影像擷取裝置及其影像合成方法

2023-05-17 15:14:46 1

影像擷取裝置及其影像合成方法
【專利摘要】本發明揭露一種影像擷取裝置及其影像合成方法。影像擷取裝置包含：影像擷取模塊、影像合成模塊、資料庫及處理模塊。影像擷取模塊對場景擷取複數個暫時影像。影像合成模塊截取一部分的各暫時影像，以接合全景暫存影像，並根據至少一個閾值及全景暫存影像的全景亮度直方圖，將全景暫存影像區分為複數個區域面積。資料庫儲存查詢表以紀錄複數個曝光值。複數個曝光值分別對應的各區域面積的亮度值。處理模塊讀取對應各亮度值的複數個曝光值，並利用關係式獲得權重曝光值，以根據權重曝光值控制影像擷取模塊進行全景影像擷取。
【專利說明】影像擷取裝置及其影像合成方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關於一種影像擷取裝置及其影像合成方法，特別是有關於一種對場景的曝光值進行權重調整的影像擷取裝置及其影像合成方法。
【背景技術】
[0002]隨著數字時代的來臨，且在科技的不斷進步下，數字相機已成為幾乎人手一臺的必備3C產品。在旅遊中，人們喜歡用相機記錄下眼前的美景，但若遇到一大片的美麗景色時，多半無法將眼前的美景完整的記錄下來；又或者是，於室內時，若欲將室內的各角度的景物完整的記錄，也多半難以達成。於是，便發展出一種全景接圖來完成上述的目的。
[0003]一部分的使用者在進行全景接圖時，分別對場景中各角度進行曝光及拍攝，而後再將拍攝完成的複數張影像接合成全景影像，此方式因各影像中的平均曝光值的不同，而使得各張影像的整體不一致，可能造成全景影像會有明顯的亮暗不一致的情形，進而導致所述張全景影像的觀看質感不佳。
[0004]另一部分的使用者在進行全景接圖時，會依其第一張拍攝的曝光值作為依據，並鎖定所述參數而進行後續的複數張的影像拍攝，藉此可確保所述場景中不同影像上的亮度達到一致，以避免全景影像的亮暗不一致而造成的不自然現象發生。但，當場景中的亮暗變化過大時，若一開始拍攝場景為高亮度，測光後會使用較短的曝光時間或較小的光圈值，來減少進光量，此情形會導致較暗的區域因曝光不足而導致所述區域的過暗，甚至可能造成所述區域因過暗而無法辨識出任何景物；同樣的，若一開始拍攝場景為低亮度，則可能造成較亮的區域因曝光過度，而導致所述區域接近一片白化的現象。
[0005]綜觀前面所述，本發明的發明人思索並設計一種影像擷取裝置及其影像合成方法，以針對現有技術的缺失加以改善，進而增進產業上的實施利用。

【發明內容】

[0006]有鑑於上述習知技藝的問題，本發明的目的就是在於提供一種影像擷取裝置及其影像合成方法，以解決習知技術的全景接圖影像合成時，較暗區域或較亮區域有曝光不足或超過的問題。
[0007]根據本發明的目的，提出一種影像擷取裝置，用以拍攝場景，影像擷取裝置包含:影像擷取模塊、影像合成模塊、資料庫及處理模塊。影像擷取模塊對場景擷取複數個暫時影像。影像合成模塊截取一部分的各暫時影像，以接合全景暫存影像，並根據至少一個閾值及全景暫存影像的全景亮度直方圖，將全景暫存影像區分為複數個區域面積。資料庫儲存查詢表；查詢表紀錄複數個曝光值；複數個曝光值分別對應的各區域面積的亮度值。處理模塊讀取對應各亮度值的複數個曝光值，並利用關係式獲得權重曝光值，以根據權重曝光值控制影像擷取模塊進行全景影像擷取。所述關係式為將各曝光值分別乘以其對應的亮度值所對應的區域面積與總面積的比值而後進行加總以獲得權重曝光值。
[0008]其中，影像合成模塊可將各暫時影像的暫時亮度直方圖合成為全景亮度直方圖，並可利用全景亮度直方圖中各所述暫時亮度直方圖的亮度分布最密集的區域作為所述區域面積。
[0009]其中，影像合成模塊可根據複數個暫時影像的數量，以決定閾值。
[0010]其中，亮度值可為其對應的區域面積的平均亮度、最高亮度與最低亮度的平均值或最高亮度與最低亮度的差值。
[0011]其中，影像合成模塊截取各暫時影像的中段部分的垂直影像，以接合成全景暫存影像。
[0012]根據本發明的目的，另提出一種影像合成方法，用以拍攝場景；影像合成方法包含下列步驟:
