CN103369226A - 摄像装置及其影像合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摄像装置及其影像合成方法。摄像装置包含：一影像撷取模组及一处理模组。影像撷取模组预先对一场景的若干个视角扫描，以取得若干个暂时影像，且各暂时影像分别具有一扫描焦距值。处理模组分析各视角的若干个暂时影像，以取得一暂时焦距值。处理模组将各暂时焦距值利用一关系式以获得一权重焦距值，并据以控制影像撷取模组进行全景影像撷取。其可有效提高全景影像的焦距的一致性，并可有效减少前景深或后景深过于模糊的情形。

Description

摄像装置及其影像合成方法
技术领域
本发明涉及一种摄像装置及其影像合成方法，特别是有关于一种对一场景的若干个视角的对焦距离进行一权重调整的摄像装置及其影像合成方法。
背景技术
随着数位科技的来临，在旅游中，人们喜欢用摄像装置记录下眼前的事物，而其摄像装置原本所具备的镜头视角范围有限，若使用者欲纪录眼前的一大片的美丽景物时，多半无法仅利用一张影像而将其眼前的美景完整的记录下来；同样地，若于室内时，若欲将室内的各角度的景物完整的记录，也多半难以达成。于是乎，便发展出一种全景接图的来完成上述的目的。
一部分的使用者在进行全景接图时，系分别对场景中各视角进行对焦及拍摄，而后再将拍摄完成的若干张影像接合成一全景影像，此方式因各视角的焦距值的不同，而使得各张影像中的焦距不一致，可能造成全景影像会有明显的清晰度或景深不一致的情形，进而导致该张全景影像的观看质感不佳。
另一部分的使用者在进行全景摄像时，系依其第一张拍摄的焦距值作为依据，并利用第一张拍摄时的焦距值进行后续的若干张的影像拍摄，藉此可确保场景中不同影像上的焦距达到一致，以避免全景影像的清晰度或景深不一致而造成的不自然现象发生。然，当场景中的景深变化过大时，可能造成全景影像中的前景深或后景深过于模糊的情形，更甚者可能造成前景深或后景深模糊至无法辨识的程度。
发明内容
本发明的目的是提供一种摄像装置及其影像合成方法，以解决现有技术的全景接图影像合成时，焦距不一致或前景深或后景深易过于模糊的问题。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：
一种摄像装置，其包含：一影像撷取模组及一处理模组。影像撷取模组预先对一场景的若干个(二个以上)视角分别利用若干个(二个以上)扫描焦距值撷取若干个(二个以上)暂时影像。处理模组为权重各视角的若干个暂时影像的各扫描焦距值，以得一暂时焦距值；处理模组进而再根据各暂时焦距值利用一关系式，以获得一权重焦距值，并根据权重焦距值控制影像撷取模组进行全景影像撷取。
所述的关系式为将各视角所对应的暂时焦距值分别乘以其对应的视角的若干个暂时影像的数量与各视角的若干个暂时影像的数量的加总的比值，而后进行加总。该关系式如下所示：
L W = L 1 Q 1 Q 1 + Q 2 + . . . + L 2 Q 2 Q 1 + Q 2 + . . . + . . . ;
其中权重焦距值为LW，各暂时焦距值为L1、L2...，暂时焦距值对应的视角的暂时影像的数量为Q1、Q2...。
其中，暂时焦距值可为其对应的视角的若干个暂时影像中对比度或清晰度最佳之一暂时影像的扫描焦距值。
其中，暂时焦距值可为其对应的视角的若干个暂时影像的平均扫描焦距值、最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的平均值或最大焦扫描距值与最小焦扫描距值的差值。
其中，摄像装置更可包含一影像合成模组；处理模组根据权重焦距值控制影像撷取模组进行全景影像撷取，以获得各视角之一权重影像；影像合成模组截取各视角的权重影像的中段部分的垂直影像进行合成，以得一全景影像。
根据本发明的目的，另提出一种影像合成方法，其适用于一摄像装置；影像合成方法包含下列步骤：
由一影像撷取模组预先对一场景的若干个(二个以上)视角分别利用若干个(二个以上)扫描焦距值撷取若干个(二个以上)暂时影像；
由一处理模组权重各视角的若干个暂时影像的各扫描焦距值，以得一暂时焦距值，利用一关系式获得一权重焦距值；关系式为将各视角所对应的暂时焦距值分别乘以其对应的视角的若干个暂时影像与各视角的若干个暂时影像的加总的比值，而后进行加总；以及
透过处理模组根据权重焦距值控制影像撷取模组进行全景影像撷取。
其中，暂时焦距值可为其对应的视角的若干个暂时影像中对比度或清晰度最佳之一暂时影像的扫描焦距值。
其中，暂时焦距值可为其对应的视角的若干个暂时影像的平均扫描焦距值、最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的平均值或最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的差值。
其中，所述的影像合成方法更可包含下列步骤：
