CN104113684A - 控制方法及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种控制方法及电子装置。其中，电子装置包含动态感测器、影像撷取单元、显示单元以及处理单元。动态感测器用以感测电子装置的轴向。显示单元用以显示使用者界面。处理单元耦接至动态感测器、影像撷取单元以及显示单元。当影像撷取单元撷取第一影像时动态感测器用以取得电子装置的初始轴向，处理单元用以产生相对初始轴向的至少一预定旋转角度，显示单元用以在使用者界面上显示旋转提示其用以标示该至少一预定旋转角度。

Description

控制方法及电子装置

技术领域

本发明是有关用于影像撷取装置的控制方法，特别是一种控制方法用于影像撷取装置上提示适当旋转角度以进行深度信息的计算。

背景技术

立体影像的原理主要是基于人体的双眼视觉。其中一种建立立体影像的传统方法是利用彼此具有特定间距的两部相机同步撷取两张影像，这两张影像由稍微不同的位置/角度去拍摄同一场景中的各物件。场景中各物件的X轴信息(例如水平位置)及Y轴信息(例如垂直位置)可由其中一张影像取得。对Z轴信息而言(例如深度信息)，上述两张影像可传送至一处理器并由处理器计算各物件在场景中的Z轴信息(例如深度信息)。对于三维立体成像、物件辨视、影像处理、动态侦测等应用来说，物件的深度信息是重要且必须的数据。

由单一个影像撷取装置(例如数字相机)撷取的数字影像是在单一视角上的二维影像。为了取得深度数据，需要取得至少两张由稍微不同的位置/角度去拍摄的影像。如前述提到的已知作法，两张影像可由两部彼此具有特定间距的相机(多视角系统)。然而，这样的作法需要用到额外的相机用以取得深度信息，将带来额外成本以及额外重量。

另一方面，使用者可利用朝外依序拍摄模式(toe-out shooting model)通过单一相机拍摄一系列的照片以模拟多视角系统。在使用者水平移动相机的过程中，依序拍摄两张(或两张以上)的影像，这些撷取到的影像经过处理以计算深度信息。然而，当采用朝外依序拍摄模式(toe-out shooting model)时，使用者经常无法决定适当的旋转角度或是无法将影像撷取装置旋转至特定的角度，如此一来，朝外依序拍摄模式在深度计算上的精确度将因此降低。

发明内容

本发明内容的一方面是关于一种控制方法，适用于包含动态感测器以及显示单元的电子装置。控制方法包含下列步骤：当电子装置撷取第一影像时利用动态感测器取得电子装置的初始轴向；决定相对初始轴向的预定旋转角度，预定旋转角度适用于计算深度信息；以及，透过显示单元显示旋转提示其用以标示预定旋转角度。

本发明内容的另一方面是关于一种控制方法，适用于包含动态感测器以及显示单元的电子装置。控制方法包含下列步骤：当电子装置撷取第一影像时利用动态感测器取得电子装置的初始轴向；决定相对初始轴向的多个预定旋转角度，这些预定旋转角度适用于计算深度信息；以及，透过显示单元显示旋转提示其具有多个提示框，这些提示框每一者各自用以标示这些预定旋转角度其中一者。

本发明内容的另一方面是关于一种电子装置，包含动态感测器、影像撷取单元、显示单元以及处理单元。动态感测器用以感测电子装置的轴向。显示单元用以显示使用者界面。处理单元耦接至动态感测器、影像撷取单元以及显示单元。当影像撷取单元撷取第一影像时动态感测器用以取得电子装置的初始轴向，处理单元用以产生相对初始轴向的至少一预定旋转角度，显示单元用以在使用者界面上显示旋转提示其用以标示该至少一预定旋转角度。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1A绘示根据本发明的一实施例中一种控制方法的方法流程图；

