CN107277318B - 影像撷取装置及影像撷取方法 - Google Patents

影像撷取装置及影像撷取方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种影像撷取装置及影像撷取方法。影像撷取装置包含影像撷取单元、滤光模组、光感应单元、红外线光源以及处理单元。滤光模组邻近影像撷取单元设置。滤光模组包含第一滤光镜以及第二滤光镜。第一滤光镜用以滤除红外线且允许可见光通过。第二滤光镜用以滤除可见光且允许红外线通过。光感应单元用以感应环境光。当处理单元判断环境光的强度高于门槛值时，处理单元将第一滤光镜与第二滤光镜交替地切换至影像撷取单元前方，控制影像撷取单元通过第一滤光镜撷取可见光影像，且控制影像撷取单元通过第二滤光镜撷取红外线影像。本发明除了可利用前后张影像来进行差异比对的辨识外，亦可利用单张影像于影像中辨识出人脸、物体、车牌或其它特定信息。

Description

影像撷取装置及影像撷取方法
技术领域
本发明涉及一种影像撷取装置及影像撷取方法，尤指一种于环境光充足时交替地切换两滤光镜的影像撷取装置及影像撷取方法。
背景技术
传统的监视器大多会在镜头前方加上一个滤光镜切换机构，以根据环境光的强度对滤光镜A与滤光镜B做切换，其中滤光镜A用以滤除红外线且允许可见光通过，且滤光镜B允许所有波长的光(包含可见光与红外线)都可以通过。当环境光充足时，先前技术将滤光镜A切换至镜头前方，以撷取可见光影像。接着，将可见光影像输出至影像辨识软件进行分析与判断。反之，当环境光不足时，先前技术将滤光镜B切换至镜头前方，且开启红外线光源，以撷取红外线影像。接着，将红外线影像输出至影像辨识软件进行分析与判断。
一般而言，影像辨识软件可比对输入影像的前后变化，以判断是否有入侵者。由于先前技术在环境光充足时使用可见光影像做影像辨识输入，当入侵者的衣着颜色与环境背景颜色相同或相近时，将无法于可见光影像中清楚地辨识出入侵者与环境背景的差异，而无法实时发现入侵者。
因此，有必要设计一种新型的影像撷取装置及影像撷取方法，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提出一种于环境光充足时交替地切换两滤光镜的影像撷取装置及影像撷取方法。
根据本发明的一实施例，提出一种影像撷取装置，包含：影像撷取单元；滤光模组，邻近该影像撷取单元设置，该滤光模组包含第一滤光镜以及第二滤光镜，该第一滤光镜用以滤除红外线且允许可见光通过，该第二滤光镜用以滤除可见光且允许红外线通过；光感应单元，用以感应环境光；红外线光源；以及处理单元，电性连接于该影像撷取单元、该滤光模组、该光感应单元与该红外线光源，当该处理单元判断该环境光的强度高于门槛值时，该处理单元将该第一滤光镜与该第二滤光镜交替地切换至该影像撷取单元前方；其中，当该第一滤光镜位于该影像撷取单元前方时，该处理单元控制该影像撷取单元通过该第一滤光镜撷取可见光影像；当该第二滤光镜位于该影像撷取单元前方时，该处理单元控制该红外线光源发出红外线，且控制该影像撷取单元通过该第二滤光镜撷取红外线影像。
作为可选的技术方案，该处理单元选择性地分析该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
作为可选的技术方案，该处理单元将该可见光影像与该红外线影像合并成复合影像，且分析该复合影像。
作为可选的技术方案，当该处理单元判断该环境光的强度高于该门槛值时，该处理单元随机地将该第一滤光镜与该第二滤光镜交替地切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，当该处理单元判断该环境光的强度高于该门槛值时，该处理单元将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该可见光影像于第一预定时间内是否符合预定条件；当该处理单元判断该可见光影像于该第一预定时间内不符合该预定条件时，该处理单元将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该红外线影像于第二预定时间内是否符合该预定条件；当该处理单元判断该红外线影像于该第二预定时间内不符合该预定条件时，该处理单元将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，当该处理单元判断该环境光的强度高于该门槛值时，该处理单元以预定时间分配将该第一滤光镜与该第二滤光镜交替地切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，当该处理单元判断该环境光的强度低于或等于该门槛值时，该处理单元将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，还包含输出单元，该输出单元电性连接于该处理单元，该处理单元控制该输出单元选择性地显示该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
作为可选的技术方案，还包含输出单元，该输出单元电性连接于该处理单元，当该处理单元判断该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一符合预定条件时，该处理单元控制该输出单元输出警示讯息。
