TW202415086A - 影像記錄裝置及影像處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種影像記錄裝置及影像處理方法。影像記錄裝置包括第一影像擷取模組、處理器及儲存模組。第一影像擷取模組包括第一鏡頭及第一感測器，第一感測器擷取穿透第一鏡頭的光束並產生第一影像；處理器接收第一影像，於第一影像上框選出第一局部區域，複製第一局部區域的影像資料並產生第一局部影像，且對第一影像進行影像處理並產生第一調整影像；以及，儲存模組儲存第一影像、第一局部影像及第一調整影像。

Description

影像記錄裝置及影像處理方法

本發明是有關於一種影像記錄裝置及影像處理方法方法。

目前市場對於記錄行車資訊的需求已不僅限於持續錄製隨行動態影像以作為日後發生交通事故的參考作證資料，使用者更希望在事故發生後能快速地查知關鍵的肇事原因或肇事車輛的車牌號碼，而非花較長的時間查看錄影資料。另一方面，由於考慮到長時間錄影需要花費較大的記憶卡容量，現有的行車記錄器都採用較差的解析度錄像機制，致使駕駛人往往從影片中查到肇事車輛的車牌等資訊後，又遇到難以準確地辨識車牌號碼等困擾，因而確實有必要為記錄行車資訊提出一種能夠快速查閱、影像解析度高且資訊可靠的紀錄裝置及影像處理方法。

本發明實施例係揭露一種影像記錄裝置，包括第一影像擷取模組、一處理器及儲存模組。第一影像擷取模組包括第一鏡頭及第一感測器，第一感測器擷取穿透第一鏡頭的光束並產生第一影像；處理器於第一影像上框選第一局部區域，複製第一局部區域的影像資料並產生第一局部影像，且調整第一影像並產生第一調整影像；以及，儲存模組儲存第一影像、第一局部影像及第一調整影像。

本發明實施例還揭露一種影像記錄裝置，包括第一影像擷取模組、第二影像擷取模組及處理器。第一影像擷取模組包括第一感測器，第一感測器擷取光束並產生第一影像；第二影像擷取模組擷取光束並產生第二影像；以及，處理器借助第一影像產生第一局部影像及/或借助第二影像產生第二局部影像，並拼接第一影像及第二影像成整合影像。

本發明另一實施例係揭露一種影像處理方法，包括：藉由第一影像擷取模組擷取第一影像；以及，利用處理器於第一影像上框選第一局部區域，複製第一局部區域的影像資料並產生第一局部影像，且調整第一影像並產生第一調整影像。

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

第1圖繪示根據本發明一實施例的影像記錄裝置10的方塊圖。如第1圖所示，影像記錄裝置10至少包括第一影像擷取模組102、處理器106及儲存模組108，第一影像擷取模組102包括第一鏡頭1021及第一感測器1022，處理器106電性連接第一影像擷取模組102及儲存模組108。一具體實施例中，影像記錄裝置10可以是行車記錄器，其可裝設於機動車輛上，包含但不限於汽車、貨車、公車及機車等。其中，第一感測器1022可以是光電轉換元件，包括但不限於是感光耦合（Charge Coupled Device，CCD）感測器或互補性氧化金屬半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS）感測器CMOS感光電晶體；處理器106可是影像處理晶片；儲存模組108可以是非暫時性記憶體，例如是快閃記憶體。

第2圖繪示根據本發明一實施例的第一影像IMG1的初步處理方法的流程圖，第3圖繪示根據本發明一實施例的擷取第一局部區域R1的第一局部影像ROI1的示意圖。

同時參照第1圖至第3圖，如步驟S201所示，第一影像擷取模組102朝第一方向攝像，第一感測器1022可擷取穿透第一鏡頭1021的光束並產生第一影像IMG1，其後可由處理器106接收第一影像IMG1。如步驟S202所示，處理器106可於第一影像IMG1上框選出第一局部區域R1，且複製局部區域R1的影像資料以形成第一局部影像ROI1；另一方面，如步驟S203所示，處理器106還可對第一影像IMG1進行影像調整並產生影像調整後的第一調整影像SD1(步驟S203)。

接著，影像記錄裝置10可再借助儲存模組108儲存第一影像IMG1、第一局部影像ROI1及第一調整影像SD1。其中，影像調整是借助減少像素的方式產生第一調整影像SD1，包含但不限於縮小(scale down)影像、壓縮影像及裁減影像，使得第一調整影像SD1的像素少於第一影像IMG1的像素。

一實施例中，處理器106在第一影像IMG1上框選出第一局部區域R1之前，還可先對第一影像IMG1進行影像的初步處理。其中，影像的初步處理的項目包含但不限於去除影像的黑邊、改善失真的影像區域、解決影像色偏及修整影像邊緣的變形等。一具體實施例中，影像調整的程序是在完成影像的初步處理後執行。

