CN1405618A - 数字相机检测移动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字相机检测移动的方法，该方法至少包含下列步骤，首先数字相机进行曝光及抓取影像并将影像资料传送至控制单元，控制单元将储存第一张影像特定区的灰度值，接着抓取实时影像中对应特定区的灰度值，比较实时影像特定区的灰度分布及第一张影像特定区的灰度分布，灰度值不同的特定区超过N个时，表示实时影像的物体有移动现象，反之，则表示实时影像的物体没有移动现象。然后执行检测该物体有移动的后续动作，最后将实时影像的特定区的灰度值储存为第一张影像的特定区的灰度值。

Description

数字相机检测移动的方法

技术领域

本发明有关于数字相机，特别是关于一种数字相机检测移动的方法，用来提供数字相机的附加功能。

背景技术

传统的数字相机只能单纯的撷取及输入影像资料，当需要对资料做更进一步处理时，便需通过计算机处理完毕后再送至外围设备、或是先从外围设备输入计算机后再进行处理。随着计算机的运算能力日益增强，先进的数字相机可提供使用者拍摄影像，随后将所拍摄影像以数字格式进行储存；此外，数字相机还附有拍摄动态影像的功能，并能将所拍摄的资料转换成视频格式来储存或播放，于是除了得以产生影像资料外，还可用来产生视频(Video)资料。

随着信息科技的快速发展，数字相机已成为近年来一个越来越热门的产品，由于其不需底片而能将影像直接输入计算机进行编辑以及能配合国际互联网广泛应用等优点，再加上半导体技术的不断进步，使制造成本不断降低等因素，使得拥有数字相机的人数已越来越多，而数字相机的功能也跟着求新求变，检测移动功能就是其中之一。

数字相机主要包含四个基本单元，如图1所示，一是接收光影像信号再撷取电子影像资料的影像感应单元102，二是成像于该影像感应单元的镜头单元101，三是储存电子影像资料的影像储存单元104和控制各单元影像资料输出/输入或进一步影像处理的控制单元103。其中镜头单元101，可将待摄物体的光影像信号通过此镜头单元101成像于影像感应单元102的感光表面上；影像感应单元102由控制单元103所控制，可将经上述镜头单元101所成像的光影像信号转变为数字影像资料，再送至控制单元103或直接送至储存单元104(如数字影像资料不作任何处理)，储存数字影像资料，储存单元104可以是非挥发性储存组件(如EEPROM或Flash RAM)或挥发性储存组件(如DRAM或SRAM)。控制单元104可将前述影像感应单元102所产生的影像信号做进一步的判断或处理，并负责控制相机中各单元的动作以及单元与单元间的协调工作。

检测移动功能的研究由来已久，然而传统的检测移动的方法皆须附加高成本的设备，例如红外线或微波移动检测装置，且大部分需借助计算机的运算能力。因为传统的检测移动方法皆利用非常复杂的算法，当欲结合检测移动功能于数字相机时，原控制单元中的微处理器将无法负荷，而必须更换功能强大的微处理器，如此将增加数字相机的成本。而且传统的检测移动的方法，需要较大的内存，执行检测移动所需时间也较长。比较起上述的作法，本发明有算法较简单的优点。因此有必要提出一种数字相机检测移动的方法，用以解决传统方法所面临的课题。

综上所述，本发明提出一种检测移动方法，能用非常简单、便宜的微处理器(如PIC...)来处理检测移动功能的算法，也不用增加额外的内存来实现检测移动功能，利用控制单元读取影像感应单元的影像资料来判断数字相机所撷取影像的物体有无移动，因而无须将数字相机的组件升级即可达到附加功能的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有附加用途的数字相机，其除了一般的数字相机功能外，还具有检测移动的能，其作用在于此数字相机如检测到物体有移动，可以作一些反应动作(如自动拍照、连续摄影、LED闪烁、或Speaker响声....)以协助系统操作人员。

本发明的另一个目的是提供一种数字相机检测移动的方法，其运用数字相机原有的组件即可达到检测移动的功能，且可达到一定的准确度。

本发明提供一种数字相机检测移动的方法，具有检测移动功能的数字相机利用影像感应单元将影像资料传送至控制单元，控制单元将储存第一张影像特定区的灰度值，接着抓取实时影像中对应特定区的灰度值。比较实时影像特定区的灰度分布和第一张影像特定区的灰度分布，再判断特定区中是否有任一特定点的灰度值相差大于一临界值。其中特定区中灰度分布相差大于临界值表示实时影像的物体有移动现象；反之，则表示实时影像的物体没有移动现象。当特定区中灰度分布相差大于临界值时，执行检测该物体有移动的后续动作，如自动拍照、连续摄影、LED闪烁、或Speaker响声....。然后将实时影像特定区的灰度值储存为第一张影像特定区的灰度值。

