CN103546679A - 减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置及方法，该装置包含有一进行影像撷取的影像撷取单元、一中央处理单元、分别与该中央处理单元电性连接的一影像显示单元、一触发警示模块以及一主体判断单元，该主体判断单元具有一跟随一被摄像物体进行移动的追踪格。利用该触发警示模块于该影像显示单元的一影像显示区上形成一边缘警示边界，而当该追踪格移动至该边缘警示边界时，该触发警示模块发出一警示信号予该中央处理单元以进行防脱离动作。利用该边缘警示边界的设置以及检测方法避免被摄像物体脱离拍摄窗口，而尽量达到防脱焦的目的。

Description

减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种摄像装置，尤其涉及一种减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置及方法。

背景技术

由于摄像技术的进步，目前利用数字化的方式进行被摄像物体的拍摄以及录像已经相当普遍，为了将日常生活以及特定表演活动进行影像的纪录，使用者必须手持摄像装置进行影像的拍摄，其缺点便在于拍摄者仅能作为掌镜人物而无法实际参与影片活动。

而随着技术的改进，请参阅图1A至图1C所示，当进行一被摄像物体1的拍摄时，相机对该被摄像物体1进行对焦动作之后，若该被摄像物体1在画面中进行移动，该相机的焦点追踪格2可随着该被摄像物体1进行移动，但如图1B所示，由于该被摄像物体1已经移出相机的拍摄窗口3之外，因此便无法再进行对焦动作，一直要到如图1C所示，该被摄像物体1又回到该拍摄窗口3内为止，相机的焦点追踪格2才可再次对准于该被摄像物体1。然而，一旦当该被摄像物体1脱离该拍摄窗口3外，除非该被摄像物体1又由同一位置进入该拍摄窗口3，否则该焦点追踪格2便无法自动追踪到该被摄像物体1，造成使用者必须重新进行焦点追踪格2自动追踪的设定，使用上较麻烦。

又当进行演讲或表演活动的摄影时，有些人在于演讲、表演或教学的时候，习惯走来走去，若场控人员人数较少，而必须同时负担摄像、音控、灯光时，则容易造成手忙脚乱的情况，造成场控质量不佳的问题。

为了解决上述问题，已经有许多研发人员开始研究影像自动追踪的技术，其中如中国台湾专利公告第I369135号的「具有空间定位追踪的镜头控制系统及相关方法」，其利用定位装置以及接收器的方式来传送被摄像物体的移动信号，藉此使镜头装置可随着定位装置的位置进行对应调整，使摄影机台跟随该人员或该被摄像物体进行移动，以减少人力的使用，符合使用所需，因而可达到自动追踪的目的。但是，对于临时不特定的对象(例如于街上看到漂亮的猫、狗或热气球)而来作摄录时，就无法拿上述公告第I369135号的装置来达到防脱焦拍摄的目的了，因此，需要一种能对特定的对象来拍摄或对临时的不特定的对象来拍摄时，都能减少发生脱焦拍摄的功效的创作。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现有影像追踪技术较复杂，适用性不够广以及硬设备成本较高的问题。

为达上述目的，本发明提供一种减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置，包含有一进行影像撷取的影像撷取单元、一中央处理单元以及分别与该中央处理单元电性连接的一影像显示单元、一触发警示模块和一主体判断单元。该中央处理单元与该影像撷取单元电性连接，以取得该影像撷取单元所拍摄的影像；该影像显示单元用以显示该影像撷取单元所拍摄的影像，并包含有一影像显示区以及一位于该影像显示区边缘的影像显示边界；该触发警示模块通过该中央处理单元而于该影像显示区形成于一边缘警示边界，该边缘警示边界不超出于该影像显示边界的范围；该主体判断单元通过该中央处理单元于该影像显示区上生成一跟随一被摄像物体的追踪格，该追踪格随着该被摄像物体而于该影像显示区上进行追随移动。当该追踪格移动至该边缘警示边界时，该触发警示模块发出一警示信号予该中央处理单元以进行一防脱离动作。

除了上述结构之外，本发明更提供一种减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的方法，包含有步骤：

