專利名稱：對多張臉部同時對焦的拍攝方法及其數(shù)字取像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字圖像的拍攝方法，特別涉及一種同時拍攝具有多張 人臉的拍攝方法及其數(shù)字取像裝置。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)碼相機的發(fā)展，使得攝影不再是昂貴的消費。使用者可以隨意地 拍攝所要的圖像，用以記錄值得紀念的一刻或景象。 一般而言，進行拍攝時 為能凸顯主體，都會聚焦于主體上。換句話說，就是將拍攝焦距對準(zhǔn)被攝物 體上。所以在大部分的相機中都具備了自動對焦的功能。
隨著技術(shù)的演進，已經(jīng)有愈來愈多的數(shù)碼相機有人臉檢測的功能。根據(jù) 人臉的位置判斷最佳的曝光條件與對焦距離，使得拍攝人像的畫面質(zhì)量更 好。而數(shù)字相機的臉部自動對焦的方法，是根據(jù)人臉檢測的結(jié)果，包含臉部
大小及位置，定義人臉的區(qū)域為對焦視窗。請參考圖la與圖lb所示，人臉 視窗(虛線框)與對焦視窗(實線框)示意圖。圖la與圖lb中虛線框指的是人臉 視窗110，實線框指的是對焦視窗120。自動對焦程序計算對焦視窗120內(nèi)(也 即人臉區(qū)域)的高頻信號，利用公知的爬山理論或是曲線逼近(Curve fitting) 的技術(shù)找到人臉的最佳對焦位置。
但以上方式僅只能對單一人像進行拍攝，而在許多場合時都會拍攝兩個 人以上的團體照。若是僅以單一人像作為拍攝的物距且其他被攝的人員不在 同一物距時，就會出現(xiàn)只有部分人臉清晰的情況。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種對多張臉部同時對焦 的拍攝方法，應(yīng)用于一數(shù)字取像裝置拍攝具有多張人臉的數(shù)字圖像。
為了達到上述目的，本發(fā)明所公開的一種對多張臉部同時對焦的拍攝方
法，應(yīng)用于一數(shù)字取像裝置拍攝具有多張人臉的數(shù)字圖像，包括以下步驟將物距設(shè)定于無窮遠處用以拍攝背景圖像，并擷取多個人臉區(qū)域；拍攝一圖 像，該圖像含一背景圖像及多個重疊于該背景圖像上的人臉區(qū)域；取得人臉 區(qū)域的相應(yīng)人臉物距；根據(jù)每一人臉物距，拍攝暫存圖像；從每一暫存圖像 中擷取相應(yīng)人臉物距的人臉區(qū)域的暫存臉部圖像；將暫存臉部圖像重繪至背 景圖像中人臉區(qū)域的臉部圖像。
本發(fā)明的目的還提供一種對多張臉部對焦的數(shù)字取像裝置，應(yīng)用于拍攝 具有多張人臉的數(shù)字圖像。
為了達到上述目的，本發(fā)明所公開的一種具有對多張臉部對焦的數(shù)字取 像裝置，應(yīng)用于拍攝一背景圖像，于該背景圖像中包括有多張人臉的數(shù)字圖 像，該數(shù)字取像裝置包括有感光元件、存儲單元與微處理器。感光元件用 以記錄被攝物件的亮度并將其轉(zhuǎn)換成電氣信號；存儲單元用以存儲多張數(shù)字 圖像；微處理器電性連接于感光元件，微處理器用以執(zhí)行圖像疊加程序與自 動對焦程序，該自動對焦程序根據(jù)該背景圖像中的每一該人臉區(qū)域分別進行 自動對焦以及拍攝一暫存圖像，該微處理器再執(zhí)行該圖像疊加程序?qū)λ鋈?臉區(qū)域與該背景圖像進行合成，將所述暫存臉部圖像重繪至該背景圖像中該 人臉區(qū)域的臉部圖像，圖像疊加程序包括以下步驟將物距設(shè)定于無窮遠處 用以拍攝背景圖像，并擷取多個人臉區(qū)域；取得人臉區(qū)域的相應(yīng)人臉物距； 根據(jù)每一人臉物距，拍攝暫存圖像；從每一暫存圖像中擷取相應(yīng)人臉物距的 人臉區(qū)域的暫存臉部圖像；將暫存臉部圖像重繪至背景圖像中人臉區(qū)域的臉 部圖像。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明應(yīng)用于拍攝具有多個人臉的數(shù)字圖像，其是擷 取背景圖像中所包含的人臉區(qū)域。接著，根據(jù)這些人臉區(qū)域的物距進行拍攝 多張暫存圖像。再將這些暫存圖像中的人臉圖像重繪至背景圖像中的各人臉 區(qū)域。這樣一來，就可以拍攝出具有每一個清晰的人臉圖像的數(shù)字圖像。
