TW201710772A

TW201710772A - 影像擷取裝置及方法

Info

Publication number: TW201710772A
Application number: TW104129117A
Authority: TW
Inventors: 鄭珍如; 佑和; 黃士挺; 黃彥卿
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2017-03-16
Also published as: TWI576648B

Abstract

一種影像擷取裝置及方法。此影像擷取裝置包括鏡頭、多個雷射對焦模組以及處理器。鏡頭具有一個拍攝範圍。各個雷射對焦模組具有一個雷射感應範圍，並且這些雷射感應範圍彼此相鄰且涵蓋拍攝範圍。所述雷射對焦模組偵測所述雷射感應範圍內至少一個物件的深度資訊。處理器耦接鏡頭及多個雷射對焦模組。處理器根據各個雷射對焦模組所偵測的各個物件的深度資訊，決定對焦距離以推動鏡頭拍攝物件的影像。

Description

影像擷取裝置及方法

本發明是有關於一種影像擷取裝置，且特別是有關於一種全區域快速對焦的影像擷取裝置及方法。

隨著科技的發展，數位相機或是各式各樣配備相機鏡頭的智慧型裝置，例如平板電腦、個人數位助理、智慧型手機等，已成為現代人不可或缺的工具。

當使用相機進行拍攝時，一般需要執行對焦操作以調整鏡頭與感光元件之間的距離，讓被拍攝物體能夠清晰地成像。為方便使用者能夠輕鬆、快速地拍攝出清晰的影像，目前的相機大多已具備自動對焦的功能，能夠主動針對使用者欲拍攝的畫面進行分析，並調整鏡頭的焦點位置。

目前技術已發展出利用雷射光來輔助相機的對焦，主要原理是從相機發出雷射光束，並接收從被拍攝物體反射回來的雷射光束，以便根據雷射光束往返的時間，取得相機與物體之間的距離，進而移動鏡頭至適合的焦點位置以進行拍照。

然而，一般相機鏡頭的可視角約為70度以上，但雷射光的可視角只有約25度，此將使得雷射對焦的區域只能涵蓋相機拍攝範圍的一部分（即，中心區域）。舉例來說，圖1是傳統相機之雷射對焦模組的雷射感應範圍的示意圖。請參照圖1，傳統相機雷射對焦模組的雷射感應範圍100僅能涵蓋畫面10的中心區域。如果使用者想要對焦在雷射感應範圍100以外的區域，就會造成對焦失敗。

除此之外，一般常見的對焦方式有三種，包括單次對焦、連續對焦以及觸碰點對焦。單次對焦和連續對焦都是以畫面中固定區域的物件距離來尋找焦點。雖然觸碰點對焦可依據使用者的觸碰位置對焦，但觸碰位置如果超過雷射光束感應的有效區域，則會取得無效的回應，需要使用傳統的被動式對焦來支援計算最清晰的點，或選擇相位檢測感應器來縮短對焦時間。此外，即使是在雷射感應範圍100內的物件，如圖1的畫面10，其中的人物12為前景深及山14為遠景深，在這種畫面10中同時有前中後景深的情況下，相機也無法判斷出要對焦到哪一個物件。

有鑑於此，本發明提供一種影像擷取裝置及方法，藉由配置多個雷射對焦模組，並調整其雷射感應範圍以涵蓋鏡頭的拍攝範圍，使影像擷取裝置可快速對焦至拍攝範圍內的任一個物件。

本發明實施例提供一種影像擷取裝置。此影像擷取裝置包括鏡頭、多個雷射對焦模組以及處理器。鏡頭具有一個拍攝範圍。各個雷射對焦模組具有一個雷射感應範圍，並且這些雷射感應範圍彼此相鄰且涵蓋拍攝範圍。這些雷射對焦模組會偵測上述雷射感應範圍內至少一個物件的深度資訊。處理器耦接鏡頭及多個雷射對焦模組。處理器根據上述雷射對焦模組所偵測的各個物件的深度資訊，決定對焦距離以推動鏡頭來拍攝物件的影像。