[0013]由影像擷取模塊對場景擷取複數個暫時影像；
[0014]透過影像合成模塊截取一部分的各暫時影像，以接合全景暫存影像；
[0015]以影像合成模塊根據至少一個閾值及全景暫存影像的全景亮度直方圖，將全景暫存影像區分為複數個區域面積；
[0016]提供資料庫儲存查詢表；查詢表紀錄複數個曝光值；複數個曝光值分別對應的各區域面積的亮度值；
[0017]藉由處理模塊讀取對應各亮度值的複數個曝光值，並將各曝光值分別乘以其對應的亮度值所對應的區域面積與總面積的比值而後進行加總以獲得權重曝光值；以及
[0018]以處理模塊根據權重曝光值控制影像擷取模塊進行全景影像擷取。
[0019]其中還可包含下列步驟:
[0020]影像合成模塊可將各暫時影像的暫時亮度直方圖合成為全景亮度直方圖；以及
[0021]利用全景亮度直方圖中各所述暫時亮度直方圖的亮度分布最密集的區域作為所述區域面積。
[0022]其中還可包含下列步驟:
[0023]影像合成模塊可根據複數個暫時影像的數量，以決定閾值。
[0024]其中亮度值可為其對應的區域面積的平均亮度、最高亮度與最低亮度的平均值或最高亮度與最低亮度的差值。
[0025]其中還可包含下列步驟:
[0026]影像合成模塊截取各暫時影像的中段部分的垂直影像，以接合成全景暫存影像。
[0027]根據本發明的目的，再提出一種影像擷取裝置，其包含:曝光模塊、影像擷取模塊、影像合成模塊、資料庫以及處理模塊。曝光模塊對場景進行測光，以產生複數個暫時曝光值。影像擷取模塊根據各暫時曝光值對場景擷取複數個暫時影像。影像合成模塊截取一部分的各暫時影像，以接合全景暫存影像，並根據至少一個閾值及全景暫存影像的全景亮度直方圖，將全景暫存影像區分為複數個區域面積。資料庫儲存查詢表；查詢表紀錄複數個曝光值；複數個曝光值分別對應的各區域面積的亮度值。處理模塊讀取對應各亮度值的複數個曝光值，並利用關係式以獲得權重曝光值，以根據權重曝光值控制影像擷取模塊進行全景影像擷取。其中，所述關係式為將各所述曝光值分別乘以其對應的所述亮度值所對應的所述區域面積與總面積的比值而後進行加總。
[0028]其中，影像合成模塊將各所述暫時影像的暫時亮度直方圖合成為所述全景亮度直方圖，並可利用全景亮度直方圖中各所述暫時亮度直方圖的亮度分布最密集的區域作為區域面積。
[0029]其中，影像合成模塊可根據複數個暫時影像的數量，以決定閾值。
[0030]其中，亮度值可為其對應的區域面積的平均亮度、最高亮度與最低亮度的平均值或最高亮度與最低亮度的差值。
[0031]其中，影像合成模塊截取各暫時影像的中段部分的垂直影像，以接合成全景暫存影像。
[0032]承上所述，依本發明的影像擷取裝置及其影像合成方法，其可具有下述優點:
[0033]此影像擷取裝置及其影像合成方法可藉由持續對場景進行測光，以得到所述場景中的亮暗區域的曝光值，進而根據這些亮暗區域的曝光值進行權重調整，以獲得權重曝光值，並據以進行全景影像擷取，藉此可有效提高全景影像的曝光的一致性並可有效減少暗部區域曝光不足或亮部區域曝光過度的情形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發明的影像擷取裝置的實施例的方塊圖。
[0035]圖2為本發明的影像擷取裝置的實施例的示意圖。
[0036]圖3為本發明的影像擷取裝置的實施例的暫時影像接合示意圖。
[0037]圖4為本發明的影像擷取裝置的實施例的閾值示意圖。
[0038]圖5為本發明 的影像擷取裝置的另一實施例的方塊圖。
[0039]圖6為本發明的影像合成方法的步驟圖。
[0040]【主要附圖標記說明】
[0041]1:影像擷取裝置
[0042]10:影像擷取模塊
[0043]101:暫時影像
[0044]1011:暫時亮度直方圖
[0045]11:影像合成模塊
[0046]111:全景暫存影像
[0047]1111:全景亮度直方圖
[0048]1112:區域面積
[0049]11121:亮度值
[0050]112:閾值
[0051]113:區分單元
[0052]12:資料庫
