CN102843515A - 用于影像辨识的影像撷取方法及其系统 - Google Patents

用于影像辨识的影像撷取方法及其系统 Download PDF

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吴炳松
何明哲
陈志高
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Abstract

本发明公开一种用于影像辨识的影像撷取方法及其系统，影像撷取方法包含提供至少三台朝同一方向设置的影像撷取装置及一影像处理器；该至少三台影像撷取装置撷取至少三个第一影像；判断该至少三个第一影像中的一目标对象；根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的一第一对影像撷取装置以撷取一第一对动态影像；及该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行影像辨识。

Description

用于影像辨识的影像撷取方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种用于影像辨识的影像撷取方法，尤其涉及一种可根据拍摄角度启动影像撷取装置以用于影像辨识的影像撷取方法。
背景技术
随着相关科技的进步，各种人机界面逐渐被开发出来以方便使用者对电子装置输入指令。举例来说，使用者可利用触控技术于一触控屏幕上输入触控手势以对一智能型手机进行操作，或者，使用者亦可利用影像辨识技术于一影像撷取装置前移动一指向装置或使用者的肢体以进行指令输入。现有的影像辨识技术已可利用多台影像撷取装置对目标对象进行三维影像辨识。三维影像辨识是根据两台(或两台以上)影像撷取装置撷取到的动态影像对动态影像中的目标对象(例如使用者的手)进行影像辨识，以判断目标对象所要输入的指令。由于三维影像辨识可从一对影像中获得目标对象于三维空间的位置信息，因此三维影像辨识可较一般二维影像辨识准确。
在现有三维影像辨识技术中，多台影像撷取装置撷取到的动态影像数据必须即时且同时地传送到影像辨识装置的影像处理器以进行三维影像辨识。然而，当动态影像的分辨率越大或者影像撷取装置的数目越多时，传送至影像处理器的动态影像的数据量也越大，相对地，影像处理器也须进行较多的运算。因此，现有三维影像辨识技术不仅需要占用较大的传输频宽，影像处理器也较为耗能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于影像辨识的影像撷取方法及其系统，可降低数据传输所需频宽和影像处理器的所需执行的运算，并相对地降低影像撷取系统的耗电。
本发明提供一种用于影像辨识的影像撷取方法，该影像撷取方法包含提供至少三台朝同一方向设置的影像撷取装置及一影像处理器；该至少三台影像撷取装置撷取至少三个第一影像；判断该至少三个第一影像中的一目标对象；根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的一第一对影像撷取装置以撷取一第一对动态影像；及该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行影像辨识。
本发明还提供一种用于影像辨识的影像撷取系统，该影像撷取系统包含至少三台朝同一方向设置的影像撷取装置，及一控制器耦接于该至少三台影像撷取装置。该控制器包含一选择模块，及一输出入界面。该选择模块用以根据该至少三台影像撷取装置撷取的至少三个第一影像判断该至少三个第一影像中的一目标对象，及根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的一第一对影像撷取装置以撷取一第一对动态影像。该输出入界面用以根据该第一对动态影像传送该目标对象的动态影像至一影像处理器以对该目标对象进行影像辨识。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明用于影像辨识的影像撷取系统的示意图；
图2a为图1影像撷取系统根据目标对象的位置启动第一对影像撷取装置的示意图；
图2b为图1影像撷取系统根据目标对象的位置启动第一对影像撷取装置的示意图；
图3a为图1影像撷取系统根据目标对象的位置启动第二对影像撷取装置的示意图；
图3b为图1影像撷取系统根据目标对象的位置启动第二对影像撷取装置的示意图；
图4为影像切割模块将目标对象的影像从影像撷取装置撷取的影像分割出来的示意图；
图5为本发明用于影像辨识的影像撷取方法的流程图。
其中，附图标记
100            影像撷取系统
110            控制器
112            选择模块
114            输出入界面
116            影像切割模块
200            影像辨识装置
210            影像处理器
A,B,C,D        影像撷取装置
U1,U2,U3       对象
PA1,PB1,PC1,PD1第一影像
PA2,PB2,PC3,PD2第二影像
AR             感兴趣区域
500            流程图
510至550       步骤
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参考图1，图1为本发明用于影像辨识的影像撷取系统的示意图。如图1所示，本发明影像撷取系统100包含多台影像撷取装置A、B、C、D及一控制器110。多台影像撷取装置A、B、C、D均是朝同一方向设置，用以撷取不同视角的影像。控制器110是耦接于多台影像撷取装置A、B、C、D，控制器110包含一选择模块112，及一输出入界面114。选择模块112是用以根据一目标对象于多台影像撷取装置A、B、C、D中的拍摄角度选择启动多台影像撷取装置A、B、C、D中的其中一对影像撷取装置，进而撷取两个具不同视角的动态影像。而输出入界面114是用以将被启动的影像撷取装置撷取的动态影像传送至影像辨识装置200的影像处理器210，以进行三维影像辨识。