本發明實施例提供一種影像擷取方法，適於具有鏡頭及多個雷射對焦模組的影像擷取裝置。各雷射對焦模組分別具有一個雷射感應範圍，這些雷射感應範圍彼此相鄰且涵蓋鏡頭的拍攝範圍。此方法首先利用這些雷射對焦模組偵測其雷射感應範圍內至少一個物件的深度資訊。接下來，根據這些雷射對焦模組所偵測的各個物件的深度資訊，決定對焦距離以推動鏡頭拍攝物件的影像。

本發明實施例提供一種影像擷取裝置。此影像擷取裝置包括鏡頭、雷射對焦模組、光學鏡片以及處理器。鏡頭具有一個拍攝範圍。雷射對焦模組具有雷射感應範圍，並偵測雷射感應範圍內至少一個物件的深度資訊。光學鏡片配置雷射對焦模組前方，用以擴大雷射對焦模組的雷射感應範圍以涵蓋鏡頭的拍攝範圍。處理器耦接鏡頭及雷射對焦模組。處理器根據雷射對焦模組所偵測的各個物件的深度資訊，決定對焦距離以推動鏡頭來拍攝物件的影像。

本發明實施例提供一種影像擷取方法，適於具有鏡頭、光學鏡片及雷射對焦模組的影像擷取裝置。雷射對焦模組具有一個雷射感應範圍，並且光學鏡片擴大雷射對焦模組的雷射感應範圍，以涵蓋鏡頭的拍攝範圍。此方法首先利用雷射對焦模組偵測雷射感應範圍內至少一個物件的深度資訊。接下來，根據雷射對焦模組所偵測的各個物件的深度資訊，決定對焦距離以推動鏡頭拍攝物件的影像。

基於上述，本發明實施例的影像擷取裝置及方法是在影像擷取裝置中配置多個雷射對焦模組，並將這些雷射對焦模組的雷射感應範圍併接成一個較大的雷射感應範圍，使其可涵蓋影像擷取裝置之鏡頭的拍攝範圍。此外，本發明亦將光學鏡片配置於雷射對焦模組的前方，以擴大雷射對焦模組的雷射感應範圍，使其涵蓋影像擷取裝置之鏡頭的拍攝範圍。據此，影像擷取裝置可偵測鏡頭的拍攝範圍內各個物件的深度資訊，不僅實現全區域的雷射快速對焦，亦解決了單點觸碰對焦無法支援非感應區域的問題，更可將其應用於動態追焦或景深後處理等功能。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明利用多個雷射對焦模組的組合或是在雷射對焦模組前方配置光學鏡片，使得雷射對焦模組的雷射感應範圍可涵蓋影像擷取裝置之鏡頭的拍攝範圍。藉此，影像擷取裝置根據雷射對焦模組所偵測到的物件深度資訊，即可快速對焦到拍攝範圍內的任一個物件，並可在多個物件中找出主體物件以推動鏡頭聚焦於該物件，從而獲得物件的清晰影像。

圖2是依據本發明之一實施例繪示之影像擷取裝置的方塊圖。圖2先介紹影像擷取裝置之所有構件以及配置關係，詳細功能將配合接下來的圖示一併揭露。

請參照圖2，本實施例的影像擷取裝置20包括鏡頭22、多個雷射對焦模組（本實施例是以雷射對焦模組24_1~24_n為例做說明，但不限於此）與處理器26，其中處理器26耦接鏡頭22及雷射對焦模組24_1~24_n。在本實施例中，影像擷取裝置20例如是數位相機、單眼相機、數位攝影機或是其他具有影像擷取功能的智慧型手機、平板電腦、個人數位助理、平板電腦等、頭戴顯示器等裝置，本發明不以此為限。

鏡頭22具有一個拍攝範圍，其包括感光元件，用以感測進入鏡頭22的光線強度，進而產生影像。所述的感光元件例如是電荷耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）、互補性氧化金屬半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS）元件或其他元件。

