專利名稱：影像處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種影像處理技術(shù)，特別是關(guān)于一種將多個攝像單元攝取的影像進(jìn)行合成的影像處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和日趨成熟，越來越多的電子產(chǎn)品應(yīng)用在現(xiàn)代生活中。例如，在電視或計算機(jī)上通過影像捕捉元件(例如攝像頭)和聲音采集裝置(如麥克風(fēng))，再配合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即可實現(xiàn)雙方或多方的遠(yuǎn)程視頻通話，遠(yuǎn)程視頻通話不僅可用于親友間的交流，也可用于遠(yuǎn)程教學(xué)以及視頻會議等。
以對兒童的遠(yuǎn)程教學(xué)為例，一般家庭中較為簡單的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)包括一例如電視的多媒體設(shè)備(具有顯示及喇叭設(shè)備)、一攝像頭以及一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中，電視顯示遠(yuǎn)程教師的影像且發(fā)出遠(yuǎn)程教師的教學(xué)指令等相關(guān)聲音，攝像頭攝取兒童的活動狀態(tài)，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即可實現(xiàn)教師與兒童間的交流(兩端的信息傳遞)。通常而言，教師需要了解兒童的面部表情及活動狀態(tài)，以確定采用何種方式進(jìn)行交流，但是，由于兒童大多活潑好動，不會乖乖坐在位子上不動，經(jīng)常會在可活動范圍內(nèi)隨意走動，很容易走出攝像頭的拍攝范圍，也就是攝像頭會因其拍攝范圍小無法時實捕捉到兒童的影像，或是只能拍攝到兒童的部分影像，這樣不利于教師與兒童之間的交流。
為解決普通攝像頭拍攝范圍小的缺點，這就需要更換拍攝范圍大的攝像頭(例如具有廣角及遠(yuǎn)景拍攝功能的攝像頭)，但是，通常這種攝像頭的制造成本較高，其價格可能高于普通攝像頭好幾倍，對于普通家庭而言，會增加不必要的支出。因此，攝像頭的成本與拍攝范圍之間存在相互限制的矛盾，也就是低成本攝像頭拍攝范圍小，拍攝范圍大的攝像頭費用較高。
為此，如何提供一種影像處理系統(tǒng)及方法，克服攝像單元(如攝像頭)成本與拍攝范圍之間存在矛盾的缺點，已成為目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種影像處理系統(tǒng)及方法，無需大幅提高攝像成本即可擴(kuò)大攝像范圍。
為實現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供一種影像處理系統(tǒng)及方法，該影像處理系統(tǒng)及方法搭載于具有顯示單元的數(shù)據(jù)處理裝置。該影像處理系統(tǒng)包括設(shè)定模塊，供用戶預(yù)先設(shè)定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式至少包括影像特征合成形式；攝像模塊，具有多個攝像單元，用來攝取同一時間、不同區(qū)域的影像；轉(zhuǎn)換模塊，將該攝像模塊攝取的多個影像對應(yīng)轉(zhuǎn)換成多個影像數(shù)據(jù)，其中，該影像數(shù)據(jù)至少包括影像數(shù)據(jù)的特征信息及順序信息；儲存模塊，儲存該轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的多個影像數(shù)據(jù)；以及處理模塊，提取該儲存模塊儲存的各影像數(shù)據(jù)中相同的特征信息，并根據(jù)這些具有相同特征信息的影像數(shù)據(jù)的順序信息進(jìn)行合并，生成與用戶通過該設(shè)定模塊設(shè)定的影像特征合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置，通過該數(shù)據(jù)處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數(shù)據(jù)對應(yīng)影像。
其中，該影像處理系統(tǒng)的處理模塊生成的合成影像數(shù)據(jù)是通過一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸；這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊；該影像數(shù)據(jù)的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種；該影像輸出形式還包括影像直接合成形式，該處理模塊還根據(jù)這些影像數(shù)據(jù)的順序信息直接合并該儲存模塊儲存的多個影像數(shù)據(jù)，生成與該設(shè)定模塊設(shè)定的影像直接合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置。
本發(fā)明的影像處理方法包括下述步驟預(yù)先設(shè)定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式；通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區(qū)域的影像；對應(yīng)轉(zhuǎn)換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數(shù)據(jù)并進(jìn)行儲存，其中，該影像數(shù)據(jù)包括影像數(shù)據(jù)的特征信息及順序信息；以及提取儲存的各影像數(shù)據(jù)中相同的特征信息，并根據(jù)這些具有相同特征信息的影像數(shù)據(jù)的順序信息進(jìn)行合并，生成與用戶通過該影像特征合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置，通過該數(shù)據(jù)處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數(shù)據(jù)對應(yīng)影像。
