專利名稱:影像處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是揭露一種影像處理方法及其裝置,特別是用于穩(wěn)定影像。
背景技術(shù):
目前數(shù)位相機(jī)越來越普及,在發(fā)展設(shè)計(jì)上有體積小以及重量輕的趨勢(shì)。當(dāng)數(shù)位相機(jī)越來越輕巧,使用者在拍照的時(shí)候就越容易因?yàn)槭植坎蛔杂X的抖動(dòng)導(dǎo)致照攝出來的影像有模糊,品質(zhì)不佳的現(xiàn)象。
請(qǐng)參閱圖1以及圖2,為習(xí)知技藝的用于穩(wěn)定影像的示意圖。請(qǐng)參閱圖1,因?yàn)槭褂谜呤植坎蛔杂X的抖動(dòng)產(chǎn)生一手震移動(dòng)13,使得物件17原本成像在A位置14的影像移動(dòng)到A’位置15,此影像位移16造成影像模糊。請(qǐng)續(xù)參閱圖2,運(yùn)動(dòng)偵測(cè)裝置(未表示)根據(jù)手震移動(dòng)13計(jì)算出補(bǔ)償位移量18,并將補(bǔ)償位移量18傳送至補(bǔ)償裝置11。而補(bǔ)償裝置11根據(jù)補(bǔ)償位移量18進(jìn)行透鏡12的移動(dòng),使得物件17的成像回復(fù)到A位置14,以達(dá)到穩(wěn)定影像的目的。然而,上述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償裝置具有復(fù)雜的電路以及機(jī)構(gòu),會(huì)增加裝置的體積以及成本。
因此,本發(fā)明人基于諸多實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)與專題探討,遂于本發(fā)明提出一種影像處理的裝置以作為上述期望的實(shí)現(xiàn)方式與依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題,本發(fā)明的目的為提供一種影像處理方法,以達(dá)到穩(wěn)定影像的目的。
緣是,為達(dá)上述目的,依本發(fā)明所揭露的種影像處理裝置,包含一影像擷取模組、一影像選擇模組、一運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組以及一影像結(jié)合模組。影像擷取模組用以擷取至少兩張影像。影像選擇模組依據(jù)該些影像選擇一最銳利化影像及一次銳利化影像。運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組根據(jù)最銳利化影像及次銳利化影像以產(chǎn)生至少一第一運(yùn)動(dòng)向量。影像結(jié)合模組根據(jù)運(yùn)動(dòng)向量及一結(jié)合比例提供該最銳利化影像及該次銳利化影像的一結(jié)合動(dòng)作。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種影像處理方法,至少包含下列步驟(a)利用影像擷取模組擷取至少兩張影像;(b)依據(jù)該些影像選擇一最銳利化影像及一次銳利化影像;(c)藉由該最銳利化影像及該次銳利化影像,產(chǎn)生至少一運(yùn)動(dòng)向量;(d)依據(jù)該運(yùn)動(dòng)向量及一結(jié)合比例提供該最銳利化影像及該次銳利化影像的一結(jié)合動(dòng)作,以產(chǎn)生一結(jié)合影像。
圖1乃習(xí)知技藝的用于穩(wěn)定影像的示意圖;圖2乃習(xí)知技藝的用于穩(wěn)定影像的示意圖;圖3乃依據(jù)本發(fā)明的影像處理裝置的示意圖;
圖4乃依據(jù)本發(fā)明的影像選擇模組的示意圖;圖5乃依據(jù)本發(fā)明的影像選擇模組的流程圖;圖6乃依據(jù)本發(fā)明的水平方向邊緣偵測(cè)參數(shù)的范例;圖7乃依據(jù)本發(fā)明的垂直方向邊緣偵測(cè)參數(shù)的范例;圖8乃依據(jù)本發(fā)明的影像原始數(shù)值;圖9乃依據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組的示意圖;圖10乃依據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)向量選擇模組的流程圖;圖11乃依據(jù)本發(fā)明的影像結(jié)合模組的流程圖;圖12乃依據(jù)本發(fā)明的結(jié)合方格的示意圖;圖13乃依據(jù)本發(fā)明的結(jié)合方格的示意圖.