S1：利用一影像撷取单元撷取一影像并通过一中央处理单元输出至一影像显示单元，该影像显示单元包含有一影像显示区以及一位于该影像显示区边缘的影像显示边界；

S2：通过一触发警示模块而设定一显示于该影像显示区内的边缘警示边界，或采用预设的边缘警示边界范围，该边缘警示边界不超出于该影像显示边界的范围；

S3：藉由一主体判断单元设定一生成于该影像显示区上追随一被摄像物体的追踪格，该追踪格随着该被摄像物体而于该影像显示区上进行追随移动；及

S4：当该追踪格移动至接近该边缘警示边界时，该触发警示模块发出一警示信号予该中央处理单元以进行一防脱离动作。

由上述说明可知，本发明具有下列特点：

一、利用该触发警示模块及该主体判断单元相互之间的配合，让该被摄像物体即将接近警示边界时，发出该警示信号，使该中央处理单元进行对应的防脱离动作，判断方式简单可靠。

二、不需要复杂及精密的硬设备，大幅降低影像追踪技术的成本。

三、使用面广，比较不限定使用的场合，例如于篮球比赛时，可因选手的临场表现而随意设定所要追踪的对象。

四、对不特定的人、物也可以作防脱焦功能的追踪，例如拍宠物、拍路人、拍小朋友、拍运动选手、拍跳水。

五、可以作较远距离的追踪，例如拍热气球、拍滑翔机表演、拍滑翔翼表演。

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1A～图1C，为现有技术的影像对焦追踪连续示意图；

图2，为本发明第一实施例的方框配置示意图；

图3A～图3B，为本发明第一实施例的防脱离动作示意图；

图4A～图4B，为本发明第一实施例的不动作示意图；

图5A～图5B，为本发明的边缘指示边界的设定示意图；

图6A～图6C，为本发明的追踪格的设定示意图；

图7，为本发明的步骤流程示意图；

图8，为本发明第二实施例的方框配置示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合图示说明如下：

请参阅图2、图3A及图3B所示，本发明为一种减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置，包含有一进行影像撷取的影像撷取单元10、一中央处理单元20以及分别与该中央处理单元20电性连接的一影像显示单元30、一触发警示模块40和一主体判断单元50。该中央处理单元20与该影像撷取单元10电性连接，以取得该影像撷取单元10所拍摄的影像；该影像显示单元30用以显示该影像撷取单元10所拍摄的影像，并包含有一影像显示区31以及一位于该影像显示区31边缘的影像显示边界32；该触发警示模块40通过该中央处理单元20而于该影像显示区31形成一边缘警示边界41，该边缘警示边界41不超出于该影像显示边界32的范围，于本实施例中，该边缘警示边界41小于该影像显示边界32的范围，因而可进一步进行被摄像物体70的防脱离预防；该主体判断单元50通过该中央处理单元20于该影像显示区31上生成一跟随被摄像物体70的追踪格51，该追踪格51随着该被摄像物体70而于该影像显示区31上进行追随移动。当该追踪格51移动至接近该边缘警示边界41时，该触发警示模块40发出一警示信号予该中央处理单元20以进行一防脱离动作。于本发明中，可以将该影像撷取单元10视为相机的镜头，而该影像显示单元30则为相机的显示窗，以对应显示镜头所拍摄的影像，该影像显示边界32则对应于显示窗边界，亦指影像所能显示的最大范围，一般来说，该影像显示边界32对应于相机镜头所能拍摄的最大范围，但亦可能因影像数据处理使得该影像显示边界32小于镜头所能拍摄的最大范围。而该焦距调整单元61则可为光学变焦或数字变焦的倍率调整，相机可通过该焦距调整单元61进行影像的拉近放大（Zoom In）及拉远缩小（Zoom Out）动作。

请特别配合参阅图3A至图3B所示，其为本发明的第一实施例，需先说明的是，于本实施例中，该减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置更包含有一与该中央处理单元20电性连接的焦距调整单元61。因此，当该影像显示区31中的该被摄像物体70移动至靠近或接触该边缘警示边界41时，该中央处理单元20便藉由控制该焦距调整单元61将该被摄像物体70拉远，如图3B所示，该被摄像物体70由于物像距离的拉远而缩小，也相对的可较为远离该边缘警示边界41，藉此达到防脱离动作的目的。另一方面，如图4A及图4B所示，若该追踪格51所追踪的被摄像物体70仍未脱离该影像显示区31，而是未被选择的非指定物体71脱离该影像显示区31，则该中央处理单元20便不会进行防脱离动作。另需说明的是，为方便使用者直觉性的进行操控，该装置更可利用触控的方式进行该边缘警示边界41以及该追踪格51的范围及大小设定，因此该触发警示模块40更具有一警示边界调整单元43，以控制该边缘警示边界41的范围大小，如图5A及图5B所示，该边缘警示边界41除了可为设定的多种大小以供选择之外，亦可通过直觉性的于该影像显示区31上进行滑移而达成该边缘警示边界41的设定。同样的，该追踪格51的设定亦可如图6A所示，通过触控该影像显示区31的位置直接选择该主体判断单元50所欲进行设定的追踪格51；亦可如图6B所示，通过手指两点滑移选择该追踪格51的范围及大小；更可如图6C所示，通过多点触控的方式设定该追踪格51的范围及大小，端看所选择方式进行设定。而主体判断单元50通过中央处理单元20而驱动焦距调整单元61，使追踪格51的追踪能力更为提升。