根据本发明的另一实施例，提出一种影像撷取方法，包含下列步骤：感应环境光；判断该环境光的强度是否高于门槛值；以及当判断该环境光的强度高于该门槛值时，将第一滤光镜与第二滤光镜交替地切换至影像撷取单元前方；其中该第一滤光镜用以滤除红外线且允许可见光通过，当该第一滤光镜位于该影像撷取单元前方时，控制该影像撷取单元通过该第一滤光镜撷取可见光影像；该第二滤光镜用以滤除可见光且允许红外线通过，当该第二滤光镜位于该影像撷取单元前方时，控制红外线光源发出红外线，且控制该影像撷取单元通过该第二滤光镜撷取红外线影像。
作为可选的技术方案，还包含下列步骤：选择性地分析该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
作为可选的技术方案，还包含下列步骤：将该可见光影像与该红外线影像合并成复合影像，且分析该复合影像。
作为可选的技术方案，该交替地切换步骤包含下列步骤：随机地将该第一滤光镜与该第二滤光镜交替地切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，该交替地切换步骤包含下列步骤：将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该可见光影像于第一预定时间内是否符合预定条件；当判断该可见光影像于该第一预定时间内不符合该预定条件时，将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该红外线影像于第二预定时间内是否符合该预定条件；以及当判断该红外线影像于该第二预定时间内不符合该预定条件时，将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，该交替地切换步骤包含下列步骤：以预定时间分配将该第一滤光镜与该第二滤光镜交替地切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，还包含下列步骤：当判断该环境光的强度低于或等于该门槛值时，将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
作为可选的技术方案，还包含下列步骤：选择性地显示该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
作为可选的技术方案，还包含下列步骤：当判断该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一符合预定条件时，输出警示讯息。
综上所述，当判断环境光的强度高于门槛值时，表示环境光充足，此时，本发明即会将第一滤光镜与第二滤光镜交替地切换至影像撷取单元前方。在第一滤光镜与第二滤光镜交替切换的过程中，影像撷取单元即可分别通过第一滤光镜与第二滤光镜撷取可见光影像与红外线影像。当环境中对象(例如，入侵者)的颜色与环境背景颜色相同或相近时，即可藉由红外线影像来辅助辨识出对象与环境背景的差异，进而在环境光充足时提高对象的辨识率。需说明的是，本发明除了可利用前后张影像来进行差异比对的辨识外，亦可利用单张影像于影像中辨识出人脸、物体、车牌或其它特定信息。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的影像撷取装置的功能方块图；
图2为根据本发明一实施例的影像撷取方法的流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参阅图1，图1为根据本发明一实施例的影像撷取装置1的功能方块图。如图1所示，影像撷取装置1包含影像撷取单元10、滤光模组12、光感应单元14、红外线光源16、处理单元18以及输出单元20，其中处理单元18电性连接于影像撷取单元10、滤光模组12、光感应单元14、红外线光源16与输出单元20。于此实施例中，影像撷取装置1可为监视器、摄影机或其它具有影像撷取功能的电子装置；影像撷取单元10可为电荷耦合组件(Charge-coupledDevice，CCD)传感器或互补式金属氧化半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor，CMOS)传感器；光感应单元14可为光传感器；处理单元18可为具有数据运算/处理功能的处理器或控制器；输出单元20可为显示器、扬声器、光源或其组合。一般而言，影像撷取装置11中还会设有运作时必要的软硬件组件，如内存、电路板、电源供应器、应用程序、通讯模块、镜头等，视实际应用而定。
滤光模组12邻近影像撷取单元10设置。于此实施例中，滤光模组12包含第一滤光镜120以及第二滤光镜122，其中第一滤光镜120用以滤除红外线且允许可见光通过，第二滤光镜122用以滤除可见光且允许红外线通过。光感应单元14用以感应影像撷取装置1所在环境的环境光。当处理单元18判断环境光的强度高于门槛值时，表示环境光充足，此时，处理单元18即会将第一滤光镜120与第二滤光镜122交替地切换至影像撷取单元10前方。于此实施例中，滤光模组12中可设置有滤光镜切换机构(未显示)，使得处理单元18可控制滤光镜切换机构将第一滤光镜120与第二滤光镜122交替地切换至影像撷取单元10前方。
由于第一滤光镜120用以滤除红外线且允许可见光通过，因此，当第一滤光镜120位于影像撷取单元10前方时，处理单元18即可控制影像撷取单元10通过第一滤光镜120撷取可见光影像。另一方面，由于第二滤光镜122可滤除可见光且允许红外线通过，因此，当第二滤光镜122位于影像撷取单元10前方时，处理单元18即可控制红外线光源16发出红外线，且控制影像撷取单元10通过第二滤光镜122撷取红外线影像。
在撷取可见光影像与红外线影像后，处理单元18可选择性地分析可见光影像与红外线影像的至少其中之一。于此实施例中，上述的影像分析可为影像辨识及/或差异比对。举例而言，处理单元18可藉由影像辨识软件于可见光影像及/或红外线影像中辨识出人脸、物体、车牌或其它特定信息。此外，处理单元18可藉由影像辨识软件比对前后张可见光影像及/或前后张红外线影像来进行差异比对。