[0053]121:查詢表
[0054]1211:曝光值
[0055]13:處理模塊
[0056]131:權重曝光值
[0057]14:曝光模塊
[0058]15:儲存模塊
[0059]2:場景[0060]S61 ?S66:步驟【具體實施方式】
[0061]為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文依本發明的影像擷取裝置及其影像合成方法，特舉較佳實施例，並配合所附相關附圖，作詳細說明如下，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。
[0062]本發明的影像擷取裝置可以是數字相機(Digital Camera)、照相手機(CameraPhone)、智能型手機(Smartphone)或數字攝影機(Digital Video Camera)等各種具有攝像功能的可攜式電子裝置，為便於更了解本發明的技術特徵，以下是以數字相機為實施例，但並不以此為限。
[0063]請參閱圖1，其為本發明的影像擷取裝置的一個實施例的方塊圖。如圖所示，本發明的影像擷取裝置I包含了影像擷取模塊10、影像合成模塊11、資料庫12及處理模塊13。影像擷取模塊10用來對場景2擷取複數個暫時影像101。影像擷取模塊10可包含鏡頭、感光兀件如互補式金氧半導體兀件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)或電荷稱合元件(Charge-Coupled_Device,C⑶)、模擬/數字電路、影像處理器等。影像合成模塊11用以截取一部分的各暫時影像101，以接合全景暫存影像111，並根據至少一個閾值112及全景暫存影像111的全景亮度直方圖1111，將全景暫存影像111區分為複數個區域面積1112。資料庫12儲存查詢表121以紀錄複數個曝光值1211。其中複數個曝光值1211分別對應的各區域面積1112的亮度值11121。
[0064]處理模塊電性連結影像擷取模塊10、影像合成模塊11及資料庫12，其可為中央處理器(Central Processing Unit, CPU)或微處理器(Micro-Processing Unit)。處理模塊13讀取對應各亮度值11121的複數個曝光值1211，並利用關係式獲得重曝光值131，其中關係式為將各曝光值1211分別乘以其對應的亮度值11121所對應的區域面積1112與總面積的比值而後進行加總。而後，處理模塊13再根據權重曝光值131控制影像擷取模塊10進行全景影像擷取。其中上述的關係式可整理如下所示:
[0065]
【權利要求】
1.一種影像擷取裝置，用以拍攝場景，所述影像擷取裝置，其特徵在於，其包含: 影像擷取模塊，對所述場景擷取複數個暫時影像； 影像合成模塊，截取一部分的各所述暫時影像，以接合全景暫存影像，並根據至少一個閾值及所述全景暫存影像的全景亮度直方圖，將所述全景暫存影像區分為複數個區域面積； 資料庫，儲存查詢表，所述查詢表紀錄複數個曝光值，所述複數個曝光值分別對應的各所述區域面積的亮度值；以及 處理模塊，讀取對應各所述亮度值的所述複數個曝光值，並利用關係式獲得權重曝光值，以根據所述權重曝光值控制所述影像擷取模塊進行全景影像擷取； 其中，所述關係式為將各所述曝光值分別乘以其對應的所述亮度值所對應的所述區域面積與總面積的比值而後進行加總以獲得所述權重曝光值。
2.如權利要求1所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述影像合成模塊將各所述暫時影像的暫時亮度直方圖合成為所述全景亮度直方圖，並利用所述全景亮度直方圖中各所述暫時亮度直方圖的亮度分布最密集的區域作為所述區域面積。
3.如權利要求2所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述影像合成模塊根據所述複數個暫時影像的數量，以決定所述閾值。