举例来说，请参考图2a至图3b，并一并参考图1。图2a、图2b为图1影像撷取系统根据目标对象的位置启动第一对影像撷取装置的示意图。图3a、图3b为图1影像撷取系统根据目标对象的位置启动第二对影像撷取装置的示意图。如图2a所示，控制器110的选择模块112可先根据影像撷取装置A、B、C、D撷取的影像判断影像中的目标对象。在一实施例中，选择模块112可根据影像撷取装置A、B、C、D撷取的四个第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中的多个对象U1、U2、U3的影像尺寸大小判断影像尺寸最大的对象U1(亦即距离最近的对象)为目标对象。在另一实施例中，选择模块112可由影像撷取装置A、B、C、D撷取的四个第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中检测出人体/人脸，作为目标对象，例如：当对象U1为人体/人脸、对象U2、U3为家具或其他物体时，选择模块112可检测出对象U1为人体/人脸，而将对象U1定义为目标对象(此时对象U1的影像尺寸大小不一定最大，且对象U1离影像撷取装置A、B、C、D的距离不一定最近)。在另一实施例中，选择模块112可由影像撷取装置A、B、C、D撷取的四个第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中辨识出特定的人体/人脸作为目标对象，例如：当对象U1、U2、U3均为人体/人脸，并且对象U1的人体/人脸影像已经预先储存在选择模块112时，选择模块112可以由对象U1、U2、U3中辨识出对象U1为目标对象。在判断出目标对象U1后，选择模块112可根据目标对象U1于影像撷取装置A、B、C、D撷取的四个第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中的拍摄角度选择并启动具最佳拍摄角度的第一对影像撷取装置以撷取第一对动态影像。在图2a的实施例中，当目标对象U1的位置较靠近影像撷取装置A、B的摄影中心，并且目标对象U1面向影像撷取装置A、B时，选择模块112可选择并启动影像撷取装置A、B以撷取第一对动态影像。在图2b的实施例中，当目标对象U1的位置较靠近影像撷取装置A、B的摄影中心，但目标对象U1是面向影像撷取装置B、C时，选择模块112可选择并启动影像撷取装置B、C以撷取第一对动态影像。在撷取第一对动态影像之后，控制器110可进一步通过输出入界面114将第一对动态影像传送至影像处理器210，以对第一对动态影像中的目标对象进行三维影像辨识，例如辨识使用者的手势，并根据目标对象U1的影像辨识结果相对应地产生一指令。上述未被启动的影像撷取装置仍可周期性地撷取前方的影像以利选择模块112判断目标对象U1是否移动。如图3a、图3b所示，当目标对象U1移动时，选择模块112可根据目标对象U1于影像撷取装置A、B、C、D撷取的四个第二影像PA2、PB2、PC2、PD2中的拍摄角度将被启动的影像撷取装置从第一对影像撷取装置切换至具最佳拍摄角度的第二对影像撷取装置以撷取第二对动态影像。在图3a的实施例中，当目标对象U1移动至较靠近影像撷取装置B、C的摄影中心的位置，并且目标对象U1面向影像撷取装置B、C时，选择模块112可将被启动的影像撷取装置切换为影像撷取装置B、C以撷取第二对动态影像。在图3b的实施例中，当目标对象U1移动至较靠近影像撷取装置B、C的摄影中心的位置，但目标对象U1是面向影像撷取装置A、B时，选择模块112可将被启动的影像撷取装置切换为影像撷取装置A、B以撷取第二对动态影像。在撷取第二对动态影像之后，控制器110再进一步通过输出入界面将第二对动态影像传送至影像处理器210，以对第二对动态影像中的目标对象U1进行三维影像辨识，并根据目标对象U1的影像辨识结果相对应地产生一指令。
根据上述配置，控制器110可根据目标对象U1的拍摄角度启动多台影像撷取装置A、B、C、D的其中两台影像撷取装置以撷取一对动态影像，并传送至影像处理器210，进而降低输出入界面114传送至影像处理器210的数据量。而影像处理器210只需对一对动态影像进行三维影像辨识，而不须对所有影像撷取装置A、B、C、D撷取的动态影像进行三维影像辨识，因此可大幅降低影像处理器210所需执行的运算，亦即降低影像撷取系统100的耗电，另外影像处理器210也相对地可执行其他更多的运算，亦即增加影像处理器210效能。再者，本发明只启动多台影像撷取装置A、B、C、D的其中两台影像撷取装置来撷取动态影像，其他未被启动的影像撷取装置只周期性地撷取前方的影像，因此可进一步降低影像撷取系统100的耗电。
为了进一步降低输出入界面114传送至影像处理器210的数据量，控制器110可另包含一影像切割模块116。请参考图4，并一并参考图1。图4为影像切割模块将目标对象的影像从影像撷取装置撷取的影像分割出来的示意图。如图4所示，影像切割模块116可根据目标对象U1的影像范围定义一感兴趣区域(region of interest,ROI)AR，并将感兴趣区域AR从动态影像P中分割出来以产生动态分割影像P1。控制器110再进一步通过输出入界面116将一对动态分割影像传送至影像处理器210。由于影像处理器210只须对一对动态分割影像进行三维影像辨识，因此可进一步降低影像处理器210所需执行的运算。
另外，除了对目标对象U1进行三维影像辨识外，影像处理器210亦可同时对动态影像中的其他对象U2、U3进行三维影像辨识。再者，影像切割模块116亦可将其他对象U2、U3的影像范围定义成感兴趣区域，并将所有感兴趣区域从动态影像中分割出来以产生动态分割影像，并进一步传送至影像处理器210，以对目标对象U1及其他对象U2、U3进行三维影像辨识。