以处理模组根据权重焦距值控制影像撷取模组进行全景影像撷取，以获得各视角之一权重影像；以及
以一影像合成模组截取各视角的权重影像的中段部分的垂直影像进行合成，以得一全景影像。
根据本发明的目的，再提出一种摄像装置，其包含：一焦距侦测模组、一影像撷取模组及一处理模组。焦距侦测模组预先对一场景的若干个视角分别进行对焦，以产生对应各该视角的若干个扫描焦距值。影像撷取模组根据各视角的若干个扫描焦距值对场景进行影像撷取，以获得对应各视角的若干个暂时影像。处理模组权重各视角的若干个暂时影像的各扫描焦距值，以得一暂时焦距值，并利用一关系式获得一权重焦距值。处理模组再根据权重焦距值控制影像撷取模组进行全景影像撷取。其中所述的关系式为将各视角所对应的暂时焦距值分别乘以其对应的视角的若干个暂时影像的数量与各视角的若干个暂时影像的数量的加总的比值，而后进行加总。
其中，暂时焦距值可为其对应的视角的若干个暂时影像中对比度或锐利度最佳之一暂时影像的扫描焦距值。
其中，暂时焦距值可为其对应的视角的若干个暂时影像的平均扫描焦距值、最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的平均值或最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的差值。
其中，摄像装置更可包含一影像合成模组；处理模组根据权重焦距值控制影像撷取模组进行全景影像撷取，以获得各视角之一权重影像；影像合成模组截取各视角的权重影像的中段部分的垂直影像进行合成，以得一全景影像。
本发明的优点是：此摄像装置及其影像合成方法可藉由预先对场景进行测焦，以得场景中的各视角的暂时焦距值，进而进行权重调整，以获得一权重焦距值，并据以进行全景影像撷取，藉此可有效提高全景影像的焦距的一致性并可有效减少前景深或后景深过于模糊的情形。
附图说明
图1为本发明摄像装置的一实施例的方块图。
图2为本发明摄像装置的一实施例的示意图。
图3为本发明摄像装置的另一实施例的方块图。
图4为本发明摄像装置的另一实施例的示意图。
图5为本发明的影像合成方法的步骤图。
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
本发明的摄像装置可以是数位相机(Digital Camera)、照相手机(CameraPhone)、智慧型手机(Smartphone)、数位摄影机(Digital Video Camera)或平板电脑等各种具有摄像功能的可携式电子装置，为便于更了解本发明的技术特征，以下是以数位相机为实施例，但并不以此为限。
请参阅图1，其为本发明的摄像装置的一实施例的方块图。如图所示，本发明的摄像装置1包含了一影像撷取模组10、一处理模组11及一影像合成模组12。影像撷取模组10预先对一场景2的若干个视角分别利用若干个扫描焦距值101撷取若干个暂时影像102。影像撷取模组10可包含镜头、感光元件如互补式金氧半导体元件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)或电荷耦合元件(Charge-Coupled-Device，CCD)、类比/数位电路、影像处理器等。处理模组11电性连接影像撷取模组10，其可为中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)或微处理器(Micro-Processing Unit)。处理模组11权重场景2中各视角的若干个暂时影像102的各扫描焦距值101，以得一暂时焦距值111。接着，处理模组11再利用一关系式获得一权重焦距值112，并根据权重焦距值112控制影像撷取模组10进行全景影像撷取。其中关系式为将各视角所对应的暂时焦距值111分别乘以其对应的视角的若干个暂时影像102的数量与各视角的若干个暂时影像102的数量的加总的比值，而后进行加总；上述的关系式的详细说明已于上述是的发明容内中描述，于此便不再赘述。
请进一步一并参阅图2，其为本发明的摄像装置的一实施例的示意图。具体而言之，当欲进行全景拍摄时，使用者预先使用摄像装置1对场景2进行测焦扫描(例如于场景2中由左向右的逐一扫描或由右向左的逐一扫描)，影像撷取模组10对场景2中各视角分别使用不同的扫描焦距值101撷取若干个暂时影像102；也就是说，场景2中各视角分别具若干个暂时影像102，而该些暂时影像102又分别具有不同的扫描焦距值101。其中图中是以二个视角作为示范态样，而一视角的若干个暂时影像102，因其分别具有不同的扫描焦距值101，故所述的视角的若干个暂时影像102分别以102a1、102a2、102a3及102a4表示；同样地，另一视角的若干个暂时影像102亦因其分别具有不同的扫描焦距值101，故所述的另一视角的若干个暂时影像102分别以102b1、102b2及102b3表示。此时，处理模组11接收各视角的若干个暂时影像102，并进行判断各视角的若干个暂时影像102中对比度或清晰度最佳的一暂时影像102(如102a3、102b3)；接着，处理模组11选取各视角中对比度或清晰度最佳的暂时影像102(如102a3、102b3)的扫描焦距值101作为场景2中各视角的暂时焦距值111，并将上述的相关参数代入关系式中，以获得一权重焦距值112。
