TW201317940A - 影像處理裝置與其方法 - Google Patents

Abstract

影像處理方法，包括：將一二維影像分割成複數個區塊；針對每一該些區塊，得到一各別最佳對比值與一對應聚焦步距；根據每一該些區塊之該各別聚焦步距，求得每一該區塊中之一各別影像之一各別物件距離；從該些區塊之該些物件距離得到一深度圖；以及根據該深度圖，從該二維影像合成出一三維影像。

Description

影像處理裝置與其方法

本案是有關於一種影像處理裝置與其方法。

3D內容製作方式可以粗分成：動畫(CG)產生、實際拍攝以及模擬(2D影像轉3D影像)等方式。以2D影像轉3D影像的技術困難度高。如果要轉換出效果好的3D影像，需要開發更好的技術，以符合未來3D影像的需求。在模擬時，利用演算法來從2D影像產生出3D影像的過程中，演算法使用一些假設。這些假設比如為，影像的下端較近而影像的上端較遠、移動快的物體被視為較近、或同一物體假設位於同樣的距離等假設。

電視、電影產業均使用具備3D攝影技術的專業高價攝影器材，以獲得較真實的3D影像。

本案提出一種影像處理裝置與方法。

本案提出一種影像處理裝置與方法，其利用對焦資訊來產生(模擬)3D影像。

根據本揭露之一示範性實施例，提出一種影像處理方法，包括：將一二維影像分割成複數個區塊；針對每一該些區塊，得到一各別最佳對比值與一對應聚焦步距；根據每一該些區塊之該各別聚焦步距，求得每一該區塊中之一各別影像之一各別物件距離；從該些區塊之該些物件距離得到一深度圖；以及根據該深度圖，從該二維影像合成出一三維影像。

根據本揭露之另一示範性實施例，提出一種影像處理裝置，包括：一控制單元；一鏡頭移動單元，耦接至該控制單元；一取像單元，耦接至該控制單元；以及一鏡頭，被該鏡頭移動單元所移動。該控制單元將一二維影像分割成複數個區塊。針對每一該些區塊，該鏡頭移動單元移動該鏡頭以得到一各別最佳對比值與一對應聚焦步距。根據每一該些區塊之該各別聚焦步距，該控制單元求得每一該區塊中之一各別影像之一各別物件距離。該控制單元從該些區塊之該些物件距離得到一深度圖。根據該深度圖，該控制單元從該二維影像合成出一三維影像。

為了對本案之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參考第1圖，其顯示根據本案實施例之數位影像處理裝置之功能方塊圖。如第1圖所示，數位影像處理裝置100包括：控制單元110、鏡頭移動單元120、取像單元130、鏡頭140與儲存單元150。

鏡頭移動單元120移動鏡頭140。取像單元130透過鏡頭140而拍攝外部物件，以產生2D影像2D_IN。鏡頭140之對焦會影響影像拍攝結果。

控制單元110，例如由微處理器與其他電路所組成，根據對焦過程所產生之對焦資訊來判斷場景的深度(亦即，由控制單元所判斷出的物件距離)，以從取像單元130所拍攝的2D影像來合成出3D影像3D_OUT。

儲存單元150中可儲存一對應表，其表示聚焦步距與物件距離之關係。

第2圖顯示根據本案實施例之數位影像處理方法之流程圖。現請一併參考第1圖與第2圖。

在步驟210中，拍攝2D影像。在本實施例中，取像單元130透過鏡頭140而取像，以產生2D影像2D_IN，並傳送給控制單元110。

在步驟220中，將所拍攝的2D影像虛擬地分割成複數個區塊。比如，控制單元110將2D影像2D_IN分割成複數個區塊。為方便舉例說明，在此以分割成4X4個區塊為例做說明，當知本案並不受限於此。第3圖顯示根據本案實施例之將2D影像2D_IN分割成4X4個區塊。

在步驟230中，針對每個區塊，得到最佳對比值(contrast value,CV)與對應的聚焦步距(focus step,FS)。比如，在自動聚焦過程中，針對各區塊，取得對比值與聚焦步距之對應關係。舉例來說，對於某一區塊，在鏡頭140之步距為0的情況下，得到其對比值F[0]；在鏡頭140之步距為5的情況下，得到其對比值F[5]。依此類推。為方便說明，在此以鏡頭140之最大步距為30為例，但當知本案並不受限於此。在對比值F[0]~F[30]中之最大值即最佳對比值，其比如由控制單元110所選擇。另外，改變步距之方式可以有多種方式，比如但不受限於，逐步地改變步距。

第4圖顯示出對比值(經正規化)與聚焦步距之對應關係圖。如第4圖所示，對於區塊P1而言，對應於最佳對聚焦比值之步距為6；對於區塊P2而言，對應於最佳對比值之聚焦步距為9；對於區塊P3而言，對應於最佳對比值之聚焦步距為24。

