專利名稱：人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輔助對(duì)焦的方法，特別是一種以人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法。
背景技術(shù)：
在拍攝影像時(shí)，需要正確地把焦距對(duì)到被攝物體上以得到清晰的照片，而在現(xiàn)今一般的數(shù)字相機(jī)等影像擷取裝置都已內(nèi)建有自動(dòng)對(duì)焦功能。自動(dòng)對(duì)焦大致上可以分為兩大類，一為主動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦(active auto focus)，另一為被動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦(passive auto focus)ο主動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦的技術(shù)利用一組紅外線發(fā)射器或是激光發(fā)射器和相對(duì)的接收器投射光的圖案在被攝體上，再以三角測(cè)量法(triangulation)等方法計(jì)算相機(jī)與被攝物體之間的距離，而此距離即為焦距。然而主動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦方式精度較差，也就是說無法得到很準(zhǔn)確的焦距，且無法被使用于影像擷取裝置和被攝物體之間有玻璃等東西阻隔的情況。此外，使用主動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦需在相機(jī)內(nèi)額外設(shè)置光發(fā)射器和接收器，因此成本較高。被動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦則在正式拍攝前，在從離影像擷取裝置最近的微距到被設(shè)為無限遠(yuǎn)的區(qū)域中擷取許多張影像，并分析所獲得的影像的清晰度來決定焦距。被動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦方式只需用到相機(jī)本身所具有的影像感測(cè)器及運(yùn)算單元，因此能夠減輕制造成本。但是被動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦由于需耗費(fèi)的運(yùn)算量較大，因此常犧牲精度以避免花費(fèi)過多的時(shí)間在自動(dòng)對(duì)焦上。而近年來，使用數(shù)字相機(jī)等影像擷取裝置來拍攝影像的使用者大幅增加。除了攝影專業(yè)人員之外，也有越來越多的一般使用者使用數(shù)字相機(jī)來拍攝。通常，一般使用者所拍攝的影像，因拍攝技巧不如專業(yè)人員，故其所攝得的影像經(jīng)常會(huì)有焦距不對(duì)等問題。然而在拍攝照片時(shí)，人物影像常是畫面中的重點(diǎn)的部分。傳統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)焦方式卻可能會(huì)把背景或是人物以外的其他東西判斷為攝影主體，而存在有應(yīng)該為拍攝重點(diǎn)的人物卻反而失焦的問題。再者一旦自動(dòng)對(duì)焦的精度不足而產(chǎn)生對(duì)焦誤差，很可能會(huì)導(dǎo)致拍攝的影像嚴(yán)重模糊。尤其是當(dāng)拍攝的影像是人像時(shí)，出現(xiàn)在人臉上的攝影缺陷更顯得糟糕。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其適用于具有一自動(dòng)對(duì)焦程序的一影像擷取裝置。自動(dòng)對(duì)焦程序具有一預(yù)設(shè)取樣間距，而人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法包括擷取一欲對(duì)焦影像，其中欲對(duì)焦影像具有一人臉區(qū)塊；計(jì)算欲對(duì)焦影像中的人臉區(qū)塊的一人臉參數(shù)；依據(jù)人臉參數(shù)查閱一參數(shù)焦距對(duì)照表以得到一對(duì)焦區(qū)段；以及依據(jù)對(duì)焦區(qū)段以及一人臉取樣間距執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦程序以得到一目標(biāo)焦距，其中人臉取樣間距小于預(yù)設(shè)取樣間距。人臉參數(shù)可以是人臉區(qū)塊與欲對(duì)焦影像的一長度比或是一面積比。而參數(shù)焦距對(duì)照表可對(duì)應(yīng)于一人臉偵測(cè)程序，且影像擷取裝置以此人臉偵測(cè)程序在欲對(duì)焦影像中偵測(cè)出人臉區(qū)塊。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施范例，依據(jù)人臉參數(shù)查閱參數(shù)焦距對(duì)照表以得到對(duì)焦區(qū)段的步驟可包括依據(jù)人臉參數(shù)查閱參數(shù)焦距對(duì)照表，并得到與人臉參數(shù)對(duì)應(yīng)的一預(yù)測(cè)對(duì)焦位置；以及依據(jù)影像擷取裝置的一縮放倍率，以預(yù)測(cè)對(duì)焦位置為基準(zhǔn)點(diǎn)得到對(duì)焦區(qū)段。此外，對(duì)焦區(qū)段可具有為一前區(qū)段以及一后區(qū)段。其中前區(qū)段位于預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至影像擷取裝置的一近焦距之間，后區(qū)段則位于預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至影像擷取裝置的一遠(yuǎn)焦距之間。且根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施范例，前區(qū)段的長度可與后區(qū)段的長度相同。而根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施范例，前區(qū)段的長度可大于或是小于后區(qū)段的長度。而得到對(duì)焦區(qū)段之后，自動(dòng)對(duì)焦程序可以以一二次多項(xiàng)式逼近法計(jì)算目標(biāo)焦距。綜上所述，人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法依據(jù)人臉區(qū)塊的人臉參數(shù)查閱參數(shù)焦距對(duì)照表，并在得到的對(duì)焦區(qū)段內(nèi)以較高的精度執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦程序。因此能夠提高自動(dòng)對(duì)焦的精度而得到更佳的目標(biāo)焦距，而能夠拍攝到清晰的人臉影像。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的影像擷取裝置的方塊示意圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法的流程圖