本发明还提供一种数字相机检测移动的方法，具有检测移动功能的数字相机利用影像感应单元将影像资料传送至控制单元，控制单元将储存第一张影像特定区的灰度值，接着抓取实时影像中对应特定区的灰度值。比较实时影像特定区的灰度分布及第一张影像特定区的灰度分布，再判断该特定区中灰度值不同的点是否大于N个。其中该特定区中灰度值不同的点数量大于N则表示该实时影像的物体有移动现象；反之，则表示该实时影像的物体没有移动现象。当该特定区中灰度值不同的点数量大于N时，执行检测该物体有移动的后续动作，如自动拍照、连续摄影、LED闪烁、或Speaker响声....。然后将实时影像特定区的灰度值储存为第一张影像特定区的灰度值。

因此，本发明的方法可用于低成本的数字相机，可在简单的微处理器上实施，而检测移动的视野还可通过镜头单元的设定而加以精确界定或调整。

附图说明

图1是数字相机的构成方框图；

图2是本发明的数字相机检测移动方法的影像特定区中特定点排列方式示意图；

图3是本发明的数字相机检测移动方法流程图。

具体实施方式

本发明公开一种数字相机检测移动的方法，无须增加额外的组件或设备，而运用数字相机原有的组件。如图1所示，利用本发明储存单元104与控制单元103，即可增加数字相机的附加功能，例如，保全功能。本发明的数字相机检测移动方法是利用控制单元103控制影像感应单元102作重复曝光的动作，而控制单元103也在影像感应单元每次作完曝光后去读取影像感应单元内特定区的资料来作运算。运算结果如成立，则是检测到物体的有移动现象；如不成立，则表示影像感应单元所抓取的影像物体没有移动现象。而该影像感应单元102所取得的影像资料在该控制单元的主动随机控制下，不须先储存于另一层的暂存内存，即可被直接运算或被直接储存至该影像储存单元进而等待外界设备的处理。

所谓的特定区(Group)，其意指是在一影像中，我们选定一些区域作为我们判断的区域，而我们在此将其定义为特定区。而一特定区是由一个或复数个特定点所组成的，如图2所示。而特定点的多少，则视使用者的决定，此特定点可以是一点，也可以是十点、当然也可更多，点数愈多，计算就愈复杂，而准确度却会随之增高。特定区是由位于影像上复数个特定点不同的排列方式所组成的。如图2所示，特定区201中，12个特定区平均排列在影像的各处，代表所检测的是整个影像；特定区202中，19个特定区除10个区座落在影像的各处，其余9个区都排列集中在中间部分，其所代表的意义是除了检测整张影像外，检测的重点是放在影像的中间部分。特定区里面的点愈多，则表示检测的点数愈多，所得到的结果也愈准确。特定区中复数个点座落的位置，则决定本方法对影像检测的范围和重点。

请参阅图3，是本发明数字相机检测移动的方法流程图。在本发明的一较佳实施例中，当数字相机开启电源即自动设定为检测移动模式(步骤301)。然后数字相机利用影像感应单元102执行重复曝光动作，接着读取影像数字信息至控制单元103中(步骤302)。控制单元103自动检测第一张影像中特定区的复数个特定点，并储存第一张影像中特定区复数个特定点的灰度值G1，G2，G3......(步骤303)。接着数字相机自动抓取实时影像，并将实时影像数字信息传送至控制单元，读取其相对应特定区的复数个特定点的灰度值P1，P2，P3......(步骤304)。比较实时影像特定区的灰度分布及第一张影像特定区的灰度分布(步骤305)，将实时影像中特定区复数个特定点的灰度值减去第一张影像中相对应特定区复数个特定点的灰度值，得到复数个灰度差值D1，D2，D3......。判断上述运算后特定区的灰度差值中是否有大于临界值T(步骤306)的，此临界值T为可调整的数值，临界值愈低表示检测移动功能的灵敏度愈高。特定区中灰度值相差大于临界值(Dx＞T)表示实时影像的物体有移动现象(步骤307)；反之，则表示实时影像的物体没有移动现象(步骤311)。当数字相机检测到特定区中任一灰度差值大于临界值时，即自动执行检测物体有移动的后续动作(步骤308)，例如自动拍照、连续摄影、发出警报声响、或者以LED闪烁灯光警示附近人员。

