CN105472263B - 影像撷取方法及使用此方法的影像撷取设备 - Google Patents

Abstract

本发明系提供一种影像撷取方法及使用此方法的影像撷取设备。此影像撷取方法适用于具有第一镜头模块、第二镜头模块的影像撷取设备，第一镜头模块的一视角系大于第二镜头模块，此方法包含:提高第一镜头模块的曝光时间以及降低其感光值，并使用第一镜头模块撷取第一影像；降低第二镜头模块的曝光时间以及提高其感光值，并使用第二镜头模块撷取第二影像；分别撷取第一影像以及第二影像中的复数个影像特征，并据以判断第一影像中对应于第二影像的区域；最后，将第二影像融合至第一影像中的区域内并产生拍摄输出影像。

Description

影像撷取方法及使用此方法的影像撷取设备

技术领域

本发明是有涉及一种影像撷取方法及使用此方法的影像撷取设备，特别是涉及一种是利用两种不同视角的镜头以达成防手震的改善拍摄影像质量的方法及使用其的影像撷取设备。

背景技术

与光学防手震技术相比，数字防手震技术不须额外的光学机构，以有利于相机轻薄化以及降低成本。然而，数字变焦技术也有其待解决的问题。

一般数字变焦技术会将摄影镜头的曝光时间缩短以及感亮度拉高，此举虽然可以降低用户手震对拍摄影像的影像，但是高感亮度也容易在影像中产生噪声，降低影像质量。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明的目的就是提供一种改善拍摄影像质量的方法及使用其的影像撷取设备，以达到防手震的效果。

根据本发明的目的，提出一种改善拍摄影像质量的方法，适用于具有一第一镜头模块、一第二镜头模块、一特征撷取单元、一影像缩放暨变形单元以及一影像融合单元的一影像撷取设备，第一镜头模块的一视角系大于第二镜头模块，此方法包含下列步骤：(a)提高第一镜头模块的一曝光时间以及降低第一镜头模块的一感光值，并使用第一镜头模块撷取一第一影像。(b)降低第二镜头模块的一曝光时间以及提高第二镜头模块的一感光值，并使用第二镜头模块撷取一第二影像，(c)使用特征撷取单元分别撷取第一影像以及第二影像中的复数个一影像特征，并根据复数个影像特征产生第一影像中对应于第二影像的一区域；(d)使用影像缩放暨变形单元分别对第二影像及第一图像映射于第二影像的该区域进行缩放及变形；以及(e)使用影像融合单元将缩放变形后的第二影像融合至第一影像中的区域内产生一拍摄输出影像。

优选地，本发明的方法更包含：在步骤(d)之前:利用影像缩放暨变形单元及利用复数个影像特征的位置关系，以第一影像为准，对第二影像进行校正，使第一影像及第二影像可以彼此对齐。

优选地，校正所包含的数据系包含第一镜头模块以及第二镜头模块的间的相对几何关系参数。

优选地，本发明的方法系于影像撷取设备的一影像稳定模式或防手震模式下执行。

根据本发明的目的，再提供一种影像撷取设备，包含一第一镜头模块、一第二镜头模块、一特征撷取单元、一影像缩放暨变形单元以及一影像融合单元。第一镜头模块的一视角系大于第二镜头模块。特征撷取单元分别撷取第一影像及第二影像的复数个影像特征。影像缩放暨变形单元根据第一影像及第二影像的复数个一影像特征，判断第一影像中对应于第二影像的一区域。影像融合单元将第二影像融合至第一影像中的区域内产生一拍摄输出影像。

优选地，本发明的影像撷取设备更包含输入单元。此输入单元用以接收启动影像稳定指令或拍摄指令。

优选地，本发明的影像撷取设备更包含一控制单元，此控制单元系提高第一镜头模块的一曝光时间以及降低第一镜头模块的一感光值，以及降低第二镜头模块的一曝光时间以及提高第二镜头模块的一感光值；当控制单元接收到拍摄指令，则控制单元分别控制第一镜头模块以及第二镜头模块撷取一第一影像以及一第二影像。

优选地，影像融合单元进行影像融合之前，系利用影像缩放暨变形单元及利用复数个影像特征的位置关系，以第一影像为准，对第二影像进行校正，使第一影像及第二影像可以彼此对齐。

附图说明

图1是为本发明的影像撷取设备的实施例的方块图。

图2是为本发明的影像撷取设备的实施例的示意图。

图3是为本发明的改善拍摄影像质量的方法的步骤流程图。

具体实施方式

请参考图1，其系为本发明的影像撷取设备的实施例的方块图。图中，影像撷取设备70包含第一镜头模块10、第二镜头模块20、输入单元50、控制单元80、特征撷取单元30、影像缩放暨变形单元90、影像融合单元40以及显示单元60。