其中，該影像處理方法生成的合成影像數(shù)據(jù)是通過一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸；這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊；該影像數(shù)據(jù)的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種；該影像輸出形式還包括影像直接合成形式。本發(fā)明的影像處理方法還包括根據(jù)這些影像數(shù)據(jù)的順序信息直接合并這些影像數(shù)據(jù)，生成與該影像直接合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的影像處理系統(tǒng)及方法通過設(shè)置多個攝像范圍小且廉價的攝像單元，攝取不同區(qū)域的影像而擴(kuò)大攝像范圍，即無需使用攝像范圍廣但高成本的攝像單元，即可解決了攝像單元成本與拍攝范圍之間存在相互限制的矛盾。同時，本發(fā)明的影像處理系統(tǒng)及方法通過特征合成輸出僅包括特征信息的合成影像數(shù)據(jù)，該合成影像數(shù)據(jù)可應(yīng)用在帶寬較窄的網(wǎng)絡(luò)傳輸中，因其所包括的數(shù)據(jù)流量小而可提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。


圖1是本發(fā)明影像處理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2是本發(fā)明影像處理方法的詳細(xì)步驟流程圖。
具體實施例方式
實施例圖1是本發(fā)明影像處理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。該影像處理系統(tǒng)1可應(yīng)用在視頻對話中，圖中，該影像處理系統(tǒng)1通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3搭載于具有顯示單元20的數(shù)據(jù)處理裝置2，本實施例中將以教師(該數(shù)據(jù)處理裝置2端)通過該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3對兒童(影像處理系統(tǒng)1端)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)為例進(jìn)行說明。如圖所示，本發(fā)明的影像處理系統(tǒng)1包括攝像模塊11、設(shè)定模塊12、轉(zhuǎn)換模塊15、儲存模塊13以及處理模塊14。
該攝像模塊11具有多個攝像單元110，用來攝取同一時間、不同區(qū)域的影像。其中，該攝像單元110是例如攝像頭的攝像元件，且多個攝像頭以適當(dāng)距離與角度設(shè)置排列，攝取多個彼此不重疊的影像，通過設(shè)置多個攝像頭攝取不同區(qū)域的影像可以擴(kuò)大攝像范圍。
該設(shè)定模塊12供用戶預(yù)先設(shè)定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式，在本實施例中，該影像特征合成形式是指影像中人物(兒童)特征合成形式，也就是指提取各影像中的兒童畫面并進(jìn)行合成輸出，如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳送帶寬較小，用戶可設(shè)定影像特征合成形式僅傳送有兒童的影像。該影像輸出形式還包括影像直接合成形式，是指將各影像根據(jù)一定順序直接合成一大影像，如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳送帶寬足夠大，用戶設(shè)定影像直接合成形式是可同時傳送包括兒童及周圍環(huán)境的影像。另外，該影像輸出形式也可設(shè)定為單一影像形式，也就是傳送一指定攝像單元110攝取的影像。
轉(zhuǎn)換模塊15將該攝像模塊11攝取的多個影像對應(yīng)轉(zhuǎn)換成多個影像數(shù)據(jù)，其中，該影像數(shù)據(jù)至少包括影像數(shù)據(jù)的特征信息及順序信息，在本實施例中，該影像數(shù)據(jù)的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或由上述信息組成群組的信息中的一種，具體而言，該運動信息是例如兒童的隨意活動，該色彩信息是例如兒童的膚色、發(fā)色及衣服顏色，該紋理信息是例如人物紋理、物體紋理或環(huán)境紋理。該順序信息是指對各攝像單元110攝取的影像根據(jù)各攝像單元110設(shè)置的位置順序進(jìn)行編號。
該儲存模塊13儲存該轉(zhuǎn)換模塊15轉(zhuǎn)換的多個影像數(shù)據(jù)，該處理模塊14提取該儲存模塊13儲存的各影像數(shù)據(jù)中相同的特征信息，并根據(jù)這些具有相同特征信息的影像數(shù)據(jù)的順序信息進(jìn)行合并，生成與用戶通過該設(shè)定模塊12設(shè)定的影像特征合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并通過該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)處理裝置2，通過該數(shù)據(jù)處理裝置2的顯示單元20，顯示該合成影像數(shù)據(jù)對應(yīng)的影像。在本實施例中，該設(shè)定模塊12預(yù)先設(shè)定的影像輸出形式為影像特征合成形式，由于兒童的隨意走動，因此可能在多個影像數(shù)據(jù)中分別包括兒童的特征信息，該處理模塊14先提取各影像數(shù)據(jù)中相同的兒童特征信息(包括兒童的運動信息、色彩信息及紋理信息)，再根據(jù)各影像數(shù)據(jù)的順序信息(順序標(biāo)號)，將提取的具有相同特征信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，合成一包括完整兒童的合成影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行編碼后傳送到該數(shù)據(jù)處理裝置2。