在本发明的另一较佳实施例中，当数字相机开启电源即自动设定为检测移动模式(步骤301)。然后数字相机利用影像感应单元102执行重复曝光动作，接着读取影像数字信息至控制单元103中(步骤302)。控制单元103自动检测第一张影像中特定区的复数个特定点，并储存第一张影像中特定区复数个特定点的灰度值G1，G2，G3......(步骤303)。接着数字相机自动抓取实时影像，并将实时影像数字信息传送至控制单元，读取其相对应特定区的复数个特定点的灰度值P1，P2，P3......(步骤304)。比较实时影像特定区的灰度分布及第一张影像特定区的灰度分布(步骤305)。将实时影像中特定区复数个特定点的灰度值减去第一张影像中相对应特定区复数个特定点的灰度值，得到复数个灰度差值D1，D2，D3.....。判断上述运算后特定区中灰度值不同的特定点是否大于N个(步骤306)，也就是判断复数个灰度差值中不是零的特定点超过N个，此N值也是可调整的数值，N值愈低表示检测移动功能的灵敏度愈高。特定区中灰度值不同的点数量大于N则表示实时影像的物体有移动现象(步骤307)；反之，则表示实时影像的物体没有移动现象(步骤311)。当数字相机检测到特定区中灰度值不同的点数量大于N时，即自动执行检测物体有移动的后续动作(步骤308)，例如自动拍照、连续摄影、发出警报声响、或者以LED闪烁灯光警示附近人员。

以图2中特定区201中12个特定点为例说明如下，P1代表实时影像特定点1的值，P2代表实时影像特定点2的值....P12代表实时影像特定点12的值；而G1代表第一张影像特定点1的值，G2代表第一张影像特定点2的值...G12代表第一张影像特定点12的值。然后将G1和P1，G2和P2，...，G12和P12的灰度分布分别拿来作比较，运算后各特定点产生不同的灰度差值D1，D2，...D12。第一实施例中，判断上述灰度差值中是否有大于临界值T的，例如T＝25，也就是只要有一灰度差值大于25，即可判定在这个区所拍摄的物体有移动，反之，若所有灰度差值皆小于25，则表示这个区所拍摄的物体没有移动。第二实施例中，判断其灰度分布有所不同的特定点数大于N个，即可判定在这个区所拍摄的物体有移动，例如在12个特定点当中有超过5个特定点灰度分布不同即表示所拍摄物体有移动，反之，若灰度分布不同的特定点小于5个，则表示这个区所拍摄的物体没有移动。

上述临界值T及N值都是可调整的，用以表示数字相机检测移动功能的灵敏度。其值愈大，表示要灰度值变化愈大或愈多个特定点其灰度有不同的分布，才判定此张影像所照的物体有移动；反之，其值愈小，则表示只要几个特定点其灰度有不同的分布，就表示此张影像所照的物体有移动，灵敏度较高。

最后，将实时影像特定区的灰度值储存为第一张影像特定区的灰度值，取代原有第一张影像特定区灰度值，以进行下一次检测动作。另外，为避免在一个物体的移动中作重复判定，只要在程序中加一个旗标(flag)参数值F，此参数值F在检测物体没有移动时，设为0，但在检测物体有移动时，则设为1。而在进行下一次的检测动作时，则先检查参数值F，如为0，则继续作检测的程序，如为1，则不作检测，直接判定为没有移动，并将此参数值F设为0。如此等待数秒钟之后进行下次检测时，就会回到检测的正常程序了。

本发明以较佳实施例说明如上，仅用于借以帮助了解本发明的实施，并非用以限定本发明的精神，而熟悉此领域的技术人员利用本发明的精神，在不脱离本发明的精神范围内所作的更动润饰及等同的变化替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种数字相机检测移动的方法，其特征在于：该方法至少包含下列步骤：

