TW201637432A - 即時影像縫合裝置及即時影像縫合方法 - Google Patents

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Abstract

本發明主要係在非中央處理器、驅動程式或應用軟體之平台下，由數位晶片將收集自感光元件之數位影像信號進行影像拼接縫合，之後再將其轉換成影像檔以供輸出、顯示或儲存，在執行拼接縫合動作後壓縮的演算數據容量相對較小，因此可獲致影像品質較佳且同時畫面較為流暢的即時影像縫合效果。

Description

即時影像縫合裝置及即時影像縫合方法
本發明係與影像縫合技術有關，主要提供一種影像品質較佳且畫面相對較為流暢的即時影像縫合裝置，以及與其相關之即時影像縫合方法。
自從數位相機誕生以來，隨著電子元件的應用和知識的突然增多，而直接或間接的創造出許多新的攝影經驗和器材，在現有的數位相機或數位攝影機等影像擷取裝置中，基本上係由CCD或CMOS等感光元件將光轉換成儲存電荷，再由影像處理器將CCD或CMOS等感光元件傳送出來的數位資訊轉換為影像檔。
原則上，影像處理器係負責解析從感光元件上得到的資料，對其進行各種處理，並根據拍攝者設定好的照片品質及風格等，再將資料轉化為影像檔，再將最終結果儲存在記憶體、記憶卡或硬碟等儲存載體中。
再者，數位影像擷取裝置在實際運作時，有可能因為鏡頭技術不夠，以致成像不夠寬廣，不足以容納整個所要的場景，為了得到全部所要的場景，可能的辦法是分別將每個部分場景拍下來，拍成數張片段場景之後，再將其縫合起來。
影像縫合(Image Stitching)，在物理上的意義，即是找出任兩張影像相同的特徵點(Feature points)，去做拼接(Stitching) 的重建動作；傳統之影像縫合技術多係藉由所謂後端處理之技術，利用電腦軟體載入的數個相關影像檔，再由電腦軟體加以拼接縫合，此作法不但需要具備操作軟體的技術，且相對費工、費時，以及無法獲得高張數高解析之即時影像。
另外，目前環場攝影機之數位影像應用，雖然已達到將即時影像縫合之目的，但由於其仍然係感光元件之數位訊號經過影像處理器編/解碼成影像檔之後再由CPU結合中央處理器做影像拼接縫合，然而在將數個影像拼接縫合的過程中，其場景重疊的部分最後會被裁切刪除，且拼接縫合後的影像各別做自動曝光及自動白平衡之校正，反而使完成後的影像產生明顯的色差。
亦即，類似習用影像縫合技術在對每一張影像之傳送/演算過程中，包含了大量不被使用的數據，當影像的像素與分析的資料增加時，CPU就必須對影像檔案之演算及儲存更多的資料，且必須花費更多的時間去執行每一個指令，因此在影像的品質與影像的數量(張數)之間作一個折衝的選擇，導致類似習用的即時影像縫合技術普遍存在畫面不流暢或影像品質較差等缺點。
有鑑於此，本發明即在提供一種影像品質較佳且畫面相對較為流暢的即時影像縫合裝置，以及與其相關之即時影像縫合方法，為其主要目的者。
為了達到上述目的，本發明之即時影像縫合裝置，基本上包括：至少一感光元件(image sensor)、以及一與各感光元件電氣連接的數位晶片(digital chip)；其中：該數位晶片內部係至少集成有一以演算法型態呈現的圖像信號處理器(ISP-image signal processor)、一由演算法型態呈現的影像縫合器(image stitcher)，以 及一以演算法型態呈現的影像壓縮處理器(image compression processor)。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置係進一步設有一與該數位晶片電氣連接的傳輸媒體(transmission medium)。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置係進一步設有至少一與該數位晶片電氣連接的儲存裝置(storage device)。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置係進一步設有一與該數位晶片電氣連接的傳輸媒體，以及至少一與該數位晶片電氣連接的儲存裝置。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置，其中，該儲存裝置可為SD卡。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置，其中，該儲存裝置可為硬碟(Hard Disk Drive；HDD)。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置，其中，該傳輸媒體可為網路線。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置，其中，該傳輸媒體可為Wi-Fi。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置，其中，該傳輸媒體可為USB。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合裝置，其中該傳輸媒體可為行動通訊。
所述即時影像縫合裝置係具有複數呈環繞配置的感光元件。
所述各感光元件係各別透過一圖像信號處理器與該數位晶片電氣連接。
本發明之即時影像縫合方法，係於一數位影像擷取裝置當中整合一數位晶片，且於該數位晶片內部係至少集成有一以演算法型態呈現的圖像信號處理器、一由演算法型態呈現的影像縫合器，以及一以演算法型態呈現的影像壓縮處理器，由該數位晶片收集該數位影像擷取裝置之一個或數個感光元件於預先設定之時間內所產生的數位圖像信號，由該數位晶片內部之圖像信號處理器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行校正，以及由該數位晶片內部之影像縫合器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行拼接縫合，再由該數位晶片內部之影像壓縮處理器完成拼接縫合的數位圖像信號轉換成預先設定的影像格式供輸出或儲存。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合方法，係由該數位晶片內部之圖像信號處理器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行自動曝光及白平衡校正。