而后，处理模组11再控制影像撷取模组10利用权重焦距值112分别对场景2中各视角进行影像撷取，以获得各视角的权重影像103，处理模组11并控制影像合成模组12将各视角的权重影像103进行合成，以获得一具有适当前景深及后景深的全景影像121。其中，上述影像合成的手段系为此领域的技术工作者所熟知，故在此不再赘述。
请一并参阅图3及图4，图3为本发明的摄像装置的另一实施例的方块图；图4为本发明的摄像装置的另一实施例的示意图。本实例与前述类似，其类似的部分于此不再赘述。如图所示，摄像装置1包含：一影像撷取模组10、一处理模组11、一影像合成模组12、一焦距侦测模组13及一储存模组14。于此摄像装置1中，焦距侦测模组13具有自动对焦(Auto Focus)调节的机制，其可包含光圈大小、对焦距离等，对欲进行拍摄的场景2的各视角进行测焦，以产生各视角中的若干个扫描焦距值131，以使影像撷取模组10可据以产生各视角的若干个暂时影像102，以暂存于储存模组14中。其中储存模组14可为嵌入式记忆体、外接式记忆卡或其组合。
当使用者利用摄像装置1进行场景2的预先扫描的同时，利用焦距侦测模组13对场景2中的各视角进行测焦并产生各视角中的若干个扫描焦距值131，以使影像撷取模组10据以产生场景2中各视角的该些暂时影像102(如摄像装置1中即时预览画面(Live Vies)中的影像)，并暂存于储存模组14。
处理模组11读取储存模组14中的各视角的若干个暂时影像102，并决定各视角的若干个暂时影像102中对比度或清晰度最佳之一暂时影像102，进而以对比度或清晰度最佳之一暂时影像102分别作为各视角的暂时焦距值111；另外一提的是，处理模组11亦可使用场景2中各视角的若干个暂时影像102的扫描焦距值的平均值、最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的平均值或最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的差值，作为暂时焦距值111，做应不以此为限。而后，处理模组11再将各视角的暂时焦距值111利用关系式，以获得权重焦距值112。其中值得一提的是，场景2中各视角的区分可依据影像撷取模组10的摄像镜头的视角范围作为区分，例如当使用者半按快门钮(图中未绘出)操作摄像装置1由左至右或由右至左至放开快门钮后，而摄像镜头的视角范围仅以3个视角即可将使用者欲拍摄的场景2全完撷取时，则该次全景拍摄是以3个视角作为场景2的预先扫描进行拍摄；或者亦可经由原厂或使用者的设定作为区分，例如使用者经由摄像装置1的控制钮(图中未绘出)设定为4次时，当使用者半按快门钮(图中未绘出)操作摄像装置1由左至右或由右至左位移，使一个视角的边缘与下一个视角的边缘接合并接合3次，则该次全景拍摄是以4个视角作为场景2的预先扫描进行拍摄。
处理模组11根据权重焦距值112控制影像撷取模组10进行场景2的影像撷取，以获得各视角之一权重影像103。处理模组11再控制影像合成模组12将各视角的权重影像103进行合成，以得一全景影像121，并储存至储存模组14中或一并利用一显示单元(图中未绘出)显示，以供使用者查看。另外一提的是，影像合成模组12于接合该些权重影像103时，可以分别截取各权重影像103中的中段部分的垂直影像，并将其接合成一全景影像121；此方式可避免因影像撷取模组10的摄像镜头于广角端时，因其可能具有的桶状变形，而使得各权重影像103于接合时产生接合边缘的线条错位等情形。
请参阅图5，其为本发明的影像合成方法的步骤图。如图所示，本发明的影像合成方法，其适用于一摄像装置。摄像装置包含：一影像撷取模组及一处理模组。影像合成方法包含下列步骤：
(S51)由一影像撷取模组预先对一场景的若干个视角分别利用若干个扫描焦距值撷取若干个暂时影像；
(S52)由一处理模组权重各视角的若干个暂时影像的各扫描焦距值，以得一暂时焦距值，并利用一关系式获得一权重焦距值；
(S53)透过处理模组根据权重焦距值控制影像撷取模组进行全景影像撷取，以获得各视角之一权重影像；以及
(S54)以一影像合成模组将各视角的权重影像进行合成，以得一全景影像。
本发明的摄像装置的影像合成方法的详细说明以及实施方式已于前面叙述本发明的摄像装置时描述过，在此为了简略说明便不再叙述。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (12)

1.一种摄像装置，其特征在于，其包含：
一影像撷取模组，为预先对一场景的若干个视角分别利用若干个扫描焦距值撷取若干个暂时影像；以及