在本發明的實施例中，雷射對焦模組24_1~24_n的實施態樣皆相似，故以下將以雷射對焦模組24_1為例來介紹其特性。圖3是依據本發明之一實施例繪示之雷射對焦模組的方塊圖，但圖3僅是為了方便說明，並不用以限制本發明。雷射對焦模組24_1包括發射器242、感測器244及控制器246，其中控制器246耦接發射器242及感測器244。在本實施例中，雷射對焦模組24_1的發射器242與感測器244例如為分別設置於左右方向的反射型雷射傳感器，發射器242用以發射雷射光束，感測器244則偵測由物件反射的該雷射光束，但本發明不限於此。控制器246例如可為一微處理器積體電路（Integrated Circuits，IC），但本發明亦未對此有所限制。

值得注意的是，雷射對焦模組24_1~24_n分別具有一個雷射感應範圍，各個雷射感應範圍彼此相鄰，使雷射對焦模組24_1~24_n的雷射感應範圍可涵蓋鏡頭22的整個拍攝範圍。舉例而言，圖4是依據本發明之一實施例繪示的多個雷射對焦模組的視野覆蓋狀態的示意圖。請同時參照圖2及圖4，雷射對焦模組24_1、24_2、24_3、24_4分別具有雷射感應範圍R1、R2、R3、R4，其中雷射感應範圍R1、R2、R3、R4涵蓋鏡頭22的拍攝範圍40。

需說明的是，本發明的實施例並未對圖4中雷射對焦模組24_1、24_2、24_3、24_4的擺放方式有所限制，只要雷射對焦模組24_1、24_2、24_3、24_4的雷射感應範圍可涵蓋鏡頭22的拍攝範圍40即可。如此一來，影像擷取裝置20便可透過雷射對焦模組24_1、24_2、24_3、24_4偵測鏡頭22的拍攝範圍40內的物件。

處理器26可以例如是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合。處理器26用以根據物件的深度資訊決定對焦距離，以推動鏡頭22拍攝影像。

圖5是依照本發明一實施例所繪示之影像擷取方法的流程圖。請同時參照圖2及圖5，本實施例的影像擷取方法適用於圖2中的影像擷取裝置20，以下即撘配圖2的各個元件說明影像擷取方法的詳細步驟。

首先，在步驟S510中，影像擷取裝置20利用雷射對焦模組24_1~24_n偵測雷射感應範圍內至少一個物件的深度資訊。其中，影像擷取裝置20例如會利用雷射對焦模組24_1~24_n發射雷射光束至對應的雷射感應範圍，並偵測由雷射感應範圍內各個物件反射的雷射光束。由於影像擷取裝置20含有多個雷射對焦模組24_1~24_n，分別對應不同的雷射感應範圍，且這些雷射感應範圍彼此相鄰，因此總合雷射對焦模組24_1~24_n的雷射感應範圍即可涵蓋影像擷取裝置20之鏡頭22的拍攝範圍，因而可偵測鏡頭22拍攝範圍內的所有物件。在偵測到各個物件反射的雷射光束後，雷射對焦模組24_1~24_n即可根據各自所發射的雷射光束往返所花費的時間以及雷射光束傳輸的速度，計算雷射感應範圍內各個物件與鏡頭22之間的距離，從而得到各個物件的深度資訊。

接下來，在步驟S520中，影像擷取裝置20的處理器26根據雷射對焦模組24_1~24_n所偵測的各個物件的深度資訊，決定對焦距離以推動鏡頭22拍攝物件的影像。

由於影像擷取裝置20透過多個雷射對焦模組24_1~24_n的輔助，可偵測鏡頭22拍攝範圍內的所有物件及取得各個物件的深度資訊，使得影像擷取裝置20的對焦區域不再侷限於中間或固定區域，而可擴大到鏡頭22的整個拍攝範圍。影像擷取裝置20的處理器26可從各個雷射對焦模組24_1~24_n在不同的雷射感應範圍內所偵測到的物件中，選擇一個物件，並依據該物件的深度資訊，決定鏡頭22所要移動的距離，以推動鏡頭22從而拍攝聚焦於該物件的影像。