图1B绘示于本发明另一实施例中控制方法包含进一步步骤的流程图；

图2绘示根据本发明的一实施例中一种电子装置的示意图；

图3A、图3B、图3C以及图3D其分别绘示依照图1A中控制方法拍摄第一影像以及第二影像的过程中显示单元上所显示的使用者界面的画面示意图；

图3E以及图3F绘示根据本发明另一实施例中图1A的控制方法于拍摄第一影像及第二影像时显示单元的使用者界面的界面示意图；

图4绘示根据本发明的一实施例中一种控制方法的方法流程图；

图5A、图5B、图5C以及图5D，其分别绘示依照图4中控制方法拍摄第一影像以及第二影像的过程中显示单元上所显示的使用者界面的画面示意图。

具体实施方式

下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于此。

为了取得物件的深度信息，需要使用到至少两张由稍微不同位置/角度拍摄的影像。其中，距离摄影者较近的物件在两张照片之间的相对位移较大，而距离较远的物件在两张照片之间的相对位移较小，如此一来，立体演算法便可根据个别物件在两张照片之间的位移不同，而建立个别物件的深度信息。

使用者站在同一位置上移动电子装置(如相机或包含相机单元的移动装置)并由电子装置依序撷取两张影像以建立深度信息，此种依序撷取多张影像以取代多视角系统的方式为朝外依序拍摄模式(toe-out shooting model)。在朝外依序拍摄模式下为了还原影像中的深度信息，在进行立体演算法还原之前必须要先取得(或是事先得知)两张影像之间的旋转角度。此外，为了降低深度估算上的难度，电子装置在撷取各影像的过程中须沿着地平线平行移动(旋转)。然而，对一般使用者而言很难在手动情况下将电子装置精准的旋转至特定的旋转角度。

于部分实施例中，本发明用以提供控制方法以提示使用者在朝外依序拍摄模式(toe-out shooting model)下将电子装置沿水平方向精确地旋转至预定旋转角度。

请参阅图1A以及图2，图1A绘示根据本发明的一实施例中一种控制方法100的方法流程图。控制方法100适用于一电子装置，例如数字相机、数字摄影镜头、摄影机、具有内建相机的手机、智能手机或其他具相等性的数字影像撷取装置。图2绘示根据本发明的一实施例中一种电子装置200的示意图。于一实施例中，电子装置200适合用以执行上述控制方法100。

如图2所示，电子装置200包含动态感测器220、影像撷取单元240、显示单元260以及处理单元280。动态感测器220用以感测电子装置200的轴向。影像撷取单元240用以撷取/拍摄影像。显示单元260用以显示使用者界面。当使用者准备利用电子装置200拍摄一张照片时，显示单元260上的使用者界面用以显示预览画面(preview screen)，预览画面中涵盖即将撷取的影像内容以及其他与摄影功能有关的提示图标(icon)。处理单元280耦接至动态感测器220、影像撷取单元240以及显示单元260。

请一并参阅图3A、图3B、图3C以及图3D其分别绘示依照图1A中控制方法100拍摄第一影像IMG1以及第二影像IMG2的过程中显示单元260上所显示的使用者界面262的画面示意图。

图3A例示性绘示当第一影像IMG1拍摄前的使用者界面262的界面画面。此时，使用者握持电子装置200并对着他感兴趣的目标取景，同时使用者界面262上显示取景下的预览画面。

为了降低深度估算上的难度，电子装置200在撷取各影像的过程中须沿着地平线接近平行的方式移动。参照图3A(同时参看图1A以及图2)，控制方法100执行步骤S101以利用动态感测器220感测相对地平线的目前水平偏差θb。控制方法100执行步骤S102，透过显示单元260于使用者界面262上显示水平提示PL，其用以标示相对地平线的目前水平偏差θb。于图3A所示的实施例中，水平提示PL包含一水平横杆(以标示地平线)以及一虚线(以代表电子装置200的目前水平轴向)。如此一来，使用者将水平提示PL中的水平横杆对齐虚线，即可便利地校正电子装置200的目前水平轴向以消除水平偏差θb。