在环境光充足时，当环境中对象(例如，入侵者)的颜色与环境背景颜色相同或相近时，将无法或难以于可见光影像中清楚地辨识出对象与环境背景的差异，而无法或难以实时发现环境中是否有异物存在。此时，即可藉由红外线影像来辅助辨识出对象与环境背景的差异，进而在环境光充足时提高对象的辨识率。
于另一实施例中，在撷取可见光影像与红外线影像后，处理单元18可先将可见光影像与红外线影像合并成复合影像，再分析合并后的复合影像，以进行上述的影像辨识及/或差异比对。
当处理单元18判断环境光的强度高于门槛值时(表示环境光充足)，处理单元18可以下列几种方式将第一滤光镜120与第二滤光镜122交替地切换至影像撷取单元10前方。
第一种方式为，处理单元18可随机地将第一滤光镜120与第二滤光镜122交替地切换至影像撷取单元10前方。
第二种方式为，处理单元18可以预定时间分配将第一滤光镜120与第二滤光镜122交替地切换至影像撷取单元10前方。上述的预定时间分配可为均等时间分配或非均等时间分配。均等时间分配可设定为，每隔T时间(例如，三秒、五秒等)切换第一滤光镜120与第二滤光镜122。非均等时间分配可设定为，在将第一滤光镜120切换至影像撷取单元10前方每达T1时间(例如，三秒)后，将第二滤光镜122切换至影像撷取单元10前方；在将第二滤光镜122切换至影像撷取单元10前方每达T2时间(例如，五秒)后，将第一滤光镜120切换至影像撷取单元10前方；其中上述的T1时间不等于T2时间。
第三种方式为，处理单元18可先将第一滤光镜120切换至影像撷取单元10前方，且判断可见光影像于第一预定时间(例如，五秒、十秒等)内是否符合预定条件；当处理单元18判断可见光影像于第一预定时间内不符合预定条件时，处理单元18将第二滤光镜122切换至影像撷取单元10前方，且判断红外线影像于第二预定时间(例如，五秒、十秒等)内是否符合预定条件；当处理单元18判断红外线影像于第二预定时间内不符合预定条件时，处理单元18将该第一滤光镜120切换至影像撷取单元10前方。上述的预定条件可为前后张影像存在差异，或影像中辨识出人脸、物体、车牌等特定信息。
当处理单元18判断环境光的强度低于或等于门槛值时，表示环境光不足，此时，处理单元18即会将第二滤光镜122切换至影像撷取单元10前方，控制红外线光源16发出红外线，且控制影像撷取单元10通过第二滤光镜122撷取红外线影像，以利用红外线影像进行上述的影像辨识及/或差异比对。
于此实施例中，在撷取可见光影像及/或红外线影像后，处理单元18可控制输出单元20选择性地显示可见光影像与红外线影像的至少其中之一，以供使用者观视。此外，当处理单元18判断可见光影像与红外线影像的至少其中之一符合预定条件时，处理单元18可控制输出单元20输出警示讯息，其中警示讯息可为影像、光线、声音或其组合，视实际应用而定。上述的预定条件可为前后张影像存在差异，或影像中辨识出人脸、物体、车牌等特定信息。
请参阅图2，图2为根据本发明一实施例的影像撷取方法的流程图。图2中的影像撷取方法可利用图1中的影像撷取装置1来实现。首先，执行步骤S10，感应环境光。接着，执行步骤S12，判断环境光的强度是否高于门槛值。当判断环境光的强度高于门槛值时，执行步骤S14，将第一滤光镜120与第二滤光镜122交替地切换至影像撷取单元10前方。接着，执行步骤S16，当第一滤光镜120位于影像撷取单元10前方时，控制影像撷取单元10通过第一滤光镜120撷取可见光影像，其中第一滤光镜120用以滤除红外线且允许可见光通过；且当第二滤光镜122位于影像撷取单元10前方时，控制红外线光源发出红外线，同时控制影像撷取单元10通过第二滤光镜122撷取红外线影像，其中第二滤光镜122用以滤除可见光且允许红外线通过。当判断环境光的强度低于或等于门槛值时，执行步骤S18，将第二滤光镜122切换至影像撷取单元10前方。接着，执行步骤S20，控制影像撷取单元10通过第二滤光镜122撷取红外线影像。需说明的是，本发明的影像撷取方法的详细实施例如上所述影像撷取装置的描述，在此不再赘述。此外，图2所示的影像撷取方法的控制逻辑中的各个部分或功能皆可通过软硬件的组合来实现。
综上所述，当判断环境光的强度高于门槛值时，表示环境光充足，此时，本发明即会将第一滤光镜与第二滤光镜交替地切换至影像撷取单元前方。在第一滤光镜与第二滤光镜交替切换的过程中，影像撷取单元即可分别通过第一滤光镜与第二滤光镜撷取可见光影像与红外线影像。当环境中对象(例如，入侵者)的颜色与环境背景颜色相同或相近时，即可藉由红外线影像来辅助辨识出对象与环境背景的差异，进而在环境光充足时提高对象的辨识率。需说明的是，本发明除了可利用前后张影像来进行差异比对的辨识外，亦可利用单张影像于影像中辨识出人脸、物体、车牌或其它特定信息。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (12)

1.一种影像撷取装置，其特征在于，包含：
影像撷取单元；
滤光模组，邻近该影像撷取单元设置，该滤光模组包含第一滤光镜以及第二滤光镜，该第一滤光镜用以滤除红外线且允许可见光通过，该第二滤光镜用以滤除可见光且允许红外线通过；
光感应单元，用以感应环境光；
红外线光源；以及
处理单元，电性连接于该影像撷取单元、该滤光模组、该光感应单元与该红外线光源，当该处理单元判断该环境光的强度高于门槛值时，该处理单元将该第一滤光镜与该第二滤光镜交替地切换至该影像撷取单元前方；