储存第一张影像特定区的灰度值；

抓取实时影像对应该特定区的灰度值；

比较该实时影像该特定区的灰度分布及该第一张影像该特定区的灰度分布；

判断该特定区中灰度值相差是否大于一临界值，其中该特定区中灰度值相差大于该临界值时表示该实时影像的物体有移动现象，反之，则表示该实时影像的物体没有移动现象；

当该特定区中灰度值相差大于该临界值时，执行检测该物体有移动的后续动作；

将该实时影像该特定区的灰度值储存为第一张影像特定区的灰度值。

2.根据权利要求1所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的特定区是由影像中选取一个或复数个特定点所组成的。

3.根据权利要求2所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的特定点的排列方式是平均分布于整个影像中。

4.根据权利要求2所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的特定点的排列方式是部分集中排列于该影像的中间部分，用以加强该影像中间部分的检测效果。

5.根据权利要求2所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的特定点的数量是可调整的，视该影像所需的检测效果而定。

6.根据权利要求1所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的判断该特定区中灰度分布相差是否大于一临界值的步骤包含：

将该实时影像中该特定区的灰度分布减去该第一张影像中该特定区相对应的灰度分布，以得到相对应特定区的复数个灰度差值；

判断该复数个特定区的该复数个灰度差值是否大于预设的临界值；

当该复数个灰度差值中有任意一灰度差值大于该临界值时，则表示该实时影像中的物体有移动现象。

7.根据权利要求6所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的临界值是可调整的，用以调整该数字相机检测移动的灵敏度。

8.根据权利要求1所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的执行检测该物体有移动的后续动作包含照相、连续摄影、发出警报声响或者以LED闪烁警示值勤人员。

9.根据权利要求1所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：还包含：

当判断该实时影像的物体有移动时，设定一参数值F等于1；

当判断该实时影像的物体没有移动时，设定该参数值F等于0。

10.根据权利要求9所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：当该实时影像该特定区的灰度值被储存成为第一张影像特定区的灰度值之后，还包含：

检查该参数值F；

当该该参数值F为0时，则继续执行检测移动的程序；

当该该参数值F为1时，则停止检测程序，在一预定时间后再继续执行检测移动的程序，并将参数值F设定为0。

11.一种数字相机检测移动的方法，其特征在于：该方法至少包含下列步骤：

储存第一张影像特定区的灰度值；

抓取实时影像对应该特定区的灰度值；

比较该实时影像该特定区的灰度分布及该第一张影像该特定区的灰度分布；

判断该特定区中灰度值不同的点是否大于N个，其中该特定区中灰度值不同的点数量大于N则表示该实时影像的物体有移动现象，反之，则表示该实时影像的物体没有移动现象；

当该特定区中灰度值不同的点数量大于N时，执行检测该物体有移动的后续动作；

将该实时影像的该特定区的灰度值储存为第一张影像特定区的灰度值。

12.根据权利要求11所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的特定区是由影像中选取一个或复数个特定点所组成的。

13.根据权利要求12所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的复数个特定点的排列方式是平均分布于整个影像中。

14.根据权利要求12所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的复数个特定点的排列方式是部分集中排列于该影像的中间部分，用以加强该影像中间部分的检测效果。

15.根据权利要求12所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的复数个特定点的数量是可调整的，视该影像所需的检测效果而定。

16.根据权利要求11所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的判断该特定区中灰度分布不同的点是否大于N个的步骤还包含：

将该实时影像中该特定区的灰度分布减去该第一张影像中该特定区相对应的灰度分布，以得到相对应复数个特定区的复数个灰度分布差值；

判断该复数个灰度差值中灰度差值不是零的特定点是否大于N个；

当该该复数个灰度差值中灰度差值不是零的特定点大于N个时，则表示该实时影像中的物体有移动现象。

17.根据权利要求16所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的N值是可调整的，用以调整该数字相机检测移动的灵敏度。

18.根据权利要求11所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：上述的执行检测该物体有移动现象的后续动作包含照相、连续摄影、发出警报声响或者以LED闪烁警示值勤人员。

19.根据权利要求11所述的数字相机检测移动的方法，还包含：

当判断该实时影像的物体有移动现象时，设定一参数值F等于1；

当判断该实时影像的物体没有移动现象时，设定该参数值F等于0。

20.根据权利要求19所述的数字相机检测移动的方法，其特征在于：当该实时影像的该特定区的灰度值被储存成为第一张影像特定区的灰度值之后，还包含：

检查该参数值F；

当该该参数值F为0时，则继续执行检测移动的程序；

当该该参数值F为1时，则停止检测程序，在一预定时间后再继续执行检测移动的程序，并将参数值F设定为0。

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