當影像擷取裝置20取得鏡頭22拍攝畫面中所有物件的深度資訊之後，影像擷取裝置20的處理器26還可搭配不同的演算法或判斷條件，選擇鏡頭22拍攝畫面中的任一個物件作為主體物件，並以該主體物件的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭22拍攝聚焦於該主體物件的影像。

詳言之，在本發明的一實施例中，影像擷取裝置20的處理器26可執行臉部追蹤演算法以偵測所拍攝影像中的主體物件。處理器26並以該主體物件的深度資訊做為對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的影像。

舉例而言，當影像擷取裝置20欲選擇鏡頭22拍攝畫面中的人像作為主體物件時，影像擷取裝置20的處理器26可搭配臉部追蹤演算法偵測主體物件的位置。在本發明的實施例中，臉部追蹤演算法例如可分析主體物件的顏色之色座標是否落在膚色區塊，以及分析主體物件的外形（例如，臉部外形），但本發明並不限於此。當影像擷取裝置透過臉部追蹤演算法偵測出人像的位置，以及透過雷射對焦模組24_1~24_n偵測出人像的深度資訊時，即可依據人像的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭以拍攝聚焦於人像的影像。

在本發明的另一實施例中，影像擷取裝置20的處理器26更可根據影像中各個物件的多個像素的亮度範圍，從物件中選擇一個主體物件。處理器26即以該主體物件的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的影像。

舉例來說，圖6是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置所拍攝畫面的示意圖，圖7A~7D分別繪示圖8中的天空、湖面、船、樹等物件的像素亮度的直方圖（histogram）。請同時參照圖6及圖7A~7D，影像擷取裝置可比較圖7A~7D各個物件的亮度範圍之比例，選擇一個曝光的亮度範圍較大的物件作為主體物件。在本實施例中，湖面的亮度範圍較大（如圖7B所示），因此影像擷取裝置將選擇湖面作為主體物件，並透過雷射對焦模組24_1~24_n偵測湖面的深度資訊。其中，由於圖7中的湖面朝向無窮遠的位置延伸，故影像擷取裝置將推動鏡頭至最遠的對焦距離，以拍攝聚焦於湖面的影像。

在本發明的又一實施例中，影像擷取裝置20的處理器26更可根據影像中各個物件的深度資訊，從物件中選擇主體物件。處理器26並以及以該主體物件的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭以拍攝聚焦於主體物件的影像。其中，處理器26例如會依據雷射光束往返各個物件所花費的時間，判斷物件的遠近，並選擇雷射光束往返花費時間較少的物件（即，距離鏡頭22較近的物件），作為主體物件。

舉例來說，圖8是依據本發明之另一實施例繪示影像擷取裝置欲拍攝畫面的示意圖。請參照圖8，當影像擷取裝置偵測出雷射光束往返「花盆81」所花費的時間短於雷射光束往返「後方桌子82」所花費的時間時，可判定「花盆81」相較於「後方桌子82」距離鏡頭較近，因此選擇「花盆81」作為主體物件，並根據雷射對焦模組所計算花盆81的深度資訊，並將花盆81的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭以拍攝聚焦於花盆81的影像。

簡言之，本發明實施例的影像擷取裝置採用多個雷射對焦模組並將各個雷射對焦模組的雷射感應範圍配置為彼此相鄰，使得這些雷射對焦模組的雷射感應範圍可涵蓋鏡頭的拍攝範圍，而可偵測鏡頭拍攝範圍內任何一個物件的深度資訊。影像擷取裝置可進一步搭配不同的演算法或判斷條件，在拍攝範圍內的多個物件中選擇一個主體物件，並以此主體物件的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭以拍攝聚焦於此主體物件的影像。如此一來，採用雷射對焦模組的影像擷取裝置不僅實現了全區域雷射快速對焦，更解決了習知技術中單點觸碰對焦無法支援非感應區域的問題。