圖3A為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的人臉區(qū)塊的示意圖3B為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的人臉區(qū)塊的示意圖4A為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)焦區(qū)段的示意圖4B為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對(duì)焦區(qū)段的示意圖4C為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的對(duì)焦區(qū)段的示意圖；以及
圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的清晰度曲線的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記
20影像擷取裝置
22鏡頭單元
24感光單元
26微處理器
28儲(chǔ)存單元
30欲對(duì)焦影像
32人臉區(qū)塊
40預(yù)測(cè)對(duì)焦位置
42對(duì)焦區(qū)段
44前區(qū)段
46后區(qū)段
50清晰度曲線
52二次多項(xiàng)式擬合曲線
具體實(shí)施例方式
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容、申請(qǐng)專利范圍及附圖，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供一種人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其適用于具有一自動(dòng)對(duì)焦(Auto Focusing, AF)程序的一影像擷取裝置，其中自動(dòng)對(duì)焦程序具有一預(yù)設(shè)取樣間距。請(qǐng)參照?qǐng)D1，其為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施范例的影像擷取裝置的方塊示意圖。但根據(jù)本發(fā)明的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法所適用的影像擷取裝置不限于圖1。影像擷取裝置20可以例如是數(shù)字相機(jī)、附有拍照功能的相機(jī)、攝影機(jī)或是網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)(webcam)。影像擷取裝置20包括一鏡頭單元(lens unit) 22、一感光單元 (photosensitive unit) 24>一微處理器(micro processor unit)26 以及一儲(chǔ)存單元 (storage imit08。當(dāng)擷取影像時(shí)，影像擷取裝置20將鏡頭單元22對(duì)焦于一對(duì)焦距離 (focusing distance，亦稱為焦距，focus)上。則當(dāng)使用者拍攝影像時(shí)，微處理器洸控制鏡頭單元22至對(duì)應(yīng)此對(duì)焦距離的一對(duì)焦位置，并將通過鏡頭單元22以及感光單元M得到的影像儲(chǔ)存于儲(chǔ)存單元觀。對(duì)焦距離指鏡頭單元22的光學(xué)中心點(diǎn)至被攝物或被攝人物之間的距離，長度單位可以是米或厘米。而對(duì)焦位置亦可被稱為焦距(focus length)，其指鏡頭單元22的光學(xué)中心點(diǎn)至感光單元M之間的距離。影像擷取裝置20可通過一步進(jìn)馬達(dá)(st印motor，未繪示)控制鏡頭裝置22至不同的對(duì)焦位置上。對(duì)焦位置一般以步距(st印，亦稱為步進(jìn)距離)為單位。需注意的是，對(duì)焦距離與對(duì)焦位置之間的關(guān)系并不一定是成正比。例如在對(duì)焦距離為1米對(duì)應(yīng)的步距數(shù)并不一定是對(duì)焦距離為半米對(duì)應(yīng)的步距數(shù)的兩倍；對(duì)焦距離為2米對(duì)應(yīng)的步距數(shù)亦不一定是對(duì)焦距離為1米對(duì)應(yīng)的步距數(shù)的兩倍。接著請(qǐng)同時(shí)參考圖2、圖3A以及圖3B，其分別為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施范例的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法的流程圖，以及根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施范例的人臉區(qū)塊的示意圖。 影像擷取裝置20首先擷取一欲對(duì)焦影像30 (步驟Sl 10)，其中欲對(duì)焦影像30具有一人臉區(qū)塊(face block) 32。人臉區(qū)塊32指被攝人物的臉被擷取成欲對(duì)焦影像30之后， 欲對(duì)焦影像30之中人臉部分的影像。且影像擷取裝置20的微處理器沈可執(zhí)行一人臉偵測(cè)程序，以偵測(cè)欲對(duì)焦影像30中的人臉區(qū)塊32。影像擷取裝置20平時(shí)可使用自動(dòng)對(duì)焦程序，依據(jù)預(yù)設(shè)取樣間隔將鏡頭單元22逐一移動(dòng)至不同的對(duì)焦位置以進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦。然而當(dāng)欲對(duì)焦影像30中偵測(cè)到人臉區(qū)塊32時(shí)， 代表使用者欲對(duì)至少一個(gè)人物拍攝。則人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法可以以下述步驟針對(duì)被攝人物提高自動(dòng)對(duì)焦程序的精度并得到一目標(biāo)焦距，比使用目標(biāo)焦距拍攝被攝人物來得到優(yōu)秀的人像影像。得到人臉區(qū)塊32之后，微處理器沈計(jì)算欲對(duì)焦影像30中的臉區(qū)塊32的一人臉