圖號(hào)簡(jiǎn)單說明11補(bǔ)償裝置;12透鏡;13手震移動(dòng);14成像位置;15成像位置;16影像位移;17物件;18補(bǔ)償位移量; 21影像擷取模組;22影像選擇模組;23運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組;24影像結(jié)合模組;211復(fù)數(shù)張影像;221最銳利化影像; 222次銳利化影像;231第一運(yùn)動(dòng)向量; 241結(jié)合影像; 31儲(chǔ)存模組;32邊緣偵測(cè)模組;33影像選擇控制模組;34第一緩沖模組;35第二緩沖模組;331第一暫存器;332第二暫存器; S41~S49步驟流程;61特征產(chǎn)生模組;62特征比對(duì)模組;
63運(yùn)動(dòng)向量選擇模組; 611影像特征;621第二運(yùn)動(dòng)向量; S71~S79步驟流程;S81~S83步驟流程;91結(jié)合方格的寬度;92結(jié)合方格的高度;93影像的長(zhǎng)度;94影像的寬度;95具有運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方格;96無運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方格;951具有運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方格;952具有運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方格;961具有運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方格;962具有運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方格。
實(shí)施方式茲為使審查員對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí),謹(jǐn)佐以較佳實(shí)施例及配合詳細(xì)的說明,說明如后請(qǐng)參閱圖3,為本發(fā)明的影像處理裝置的示意圖,該裝置包括一影像擷取模組21、一影像選擇模組22、一運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組23,以及一影像結(jié)合模組24,其中,影像擷取模組21用以擷取至少兩張影像211,將該些影像211傳送至影像選擇模組22。影像選擇模組22從該些影像中選擇出一最銳利化影像221及一次銳利化影像222,并將此兩影像傳送至運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組23。運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組23藉由最銳利化影像221及該次銳利化影像222產(chǎn)生至少一第一運(yùn)動(dòng)向量231。最后,影像結(jié)合模組依據(jù)第一運(yùn)動(dòng)向量231以及一預(yù)先設(shè)定的結(jié)合比例,進(jìn)行最銳利化影像221及次銳利化影像222的結(jié)合,產(chǎn)生一結(jié)合影像241。
請(qǐng)參閱圖4以及圖5,為圖3所示影像選擇模組22的示意圖以及流程圖。圖中,影像選擇模組包含一儲(chǔ)存模組31、一邊緣偵測(cè)模組(edge detector)32、一第一緩沖模組34、一第二緩沖模組35以及一影像選擇控制模組33,其中,影像選擇控制模組33包含一第一暫存器331以及第二暫存器332,第一暫存器331儲(chǔ)存目前最大邊緣值,第二暫存器332儲(chǔ)存目前第二大邊緣值。儲(chǔ)存模組31用以儲(chǔ)存擷取的影像211,并將尚未處理的影像傳送至邊緣偵測(cè)模組32。邊緣偵測(cè)模組32用以計(jì)算影像的邊緣值,并將邊緣值傳送到影像選擇控制模組33。影像選擇控制模組33將邊緣值與目前最大邊緣值以及目前第二大邊緣值做一比對(duì),如果該邊緣值比目前最大邊緣值大,首先把第一暫存器331里的資料儲(chǔ)存到第二暫存器332,第一緩沖模組34里的資料儲(chǔ)存到第二緩沖模組35,接著,把該邊緣值儲(chǔ)存到第一暫存器331,以及把影像儲(chǔ)存到第一緩沖模組34。如果該邊緣值比目前最大邊緣值小,而比目前第二大邊緣值大,則把該邊緣值儲(chǔ)存到第二暫存器332,把影像儲(chǔ)存到第二緩沖模組35。處理所有的影像后,第一緩沖模組34里所儲(chǔ)存的即為最銳利化影像221,第二緩沖模組35里所儲(chǔ)存的即為次銳利化影像222。
請(qǐng)續(xù)參閱圖5,為圖3所示影像選擇模組22的流程圖。包含下列步驟(1)設(shè)定第一暫存器的儲(chǔ)存值以及第二暫存器的儲(chǔ)存值為零S41。
(2)自儲(chǔ)存模組讀取尚未處理的影像并傳送至邊緣偵測(cè)模組S42。
(3)利用邊緣偵測(cè)模組計(jì)算該影像的邊緣值S43。
(4)判斷該邊緣值是否大于目前最大邊緣值S44。
(5)如果是,把第一暫存器里的資料儲(chǔ)存到第二暫存器,第一緩沖模組里的資料儲(chǔ)存到第二緩沖模組,接著,把該邊緣值儲(chǔ)存到第一暫存器,以及把該影像儲(chǔ)存到第一緩沖模組S47。