在其他實施例中，本發明實施例所提出的影像擷取裝置更可在選擇主體物件並拍攝影像之後，繼續執行動態追焦或景深後處理等功能，但本發明實施例的影像擷取裝置並未對此功能有所限制。

在本發明的一實施例中，由於影像擷取裝置的對焦區域不再侷限於拍攝畫面中的固定區域（即，中間或單點對焦），若是在拍攝主體物件會移動的情況下，影像擷取裝置更可依據主體物件的位置動態地調整對焦區域，以執行動態追焦的功能。

舉例來說，圖9是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置執行動態追焦的流程圖。請同時參照圖2及圖9，本實施例例如是接續在圖5的步驟S520之後。在步驟S910中，影像擷取裝置20透過雷射對焦模組24_1~24_n偵測主體物件是否移動。在本發明的實施例中，影像擷取裝置20可偵測出主體物件朝著相對於影像擷取裝置20的上下左右方向移動，亦可偵測出主體物件朝著相對於影像擷取裝置20的方向靠近或遠離，但本發明並未對此有所限制。換句話說，本發明實施例的影像擷取裝置20透過雷射對焦模組24_1~24_n的全區域雷射對焦，根據主體物件的位置及深度資訊的變化，可快速的偵測出主體物件是否移動。

當偵測到主體物件移動時，在步驟S920中，影像擷取裝置20將重新以雷射對焦模組24_1~24_n所偵測的主體物件的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭22以拍攝聚焦於主體物件的影像。舉例來說，圖10A~10D是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置對主體物件執行動態追焦的示意圖。請參照圖10A~10D，影像擷取裝置是以圖中的蝴蝶1001作為主體物件，並且偵測到蝴蝶1001正在樹林中移動。此時，影像擷取裝置透過全區域雷射對焦，可即時地偵測出蝴蝶1001移動後的深度資訊。透過重複上述動作，影像擷取裝置即可依據所偵測到的深度資訊持續推動鏡頭而對焦於蝴蝶1101，以拍攝最清晰的影像（如圖10A~10D所示）。

在本發明的另一實施例中，影像擷取裝置可依據分別對焦於不同物件的多個影像執行景深後處理的功能，讓所有拍攝畫面中的場景均清晰可見，以產生全景深影像。

舉例來說，圖11是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置執行景深後處理的流程圖。請同時參照圖2及圖11，在步驟S1110中，影像擷取裝置20利用雷射對焦模組24_1~24_n偵測雷射感應範圍內至少一個物件的深度資訊。在步驟S1120中，影像擷取裝置20的處理器26以各個物件的深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭22拍攝對焦於各個物件的影像。在步驟S1130中，影像擷取裝置20的處理器26會將這些影像中各個物件的清晰影像合成為一個所有物件均清晰的全景深影像。

上述步驟S1110的運作流程與圖5中的步驟S510相同或相似，故在此不再贅述。與前述實施例不同的是，本實施的影像擷取裝置20的處理器26在推動鏡頭22拍攝對焦於各個物件的影像之後，可擷取各個影像中清晰畫面的部分，並利用影像合成技術將這些清晰畫面合併以取得全景深影像。

值得一提的是，由於影像擷取裝置20的對焦區域不再侷限於拍攝畫面中的固定區域（即，中間或單點對焦），影像擷取裝置20的處理單元26可依據多個物件的位置分別調整對焦區域，使得每張影像都可以精準的對焦在物件最清晰的位置。如此一來，本發明的實施例在全景模式拍攝時，影像擷取裝置20不但可透過全區域雷射快速對焦而確保欲拍攝畫面中的物件清晰可見，更可透過精準的對焦節省影像的拍攝張數，縮短了取得全景深影像所耗費的時間。