參數(shù)(步驟S 120)。根據(jù)本發(fā)明，人臉參數(shù)可以是人臉區(qū)塊32與整張欲對(duì)焦影像30的一
長度比或是一面積比。舉例而言，假設(shè)欲對(duì)焦影像30的解析度為640X480，而以人臉偵測(cè)
程序偵測(cè)得到的人臉區(qū)塊32的解析度為120X80。則人臉參數(shù)可以是
權(quán)利要求
1.一種人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，適用于具有一自動(dòng)對(duì)焦程序的一影像擷取裝置，其特征在于，該自動(dòng)對(duì)焦程序具有一預(yù)設(shè)取樣間距，該人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法包括擷取一欲對(duì)焦影像，其中該欲對(duì)焦影像具有一人臉區(qū)塊；計(jì)算該欲對(duì)焦影像中的該人臉區(qū)塊的一人臉參數(shù)；依據(jù)該人臉參數(shù)查閱一參數(shù)焦距對(duì)照表以得到一對(duì)焦區(qū)段；以及依據(jù)該對(duì)焦區(qū)段以及一人臉取樣間距執(zhí)行該自動(dòng)對(duì)焦程序以得到一目標(biāo)焦距，其中該人臉取樣間距小于該預(yù)設(shè)取樣間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該人臉參數(shù)為該人臉區(qū)塊與該欲對(duì)焦影像的一長度比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該人臉參數(shù)為該人臉區(qū)塊與該欲對(duì)焦影像的一面積比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該參數(shù)焦距對(duì)照表對(duì)應(yīng)于一人臉偵測(cè)程序，且該影像擷取裝置以該人臉偵測(cè)程序在該欲對(duì)焦影像中偵測(cè)該人臉區(qū)塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該依據(jù)該人臉參數(shù)查閱一參數(shù)焦距對(duì)照表以得到一對(duì)焦區(qū)段的步驟包括依據(jù)該人臉參數(shù)查閱該參數(shù)焦距對(duì)照表，并得到與該人臉參數(shù)對(duì)應(yīng)的一預(yù)測(cè)對(duì)焦位置；以及依據(jù)該影像擷取裝置的一縮放倍率，以該預(yù)測(cè)對(duì)焦位置為基準(zhǔn)點(diǎn)得到該對(duì)焦區(qū)段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該對(duì)焦區(qū)段具有一前區(qū)段以及一后區(qū)段，該前區(qū)段位于該預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至該影像擷取裝置的一近焦距之間， 該后區(qū)段位于該預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至該影像擷取裝置的一遠(yuǎn)焦距之間，且該前區(qū)段的長度與該后區(qū)段的長度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該對(duì)焦區(qū)段具有一前區(qū)段以及一后區(qū)段，該前區(qū)段位于該預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至該影像擷取裝置的一近焦距之間， 該后區(qū)段位于該預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至該影像擷取裝置的一遠(yuǎn)焦距之間，且該前區(qū)段的長度大于該后區(qū)段的長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該對(duì)焦區(qū)段具有一前區(qū)段以及一后區(qū)段，該前區(qū)段位于該預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至該影像擷取裝置的一近焦距之間， 該后區(qū)段位于該預(yù)測(cè)對(duì)焦位置至該影像擷取裝置的一遠(yuǎn)焦距之間，且該前區(qū)段的長度小于該后區(qū)段的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，其特征在于，該自動(dòng)對(duì)焦程序以一二次多項(xiàng)式逼近法計(jì)算該目標(biāo)焦距。
全文摘要
本發(fā)明公開一種人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法，適用于具有自動(dòng)對(duì)焦程序的影像擷取裝置，其中自動(dòng)對(duì)焦程序具有預(yù)設(shè)取樣間距。人臉區(qū)塊輔助對(duì)焦的方法包括擷取欲對(duì)焦影像，其中欲對(duì)焦影像具有人臉區(qū)塊；計(jì)算欲對(duì)焦影像中的人臉區(qū)塊的人臉參數(shù)；依據(jù)人臉參數(shù)查閱參數(shù)焦距對(duì)照表以得到對(duì)焦區(qū)段；以及依據(jù)對(duì)焦區(qū)段以及人臉取樣間距執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦程序以得到目標(biāo)焦距，其中人臉取樣間距小于預(yù)設(shè)取樣間距。
文檔編號(hào)H04N5/232GK102314043SQ20101022587
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者嚴(yán)志彬, 蔡嘉倫, 郭力文 申請(qǐng)人:華晶科技股份有限公司