其中，当该第一滤光镜位于该影像撷取单元前方时，该处理单元控制该影像撷取单元通过该第一滤光镜撷取可见光影像；当该第二滤光镜位于该影像撷取单元前方时，该处理单元控制该红外线光源发出红外线，且控制该影像撷取单元通过该第二滤光镜撷取红外线影像；
该“当该处理单元判断该环境光的强度高于门槛值时，该处理单元将该第一滤光镜与该第二滤光镜交替地切换至该影像撷取单元前方”指的是，当该处理单元判断该环境光的强度高于该门槛值时，该处理单元将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该可见光影像于第一预定时间内是否符合预定条件，其中该预定条件为前后张影像存在差异，或影像中辨识出人脸、物体或车牌信息；当该处理单元判断该可见光影像于该第一预定时间内不符合该预定条件时，该处理单元将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该红外线影像于第二预定时间内是否符合该预定条件；当该处理单元判断该红外线影像于该第二预定时间内不符合该预定条件时，该处理单元将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
2.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，该处理单元选择性地分析该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
3.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，该处理单元将该可见光影像与该红外线影像合并成复合影像，且分析该复合影像。
4.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，当该处理单元判断该环境光的强度低于或等于该门槛值时，该处理单元将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
5.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，还包含输出单元，该输出单元电性连接于该处理单元，该处理单元控制该输出单元选择性地显示该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
6.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，还包含输出单元，该输出单元电性连接于该处理单元，当该处理单元判断该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一符合预定条件时，该处理单元控制该输出单元输出警示讯息。
7.一种影像撷取方法，其特征在于，包含下列步骤：
感应环境光；
判断该环境光的强度是否高于门槛值；以及
当判断该环境光的强度高于该门槛值时，将第一滤光镜与第二滤光镜交替地切换至影像撷取单元前方；
其中该第一滤光镜用以滤除红外线且允许可见光通过，当该第一滤光镜位于该影像撷取单元前方时，控制该影像撷取单元通过该第一滤光镜撷取可见光影像；该第二滤光镜用以滤除可见光且允许红外线通过，当该第二滤光镜位于该影像撷取单元前方时，控制红外线光源发出红外线，且控制该影像撷取单元通过该第二滤光镜撷取红外线影像；
该交替地切换步骤包含下列步骤：
将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该可见光影像于第一预定时间内是否符合预定条件，其中该预定条件为前后张影像存在差异，或影像中辨识出人脸、物体或车牌信息；
当判断该可见光影像于该第一预定时间内不符合该预定条件时，将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方，且判断该红外线影像于第二预定时间内是否符合该预定条件；以及
当判断该红外线影像于该第二预定时间内不符合该预定条件时，将该第一滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
8.如权利要求7所述的影像撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：
选择性地分析该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
9.如权利要求7所述的影像撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：
将该可见光影像与该红外线影像合并成复合影像，且分析该复合影像。
10.如权利要求7所述的影像撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：
当判断该环境光的强度低于或等于该门槛值时，将该第二滤光镜切换至该影像撷取单元前方。
11.如权利要求7所述的影像撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：
选择性地显示该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一。
12.如权利要求7所述的影像撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：
当判断该可见光影像与该红外线影像的至少其中之一符合预定条件时，输出警示讯息。
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