一处理模组，为权重各所述视角的所述若干个暂时影像的各所述扫描焦距值，以得一暂时焦距值，并利用一关系式获得一权重焦距值，以根据所述权重焦距值控制所述影像撷取模组进行全景影像撷取，所述关系式为将各所述视角所对应的所述暂时焦距值分别乘以其对应的所述视角的所述若干个暂时影像的数量与各所述视角的所述若干个暂时影像的数量的加总的比值，而后进行加总。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述暂时焦距值为其对应的所述视角的所述若干个暂时影像中对比度或清晰度最佳的一所述暂时影像的所述扫描焦距值。
3.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述暂时焦距值为其对应的所述视角的所述个暂时影像的平均扫描焦距值、最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的平均值或最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的差值。
4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，更包含一影像合成模组，所述处理模组根据所述权重焦距值控制所述影像撷取模组进行全景影像撷取，以获得各所述视角的一权重影像，所述影像合成模组截取各所述视角的所述权重影像的中段部分的垂直影像进行合成，以得一全景影像。
5.一种影像合成方法，其适用于一摄像装置，其特征在于，所述影像合成方法包含下列步骤：
由一影像撷取模组预先对一场景的若干个视角分别利用若干个扫描焦距值撷取若干个暂时影像；
由一处理模组权重各所述视角的所述若干个暂时影像的各所述扫描焦距值，以得一暂时焦距值，利用一关系式获得一权重焦距值，所述关系式为将各所述视角所对应的所述暂时焦距值分别乘以其对应的所述视角的所述若干个暂时影像的数量与各所述视角的所述若干个暂时影像的数量的加总的比值，而后进行加总；以及
透过所述处理模组根据所述权重焦距值控制所述影像撷取模组进行全景影像撷取。
6.如权利要求5所述的影像合成方法，其特征在于，所述暂时焦距值为其对应的所述视角的所述若干个暂时影像中对比度或清晰度最佳的一所述暂时影像的所述扫描焦距值。
7.如权利要求5所述的影像合成方法，其特征在于，所述暂时焦距值为其对应的所述视角的所述若干个暂时影像的平均扫描焦距值、最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的平均值或最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的差值。
8.如权利要求5所述的影像合成方法，其特征在于，所述的方法更包含下列步骤：
以所述处理模组根据所述权重焦距值控制所述影像撷取模组进行全景影像撷取，以获得各所述视角的一权重影像；以及
以一影像合成模组截取各所述视角的所述权重影像的中段部分的垂直影像进行合成，以得一全景影像。
9.一种摄像装置，其包含：
一焦距侦测模组，为预先对一场景的若干个视角分别进行对焦，以产生对应各所述视角的若干个扫描焦距值；
一影像撷取模组，为根据各所述视角的所述若干个扫描焦距值对所述场景进行影像撷取，以获得对应各所述视角的若干个暂时影像；以及
一处理模组，为权重各所述视角的所述若干个暂时影像的各所述扫描焦距值，以得一暂时焦距值，幷利用一关系式获得一权重焦距值，以根据所述权重焦距值控制所述影像撷取模组进行全景影像撷取，所述关系式为将各所述视角所对应的所述暂时焦距值分别乘以其对应的所述视角的所述若干个暂时影像的数量与各所述视角的所述若干个暂时影像的数量的加总的比值，而后进行加总。
10.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述暂时焦距值为其对应的所述视角的所述若干个暂时影像中对比度或清晰度最佳的一所述暂时影像的所述扫描焦距值。
11.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述暂时焦距值为其对应的所述视角的所述若干个暂时影像的平均扫描焦距值、最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的平均值或最大扫描焦距值与最小扫描焦距值的差值。
12.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，更包含一影像合成模组，所述处理模组根据所述权重焦距值控制所述影像撷取模组进行全景影像撷取，以获得各所述视角的一权重影像，所述影像合成模组截取各所述视角的所述权重影像的中段部分的垂直影像进行合成，以得一全景影像。
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