图3B例示性绘示当使用者完成电子装置200相对地平线的校正后的使用者界面262画面。如图3B所示，水平提示PL中的水平横杆与虚线重叠。此时，使用者可对目标场景撷取第一影像IMG1，目标场景由使用者欲拍摄的景色/人/事/物所决定，并不以图3B所绘示的目标场景为限。

图3C例示性绘示当第一影像IMG1撷取时使用者界面262的示意图。参照图3C(同时参看图1A以及图2)，当使用者透过影像撷取单元240撷取第一影像IMG1时，控制方法100执行步骤S104透过动态感测器220取得电子装置200的初始轴向ORi。控制方法100执行步骤S106决定相对初始轴向ORi的预定旋转角度θr。预定旋转角度θr适用于计算深度信息(例如第一影像IMG1中的各物件的深度)。控制方法100执行步骤S108以显示旋转提示PR其用以于使用者界面262上标示预定旋转角度θr。

于此实施例中，旋转提示PR包含提示框PF1、另一提示框PF2、以及在提示框PF1至提示框PF2之间的轨道路径。提示框PF1首先对应到初始轴向ORi，或者当使用者旋转电子装置200的过程中提示框PF1代表电子装置200的目前旋转角度。提示框PF2代表目标旋转位置，用以协助使用者据此进行旋转。

于此实施例中，预定旋转角度θr为固定旋转角度(例如15°、20°或30°等固定角度)，但本发明并不限于某一特定的角度大小。第一影像IMG1的视角宽度为已知值，可由影像撷取单元240的规格中得知视角宽度。同时，预定旋转角度θr亦为已知角度。因此，处理单元280依照预定旋转角度θr将提示框PF2投射至使用者界面262上的相对应位置。

举例来说，当预定旋转角度θr为30°且第一影像IMG1的视角宽度为120°。据此，处理单元280将提示框PF2投射至使用者界面262上的右侧，且提示框PF1与提示框PF2之间的间隔为使用者界面262宽度的1/4倍。

随后，使用者根据旋转提示PR旋转电子装置200。当使用者旋转电子装置200时，提示框PF1根据电子装置200的目前旋转角度而动态移动。

于旋转的过程中，控制方法100执行步骤S110利用动态感测器220感测电子装置200相对初始轴向ORi的目前旋转角度。并执行步骤S112判断目前旋转角度是否符合预定旋转角度θr。

图3D例示性绘示当目前旋转角度符合预定旋转角度θr时使用者界面262的示意图。如图3D所示，于此实施例中，当电子装置200已由使用者旋转达预定旋转角度θr时，提示框PF2将相应移动来到使用者界面262的中央，而提示框PF1(图3D中未示)将与提示框PF2重叠。此时，控制方法100执行步骤S114自动撷取第二影像(利用电子装置200的影像撷取单元240)。接着，控制方法100执行步骤S116，根据预定旋转角度θr比较第一影像IMG1与第二影像IMG2，进而建立深度信息(例如建立第一影像IMG1与第二影像IMG2中各物件的深度信息)。

在朝外依序拍摄模式下为了还原影像中的深度信息，在进行立体演算法还原之前必须要先取得(或是事先得知)两张影像之间的旋转角度。透过上述实施例，第一影像IMG1沿着初始轴向ORi进行撷取，而第二影像IMG2将精确地在与初始轴向ORi间隔达预定旋转角度θr的情况下撷取。如此一来，第一与第二影像IMG1/IMG2之间的旋转角度便为已知值(即预定旋转角度θr)，据此立体演算法便可基于第一影像IMG1、第二影像IMG2并根据已知的预定旋转角度θr进行适当的还原计算。

于前述实施例中，预定旋转角度θr是设置于一固定值，但本发明并不以此为限。为了使立体演算法的深度信息建立结果最佳化，预定旋转角度θr的合适大小随着目标物件的深度(也就是目标物件与电子装置200之间的间距)而有所不同。较佳情况下，当目标物件离电子装置200较远时，两张影像IMG1/IMG2之间须采用较大的旋转角度，如此一来，较远的目标物件在两张影像之间的位移较容易察觉。另一方面，当目标物件离电子装置200较近时，两张影像IMG1/IMG2之间即可采用较小的旋转角度。

