，純彩色處理模式為僅利用彩色圖像以產(chǎn)生輸出圖像的模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，模式選擇模塊根據(jù)黑白圖像以及彩色圖像，取得上述場(chǎng)景的深度范圍以及深度變化程度，以及根據(jù)深度范圍以及深度變化程度至少的一個(gè)，動(dòng)態(tài)地選擇主黑白圖像模式、主彩色圖像模式以及純彩色處理模式其中的一個(gè)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，模式選擇模塊判斷深度范圍是否大于距離門檻值或是深度變化程度是否小于第一深度變化程度門檻值。當(dāng)深度范圍大于距離門檻值或是深度變化程度小于第一深度變化程度門檻值時(shí)，模式選擇模塊選擇主黑白圖像模式。當(dāng)深度范圍不大于距離門檻值并且深度變化程度不小于第一深度變化程度門檻值時(shí)，模式選擇模塊判斷深度變化程度是否小于第二深度變化程度門檻值，其中第二深度變化程度門檻值大于第一深度變化程度門檻值。當(dāng)深度變化程度小于第二深度變化程度門檻值時(shí)，模式選擇模塊選擇主彩色圖像模式。當(dāng)深度變化程度不小于第二深度變化程度門檻值時(shí)，模式選擇模塊選擇純彩色處理模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)模式選擇模塊選擇主黑白圖像模式時(shí)，圖像處理模塊自彩色圖像中搜索與黑白圖像的像素相關(guān)聯(lián)的多個(gè)相關(guān)彩色像素，以及將所述相關(guān)彩色像素的信息與黑白圖像的像素的信息進(jìn)行融合處理。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)模式選擇模塊選擇主彩色圖像模式時(shí)，圖像處理模塊自黑白圖像中搜索與彩色圖像的像素相關(guān)聯(lián)的多個(gè)相關(guān)黑白像素，以及將所述相關(guān)黑白像素的信息與彩色圖像的像素的信息進(jìn)行融合處理。

基于上述，本發(fā)明所提出的圖像獲取裝置及其復(fù)合式的圖像處理方法，其利用雙鏡頭來(lái)同時(shí)獲取一場(chǎng)景的黑白圖像以及彩色圖像，并且根據(jù)圖像信息來(lái)動(dòng)態(tài)地切換至主黑白圖像模式、主彩色圖像模式或是純彩色處理模式以產(chǎn)生輸出圖像。本發(fā)明通過(guò)黑白圖像以及彩色圖像不同拍攝場(chǎng)景下的優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)性地切換至符合所述拍攝場(chǎng)景的圖像處理模式，其可在兼顧圖像獲取裝置的輕薄度的前提下，確保圖像的輸出品質(zhì)。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所示出的圖像獲取裝置的方塊圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法的流程圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法的流程圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法的功能流程圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

100：圖像獲取裝置；

10a：第一鏡頭；

10b：第二鏡頭；

15：存儲(chǔ)單元；

20：處理單元；

122：圖像獲取模塊；

124：模式選擇模塊；

126：圖像處理模塊；

S202～S206、S302～S312：復(fù)合式的圖像處理方法流程；

M1：主黑白圖像模式；

M2：主彩色圖像模式；

M3：純彩色處理模式；

ImgBW：黑白圖像；

ImgC：彩色圖像；

Img：輸出圖像。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的部份實(shí)施例接下來(lái)將會(huì)配合附圖來(lái)詳細(xì)描述，以下的描述所引用的元件符號(hào)，當(dāng)不同附圖出現(xiàn)相同的元件符號(hào)將視為相同或相似的元件。這些實(shí)施例只是本發(fā)明的一部份，并未揭示所有本發(fā)明的可實(shí)施方式。更確切的說(shuō)，這些實(shí)施例只是本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍中的裝置與方法的范例。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所示出的圖像獲取裝置的方塊圖，但此僅是為了方便說(shuō)明，并不用以限制本發(fā)明。首先圖1先介紹圖像獲取裝置的所有 構(gòu)件以及配置關(guān)系，詳細(xì)功能將配合圖2一并揭露。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖像獲取裝置100包括第一鏡頭10a、第二鏡頭10b、存儲(chǔ)單元15以及一或多個(gè)處理單元20。在本實(shí)施例中，圖像獲取裝置100例如是數(shù)碼相機(jī)、單反相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或是其他具有圖像獲取功能的智能型手機(jī)、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理等電子裝置，本發(fā)明不以此為限。