依據上述技術特徵，所述即時影像縫合方法，係在各感光元件之數位圖像信號輸入該數位晶片之前，先行由各感光元件所電氣連接的圖像信號處理器進行曲面糾正、雜訊去除、壞點去除光學校正。
具體而言，本發明所揭露之即時影像縫合裝置，以及與其相關之即時影像縫合方法，係在非中央處理器、驅動程式或應用軟體之平台下，由數位晶片將收集自感光元件之數位影像信號進行影像拼接縫合，之後再將其轉換成影像檔以供輸出、顯示或儲存，在執行拼接縫合動作後壓縮的演算數據容量相對較小，因此可獲致影像品質較佳且同時畫面較為流暢的即時影像縫合效果，而可廣泛應用於即時影像監測系統提供畫素較高的360度環場影像，或應於數位相機、智慧型手機等手持裝置提供畫素 較高的全景或環場照相功能。
10‧‧‧感光元件
11‧‧‧圖像信號處理器
20‧‧‧數位晶片
21‧‧‧圖像信號處理器
22‧‧‧影像縫合器
23‧‧‧影像壓縮處理器
30‧‧‧傳輸媒體
40‧‧‧儲存裝置
第1圖係為本發明第一實施例之即時影像縫合裝置基本組成架構方塊示意圖。
第2圖係為本發明第二實施例之即時影像縫合裝置基本組成架構方塊示意圖。
第3圖係為本發明之感光元件配置狀態示意圖。
本發明主要提供一種影像品質較佳且畫面相對較為流暢的即時影像縫合裝置，以及與其相關之即時影像縫合方法，如第1圖本發明第一實施例之即時影像縫合裝置基本組成架構方塊示意圖所示，本發明之即時影像縫合裝置，基本上包括：至少一感光元件10、以及一與各感光元件10電氣連接的數位晶片20；其中：該數位晶片20內部係至少集成有一以演算法型態呈現的圖像信號處理器21、一由演算法型態呈現的影像縫合器22，以及一以演算法型態呈現的影像壓縮處理器23。
據以，可由該數位晶片20收集各感光元件10於預先設定之時間內所產生的數位圖像信號，由該數位晶片20內部之圖像信號處理器21對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行自動曝光及白平衡校正，以及由該數位晶片20內部之影像縫合器22對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行拼接縫 合，再由該數位晶片20內部之影像壓縮處理器23完成拼接縫合的數位圖像信號轉換成預先設定的影像格式以供傳輸或儲存。
由於整體即時影像縫合裝置係在非中央處理器、驅動程式或應用軟體之平台下，由數位晶片20將收集自感光元件10之數位圖像信號進行影像拼接縫合，之後再將其轉換成影像檔以供輸出、顯示或儲存，在執行拼接縫合動作後壓縮的演算數據容量相對較小，因此可獲致影像品質較佳且同時畫面較為流暢的即時影像縫合效果，而可廣泛應用於即時影像監測系統提供畫素較高的360度環場影像，或應於數位相機、智慧型手機等手持裝置提供畫素較高的全景或環場照相功能。
本發明之即時影像縫合裝置，於實施時，係可如第2圖所示，於進一步包括有一與該數位晶片20電氣連接的傳輸媒體30，以供即時監看所拼接縫合完成的影像效果；以及，可進一步設有至少一與該數位晶片20電氣連接的儲存裝置40，以供紀錄所拼接縫合完成的影像資料。
當然，本發明之即時影像縫合裝置，於實施時，係以如圖所示，進一步設有一與該數位晶片20電氣連接的傳輸媒體30，以及至少一與該數位晶片20電氣連接的儲存裝置40之結構型態呈現為佳，使得以成為可提供畫素較高的全景或環場照相功能的數位相機或智慧型手機。
另外，本發明之即時影像縫合裝置，於實施時，係可如第3圖所示，具有複數呈環繞配置的感光元件10，得以成為可提供畫素較高的360度環場影像即時影像紀錄器。以及，在上揭各種可能實施之結構型態下，所述各感光元件10係各別透過一圖像信號處理器11與該數位晶片20電氣連接，使得以在各感光元件10之數位圖像信號輸入該數位晶片20之前，先行由各感光 元件10所電氣連接的圖像信號處理器11進行曲面糾正、雜訊去除、壞點去除光學校正。
再者，本發明之即時影像縫合方法，係於一數位影像擷取裝置當中整合一數位晶片，且於該數位晶片內部係至少集成有一以演算法型態呈現的圖像信號處理器、一由演算法型態呈現的影像縫合器，以及一以演算法型態呈現的影像壓縮處理器，使應用之數位影像擷取裝置，可整合成如第1圖或第2圖所示之組成架構。
本發明之即時影像縫合方法，即可由該數位晶片收集該數位影像擷取裝置之一個或數個感光元件於預先設定之時間內所產生的數位圖像信號，由該數位晶片內部之圖像信號處理器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行校正，以及由該數位晶片內部之影像縫合器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行拼接縫合，再由該數位晶片內部之影像壓縮處理器完成拼接縫合的數位圖像信號轉換成預先設定的影像格式供輸出或儲存。
同樣的，本發明所揭露之即時影像縫合方法，係可由該數位晶片內部之圖像信號處理器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行自動曝光及白平衡校正；以及，可在各感光元件之數位圖像信號輸入該數位晶片之前，先行由各感光元件所電氣連接的圖像信號處理器進行曲面糾正、雜訊去除、壞點去除光學校正。
與傳統技術相較，本發明所揭露之即時影像縫合裝置，以及與其相關之即時影像縫合方法，係在非中央處理器、驅動程式或應用軟體之平台下，由數位晶片將收集自感光元件之數位影像信號進行影像拼接縫合，之後再將其轉換成影像檔以供輸 出、顯示或儲存，在執行拼接縫合動作後壓縮的演算數據容量相對較小，因此可獲致影像品質較佳且同時畫面較為流暢的即時影像縫合效果，而可廣泛應用於即時影像監測系統提供畫素較高的360度環場影像，或應於數位相機、智慧型手機等手持裝置提供畫素較高的全景或環場照相功能。
綜上所述，本發明提供一較佳可行之即時影像縫合裝置，以及與其相關之即時影像縫合方法，爰依法提呈發明專利之申請；本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不背離本案發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧感光元件
20‧‧‧數位晶片
21‧‧‧圖像信號處理器
22‧‧‧影像縫合器
23‧‧‧影像壓縮處理器