请一并参阅图1B，其绘示于本发明另一实施例中控制方法100的步骤S106所包含的进一步步骤的流程图。于图1B所示的实施例中，决定预定旋转角度θr的步骤还包含三个子步骤S106a、S106b以及S106c。参照图1B(同时参看图2以及图3C)，控制方法100执行步骤S106a由第一影像IMG1提取目标物件。于此实施例中，此目标物件为第一影像IMG1中央的提示框PF1所对应的人物。控制方法100执行步骤S106b，根据目标物件产生估测深度值。控制方法100执行步骤S106c，根据估测深度值计算预定旋转角度θr。

于此实施例中，预定旋转角度θr不再采用单一固定值(例如固定于30°)作为旋转角度。预定旋转角度θr正相关于目标物件的估测深度值。当目标物件被估测为远离电子装置200时，将决定采用较大的预定旋转角度θr。当目标物件被估测为接近电子装置200时，将决定采用较小的预定旋转角度θr。当预定旋转角度θr决定之后，控制方法100依决定的预定旋转角度θr执行步骤S108至S116(如图1A以及相关实施例的详细说明)。

于图3A、图3B、图3C以及图3D所对应的前述实施例中，第一影像IMG1的提示框PF1是被设置在影像的中央。然而，本发明并不以此为限。请一并参照图3E以及图3F，其绘示根据本发明另一实施例中图1A的控制方法100于拍摄第一影像IMG1及第二影像IMG2时显示单元260的使用者界面262的界面示意图。

如图3E及图3F所示，当第一影像IMG1撷取时，目标框TF1显示于使用者界面262的第一部分PO1(于此例中为画面的右侧)，用以提示使用者将目标物件对准第一影像IMG1右侧的目标框TF1。当第一影像IMG1撷取之后，控制方法执行步骤S104至S108。于步骤S108中，将标示预定旋转角度θr的旋转提示PR显示于使用者界面262(如图3F所示)上。旋转提示PR包含目标框TF2以及由目标框TF1往目标框TF2的轨道路径。处理单元280根据预定旋转角度θr将目标框TF2投射至使用者界面262的左侧，目标框TF1/TF2之间的间距可参照先前实施例中提示框PF1/PF2的计算方式。

如图3F所示，旋转提示PR包含目标框TF2，其位于使用者界面262的第二部分PO2(于此例中为画面的左侧)。目标框TF2用以提示使用者将目标物件(如图3E中对应目标框TF1的人物)对准第二影像IMG2中的目标框TF2。借此，提示使用者将电子装置200向右旋转以便将目标物件(该人物)对准目标框TF2。当目前旋转角度符合预定旋转角度θr时，目标物件将位于目标框TF2中，便可自动撷取第二影像IMG2。

图3E及图3F的实施例中所绘示的目标框TF1/TF2与图3C及图3D的实施例中所绘示的提示框PF1/PF2在做法上稍有不同。然而，图3E及图3F的实施例中旋转提示PR的目标框TF1/TF2有助于确保第一及第二影像IMG1/IMG2对应目标物件取像时分别拍摄目标物件(图3E中目标框TF1以及对应图3F中目标框TF2的对应人物)其左侧至右侧的两侧影像。如此一来，当计算目标物件的深度信息时，目标物件的两侧信息较更具完整且具有较佳深度计算效果。

须补充的是，在撷取影像的过程中使用者界面上均可显示水平提示PL。若动态感测器220感测到相对地平线的水平偏差θb，步骤S101与步骤S102在任何时候均可执行(与旋转提示的相关步骤同步)，并不仅限于在第一影像IMG1撷取之前进行步骤S101与S102。