第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b包括感光元件，用以分別檢測(cè)進(jìn)入第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b的光線強(qiáng)度，進(jìn)而分別產(chǎn)生圖像。所述的感光元件例如是電荷耦合元件(Charge Coupled Device，以下簡(jiǎn)稱CCD)、互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，以下簡(jiǎn)稱CMOS)元件或其他元件。在本實(shí)施例中，第一鏡頭10a為黑白鏡頭(Black-and-White Lens)，用以獲取拍攝物的黑白圖像(Black-and-White Image或是Mono Image)；第二鏡頭10b為彩色鏡頭(Color Lens)，以獲取拍攝物的彩色圖像(Color Image)。

存儲(chǔ)單元15例如是任意形式的固定式或可移動(dòng)式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory，以下簡(jiǎn)稱RAM)、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory，以下簡(jiǎn)稱ROM)、快閃存儲(chǔ)器(Flash memory)、硬盤或其他類似裝置或這些裝置的組合。存儲(chǔ)單元15耦接至第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b，用以存儲(chǔ)第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b所獲取的圖像。

處理單元20可以例如是中央處理單元(Central Processing Unit，以下簡(jiǎn)稱CPU)，或是其他可編程的一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，以下簡(jiǎn)稱DSP)、可編程控制器、特殊應(yīng)用集成電路(Application Specific Integrated Circuits，以下簡(jiǎn)稱ASIC)、可編程邏輯裝置(Programmable Logic Device，以下簡(jiǎn)稱PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合。處理單元20耦接第一鏡頭10a、第二鏡頭10b以及存儲(chǔ)單元15，其例如包括圖像獲取模塊122、模式選擇模塊124以及圖像處理模塊126，以對(duì)圖像獲取裝置100所獲取的圖像執(zhí)行復(fù)合式的圖像處理功能。以下即列舉實(shí)施例說(shuō)明針對(duì)圖像獲取裝置100執(zhí)行復(fù)合式的圖像處理方法的詳細(xì)步驟。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法流程圖，而圖2的圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法可以圖1的 圖像獲取裝置100的各元件實(shí)現(xiàn)。

請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1以及圖2，首先，圖像獲取裝置100的圖像獲取模塊122利用第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b獲取一場(chǎng)景的圖像，以分別產(chǎn)生上述場(chǎng)景的黑白圖像以及彩色圖像(步驟S202)。換言之，當(dāng)使用者欲利用圖像獲取裝置100拍攝上述場(chǎng)景的圖像時(shí)，圖像獲取模塊122將產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于第一鏡頭10a的黑白圖像以及對(duì)應(yīng)于第二鏡頭10b的彩色圖像。

接著，模式選擇模塊124將動(dòng)態(tài)地自主黑白圖像模式、主彩色圖像模式以及純彩色處理模式選擇其中的一個(gè)(步驟S204)，而圖像處理模塊126將根據(jù)前述模式選擇模塊124所選擇的模式產(chǎn)生輸出圖像(步驟S206)。在此的主黑白圖像模式是以黑白圖像做為主圖像，以彩色圖像做為輔助圖像，而圖像處理模塊126將彩色圖像的信息融合到黑白圖像，進(jìn)而產(chǎn)生輸出圖像。另一方面，主彩色圖像模式則是以彩色圖像做為主圖像，以黑白圖像做為輔助圖像，而圖像處理模塊126將黑白圖像的信息融合到彩色圖像，進(jìn)而產(chǎn)生輸出圖像。純彩色處理模式則為僅利用彩色圖像來(lái)產(chǎn)生輸出圖像。