簡言之，本發明實施例的影像擷取裝置，透過多個雷射對焦模組偵測鏡頭之拍攝範圍內多個物件的深度資訊，不但可從多個物件中選擇一個主體物件，執行動態追焦的功能，還可結合對焦於多個物件的影像，合成為全景深影像。據此，本發明實施例的影像擷取裝置可縮短拍攝全景深影像時執行景深後處理功能的處理時間。

除了透過上述在影像擷取裝置內設置多個雷射對焦模組，使得影像擷取裝置的雷射感應範圍可涵蓋鏡頭的拍攝範圍的方式之外，本發明還提供一種直接利用光學鏡片來擴大雷射對焦模組的雷射感應範圍的方式，使得擴大後的雷射感應範圍足以涵蓋鏡頭的拍攝範圍。

詳言之，圖12是依據本發明之另一實施例繪示之影像擷取裝置的方塊圖。請參照圖12，影像擷取裝置120包括鏡頭122、雷射對焦模組124、處理器126與光學鏡片128，其中處理器126耦接鏡頭122及雷射對焦模組124，而光學鏡片128配置於雷射對焦模組124前方。在本實施例中，圖12中所示的鏡頭122、雷射對焦模組124、處理器126的功能與運作流程皆與圖2相同，在此不再贅述。

本實施例與圖2實施例不同的地方在於，本實施例的影像擷取裝置120額外配置了一個光學鏡片128且此光學鏡片128係配置於雷射對焦模組124的前方，而能夠擴大雷射對焦模組124的雷射感應範圍，並涵蓋鏡頭122的拍攝範圍。

舉例而言，圖13A是依據本發明之一實施例繪示的雷射對焦模組的視野覆蓋狀態的示意圖，而圖13B是依據本發明之一實施例繪示配置有光學鏡片的雷射對焦模組的視野覆蓋狀態的示意圖。

請先參照圖13A，雷射對焦模組124未配置光學鏡片128，因此其雷射光束131的雷射感應範圍R11僅能涵蓋拍攝範圍130的中間區域。接下來，請參照圖13B，雷射對焦模組124的前方額外配置了光學鏡片128，此時其雷射光束131的雷射感應範圍R11’將可涵蓋鏡頭122的拍攝範圍130。如此一來，影像擷取裝置130便可利用雷射對焦模組124偵測鏡頭122的拍攝範圍130內各個物件的深度資訊，進而解決了雷射對焦模組124可視角過小的問題。

簡言之，本發明實施例的影像擷取裝置藉由將光學鏡片配置於雷射對焦模組的前方，以擴大雷射對焦模組的雷射感應範圍，而能夠涵蓋影像擷取裝置之鏡頭的拍攝範圍。據此，僅採用單一雷射對焦模組的影像擷取裝置同樣可偵測鏡頭的拍攝範圍內各個物件的深度資訊，並可採用前述實施例的各種方式從拍攝範圍內選定主體物件並以其深度資訊做為對焦距離，推動鏡頭而拍攝聚焦於此主體物件的影像。如此一來，本實施例的影像擷取裝置同樣可實現全區域雷射快速對焦，也解決了習知技術中單點觸碰對焦無法支援非感應區域的問題。

綜上所述，本發明實施例提出的影像擷取裝置及方法，藉由在影像擷取裝置中配置多個雷射對焦模組的，並將這些雷射對焦模組的雷射感應範圍配置為彼此相鄰，或是僅配置一個雷射對焦模組，而在其前方配置光學鏡片。據此，雷射對焦模組的雷射感應範圍即可涵蓋影像擷取裝置鏡頭的拍攝範圍，因而可偵測此拍攝範圍內各個物件的深度資訊。如此一來，本發明實施例的影像擷取裝置不僅實現了全區域雷射快速對焦，亦解決了習知技術中單點觸碰對焦無法支援非感應區域的問題。此外，搭配各種不同的演算法或判斷條件，本發明實施例的影像擷取裝置不但可確保所拍攝畫面中的物件清晰可見，還可提升動態追焦的便利性，並縮短了全景深影像的處理時間。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧畫面
12‧‧‧人物
14‧‧‧山
100、R1、R2、R3、R4、R11、R11’‧‧‧雷射感應範圍
120、20‧‧‧影像擷取裝置
122、22‧‧‧鏡頭
124、24_1、24_2、24_3、24_4、…、24_n‧‧‧雷射對焦模組
126、26‧‧‧處理器
128‧‧‧光學鏡片
130、40‧‧‧拍攝範圍
131‧‧‧雷射光束
1001‧‧‧蝴蝶
242‧‧‧發射器
244‧‧‧感測器
246‧‧‧控制器
81‧‧‧花盆
82‧‧‧後方桌子
S510、S520、S910、S920、S1110、S1120、S1130‧‧‧步驟