有關(guān)本發(fā)明的特征與實施，茲配合附圖作優(yōu)選實施例詳細說明如下。


圖la為現(xiàn)有技術(shù)的人臉視窗(虛線框)與對焦視窗(實線框)的示意圖。 圖lb為現(xiàn)有技術(shù)的人臉視窗(虛線框)與對焦視窗(實線框)的示意圖。 圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
5圖3為本發(fā)明的操作流程示意圖。
圖4為取得人臉物距的操作流程示意圖。
圖5為本發(fā)明另一實施例的操作流程示意圖。
圖6a為具有多個臉部圖像的背景圖像示意圖。
圖6b為對人臉區(qū)域所相應(yīng)的待測人臉物距區(qū)間示意圖。
圖6c為判斷是否位于拍攝距離區(qū)段中的示意圖。
圖6d為進行重繪人臉區(qū)域至背景圖像的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下-
110人臉視窗
120對焦視窗
200數(shù)字取像裝置
210自動對焦鏡頭
220感光元件
230微處理器
240存儲單元
241圖像疊加程序
242自動對焦程序
600背景圖像
611人臉區(qū)域A
621人臉區(qū)域B
631人臉區(qū)域C
641人臉區(qū)域D
612人臉區(qū)域A'
622人臉區(qū)域B'
632人臉區(qū)域c、
642人臉區(qū)域D'
651第一圖像
652第二圖像
653第三圖像
具體實施例方式
請參考圖2所示，其為本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。對多張臉部對焦的數(shù) 字取像裝置200包括有自動對焦鏡頭210、感光元件220、微處理器230 與存儲單元240。自動對焦鏡頭210電性連接于感光元件220，感光元件220 用以記錄被攝物件的亮度并將其轉(zhuǎn)換成電氣信號。存儲單元240用以存儲多 張數(shù)字圖像。微處理器230電性連接于感光元件220，微處理器230用以執(zhí) 行圖像疊加程序241與自動對焦程序242。
a. 第一實施例
請參考圖3所示，其為本發(fā)明的操作流程示意圖。圖像疊加程序包括以 下步驟拍攝背景圖像，并從中擷取出多個人臉區(qū)域，見步驟S310所示。 取得人臉區(qū)域的相應(yīng)人臉物距，見步驟S320所示。
根據(jù)每一人臉物距，拍攝相應(yīng)的暫存圖像，見步驟S330所示。判斷當(dāng) 前人臉物距與前一人臉物距大于閾值距離時，見步驟S340所示，則不拍攝 此一人臉物距的暫存圖像，見步驟S341所示。若當(dāng)前人臉物距與前一人臉 物距小于閾值距離時，從每一暫存圖像中擷取相應(yīng)人臉物距的人臉區(qū)域的暫 存臉部圖像，見步驟S342所示。將暫存臉部圖像粘合至背景圖像中人臉區(qū) 域的臉部圖像，見步驟S350所示。
在步驟S320中所述取得人臉區(qū)域的相應(yīng)人臉物距中又包括以下步驟。 請另外配合圖4所示，其為取得人臉物距的操作流程示意圖。根據(jù)人臉區(qū)域 設(shè)定為待測人臉物距區(qū)間，見步驟S321所示。計算這些待測人臉物距區(qū)間 中，在每一位置所擷取到的人臉區(qū)域的高頻信號，見步驟S322所示。在待 測人臉物距區(qū)間中可以拍攝多張數(shù)字圖像，借以作為圖像比較之用。接著， 從這些人臉區(qū)域的高頻信號中選擇最大的高頻信號的相應(yīng)的位置，將其設(shè)定 為人臉物距，見步驟S323所示。其中，高頻信號的計算可以是但不限定為 高通濾波器(High-pass filter)、帶通濾波器(Band-pass filter)、傅利葉轉(zhuǎn)換 (Fourier transform)、離散余弦轉(zhuǎn)換(Discrete Cosine Transform)或離散小波轉(zhuǎn)換 (Discrete Wavelet Transformation)所得至U 。