(6)如果否,判斷該邊緣值是否大于目前第二大邊緣值S45。
(7)如果是,把該邊緣值儲(chǔ)存到第二暫存器,把該影像儲(chǔ)存到第二緩沖模組S48。
(8)判斷是否已經(jīng)處理完所有影像S46。
(9)如果否,則回到S42。
(10)如果是,則結(jié)束流程S49。
請(qǐng)參閱圖6至圖8,為圖4所示邊緣偵測(cè)模組32的示意圖。請(qǐng)參閱圖6以及圖7,圖中為二維影像邊緣偵測(cè)參數(shù),通??砂芯艂€(gè)參數(shù)。圖6為水平方向的邊緣偵測(cè)參數(shù)。圖7為垂直方向的邊緣偵測(cè)參數(shù)。圖8為原始的影像數(shù)值,以計(jì)算像素E的邊緣值為例,其運(yùn)算過程如下首先,找出如圖8所示的鄰近像素位置E的A、B、C、D、F、G、H及I為鄰近的像素亮度。
接著,其像素位置E的水平方向邊緣值Gh可由下列公式計(jì)算出Gh=(-1)*A+(-2)*B+(-1)*C+(0)*D+(0)*E+(0)*F+(1)*G+(2)*H+(1)*I
其像素位置E的垂直方向邊緣值Gv可由下列公式計(jì)算出Gv=(-1)*A+(0)*B+(1)*C+(-2)*D+(0)*E+(2)*F+(-1)*G+(0)*H+(1)*I最后,其像素位置E的邊緣值g可由下列公式計(jì)算出g=Gv2+Gh2]]>若將圖8中所有像素皆以上述算式計(jì)算出,便可得出所有像素的邊緣值,并累加所有像素的邊緣值,便可得到該影像的邊緣值。
請(qǐng)參閱圖9,為圖3所示運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組23的示意圖以及流程圖。圖中,運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組23包含一特征產(chǎn)生模組61、一特征比對(duì)模組62以及一運(yùn)動(dòng)向量選擇模組63。特征產(chǎn)生模組61用以產(chǎn)生最銳利化影像的至少一影像特征611。其中,該模組是根據(jù)像素間的水平差異值以及垂直差異值以產(chǎn)生一矩陣,并利用該矩陣的特征值以及一特征門檻值來判斷該像素是否為一影像特征611。上述影像特征產(chǎn)生方法,已有相關(guān)公開文獻(xiàn)佐證,如Harris and M.Stephens.A combined corner and edgedetector.In Alvey Vision Conference,pp.147-151,1988.,在此不再贅述。接著,特征比對(duì)模組62依據(jù)一比對(duì)方法以及影像特征611進(jìn)行該最銳利化影像及該次銳利化影像的比對(duì)動(dòng)作,并產(chǎn)生至少一第二運(yùn)動(dòng)向量621。該比對(duì)方法可為最小平方誤差法。最后,運(yùn)動(dòng)向量選擇模組63從第二運(yùn)動(dòng)向量621中選擇出第一運(yùn)動(dòng)向量231。
請(qǐng)續(xù)參閱圖10,為圖9所示本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)向量選擇模組63的流程圖。首先,設(shè)定一長(zhǎng)度門檻值以及一角度門檻值S71。接著,將所有第二運(yùn)動(dòng)向量根據(jù)長(zhǎng)度作排序,并以該排序的中位數(shù)作為長(zhǎng)度代表向量S72。將所有第二運(yùn)動(dòng)向量根據(jù)角度作排序,并以該排序的中位數(shù)作為角度代表向量S73。接著,選擇一尚未比對(duì)的第二運(yùn)動(dòng)向量S74。判斷該第二運(yùn)動(dòng)向量與長(zhǎng)度代表向量的長(zhǎng)度差異是否小于長(zhǎng)度門檻值S75,如果否,則選擇其他尚未比對(duì)的第二運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行比對(duì)S74。如果是,則判斷該第二運(yùn)動(dòng)向量與角度代表向量的角度是否差異小于角度門檻值S76,如果是,則設(shè)定該第二運(yùn)動(dòng)向量為第一運(yùn)動(dòng)向量S77。如果否,則選擇其他尚未比對(duì)的第二運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行比對(duì)S74。最后,判斷是否已經(jīng)比對(duì)所有第二運(yùn)動(dòng)向量S78,如果是,則結(jié)束流程。如果否,則選擇其他尚未比對(duì)的第二運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行比對(duì)S74。