Claims (15)

  1. 一種即時影像縫合裝置，包括：至少一感光元件、以及一與各感光元件電氣連接的數位晶片；其中：該數位晶片內部係至少集成有一以演算法型態呈現的圖像信號處理器、一由演算法型態呈現的影像縫合器，以及一以演算法型態呈現的影像壓縮處理器。
  2. 如請求項1所述之即時影像縫合裝置，其中，該即時影像縫合裝置係進一步設有一與該數位晶片電氣連接的傳輸媒體。
  3. 如請求項1所述之即時影像縫合裝置，其中，該即時影像縫合裝置係進一步設有至少一與該數位晶片電氣連接的儲存裝置。
  4. 如請求項1所述之即時影像縫合裝置，其中，該即時影像縫合裝置係進一步設有一與該數位晶片電氣連接的傳輸媒體，以及至少一與該數位晶片電氣連接的儲存裝置。
  5. 如請求項3或4所述之即時影像縫合裝置，其中，該儲存裝置可為SD卡。
  6. 如請求項3或4所述之即時影像縫合裝置，其中，該儲存裝置可為硬碟(Hard Disk Drive；HDD)。
  7. 如請求項4所述之即時影像縫合裝置，其中，該傳輸媒體可為網路線。
  8. 如請求項4所述之即時影像縫合裝置，其中，該傳輸媒體可為Wi-Fi。
  9. 如請求項4所述之即時影像縫合裝置，其中，該傳輸媒體可為USB。
  10. 如請求項4所述之即時影像縫合裝置，其中，該傳輸媒體可為行動通訊。
  11. 如請求項1至4其中任一項所述之即時影像縫合裝置，其中， 該即時影像縫合裝置係具有複數呈環繞配置的感光元件。
  12. 如請求項1至4其中任一項所述之即時影像縫合裝置，其中，各感光元件係各別透過一圖像信號處理器與該數位晶片電氣連接。
  13. 一種即時影像縫合方法，係於一數位影像擷取裝置當中整合一數位晶片，且於該數位晶片內部係至少集成有一以演算法型態呈現的圖像信號處理器、一由演算法型態呈現的影像縫合器，以及一以演算法型態呈現的影像壓縮處理器，由該數位晶片收集該數位影像擷取裝置之一個或數個感光元件於預先設定之時間內所產生的數位圖像信號，由該數位晶片內部之圖像信號處理器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行光學校正，以及由該數位晶片內部之影像縫合器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行拼接縫合，再由該數位晶片內部之影像壓縮處理器完成拼接縫合的數位圖像信號轉換成預先設定的影像格式供輸出或儲存。
  14. 如請求項13所述之即時影像縫合方法，其中，該即時影像縫合方法係由該數位晶片內部之圖像信號處理器對該預先設定之時間內所收集的數位圖像信號進行自動曝光及白平衡校正。
  15. 如請求項13或14所述之即時影像縫合方法，其中，該即時影像縫合方法，係在各感光元件之數位圖像信號輸入該數位晶片之前，先行由各感光元件所電氣連接的圖像信號處理器進行曲面糾正、雜訊去除、壞點去除光學校正。
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