在上述实施例中，本发明影像撷取系统100是包含四台影像撷取装置，然而本发明影像撷取系统100并不以四台影像撷取装置为限，本发明影像撷取系统100只需包含三台以上的影像撷取装置即可。
请参考图5，图5为本发明用于影像辨识的影像撷取方法的流程图500。本发明用于影像辨识的影像撷取方法的流程如下列步骤：
步骤510：提供至少三台朝同一方向设置的影像撷取装置及一影像处理器；
步骤520：该至少三台影像撷取装置撷取至少三个第一影像；
步骤530：判断该至少三个第一影像中的一目标对象；
步骤540：根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的一第一对影像撷取装置以撷取一第一对动态影像；及
步骤550：该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行影像辨识。
相较于现有技术，本发明用于影像辨识的影像撷取方法可根据目标对象的拍摄角度启动多台影像撷取装置的其中两台影像撷取装置以撷取动态影像，且本发明方法可进一步将感兴趣区域从动态影像中分割出来以进行三维影像辨识，因此本发明影像撷取方法可降低数据传输所需频宽和影像处理器的所需执行的运算，并相对地降低影像撷取系统的耗电。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于影像辨识的影像撷取方法，其特征在于，包含：
提供至少三台朝同一方向设置的影像撷取装置及一影像处理器；
该至少三台影像撷取装置撷取至少三个第一影像；
判断该至少三个第一影像中的一目标对象；
根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的一第一对影像撷取装置以撷取一第一对动态影像；及
该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行影像辨识。
2.根据权利要求1所述的影像撷取方法，其特征在于，判断该至少三个第一影像中的该目标对象，是为根据该至少三个第一影像中的多个对象的影像尺寸大小判断该至少三个第一影像中的该目标对象。
3.根据权利要求1所述的影像撷取方法，其特征在于，判断该至少三个第一影像中的该目标对象，是为检测该至少三个第一影像中的人体/人脸影像作为该目标对象。
4.根据权利要求1所述的影像撷取方法，其特征在于，根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的该第一对影像撷取装置，是为启动该至少三台影像撷取装置中拍摄中心离该目标对象较近的该第一对影像撷取装置。
5.根据权利要求1所述的影像撷取方法，其特征在于，根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的该第一对影像撷取装置，是为启动拍摄到该目标对象的正面的该第一对影像撷取装置。
6.根据权利要求1所述的影像撷取方法，其特征在于，还包含：
将该目标对象的影像从该第一对动态影像中分割出来以产生一第一对动态分割影像；及
传送该第一对动态分割影像至该影像处理器；
其中该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行影像辨识，是为该影像处理器根据该第一对动态分割影像对该目标对象进行影像辨识。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：
该至少三台影像撷取装置撷取至少三个第二影像；
判断该至少三个第二影像中的该目标对象；
根据该目标对象于该至少三个第二影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的一第二对影像撷取装置以撷取一第二对动态影像；及
该影像处理器根据该第二对动态影像对该目标对象进行影像辨识。
8.根据权利要求1所述的影像撷取方法，其特征在于，该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行影像辨识，是为该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行三维影像辨识。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含该影像处理器根据该目标对象的一影像辨识结果产生一指令。
10.根据权利要求1所述的影像撷取方法，其特征在于，该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象进行影像辨识，是为该影像处理器根据该第一对动态影像对该目标对象及其他对象进行影像辨识。
11.一种用于影像辨识的影像撷取系统，其特征在于，包含：
至少三台朝同一方向设置的影像撷取装置；及
一控制器，耦接于该至少三台影像撷取装置，该控制器包含：
一选择模块，用以根据该至少三台影像撷取装置撷取的至少三个第一影像判断该至少三个第一影像中的一目标对象，及根据该目标对象于该至少三个第一影像中的拍摄角度启动该至少三台影像撷取装置中的一第一对影像撷取装置以撷取一第一对动态影像；
一输出入界面，用以根据该第一对动态影像传送该目标对象的动态影像至一影像处理器以对该目标对象进行影像辨识。
12.根据权利要求11所述的影像撷取系统，其特征在于，该选择模块根据该至少三个第一影像中的多个对象的影像尺寸大小判断该至少三个第一影像中的该目标对象。
13.根据权利要求11所述的影像撷取系统，其特征在于，该选择模块检测该至少三个第一影像中的人体/人脸影像作为该目标对象。
14.根据权利要求11所述的影像撷取系统，其特征在于，还包含：
一影像切割模块，用以将该目标对象的影像从该第一对动态影像中分割出来以产生一第一对动态分割影像，
其中该输出入界面传送该第一对动态分割影像至该影像处理器以对该目标对象进行影像辨识。
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