請(qǐng)參閱圖11至圖13,為圖3所示本發(fā)明的影像結(jié)合模組的流程圖以及示意圖。請(qǐng)參閱圖11,首先,設(shè)定結(jié)合方格的長(zhǎng)度以及寬度S81。接著,計(jì)算結(jié)合方格的運(yùn)動(dòng)向量S82。最后,根據(jù)一結(jié)合比例進(jìn)行最銳利化影像以及次銳利化影像的結(jié)合,產(chǎn)生一結(jié)合影像S83。其中,結(jié)合比例可由使用者預(yù)設(shè),或是由最銳利化影像和次銳利化影像的邊緣值比(edge responses ratio)及一比例參數(shù)(proportional factor)產(chǎn)生。例如,當(dāng)最銳利化影像和次銳利化影像的邊緣值比為40∶60,比例參數(shù)為0.4,則結(jié)合比例為(40×0.4)∶(100-40×0.4)=16∶84,因此結(jié)合影像依據(jù)最銳利化影像,次銳利化影像以及結(jié)合比例16∶84進(jìn)行一結(jié)合動(dòng)作,產(chǎn)生結(jié)合影像。
請(qǐng)續(xù)參閱圖12,為圖11所示本發(fā)明的步驟S82的示意圖。圖中,以寬度93為2048像素,高度94為1536像素的影像為例,首先設(shè)定結(jié)合方格的寬度91為128像素,寬度92為128像素。如果方格內(nèi)具有至少一第一運(yùn)動(dòng)向量,如結(jié)合方格95,則以該些第一運(yùn)動(dòng)向量的平均值作為結(jié)合方格95的運(yùn)動(dòng)向量。如果結(jié)合方格內(nèi)無第一運(yùn)動(dòng)向量,如結(jié)合方格96,則該結(jié)合方格以Null表示,并依據(jù)附近的具運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方格95來產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)向量。請(qǐng)續(xù)參閱圖13,結(jié)合方格961根據(jù)附近具有運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方塊951以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)向量為20,結(jié)合方格962根據(jù)附近具有運(yùn)動(dòng)向量的結(jié)合方塊952以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)向量為15。最后,每一個(gè)結(jié)合方格皆有一運(yùn)動(dòng)向量。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及原理的等變化與修飾,均應(yīng)包含于本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種影像處理裝置,其包含一影像擷取模組,擷取至少兩張影像;一影像選擇模組,依據(jù)該些影像選擇一最銳利化影像及一次銳利化影像;一運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組,藉由該最銳利化影像及該次銳利化影像,產(chǎn)生至少一第一運(yùn)動(dòng)向量;一影像結(jié)合模組,依據(jù)該運(yùn)動(dòng)向量及一結(jié)合比例提供該最銳利化影像及該次銳利化影像的一結(jié)合動(dòng)作。
2.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該影像選擇模組更包含一邊緣偵測(cè)模組,是計(jì)算該影像的邊緣值。
3.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該運(yùn)動(dòng)向量產(chǎn)生模組更包含一特征產(chǎn)生模組,藉由該最銳利化影像,產(chǎn)生至少一影像特征;一特征比對(duì)模組,依據(jù)該影像特征提供該最銳利化影像及該次銳利化影像的一比對(duì)動(dòng)作,并產(chǎn)生至少一第二運(yùn)動(dòng)向量;一運(yùn)動(dòng)向量選擇模組,是依據(jù)至少一門檻值對(duì)該第二運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行一選擇動(dòng)作,以產(chǎn)生該第一運(yùn)動(dòng)向量。
4.如申請(qǐng)專利范圍第3項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該特征產(chǎn)生模組可為一邊角偵測(cè)模組(cornerdetect)。
5.如申請(qǐng)專利范圍第3項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該特征比對(duì)模組可為最小平方差模組。
6.如申請(qǐng)專利范圍第3項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該門檻值可為一長(zhǎng)度門檻值。
7.如申請(qǐng)專利范圍第3項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該門檻值可為一角度門檻值。
8.如申請(qǐng)專利范圍第6項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該選擇動(dòng)作是依該些第二運(yùn)動(dòng)向量中找出一第三運(yùn)動(dòng)向量,并由該第三運(yùn)動(dòng)向量與該些第二運(yùn)動(dòng)向量分別所對(duì)應(yīng)的一長(zhǎng)度差異值續(xù)與該長(zhǎng)度門檻值進(jìn)行一比對(duì)選擇動(dòng)作,以產(chǎn)生該第一運(yùn)動(dòng)向量。