圖1 是傳統相機之雷射對焦模組的雷射感應範圍的示意圖。圖2 是依據本發明之一實施例繪示之影像擷取裝置的方塊圖。圖3 是依據本發明之一實施例繪示之雷射對焦模組的方塊圖。圖4 是依據本發明之一實施例繪示的多個雷射對焦模組的視野覆蓋狀態的示意圖。圖5 是依照本發明一實施例所繪示之影像擷取方法的流程圖。圖6 是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置所拍攝畫面的示意圖。圖7A~7D 分別繪示圖8 中的天空、湖面、船、樹等物件的像素亮度的直方圖（ histogram）。圖8 是依據本發明之另一實施例繪示影像擷取裝置欲拍攝畫面的示意圖。圖9 是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置執行動態追焦的流程圖。圖10A~10D 是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置對主體物件執行動態追焦的示意圖。圖11 是依據本發明之一實施例繪示影像擷取裝置執行景深後處理的流程圖。圖12 是依據本發明之另一實施例繪示之影像擷取裝置的方塊圖。圖13A 是依據本發明之一實施例繪示的雷射對焦模組的視野覆蓋狀態的示意圖。圖13B 是依據本發明之一實施例繪示配置有光學鏡片的雷射對焦模組的視野覆蓋狀態的示意圖。