4.如權利要求1所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述亮度值為其對應的所述區域面積的平均亮度、最高亮度與最低亮度的平均值或最高亮度與最低亮度的差值。
5.如權利要求1所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述影像合成模塊截取各所述暫時影像的中段部分的垂直影像，以接合成所述全景暫存影像。
6.一種影像合成方法，用以拍攝場景，所述影像合成方法，其特徵在於，其包含下列步驟: 由影像擷取模塊對所述場景擷取複數個暫時影像； 透過影像合成模塊截取一部分的各所述暫時影像，以接合全景暫存影像； 以所述影像合成模塊根據至少一個閾值及所述全景暫存影像的全景亮度直方圖，將所述全景暫存影像區分為複數個區域面積； 提供資料庫儲存查詢表，所述查詢表紀錄複數個曝光值，所述複數個曝光值分別對應的各所述區域面積的亮度值； 藉由處理模塊讀取對應各所述亮度值的所述複數個曝光值，並將各所述曝光值分別乘以其對應的所述亮度值所對應的所述區域面積與總面積的比值而後進行加總以獲得權重曝光值；以及 以所述處理模塊根據所述權重曝光值控制所述影像擷取模塊進行全景影像擷取。
7.如權利要求6所述的影像合成方法，其特徵在於，還包含下列步驟: 所述影像合成模塊將各所述暫時影像的暫時亮度直方圖合成為所述全景亮度直方圖；以及 利用所述全景亮度直方圖中各所述暫時亮度直方圖的亮度分布最密集的區域作為所述區域面積。
8.如權利要求7所述的影像合成方法，其特徵在於，還包含下列步驟: 所述影像合成模塊根據所述複數個暫時影像的數量，以決定所述閾值。
9.如權利要求6所述的影像合成方法，其特徵在於:所述亮度值為其對應的所述區域面積的平均亮度、最高亮度與最低亮度的平均值或最高亮度與最低亮度的差值。
10.如權利要求6所述的影像合成方法，其特徵在於，還包含下列步驟: 所述影像合成模塊截取各所述暫時影像的中段部分的垂直影像，以接合成所述全景暫存影像。
11.一種影像擷取裝置，其特徵在於，其包含: 曝光模塊，對場景進行測光，以產生複數個暫時曝光值； 影像擷取模塊，根據各所述暫時曝光值對所述場景擷取複數個暫時影像； 影像合成模塊，截取一部分的各所述暫時影像，以接合全景暫存影像，並根據至少一個閾值及所述全景暫存影像的全景亮度直方圖，將所述全景暫存影像區分為複數個區域面積； 資料庫，儲存查詢表，所述查詢表紀錄複數個曝光值，所述複數個曝光值分別對應的各所述區域面積的亮度值；以及 處理模塊，讀取對應各所述亮度值的所述複數個曝光值，並利用關係式以獲得權重曝光值，以根據所述權重曝光值控制所述影像擷取模塊進行全景影像擷取； 其中，所述關係式為將各所述曝光值分別乘以其對應的所述亮度值所對應的所述區域面積與總面積的比值而後進行加總。·
12.如權利要求11所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述影像合成模塊將各所述暫時影像的暫時亮度直方圖合成為所述全景亮度直方圖，並利用所述全景亮度直方圖中各所述暫時亮度直方圖的亮度分布最密集的區域作為所述區域面積。
13.如權利要求12所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述影像合成模塊根據所述複數個暫時影像的數量，以決定所述閾值。
14.如權利要求11所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述亮度值為其對應的所述區域面積的平均亮度、最高亮度與最低亮度的平均值或最高亮度與最低亮度的差值。
15.如權利要求11所述的影像擷取裝置，其特徵在於:所述影像合成模塊截取各所述暫時影像的中段部分的垂直影像，以接合成所述全景暫存影像。
【文檔編號】H04N5/225GK103428410SQ201210153319
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年5月17日 優先權日:2012年5月17日
【發明者】周宏隆, 曾家俊, 吳嘉彧 申請人:華晶科技股份有限公司