另外，如果該設(shè)定模塊12設(shè)定的影像輸出形式為影像直接合成形式，則該處理模塊14還根據(jù)這些影像數(shù)據(jù)的順序信息，直接合并該儲存模塊13儲存的多個影像數(shù)據(jù)，生成與該設(shè)定模塊12設(shè)定的影像直接合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)并進(jìn)行輸出，也就是該處理模塊14根據(jù)各影像數(shù)據(jù)的順序標(biāo)號，將各影像數(shù)據(jù)直接相加，獲取一包括所有影像的合成影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行編碼后傳送到該數(shù)據(jù)處理裝置2；如果該設(shè)定模塊12設(shè)定的影像輸出形式為單一影像形式，則該處理模塊14讀取指定攝像單元110攝取的影像并進(jìn)行輸出(也就是編碼傳送到該數(shù)據(jù)處理裝置2)。
圖2是本發(fā)明影像處理方法搭載于具有顯示單元的數(shù)據(jù)處理裝置的詳細(xì)流程圖。
在本實施例中，該方法首先執(zhí)行步驟S20，預(yù)先設(shè)定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式、影像直接合成形式及單一影像形式。接著進(jìn)到步驟S21。
在步驟S21中，通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區(qū)域的影像。其中，這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊，借此擴(kuò)大攝像單元的攝像范圍。接著進(jìn)到步驟S22。
在步驟S22中，判斷該影像輸出形式是否為單一影像形式，如果是，設(shè)定的影像輸出形式為單一影像形式，則進(jìn)到步驟S23；否則，設(shè)定的影像輸出形式為影像特征合成形式，或是影像直接合成形式，則進(jìn)到步驟S24。
在步驟S23中，讀取指定攝像單元攝取的影像，并通過該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)處理裝置，其中，該指定攝像單元可與設(shè)定影像輸出形式為單一影像形式同時設(shè)定。
在步驟S24中，對應(yīng)轉(zhuǎn)換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數(shù)據(jù)并進(jìn)行儲存，其中，該影像數(shù)據(jù)包括影像數(shù)據(jù)的特征信息及順序信息，該特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組中的一種；該順序信息對應(yīng)于各攝像單元的位置順序。接著進(jìn)到步驟S25。
在步驟S25中，判斷該影像輸出形式是否為影像特征合成形式，如果是，設(shè)定的影像輸出形式為影像特征合成形式，則進(jìn)到步驟S26；否則，設(shè)定的影像輸出形式為影像直接合成形式，則進(jìn)到步驟S27。
在步驟S26中，提取儲存的各影像數(shù)據(jù)中相同的特征信息，并根據(jù)這些具有相同特征信息的影像數(shù)據(jù)的順序信息進(jìn)行合并，生成與用戶通過該影像特征合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)處理裝置，通過該數(shù)據(jù)處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數(shù)據(jù)對應(yīng)的影像。在本實施例中，該合成影像數(shù)據(jù)只包括各攝像單元攝取的影像中人物的(兒童)特征信息。
在步驟S27中，根據(jù)這些影像數(shù)據(jù)的順序信息直接合并這些影像數(shù)據(jù)，生成與該影像直接合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)處理裝置。其中，該合成影像數(shù)據(jù)包括各攝像單元攝取的全部影像。
綜上所述，本發(fā)明的影像處理系統(tǒng)及方法通過多個適當(dāng)距離與角度設(shè)置排列的攝像單元，攝取多個彼此不重疊的影像，因此，本發(fā)明無需使用攝像范圍廣但成本高的攝像單元，即可通過設(shè)置多個攝像范圍小且廉價的攝像單元，攝取不同區(qū)域的影像而擴(kuò)大攝像范圍，這些廉價攝像單元的總價低于上述高成本的攝像單元，也就是無需大幅提高攝像成本即可擴(kuò)大攝像范圍，因此，解決了攝像單元成本與拍攝范圍之間相互限制的矛盾。同時，本發(fā)明的影像處理系統(tǒng)及方法通過特征合成，也就是提取各影像數(shù)據(jù)中相同的特征信息，并根據(jù)這些影像數(shù)據(jù)的順序信息進(jìn)行合并，輸出只包括特征信息的合成影像數(shù)據(jù)，該合成影像數(shù)據(jù)可應(yīng)用在帶寬較窄的網(wǎng)絡(luò)傳輸中，因其包括的數(shù)據(jù)流量小可提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。
權(quán)利要求