詳細(xì)來(lái)說(shuō)，由于主黑白模式適合用來(lái)保持以平面為主的場(chǎng)景在亮度方面的紋理細(xì)節(jié)，而主彩色模式則適合維持具有中等程度深度變化場(chǎng)景的色彩鋪排，因此，在本實(shí)施例中，模式選擇模塊124將依據(jù)圖像獲取模塊122所獲取到的圖像信息來(lái)適應(yīng)性地選擇圖像處理的模式，以使圖像處理模塊126所產(chǎn)生出的輸出圖像可具有良好的品質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法流程圖，而圖3的圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法可以圖1的圖像獲取裝置100的各元件實(shí)現(xiàn)。

請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1以及圖3，如同步驟S202，圖像獲取裝置100的圖像獲取模塊122將利用第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b獲取一場(chǎng)景的圖像，以分別產(chǎn)生上述場(chǎng)景的黑白圖像以及彩色圖像(步驟S302)。由于第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b可獲取到相同場(chǎng)景在不同視角(Viewing Angle)下的圖像，因此在以下的步驟中，模式選擇模塊124可根據(jù)兩張圖像之間的視差(Disparity)來(lái)取得上述場(chǎng)景的深度范圍(Depth Information)以及深度變化程度(Depth Variation)來(lái)適應(yīng)性地選擇產(chǎn)生輸出圖像的模式。

首先，模式選擇模塊124將判斷深度范圍是否大于距離門檻值或是深度 變化程度是否小于第一深度變化程度門檻值(步驟S304)。若是，則模式選擇模塊124將選擇主黑白圖像模式以產(chǎn)生輸出圖像(步驟S306)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，當(dāng)拍攝物的物距較遠(yuǎn)時(shí)(例如是大于3米)或是深度變化程度較小時(shí)(場(chǎng)景較為平面，例如是10個(gè)像素內(nèi))，兩個(gè)鏡頭所獲取到的圖像差異不大。在此情境下，模式選擇模塊124將選擇以具有較多細(xì)節(jié)的黑白圖像做為主圖像以及以彩色圖像做為輔助圖像的主黑白圖像模式，而圖像處理模塊126將依此模式所設(shè)定的處理方式來(lái)產(chǎn)生輸出圖像。在本實(shí)施例中，圖像處理模塊126可利用彩色圖像的信息來(lái)與黑白圖像進(jìn)行融合處理(Fusion)。圖像處理模塊126可以是以黑白圖像的像素(以下稱為“黑白像素”)為基準(zhǔn)，以在彩色圖像的像素中搜索相對(duì)應(yīng)的像素(以下稱為“相關(guān)彩色像素”)，并且將各個(gè)相對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行融合處理。舉例來(lái)說(shuō)，圖像處理模塊126可以是將黑白像素的信息與相關(guān)彩色像素的信息進(jìn)行融合處理，以產(chǎn)生具有豐富細(xì)節(jié)的彩色圖像。必須說(shuō)明的是，上述圖像融合處理方式僅是舉例說(shuō)明之用，本發(fā)明并不局限于特定的圖像融合處理方式。