20‧‧‧影像擷取裝置

22‧‧‧鏡頭

24_1、24_2、…、24_n‧‧‧雷射對焦模組

26‧‧‧處理器

Claims

一種影像擷取裝置，包括：一鏡頭，具有一拍攝範圍；多個雷射對焦模組，各所述雷射對焦模組具有一雷射感應範圍，所述雷射感應範圍彼此相鄰且涵蓋該拍攝範圍，偵測所述雷射感應範圍內至少一物件的一深度資訊；以及一處理器，耦接該鏡頭及所述雷射對焦模組，根據所述雷射對焦模組所偵測的各所述物件的該深度資訊，決定一對焦距離以推動該鏡頭拍攝所述物件的一影像。
如申請專利範圍第1項所述的影像擷取裝置，其中各所述雷射對焦模組包括：一發射器，發射一雷射光束至對應的該雷射感應範圍；一感測器，偵測由該雷射感應範圍內各所述物件反射的該雷射光束；以及一控制器，根據該雷射光束往返所花費的時間，計算該雷射感應範圍內各所述物件的該深度資訊。
如申請專利範圍第1項所述的影像擷取裝置，其中該處理器包括執行一臉部追蹤演算法以偵測所拍攝該影像中的一主體物件，並以該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第1項所述的影像擷取裝置，其中該處理器包括根據該影像中各所述物件的多個像素的亮度範圍，從所述物件中選擇一主體物件，並以該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第1項所述的影像擷取裝置，其中該處理器包括根據該影像中各所述物件的該深度資訊，從所述物件中選擇一主體物件，並以該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第5項所述的影像擷取裝置，其中該處理器更偵測該主體物件是否移動，並在偵測到該主體物件移動時，重新以所述雷射對焦模組所偵測的該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第1項所述的影像擷取裝置，其中該處理器更以各所述物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭拍攝對焦於各所述物件的該影像，並合成所述影像中各所述物件的清晰影像以產生一全景深影像。
一種影像擷取方法，適於具有一鏡頭及多個雷射對焦模組的一影像擷取裝置，其中各所述雷射對焦模組具有一雷射感應範圍，所述雷射感應範圍彼此相鄰且涵蓋該鏡頭的一拍攝範圍，該方法包括下列步驟：利用所述雷射對焦模組偵測所述雷射感應範圍內至少一物件的一深度資訊；以及根據所述雷射對焦模組所偵測的各所述物件的該深度資訊，決定一對焦距離以推動該鏡頭拍攝所述物件的一影像。
如申請專利範圍第8項所述的影像擷取方法，其中利用所述雷射對焦模組偵測所述雷射感應範圍內所述物件的該深度資訊的步驟包括：利用各所述雷射對焦模組發射一雷射光束至對應的該雷射感應範圍，並偵測由該雷射感應範圍內各所述物件反射的該雷射光束；以及根據該雷射光束往返所花費的時間，計算該雷射感應範圍內各所述物件的該深度資訊。
如申請專利範圍第8項所述的影像擷取方法，其中在根據所述雷射對焦模組所偵測的各所述物件的該深度資訊，決定該對焦距離以推動該鏡頭拍攝所述物件的該影像的步驟之後，所述方法更包括：執行一臉部追蹤演算法以偵測所拍攝該影像中的一主體物件；以及以該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第8項所述的影像擷取方法，其中在根據所述雷射對焦模組所偵測的各所述物件的該深度資訊，決定該對焦距離以推動該鏡頭拍攝所述物件的該影像的步驟之後，所述方法更包括：根據該影像中各所述物件的多個像素的亮度範圍，從所述物件中選擇一主體物件；以及以該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第8項所述的影像擷取方法，其中在根據所述雷射對焦模組所偵測的各所述物件的該深度資訊，決定該對焦距離以推動該鏡頭拍攝所述物件的該影像的步驟之後，所述方法更包括：根據該影像中各所述物件的該深度資訊，從所述物件中選擇一主體物件；以及以該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第12項所述的影像擷取方法，其中在以該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像的步驟之後，所述方法更包括：偵測該主體物件是否移動；以及當偵測到該主體物件移動時，重新以所述雷射對焦模組所偵測的該主體物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭以拍攝聚焦於該主體物件的該影像。
如申請專利範圍第8項所述的影像擷取方法，其中在利用所述雷射對焦模組偵測所述雷射感應範圍內所述物件的所述深度資訊的步驟之後，所述方法更包括：以各所述物件的該深度資訊做為該對焦距離，推動該鏡頭拍攝對焦於各所述物件的該影像；以及合成所述影像中各所述物件的清晰影像以產生一全景深影像。
一種影像擷取裝置，包括：一鏡頭，具有一拍攝範圍；一雷射對焦模組，具有一雷射感應範圍，偵測該雷射感應範圍內至少一物件的一深度資訊；一光學鏡片，配置該雷射對焦模組前方，擴大該雷射對焦模組的該雷射感應範圍以涵蓋該鏡頭的該拍攝範圍；以及一處理器，耦接該鏡頭及該雷射對焦模組，根據該雷射對焦模組所偵測的各所述物件的該深度資訊，決定一對焦距離以推動該鏡頭拍攝所述物件的一影像。
一種影像擷取方法，適於具有一鏡頭、一光學鏡片及一雷射對焦模組的一影像擷取裝置，其中所述雷射對焦模組具有一雷射感應範圍，並且該光學鏡片擴大該雷射對焦模組的該雷射感應範圍，以涵蓋該鏡頭的一拍攝範圍，該方法包括下列步驟：利用所述雷射對焦模組偵測所述雷射感應範圍內至少一物件的一深度資訊；以及根據所述雷射對焦模組所偵測的各所述物件的該深度資訊，決定一對焦距離以推動該鏡頭拍攝所述物件的一影像。