b. 第二實施例-
請參考圖5所示，其為本發(fā)明另一實施例的操作流程示意圖。圖像疊加 程序包括以下步驟拍攝背景圖像，并從中擷取出多個人臉區(qū)域，見步驟S510所示。取得人臉區(qū)域的相應(yīng)人臉物距，見步驟S520所示。設(shè)定拍攝距離區(qū) 段，見步驟S530所示。對在拍攝距離區(qū)段中的人臉物距進行拍攝相應(yīng)的暫 存圖像，見步驟S540所示。
根據(jù)每一人臉物距，拍攝暫存圖像，見步驟S550所示。判斷當(dāng)前人臉 物距位于拍攝距離區(qū)段中，則不拍攝此一人臉物距的暫存圖像，見步驟S561 所示。若當(dāng)前人臉物距不位于拍攝距離區(qū)段中，從每一暫存圖像中擷取相應(yīng) 人臉物距的人臉區(qū)域的暫存臉部圖像，見步驟S562所示。將暫存臉部圖像 粘合至背景圖像中人臉區(qū)域的臉部圖像，見步驟S570所示。
第二實施例與第一實施例的差異在于第一實施例是根據(jù)前后兩個人臉 物距差異決定是否擷取當(dāng)前的人臉區(qū)域的圖像；而第二實施例是對某一特定 物距區(qū)段中的人臉圖像進行擷取。其中，對于高頻信號的計算與第一實施例 中相同，故在此不多加以贅述。
為了能清楚說明本發(fā)明的操作精神，在此以第一實施例作為說明。但實 施例中所述的參數(shù)并不局限于此。請參考圖6a所示，其為具有多個臉部圖 像的背景圖像示意圖。首先，利用數(shù)字取像裝置200對遠處拍攝一張具有多 個人臉的背景圖像600。在圖6a中是以四個人臉(分別為人臉區(qū)域A611、人 臉區(qū)域B621、人臉區(qū)域C631與人臉區(qū)域D641)為例作為說明。請參考圖6b 所示，其為對人臉區(qū)域所相應(yīng)的待測人臉物距區(qū)間示意圖。
圖6b以人臉區(qū)域A611做說明，數(shù)字取像裝置200在拍攝待測人臉物距 區(qū)間最遠處拍攝第一圖像651、在待測人臉物距區(qū)間的最近處拍攝第二圖像 652、或在待測人臉物距區(qū)間的中間處拍攝第三圖像653，再根據(jù)這三張數(shù)字 圖像進行高頻信號的比對，從中選擇高頻信號最大的圖像。根據(jù)具有最大高 頻信號值的圖像，找出其所相應(yīng)的物距，將其視為人臉區(qū)域A611的代表物 距。同理，對于人臉區(qū)域B621、人臉區(qū)域C631與人臉區(qū)域D641分別進行 人臉物距的計算。
接著，判斷人臉區(qū)域A6U、人臉區(qū)域B621、人臉區(qū)域C631與人臉區(qū) 域D641的人臉物距是否在設(shè)定的拍攝距離區(qū)段內(nèi)。為方便說明以圖6c作為 解釋，在圖6c中的橫軸為物距。在圖6c的橫軸上的各圖像分別是不同的人 臉區(qū)域，其中虛線框為所設(shè)定的拍攝距離區(qū)段。其中，人臉區(qū)域A611、人 臉區(qū)域B621與人臉區(qū)域C631在拍攝距離區(qū)段中，而人臉區(qū)域D641在拍攝裝置200會對人臉區(qū)域A611所相應(yīng)的物距進行 拍攝暫存圖像，并取得暫存圖像中的人臉區(qū)域A、612的圖像。同理，取得人 臉區(qū)域B、622的圖像與人臉區(qū)域C、632的圖像。
最后，將人臉區(qū)域A、612的圖像、人臉區(qū)域B、622的圖像與人臉區(qū)域 C、632的圖像分別取代背景圖像600中人臉區(qū)域A611的圖像、人臉區(qū)域B621 的圖像與人臉區(qū)域C631的圖像。請參考圖6d所示，其為進行重繪人臉區(qū)域 至背景圖像的示意圖。
本發(fā)明應(yīng)用于拍攝具有多個人臉的數(shù)字圖像，其擷取背景圖像中所包含 的人臉區(qū)域。接著，根據(jù)這些人臉區(qū)域的物距進行拍攝多張暫存圖像。再將 這些暫存圖像中的人臉圖像重繪至背景圖像中的各人臉區(qū)域。這樣一來，就 可以拍攝出具有每一個清晰的人臉圖像的數(shù)字圖像。
權(quán)利要求