第一镜头模块10的一摄影范围系大于第二镜头模块20，且第二镜头模块20的一视角系不同于第一镜头模块10。实施上，第一镜头模块10与第二镜头模块20系设置在影像撷取设备70外壳的同一侧上并朝向同一方向。举例而言，第一镜头模块包含一广角镜头模块(wide)、第二镜头模块包含一长焦镜头模块(tele)，而第二镜头模块的焦距大于第一镜头模块。

实施上，第一镜头模块10以及第二镜头模块20系分别包含一取像镜头以及一影像传感器，第一镜头模块10的取像镜头的取像角度范围系大于第二镜头模块20的取像镜头的取像角度范围，上述影像传感器可包含使用感光耦合组件(Charge-coupled Device；CCD)或是使用互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor；CMOS)的影像传感器。

输入单元50可接收启动影像稳定指令51或拍摄指令52。例如，输入单元50可为一触控模块、一按键模块或是两种模块的组合。实施上，当输入单元50为触控模块时，触控模块系设置在显示单元60表面上，用户可透过触碰显示单元60所显示的虚拟按键图标来输入启动影像稳定指令51或拍摄指令52；当输入单元50为按键模块时，按键模块包含多方向按键组以及快门键，用以分别输入启动影像稳定指令51或拍摄指令52。

控制单元80、特征撷取单元30、影像缩放暨变形单元90以及影像融合单元40可为影像撷取设备70内的处理单元以软件方式执行，例如控制单元80、特征撷取单元30、影像缩放暨变形单元90以及影像融合单元40分别为处理单元可执行的程序代码；或是以硬件方式执行，控制单元80、特征撷取单元30、影像缩放暨变形单元90以及影像融合单元40分别为处理单元内的特定电路；或是以软件以及硬件混合搭配执行，例如部分单元以软件方式执行，而部分单元以硬件方式执行。

当控制单元80接收到拍摄指令52，则控制单元80分别控制第一镜头模块10以及第二镜头模块20撷取第一影像11以及第二影像21。参见图2，第一影像11及第二影像21分别包含视野不同的影像。

特征撷取单元30分别于第一影像11以及第二影像21中撷取复数个影像特征31。此复数个影像特征31例如是包含亮度梯度变化值(Gradient)较大的区域。

影像缩放暨变形单元90根据特征撷取单元30所撷取的复数个影像特征31，判断第一影像11与第二影像21的相对应的一区域，例如是包含在第一影像11中的区域32a及第二影像21中的区域32b。此外，影像缩放暨变形单元90可对第一影像11及第二影像21进行影像转换处理，例如是视角转换处理。此影像转换处理例如是包含利用该些影像特征31的位置关系，以第一影像11为准，将第二影像21进行校正，使此二影像可以彼此对齐。其中，此影像校正包含第一镜头模块以及第二镜头模块之间的相对几何关系参数。接着，影像缩放暨变形单元90再将第一影像11的区域32a进行尺寸放大，使其与第二影像21的区域32b具有一样的尺寸。之后分别获得变形后第一影像11的区域33a及变形后第二影像21的区域33b。

影像融合单元40可将第一影像11的区域33a与第二影像21的区域33b进行融合(Fusing)以产生一输出影像41，其中此输出影像41上的区域34即包含融合后清晰的影像特征31。上述的影像特征辨识技术以及影像融合技术已为此领域的技术者所熟知，故在此不再赘述。

由于第一镜头模块10的摄影视野比第二镜头模块20广，因此拍摄的影像比较不容易受拍摄者的手震影响，因此主要以第一影像11作为拍摄影像，且被设定成长曝光时间以及低感光值(ISO值)。然而第一镜头模块10所拍摄的第一影像11与第二影像21的相对应区域32a，易因放大而呈现模糊的现象。另一方面，第二镜头模块20因使用较短的曝光时间及较高的ISO值，因此其拍摄到的第二影像21虽然保留较多的影像细节，但却容易因为高ISO值而具有较多的噪声(noise)。因此，透过影像融合单元40对第二影像21以及第一影像11中的区域32b及32a进行融合(fusion)，可进一步提高第一影像11中的区域32a的细节度(清晰度)，进而产生输出影像41。此输出影像41可以具有较广的拍摄视野，同时在特定区域可以维持不错的清晰度。最后由显示单元60显示所拍摄的输出影像41。

请参阅图3，其系为根据本发明的改善拍摄影像质量的方法的步骤流程图。图中，改善拍摄影像质量的方法适用于具有一第一镜头模块、一第二镜头模块以及一处理单元的一影像撷取设备，如图1所示。第一镜头模块10的一摄影范围系大于第二镜头模块20，且第二镜头模块20的一视角系不同于第一镜头模块10，此方法通常系于影像撷取设备的一影像稳定模式或防手震模式下执行，包含下列步骤。