更须说明的是，于本发明中，该边缘警示边界41除了可如图3A直接显示于该影像显示区31上之外，亦可在设定完成之后隐藏，而不会在影像显示区31上显示出来，藉此让使用者在通过该影像显示区31进行影像观看时，具有较好的影像观看效果；而该追踪格51也是如此，当进行该追踪格51的设定完成以后，亦可隐藏该追踪格51的网格线，以避免该影像显示区31上的网格线过于杂乱，而影响使用者的观感。

除了上述结构之外，本发明更提供一种防减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的方法，请配合参阅图1及图7所示，该方法包含有步骤：

S1：影像撷取，利用该影像撷取单元10撷取影像并通过该中央处理单元20输出至该影像显示单元30，该影像显示单元30包含有该影像显示区31以及一位于该影像显示区31边缘的影像显示边界32。

S2：设定边缘警示的范围，可以是采用预设的边缘警示边界41范围或通过该触发警示模块40设定该边缘警示边界41，该边缘警示边界41不超出于该影像显示边界32的范围，为了更直觉的进行该边缘警示边界41的设定，如图5A及图5B所示，可通过触控操作的方式，直接通过手指滑移该影像显示区31而进行该边缘警示边界41大小的设定。

S3：设定主体追踪目标，藉由该主体判断单元50设定生成于该影像显示区31上追随该被摄像物体70的追踪格51，该追踪格51随着该被摄像物体70而于该影像显示区31上进行追随移动；及

S4：进行防脱离检测及处理，当该追踪格51移动至靠近该边缘警示边界41时，该触发警示模块40发出警示信号予该中央处理单元20以进行防脱离动作，于本实施例中，该中央处理单元20通过该焦距调整单元61将该被摄像物体70拉远以进行该防脱离动作。

而当于设定完该追踪格51的步骤S3后，除了将物体拉远以避免该被摄像物体70脱出该影像显示区31之外，当该被摄像物体70回到中央附近位置时，亦可通过该焦距调整单元61将该被摄像物体70拉近，以显示较为清楚的影像，请配合参阅图2及图7所示，详细的说明步骤如下：

A1：设定回复警示，通过该触发警示模块40设定一形成于该影像显示区31上的回复警示区42，该回复警示区42的范围小于该边缘警示边界41的范围，并且不与该边缘警示边界41重叠；及

A2：进行回复检测及处理，当该追踪格51所追踪的该被摄像物体70进入该回复警示区42内时，控制该焦距调整单元61将该被摄像物体70拉近，较佳的，当该被摄像物体70进入该回复警示区42的比例大于50%时，便控制该焦距调整单元61将该被摄像物体70拉近；而被摄像物体70进入该回复警示区42的比例等可依据使用者设定来达到对应的选择，并非绝对为50%。

另外，除了可利用该焦距调整单元61的缩放调整以达到防脱离的目的，亦可通过移动调整的方式达到防脱离的效果，请配合参阅图8所示，本发明的防被摄像物体70脱离拍摄窗口的装置可包含有一与该中央处理单元20电性连接的旋转调整单元62，该中央处理单元20控制该旋转调整单元62，使该旋转调整单元62至少可让该影像撷取单元10进行方向、角度的调整，以进行该防脱离动作。

因此，当该追踪格51移动至该边缘警示边界41时，该触发警示模块40便会将该追踪格51与该边缘警示边界41的对应位置以该警示信号的方式发出给该中央处理单元20，而该中央处理单元20便根据该警示信号，控制该旋转调整单元62进行水平轴以及垂直轴的转动，藉此控制该影像撷取单元10摄像位置的调整，而避免该被摄像物体70移出该影像显示边界32或边缘警示边界41之外。在本发明的第二实施例中，更可具有一灯光追踪单元63，其与该旋转调整单元62连接，以同步该旋转调整单元62进行对应的角度调整，因此，在进行演讲活动或舞台表演时，灯光追踪单元63便可对应追踪于进行演讲或表演的人或物体，藉此降低场控人员的负担。

而在实施的步骤上，大致上的步骤都与上述的方式相同，仅有在步骤S4中有所不同，于该第二实施例中，步骤S4中，该中央处理单元20藉由该旋转调整单元62对该影像撷取单元10和灯光追踪单元63进行方向、角度的调整，使该影像撷取单元10和灯光追踪单元63随着该被摄像物体70进行追踪调整，以进行该防脱离动作。