第5圖顯示各區塊之對應於最佳對比值之聚焦步距。在第5圖中，聚焦步距分別歸類為步距0~5、步距5~10、步距10~15、步距15~20、步距20~25、步距25~30。

於步驟240中，根據各區塊之聚焦步距，求得各區塊中之影像之物件距離。在本案實施例中，各聚焦步距與物件距離可事先做成一個對應表，其可儲存於儲存單元150中。故而，可利用查表法來從聚焦步距求得其相對應的物件距離。此步驟比如可由控制單元110所執行。舉例來說，聚焦步距為0的話，則物件距離則為無限遠；聚焦步距為5的話，則物件距離則為30公尺等。當知本案實施例並不受限於此。

在步驟250中，從該些區塊之物件距離得到深度圖(depth map)。比如，於本案實施例中，將該些物件距離直接當成深度圖當中的深度資訊。

在步驟260中，根據所得到的深度圖，從2D影像合成出3D影像。在本案實施例中，如何從2D影像合成出3D影像之細節可不特別限定之，可任選習知技術合成出3D影像即可。比如，根據所得到的深度圖，從2D影像分別產生左眼影像與右眼影像，藉以合成出3D影像。

本案實施例可應用於如具有照相功能及自動對焦的電子產品，比如，數位相機、數位攝影機、手機、電腦、平板電腦等。

綜上所述，本實施例由於使用單一個取像單元，故其成本較低。更甚者，本案實施例與目前常見的中低階電子產品之架構可相同或相似，故設計無需修改或設計只需小幅修改。

另外，由於本案實施例利用對焦過程中產生之統計數據(如物件距離)來判斷場景的深度，藉由合成3D影像。所以，本案實施例乃是基於真實深度圖來得到3D影像，3D影像的擬真性高於以模擬方式來將2D影像轉3D影像。

綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．數位影像處理裝置

110．．．控制單元

120．．．鏡頭移動單元

130．．．取像單元

140．．．鏡頭

150．．．儲存單元

210~260．．．步驟

第1圖顯示根據本案實施例之數位影像處理裝置之功能方塊圖。

第2圖顯示根據本案實施例之數位影像處理方法之流程圖。

第3圖根據本案實施例之顯示將2D影像分割成4X4個區塊。

第4圖顯示對比值(經正規化)與聚焦步距之對應關係圖。

第5圖顯示各區塊之對應於最佳對比值之聚焦步距。

210~260．．．步驟

Claims (10)

1. 一種影像處理方法，包括：將一二維影像分割成複數個區塊；針對每一該些區塊，得到一各別最佳對比值與一對應聚焦步距；根據每一該些區塊之該各別聚焦步距，求得每一該區塊中之一各別影像之一各別物件距離；從該些區塊之該些物件距離得到一深度圖；以及根據該深度圖，從該二維影像合成出一三維影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中，得到該各別最佳對比值與該對應聚焦步距之該步驟包括：針對該區塊，逐步地調整該聚焦步距，以得到複數個對比值；以及從該些對比值中擇一最大值即該最佳對比值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像處理方法，更包括：對該些對比值進行正規化。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中，利用查表，以從該些區塊之該些聚焦步距求得該些區塊中之各別影像之該各別物件距離。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中，將該些物件距離直接當成該深度圖中的深度資訊。
6. 一種影像處理裝置，包括：一控制單元；一鏡頭移動單元，耦接至該控制單元；一取像單元，耦接至該控制單元；以及一鏡頭，被該鏡頭移動單元所移動；其中，該控制單元將一二維影像分割成複數個區塊；針對每一該些區塊，該鏡頭移動單元移動該鏡頭以得到一各別最佳對比值與一對應聚焦步距；根據每一該些區塊之該各別聚焦步距，該控制單元求得每一該區塊中之一各別影像之一各別物件距離；該控制單元從該些區塊之該些物件距離得到一深度圖；以及根據該深度圖，該控制單元從該二維影像合成出一三維影像。
7. 如申請專利範圍第6項所述之影像處理裝置，其中，針對該區塊，該鏡頭移動單元逐步地移動該鏡頭，以逐步地調整該鏡頭之該聚焦步距，以得到複數個對比值；以及該控制單元從該些對比值中擇一最大值，以當成該最佳對比值。
8. 如申請專利範圍第7項所述之影像處理裝置，其中，該控制單元對該些對比值進行正規化。
9. 如申請專利範圍第6項所述之影像處理裝置，更包括一儲存單元，耦接至該控制單元，該儲存單元儲存該聚焦步距與該物件距離之一對應關係；其中，該控制單元查表該儲存單元中之該對應關係，以從該些區塊之該些聚焦步距求得該些區塊中之各別影像之該各別物件距離。
10. 如申請專利範圍第6項所述之影像處理裝置，其中，該控制單元將該些物件距離直接當成該深度圖中的深度資訊。