9.如申請(qǐng)專利范圍第7項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該選擇動(dòng)作是依該些第二運(yùn)動(dòng)向量中找出一第三運(yùn)動(dòng)向量,并由該第三運(yùn)動(dòng)向量與該些第二運(yùn)動(dòng)向量分別所對(duì)應(yīng)的一角度差異值續(xù)與該角度門檻值進(jìn)行一比對(duì)選擇動(dòng)作,以產(chǎn)生該第一運(yùn)動(dòng)向量。
10.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該結(jié)合比例可為該最銳利化影像及該次銳利化影像的銳利度比例。
11.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述的影像處理裝置,其中該結(jié)合比例可為使用者自行預(yù)設(shè)。
12.一種影像處理方法,用于一影像處理裝置,該方法包含(a)擷取至少兩張影像;(b)依據(jù)該些影像選擇一最銳利化影像及一次銳利化影像;(c)藉由該最銳利化影像及該次銳利化影像,產(chǎn)生至少一運(yùn)動(dòng)向量;(d)依據(jù)該運(yùn)動(dòng)向量及一結(jié)合比例提供該最銳利化影像及該次銳利化影像的一結(jié)合動(dòng)作。
13.如申請(qǐng)專利范圍第12項(xiàng)所述的影像處理方法,其中(b)步驟中更包含計(jì)算該影像的邊緣值。
14.如申請(qǐng)專利范圍第12項(xiàng)所述的影像處理方法,其中(c)步驟中更包含(c1)藉由該最銳利化影像,產(chǎn)生至少一影像特征;(c2)依據(jù)該影像特征提供該最銳利化影像及該次銳利化影像的一比對(duì)動(dòng)作,并產(chǎn)生至少一第二運(yùn)動(dòng)向量;(c3)依據(jù)至少一門檻值對(duì)該第二運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行一選擇動(dòng)作,以產(chǎn)生該第一運(yùn)動(dòng)向量。
15.如申請(qǐng)專利范圍第14項(xiàng)所述的影像處理方法,其中(c1)步驟更包含利用一邊角偵測(cè)模組以產(chǎn)生該影像特征。
16.如申請(qǐng)專利范圍第14項(xiàng)所述的影像處理方法,其中(c2)步驟更包含利用一最小平方差模組以進(jìn)行一比對(duì)動(dòng)作。
17.如申請(qǐng)專利范圍第14項(xiàng)所述的影像處理方法,其中該門檻值可為一長(zhǎng)度門檻值。
18.如申請(qǐng)專利范圍第14項(xiàng)所述的影像處理方法,其中該門檻值可為一角度門檻值。
19.如申請(qǐng)專利范圍第17項(xiàng)所述的影像處理方法,其中該選擇動(dòng)作更包含依據(jù)該些第二運(yùn)動(dòng)向量中找出一第三運(yùn)動(dòng)向量,并由該第三運(yùn)動(dòng)向量與該些第二運(yùn)動(dòng)向量分別所對(duì)應(yīng)的一長(zhǎng)度差異值續(xù)與該長(zhǎng)度門檻值進(jìn)行一比對(duì)選擇動(dòng)作,以產(chǎn)生該第一運(yùn)動(dòng)向量。
20.如申請(qǐng)專利范圍第18項(xiàng)所述的影像處理方法,其中該選擇動(dòng)作更包含依據(jù)該些第二運(yùn)動(dòng)向量中找出一第三運(yùn)動(dòng)向量,并由該第三運(yùn)動(dòng)向量與該些第二運(yùn)動(dòng)向量分別所對(duì)應(yīng)的一角度度差異值續(xù)與該角度門檻值進(jìn)行一比對(duì)選擇動(dòng)作,以產(chǎn)生該第一運(yùn)動(dòng)向量。
21.如申請(qǐng)專利范圍第12項(xiàng)所述的影像處理方法,其中該結(jié)合比例可為該最銳利化影像及該次銳利化影像的銳利度比例。
22.如申請(qǐng)專利范圍第12項(xiàng)所述的影像處理方法,其中該結(jié)合比例可為使用者自行預(yù)設(shè)。
全文摘要
本發(fā)明是揭露一種影像處理方法及其裝置,適用于穩(wěn)定影像,此方法是擷取至少兩張影像,依據(jù)該些影像選擇一最銳利化影像及一次銳利化影像,藉由最銳利化影像及次銳利化影像以產(chǎn)生至少一第一運(yùn)動(dòng)向量。最后,依據(jù)運(yùn)動(dòng)向量及一結(jié)合比例提供該最銳利化影像及該次銳利化影像的一結(jié)合動(dòng)作,產(chǎn)生一結(jié)合影像,達(dá)到穩(wěn)定影像的目的。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1794790SQ20051010815
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月9日
發(fā)明者傅楸善, 邱健平, 陳景富 申請(qǐng)人:英華達(dá)股份有限公司