综上所述，本发明具有下列特点：

一、利用该触发警示模块及该主体判断单元相互之间的配合，让该被摄像物体即将接近该边缘警示边界时，发出该警示信号，使该中央处理单元进行对应的防脱离动作，判断方式简单可靠。

二、不需要复杂及精密的硬设备，大幅降低影像追踪技术的成本。

三、可以作较远距离的防脱焦摄录，例如拍热气球、拍滑翔机表演、拍滑翔翼表演。

四、利用焦距调整的方式而可调整被追踪者的影像大小和清晰度，增加避免被摄像物体发生脱离拍摄窗口的能力。

五、藉由该回复警示区而可配合该边缘警示边界进行焦距的放大拉近以及缩小拉远的自动化行程，符合使用所需。

六、利用旋转调整单元以及该灯光追踪单元进行被摄像物体的追踪，提供自动化追踪技术，减少人力支持的成本。

七、使用面广，比较不限定使用的场合，例如于篮球比赛时，可因选手的临场表现而随意设定所要追踪摄录的对象。

八、对不特定的人、物也可以作防脱焦功能的追踪摄录，例如拍宠物、拍路人、拍小朋友、拍运动选手、拍跳水。

当然，本发明还可有其它多种实施例，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 (10)

1.一种减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置，其特征在于，包含有：

一进行影像撷取的影像撷取单元；

一中央处理单元，与该影像撷取单元电性连接，以取得该影像撷取单元所拍摄的影像；

一与该中央处理单元电性连接的影像显示单元，用以显示该影像撷取单元所拍摄的影像，并包含有一影像显示区以及一位于该影像显示区边缘的影像显示边界；

一与该中央处理单元电性连接的触发警示模块，其通过该中央处理单元而于该影像显示区形成一边缘警示边界，该边缘警示边界不超出该影像显示边界的范围；及

一与该中央处理单元电性连接的主体判断单元，其通过该中央处理单元于该影像显示区上生成至少一跟随一被摄像物体的追踪格，该追踪格随着该被摄像物体而于该影像显示区上进行追随移动；

当该追踪格移动至该边缘警示边界时，该触发警示模块发出一警示信号予该中央处理单元以进行一防脱离动作。

2.根据权利要求1所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置，其特征在于，更具有一与该中央处理单元电性连接的焦距调整单元，该中央处理单元控制该焦距调整单元将该被摄像物体拉远以进行该防脱离动作。

3.根据权利要求1所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置，其特征在于，更具有一与该中央处理单元电性连接的旋转调整单元，该中央处理单元控制该旋转调整单元对该影像撷取单元进行角度调整，以进行该防脱离动作。

4.根据权利要求3所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置，其特征在于，更具有一灯光追踪单元，其与该旋转调整单元连接，以同步该旋转调整单元进行对应的角度调整。

5.根据权利要求1所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的装置，其特征在于，该触发警示模块更具有一警示边界调整单元，以控制该边缘警示边界的范围大小。

6.一种减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的方法，其特征在于，包含有步骤：

S1：利用一影像撷取单元撷取一影像并通过一中央处理单元输出至一影像显示单元，该影像显示单元包含有一影像显示区以及一位于该影像显示区边缘的影像显示边界；

S2：通过一触发警示模块来设定一形成于该影像显示区内的边缘警示边界，该边缘警示边界不超出于该影像显示边界的范围；

S3：藉由一主体判断单元设定至少一生成于该影像显示区上追随一被摄像物体的追踪格，该追踪格随着该被摄像物体而于该影像显示区上进行追随移动；及

S4：当该追踪格移动至接近该边缘警示边界时，该触发警示模块发出一警示信号予该中央处理单元以进行一防脱离动作。

7.根据权利要求6所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的方法，其特征在于，于步骤S4中，该中央处理单元通过一焦距调整单元将该被摄像物体拉远以进行该防脱离动作。

8.根据权利要求7所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的方法，其特征在于，于步骤S3之后，更具有以下步骤：

A1：通过该触发警示模块设定一形成于该影像显示区上的回复警示区，该回复警示区的范围小于该边缘警示边界的范围，并且不与该边缘警示边界重叠；及

A2：当该追踪格所追踪的被摄像物体进入该回复警示区内时，控制该焦距调整单元将该被摄像物体拉近。

9.根据权利要求6所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的方法，其特征在于，于步骤S4中，该中央处理单元藉由一旋转调整单元对该影像撷取单元进行方向、角度调整，使该影像撷取单元随着该被摄像物体进行追踪调整，以进行该防脱离动作。

10.根据权利要求6所述的减少被摄像物体发生脱离拍摄窗口的方法，其特征在于，于步骤S2中，通过该影像显示区直接调整该边缘警示边界的范围及大小。

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