于前述实施例中，一次仅指定单一个预定旋转角度θr，并且旋转提示PR仅对应到单一个预定旋转角度θr，但本发明并不以此为限。

请参阅图4，其绘示根据本发明的一实施例中一种控制方法300的方法流程图。控制方法300亦适用于图2所绘示的电子装置200。

请一并参阅图5A、图5B、图5C以及图5D，其分别绘示依照图4中控制方法300拍摄第一影像IMG1以及第二影像IMG2的过程中显示单元260上所显示的使用者界面262的画面示意图。

图5A、图5B以及步骤S301至步骤S304的操作内容大致与先前实施例的控制方法100中的图3A、图3B以及步骤S101至步骤S104相似，在此不另赘述。

图5C例示性绘示当第一影像IMG1撷取时使用者界面262的示意图。参照图5C(同时参看图4以及图2)，当使用者透过影像撷取单元240撷取第一影像IMG1时，控制方法300执行步骤S304透过动态感测器220取得电子装置200的初始轴向ORi。控制方法100执行步骤S306同时决定相对初始轴向ORi的多个预定旋转角度(例如于此实施例中例示性绘示三个预定旋转角度θra、θrb以及θrc)。控制方法100执行步骤S108以显示具有多个提示框(于此实施例中至少包含三个提示框PF2a、PF2b、PF2c)的旋转提示PR其用以于使用者界面262上标示预定旋转角度θra、θrb以及θrc。于此实施例中，旋转提示PR包含提示框PF1、另外三个提示框PF2a、PF2b、PF2c、以及在提示框PF1至提示框PF2a～PF2c之间的轨道路径。提示框PF1首先对应到初始轴向ORi，或者当使用者旋转电子装置200的过程中提示框PF1代表电子装置200的目前旋转角度。每一提示框PF2a～PF2c各自表示一组目标旋转位置，用以协助使用者据此进行旋转。每一提示框PF2a～PF2c分别标示其中一个预定旋转角度θra、θrb以及θrc。于此例中，提示框PF2a用以标示预定旋转角度θra；提示框PF2b用以标示预定旋转角度θrb；以及，提示框PF2c用以标示预定旋转角度θrc。

于此实施例中，预定旋转角度θra、θrb以及θrc可决定为不同的旋转角度(例如15°、30°以及45°)，但本发明并不以特定角度组合为限。

第一影像IMG1的视角宽度为已知值，可由影像撷取单元240的规格中得知视角宽度。同时，预定旋转角度θra、θrb以及θrc亦为已知角度。因此，处理单元280依照预定旋转角度θra、θrb以及θrc将提示框PF2a、PF2b以及PF2c投射至使用者界面262上的相对应位置。根据预定旋转角度进行提示框投射的详细作法已揭露于先前实施例中。

为了使立体演算法建立深度信息具有较佳的计算结果，预定旋转角度θr的合适大小随着目标物件的深度(也就是目标物件与电子装置200之间的间距)而有所不同。较佳情况下，当目标物件离电子装置200较远时，两张影像之间须采用较大的旋转角度，如此一来，较远的目标物件在两张影像之间的位移较容易察觉。另一方面，当目标物件离电子装置200较近时，两张影像之间即可采用较小的旋转角度。

于控制方法300的实施例中，同时决定多个预定旋转角度θra、θrb以及θrc，并同时显示多个提示框于使用者界面262上。多个提示框包含提示框PF2a(适合用于较近的物件)、提示框PF2b(适合用于中距离的物件)以及提示框PF2c(适合用于远距离的物件)。

随后，使用者根据如图5C所示的旋转提示PR旋转电子装置200。当使用者旋转电子装置200时，提示框PF1根据电子装置200的目前旋转角度而动态移动。根据目标物件与电子装置200之间的距离，使用者可自行选择三个提示框PF2a～PF2c的其中一个作为目标提示框。

于旋转的过程中，控制方法100执行步骤S310利用动态感测器220感测电子装置200相对初始轴向ORi的目前旋转角度。并执行步骤S312判断目前旋转角度是否符合预定旋转角度θra、θrb以及θrc其中一者。