另一方面，當(dāng)模式選擇模塊124在步驟S304中判斷深度范圍不大于距離門檻值以及深度變化程度不小于第一深度變化程度門檻值時(shí)，則模式選擇模塊124將更進(jìn)一步地判斷深度變化程度是否小于第二深度變化程度門檻值(步驟S308)。若是，則模式選擇模塊124將選擇主彩色圖像模式以產(chǎn)生輸出圖像(步驟S310)。在此的第二深度變化程度門檻值大于第一深度變化程度門檻值，其可以例如是20個(gè)像素。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，由于場(chǎng)景存在有一定的深度變化時(shí)，某些黑白圖像的區(qū)域?qū)⒃诓噬珗D像中被遮蔽(occlusion)而無(wú)法在彩色圖像中找到對(duì)應(yīng)的區(qū)域與色彩信息，因此在此情境下，模式選擇模塊124將選擇以彩色圖像做為主圖像以及以黑白圖像做為輔助圖像的主彩色圖像模式，而圖像處理模塊126將依此模式所設(shè)定的處理方式來(lái)產(chǎn)生輸出圖像。在本實(shí)施例中，圖像處理模塊126可利用黑白圖像的信息來(lái)與彩色圖像進(jìn)行融合處理。圖像處理模塊126可以是以彩色圖像的像素為基準(zhǔn)，以在黑白圖像的像素中搜索相對(duì)應(yīng)的像素(以下稱為“相關(guān)黑白像素”)，并且將各個(gè)相對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行融合處理。舉例來(lái)說(shuō)，圖像處理模塊126可以是將彩色像素的信息與相關(guān)黑白像素的信息進(jìn)行融合處理，亦能產(chǎn)生具有相當(dāng)程度細(xì)節(jié)的彩色圖像。

然而，當(dāng)模式選擇模塊124在步驟S308中判斷深度變化程度不小于第二深度變化程度門檻值時(shí)，則模式選擇模塊124將選擇純彩色圖像模式以產(chǎn)生輸出圖像(步驟S312)。也就是說(shuō)，當(dāng)深度變化已超過(guò)可容許程度范圍時(shí)，遮蔽區(qū)域的出現(xiàn)機(jī)率與面積較大，圖像融合在此種區(qū)域因而有較高產(chǎn)生不連續(xù)感的風(fēng)險(xiǎn)，因此在此情境下，模式選擇模塊124僅利用彩色圖像本身的信息來(lái)產(chǎn)生輸出圖像。

前述圖像獲取裝置的復(fù)合式的圖像處理方法可利用圖4本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的功能流程圖來(lái)表示。

請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1以及圖4，此方法會(huì)在圖像獲取裝置100的圖像獲取模塊122將利用第一鏡頭10a以及第二鏡頭10b分別獲取一場(chǎng)景的圖像，產(chǎn)生黑白圖像ImgBW以及彩色圖像ImgC。接著，模式選擇模塊124將根據(jù)黑白圖像ImgBW以及彩色圖像ImgC的圖像信息來(lái)進(jìn)行模式切換MS，以動(dòng)態(tài)地切換至主黑白圖像模式M1、主彩色圖像模式M2以及純彩色處理模式M3的其中之一。主黑白圖像模式M1是將黑白圖像ImgBW做為主圖像，并且以彩色圖像ImgC做為輔助圖像，利用彩色圖像ImgC的信息融合到黑白圖像ImgBW。主黑白圖像模式M2是將彩色圖像ImgC做為主圖像，并且以黑白圖像ImgBW做為輔助圖像，利用黑白圖像ImgBW的信息融合到彩色圖像ImgC。純彩色處理模式M3是僅將彩色圖像ImgC進(jìn)行處理或是直接輸出。圖像處理模塊126將根據(jù)模式選擇模塊124所選擇的模式來(lái)產(chǎn)生輸出圖像Img。

綜上所述，本發(fā)明所提出的圖像獲取裝置及其復(fù)合式的圖像處理方法，其利用雙鏡頭來(lái)同時(shí)獲取一場(chǎng)景的黑白圖像以及彩色圖像，并且根據(jù)圖像信息來(lái)動(dòng)態(tài)地切換至主黑白圖像模式、主彩色圖像模式或是純彩色處理模式以產(chǎn)生輸出圖像。本發(fā)明通過(guò)黑白圖像以及彩色圖像在不同拍攝場(chǎng)景下的優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)性地切換至符合該拍攝場(chǎng)景的圖像處理模式，其可在兼顧圖像獲取裝置的輕薄度的前提下，確保圖像的輸出品質(zhì)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。