1.一種影像處理系統(tǒng)，該影像處理系統(tǒng)搭載于具有顯示單元的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，該影像處理系統(tǒng)包括設(shè)定模塊，供用戶預(yù)先設(shè)定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式至少包括影像特征合成形式；攝像模塊，具有多個攝像單元，用來攝取同一時間、不同區(qū)域的影像；轉(zhuǎn)換模塊，將該攝像模塊攝取的多個影像對應(yīng)轉(zhuǎn)換成多個影像數(shù)據(jù)，其中，該影像數(shù)據(jù)至少包括影像數(shù)據(jù)的特征信息及順序信息；儲存模塊，儲存該轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的多個影像數(shù)據(jù)；以及處理模塊，提取該儲存模塊儲存的各影像數(shù)據(jù)中相同的特征信息，并根據(jù)這些具有相同特征信息的影像數(shù)據(jù)的順序信息進(jìn)行合并，生成與用戶通過該設(shè)定模塊設(shè)定的影像特征合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置，通過該數(shù)據(jù)處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數(shù)據(jù)對應(yīng)的影像。
2.如權(quán)利要求1所述的影像處理系統(tǒng)，其特征在于，該處理模塊生成的合成影像數(shù)據(jù)通過一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。
3.如權(quán)利要求1所述的影像處理系統(tǒng)，其特征在于，這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊。
4.如權(quán)利要求1所述的影像處理系統(tǒng)，其特征在于，該影像數(shù)據(jù)的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的影像處理系統(tǒng)，其特征在于，該影像輸出形式還包括影像直接合成形式。
6.如權(quán)利要求5所述的影像處理系統(tǒng)，其特征在于，該處理模塊還根據(jù)這些影像數(shù)據(jù)的順序信息直接合并該儲存模塊儲存的多個影像數(shù)據(jù)，生成與該設(shè)定模塊設(shè)定的影像直接合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置。
7.一種影像處理方法，該影像處理方法搭載于具有顯示單元的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，該影像處理方法包括以下步驟預(yù)先設(shè)定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式；通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區(qū)域的影像；對應(yīng)轉(zhuǎn)換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數(shù)據(jù)并進(jìn)行儲存，其中，該影像數(shù)據(jù)包括影像數(shù)據(jù)的特征信息及順序信息；以及提取儲存的各影像數(shù)據(jù)中相同的特征信息，并根據(jù)這些具有相同特征信息的影像數(shù)據(jù)的順序信息進(jìn)行合并，生成與用戶通過該影像特征合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置，通過該數(shù)據(jù)處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數(shù)據(jù)對應(yīng)的影像。
8.如權(quán)利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，該合成影像數(shù)據(jù)通過一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。
9.如權(quán)利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊。
10.如權(quán)利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，該影像數(shù)據(jù)的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種。
11.如權(quán)利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，該影像輸出形式還包括影像直接合成形式。
12.如權(quán)利要求11所述的影像處理方法，其特征在于，該影像處理方法還包括根據(jù)這些影像數(shù)據(jù)的順序信息直接合并這些影像數(shù)據(jù)，生成與該影像直接合成形式相對應(yīng)的合成影像數(shù)據(jù)，并傳輸至該數(shù)據(jù)處理裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種影像處理系統(tǒng)及方法，該影像處理系統(tǒng)及方法搭載于具有顯示單元的數(shù)據(jù)處理裝置，該影像處理系統(tǒng)包括設(shè)定模塊；攝像模塊；轉(zhuǎn)換模塊；儲存模塊以及處理模塊，該影像處理方法包括以下步驟預(yù)先設(shè)定一影像輸出形式；通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區(qū)域的影像；對應(yīng)轉(zhuǎn)換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數(shù)據(jù)并進(jìn)行儲存；以及通過該數(shù)據(jù)處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數(shù)據(jù)對應(yīng)影像，本發(fā)明的影像處理系統(tǒng)及方法通過設(shè)置多個攝像范圍小且廉價的攝像單元，攝取不同區(qū)域的影像而擴(kuò)大攝像范圍，即無需使用攝像范圍廣但高成本的攝像單元，因此，解決了攝像單元成本與拍攝范圍之間存在相互限制的矛盾。
文檔編號H04N1/387GK101087358SQ20061008792
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者孫雷, 邱全成 申請人:英業(yè)達(dá)股份有限公司