在步骤S11，提高第一镜头模块10的一曝光时间12以及降低第一镜头模块10的一感光值13，并使用第一镜头模块10撷取一第一影像11。接着，在步骤S12，降低第二镜头模块20的一曝光时间22以及提高第二镜头模块20的一感光值23，并使用第二镜头模块20撷取一第二影像21。

在步骤S13，使用特征撷取单元30分别撷取第一影像11以及第二影像21中的复数个影像特征31，并根据复数个影像特征31产生第一影像11中对应于第二影像21的一区域。

在步骤S14，使用影像缩放暨变形单元90分别对第二影像21及第一影像11对应于第二影像21的区域进行缩放及变形。

在步骤S15，使用影像融合单元40将缩放变形后的第二影像21融合至第一影像11中的区域内产生一输出影像41。

第一影像11的区域内的影像比第二影像21模糊，而第二影像21比第一影像11的区域内的影像有更多噪声。

实施上，改善拍摄影像质量的方法更可包含在步骤S14之前使用影像缩放暨变形单元90根据一校正数据对第二影像21进行一影像转换处理，以产生与第一影像11的区域内的影像具有一致性的一经处理的第二影像21以及在步骤S14中使用影像融合单元40将处理过后的第二影像21融合至第一影像11中的区域内产生拍摄的输出影像41。

校正数据可包含第一镜头模块10以及第二镜头模块20之间的相对几何关系参数，影像转换处理可包含一视角转换处理。

虽然本发明已参照其例示性实施例而特别地显示及描述，将为所属技术领域具通常知识者所理解的是，于不脱离以下申请专利范围及其等效物所定义的本发明的精神与范畴下可对其进行形式与细节上的各种变更。

Claims (9)

1.一种影像撷取方法，适用于具有第一镜头模块、第二镜头模块、特征撷取单元、影像缩放暨变形单元及影像融合单元的影像撷取设备，所述第一镜头模块的视角系大于所述第二镜头模块，其特征在于，所述方法包含：

(a)提高所述第一镜头模块的曝光时间以及降低所述第一镜头模块的感光值，并使用所述第一镜头模块撷取第一影像；

(b)降低所述第二镜头模块的曝光时间以及提高所述第二镜头模块的感光值，并使用所述第二镜头模块撷取第二影像，其中所述第二镜头模块的所述感光值系高于所述第一镜头模块的所述感光值；

(c)使用所述特征撷取单元分别撷取所述第一影像以及所述第二影像中的复数个影像特征，并根据所述复数个影像特征产生所述第一影像中对应于所述第二影像的区域；

(d)使用所述影像缩放暨变形单元分别对所述第二影像及第一图像映射于所述第二影像的所述区域进行缩放及变形；以及

(e)使用所述影像融合单元将缩放变形后的所述第二影像融合至所述第一影像中的所述区域内产生拍摄输出影像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含：

在步骤(d)之前:利用所述影像缩放暨变形单元及利用所述复数个影像特征的位置关系，以所述第一影像为准，对所述第二影像进行校正，使所述第一影像及所述第二影像可以彼此对齐。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述校正所包含的数据包含所述第一镜头模块以及所述第二镜头模块之间的相对几何关系参数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法系于所述影像撷取设备的影像稳定模式或防手震模式下执行。

5.一种影像撷取设备，其特征在于，包含：

第一镜头模块；

第二镜头模块，所述第一镜头模块的视角系大于所述第二镜头模块；

控制单元，当所述控制单元接收到启动影像稳定指令，所述控制单元系提高所述第一镜头模块的曝光时间以及降低所述第一镜头模块的感光值，以及降低所述第二镜头模块的一曝光时间以及提高所述第二镜头模块的感光值；当所述控制单元接收到拍摄指令，则所述控制单元分别控制所述第一镜头模块以及所述第二镜头模块撷取第一影像以及第二影像；

特征撷取单元，分别撷取所述第一影像及所述第二影像的复数个影像特征；

影像缩放暨变形单元，分别撷取所述第一影像及所述第二影像的所述复数个影像特征，并根据所述复数个影像特征判断所述第一影像中对应于所述第二影像的区域；及

影像融合单元，系将所述第二影像融合至所述第一影像中的所述区域内产生拍摄输出影像。

6.如权利要求5所述的影像撷取设备，其特征在于，更包含输入单元，系接收启动影像稳定指令或所述拍摄指令。

7.如权利要求6所述的影像撷取设备，其特征在于，更包含利用所述影像缩放暨变形单元及利用所述复数个影像特征的位置关系，以所述第一影像为准，对所述第二影像进行校正，使所述第一影像及所述第二影像可以彼此对齐。

8.如权利要求7所述的影像撷取设备，其特征在于，所述校正所包含的数据系包含所述第一镜头模块以及所述第二镜头模块之间的相对几何关系参数。

9.如权利要求6所述的影像撷取设备，其特征在于，更包含显示单元，用以显示所述拍摄输出影像。