图5D例示性绘示当目前旋转角度符合预定旋转角度θrb时使用者界面262的示意图。如图5D所示，于此实施例中，当电子装置200已由使用者旋转达预定旋转角度θrb时，提示框PF2b将相应移动来到使用者界面262的中央，而提示框PF1(图3D中未示)将与提示框PF2b重叠。此时，控制方法300执行步骤S314自动撷取第二影像(利用电子装置200的影像撷取单元240)。接着，控制方法300执行步骤S316，根据预定旋转角度θrb比较第一影像IMG1与第二影像IMG2，进而建立深度信息(例如建立第一影像IMG1与第二影像IMG2中各物件的深度信息)。

相似地，若目前旋转角度符合该多个预定旋转角度中另一预定旋转角度(例如预定旋转角度θra或θrb)，控制方法300执行步骤S316，根据相对应的预定旋转角度θra或θrb比较第一影像IMG1与第二影像IMG2，进而建立深度信息(例如建立第一影像IMG1与第二影像IMG2中各物件的深度信息)。

透过上述实施例，第一影像IMG1沿着初始轴向ORi进行撷取，而第二影像IMG2将精确地在与初始轴向ORi间隔达预定旋转角度的情况下撷取。如此一来，第一与第二影像IMG1/IMG2之间的旋转角度便为已知值(即预定旋转角度)，据此立体演算法便可基于第一影像IMG1、第二影像IMG2并根据已知的预定旋转角度进行适当的还原计算。此外，透过水平偏差的提示可确保水平移动的路径与地平线平行。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域具通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种控制方法，其特征在于，适用于一电子装置包含一动态感测器以及一显示单元，该控制方法包含：

当该电子装置撷取一第一影像时，利用该动态感测器取得该电子装置的一初始轴向；

决定相对该初始轴向的一预定旋转角度，该预定旋转角度适用于计算深度信息；以及

透过该显示单元显示一旋转提示，其用以标示该预定旋转角度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，决定该预定旋转角度的步骤包含：

由该第一影像提取一目标物件；

根据该目标物件产生一估测深度值；以及

根据该估测深度值计算该预定旋转角度，其中该预定旋转角度正相关于该估测深度值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包含：

利用该动态感测器感测该电子装置相对该初始轴向的一目前旋转角度；

当该目前旋转角度符合该预定旋转角度时，由该电子装置撷取一第二影像；以及

根据该预定旋转角度比较该第一影像与该第二影像，进而建立该深度信息。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，于该第一影像撷取前，还包含：

显示一第一目标框于该显示单元上一使用者界面的一第一部分。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，该旋转提示包含一第二目标框，当该目前旋转角度符合该预定旋转角度时，该第二目标框位于该使用者界面的一第二部分，该第一部分与该第二部分分别位于该使用者界面的相对两侧。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包含：

利用该动态感测器感测相对一地平线的一目前水平偏差；以及

透过该显示单元显示一水平提示，其用以标示相对该地平线的该目前水平偏差。

7.一种电子装置，其特征在于，包含：

一动态感测器，用以感测该电子装置的一轴向；

一影像撷取单元；

一显示单元，用以显示一使用者界面；以及

一处理单元，耦接至该动态感测器、该影像撷取单元以及该显示单元，

其中，当该影像撷取单元撷取一第一影像时，该动态感测器用以取得该电子装置的一初始轴向，该处理单元用以产生相对该初始轴向的至少一预定旋转角度，该显示单元用以在该使用者界面上显示一旋转提示其用以标示该至少一预定旋转角度。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该处理单元用以根据由该第一影像中提取的一目标物件计算相对于该初始轴向的一预定旋转角度。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该处理单元根据该目标物件产生一估测深度值，并根据该估测深度值计算该预定旋转角度，其中该预定旋转角度正相关于该估测深度值。

10.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该动态感测器进一步用以感测该电子装置相对该初始轴向的一目前旋转角度，当该目前旋转角度符合该预定旋转角度时由该影像撷取单元撷取一第二影像，该处理单元根据该预定旋转角度比较该第一影像与该第二影像进而建立该深度信息。