1.一種對多張臉部同時對焦的拍攝方法，應(yīng)用于一數(shù)字取像裝置拍攝具有多張人臉的數(shù)字圖像，該拍攝方法包括以下步驟拍攝一圖像，該圖像含一背景圖像及多個重疊于該背景圖像上的人臉區(qū)域；取得每一該人臉區(qū)域的相應(yīng)一人臉物距；根據(jù)每一該人臉物距，拍攝至少一暫存圖像；從所述暫存圖像中擷取與每一該人臉物距的該人臉區(qū)域相對應(yīng)的多個暫存臉部圖像；以及將每一所述暫存臉部圖像重繪至該背景圖像中每一該人臉區(qū)域的相對位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的對多張臉部同時對焦的拍攝方法，其中取得每一 該人臉物距又包括以下步驟根據(jù)每一該人臉區(qū)域設(shè)定一待測人臉物距區(qū)間；計算每一該人臉區(qū)域在每一該相對應(yīng)待測人臉物距區(qū)間中多個位置的 高頻信號；以及選擇最大高頻信號的相應(yīng)的位置，將其設(shè)定為該人臉物距。
3. 如權(quán)利要求2所述的對多張臉部同時對焦的拍攝方法，其中高頻信號 的計算利用高通濾波器、帶通濾波器、傅利葉轉(zhuǎn)換、離散余弦轉(zhuǎn)換或離散小 波轉(zhuǎn)換
4. 如權(quán)利要求1所述的對多張臉部同時對焦的拍攝方法，其中取得所述 人臉物距前還包括以下步驟設(shè)定一拍攝距離區(qū)段；以及對在該拍攝距離中的所述人臉物距進行拍攝相應(yīng)的所述暫存圖像。
5. 如權(quán)利要求1所述的對多張臉部同時對焦的拍攝方法，其中取得所述 人臉物距后還包括以下步驟若當(dāng)前該人臉物距與前一該人臉物距小于一閾值距離時，則拍攝當(dāng)前該 人臉物距的該暫存圖像。
6. —種具有對多張臉部對焦的數(shù)字取像裝置，應(yīng)用于拍攝一背景圖像， 于該背景圖像中包括有多張人臉的數(shù)字圖像，該數(shù)字取像裝置包括有一感光元件，用以記錄被攝物件的亮度并將其轉(zhuǎn)換成電氣信號； 一存儲單元，用以存儲多張數(shù)字圖像；以及一微處理器，電性連接于該感光元件，該微處理器用以執(zhí)行一圖像疊加 程序與一自動對焦程序，該自動對焦程序根據(jù)該背景圖像中的每一該人臉區(qū) 域分別進行自動對焦以及拍攝一暫存圖像，該微處理器再執(zhí)行該圖像疊加程 序?qū)λ鋈四槄^(qū)域與該背景圖像進行合成，將所述暫存臉部圖像重繪至該背 景圖像中該人臉區(qū)域的臉部圖像。
7. 如權(quán)利要求6所述的具有對多張臉部對焦的數(shù)字取像裝置，其中該人 臉物距是根據(jù)該人臉區(qū)域的高頻信號所決定。
8. 如權(quán)利要求6所述的具有對多張臉部對焦的數(shù)字取像裝置，其中該自 動對焦程序包括以下步驟根據(jù)該人臉區(qū)域設(shè)定一待測人臉物距區(qū)間；計算該待測人臉物距區(qū)間中每一位置的該人臉區(qū)域的高頻信號；以及 從所述人臉區(qū)域的高頻信號中選擇最大的高頻信號的相應(yīng)的位置，將其 設(shè)定為該人臉物距。
全文摘要
一種對多張臉部同時對焦的拍攝方法及其數(shù)字取像裝置，應(yīng)用于一數(shù)字取像裝置拍攝具有多張人臉的數(shù)字圖像。數(shù)字取像裝置用以執(zhí)行下述步驟將物距設(shè)定于無窮遠處，用以拍攝背景圖像，并從中擷取多個人臉區(qū)域；取得人臉區(qū)域的相應(yīng)人臉物距；根據(jù)每一人臉物距，拍攝暫存圖像；從每一暫存圖像中擷取相應(yīng)人臉物距的人臉區(qū)域的暫存臉部圖像；最后，將暫存臉部圖像重繪至背景圖像中人臉區(qū)域的臉部圖像。本發(fā)明的拍攝方法及其數(shù)字取像裝置可以在團體照中拍攝出具有每一個清晰的人臉圖像的數(shù)字圖像。
文檔編號H04N5/232GK101621619SQ20081012824
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者林資智, 黃毓承 申請人:華晶科技股份有限公司