一實施例中，第一影像IMG1可具有ｍ1×ｎ1個像素，第一局部影像ROI1可具有ｍ0×ｎ0個像素，影像調整後的第一調整影像SD1可具有ａ1ｍ1×ｂ1ｎ1個像素。其中，ｍ1、ａ1ｍ1及ｍ0分別是第一影像IMG1、第一調整影像SD1及第一局部影像ROI1之鉛錘方向排列的行數，可代表影像的長度；ｎ1、ｂ1ｎ1及ｎ0分別是第一影像IMG1、第一調整影像SD1及第一局部影像ROI1之水平方向排列的列數，可代表影像的寬度，且ｍ1、ｎ1、ｍ0及ｎ0皆是正整數，ａ1及ｂ1皆是小於1的正數，ａ1ｍ1及ｂ1ｎ1皆是正整數。

一具體實施例中，ｍ1可以是ｎ1的ｘ倍，ｍ0可以是ｎ0的ｙ倍，ｘ及ｙ是正數，例如ｘ及ｙ分別介於1.7與2.3之間；另一具體實施例中，ａ1及ｂ1可分別介於0.4與0.6之間；再一具體實施例中，ｍ1×ｎ1＝3840×1920，ｍ0×ｎ0＝1920×1080，ａ1ｍ1×ｂ1ｎ1＝1920×960，但皆不用以限制本發明。

第4圖繪示根據本發明一實施例的整合影像IMG的示意圖，第5圖繪示根據本發明另一實施例的影像記錄裝置20的方塊圖。如第1圖及第5圖所示，影像記錄裝置20大致與影像記錄裝置10類似，並且各元件大致沿用相同的符號。其中，影像記錄裝置20與影像記錄裝置10的主要差異在於：影像記錄裝置20還包括第二影像擷取模組104，其電性連接處理器106 。第二影像擷取模組104包括第二鏡頭1041及第二感測器1042，第二影像擷取模組104可朝第二方向攝像，第二感測器1042可擷取穿透第二鏡頭1041的光束並產生第二影像IMG2。

參照第3圖至第5圖，第一影像擷取模組102與第二影像擷取模組104分別提供第一影像IMG1及第二影像IMG2予處理器106。處理器106可借助第一影像IMG1框選第一局部區域R1並得到第一局部影像ROI1，以及對第一影像IMG1進行影像調整並產生影像調整後的第一調整影像SD1 。此外，處理器106還可拼接第一調整影像SD1及第二影像IMG2並產生整合影像，且可再借助儲存模組108儲存第一影像IMG1、二影像IMG2、第一局部影像ROI1、第一調整影像SD1及整合影像IMG。其中，第一影像擷取模組102與第二影像擷取模組104可具有相同的視角或相異的視角。具體地，處理器106可以是計算第一調整影像SD1與第二影像IMG2的重疊區域的影像資訊以進行拼接。其中，影像資訊包括但不限於亮度、色彩飽和度、RGB值，但不用以限制本發明。

一具體實施例中，在框選第一局部區域R1之前，處理器106可分別對第一影像IMG1及第二影像IMG2進行影像的初步處理；另一具體實施例中，整合影像IMG可以是水平360度環景影像。

一實施例中，第二影像IMG2可具有ｍ2×ｎ2個像素。其中，ｍ2是第二影像IMG2鉛錘方向排列的行數，可代表影像的長度；ｎ2是第二影像IMG2水平方向排列的行數，可代表影像的寬度，且ｍ2及ｎ2是正整數。

一實施例中，第二影像IMG2的長度可不等於第一調整影像SD1的長度而兩者的寬度實質相等，亦即ｍ2≠ａ1ｍ1，ｎ2＝ｂ1ｎ1；另一實施例中，第二影像IMG2的長度與寬度皆實質等於第一調整影像SD1的長度與寬度，亦即ｍ2＝ａ1ｍ1，ｎ2＝ｂ1ｎ1；一具體實施例中，第二影像IMG2之像素數是ｍ2×ｎ2＝1920×960，但皆不用以限制本發明。

此外，再參照第5圖，一實施例中，處理器106也可框選第二影像IMG2的第二局部區域並產生第二局部影像，借助影像調整並產生影像調整後的第二調整影像。其中，第一影像IMG1具有ｍ1×ｎ1個像素、第二影像IMG2具有ｍ2×ｎ2個像素、第一局部影像ROI1具有ｍ0×ｎ0個像素、第二局部影像ROI2具有ｍ’0×ｎ’0個像素、第一調整影像SD1具有ａ1ｍ1×ｂ1ｎ1及第二調整影像SD1具有ａ2ｍ2×ｂ2ｎ2個像素，且ｍ1、ｍ2、ｍ0、ｍ’0、ｎ1、ｎ2、ｎ0及ｎ’0是正整數，ａ1、ａ2、ｂ1及ｂ2是小於1的正數，ａ1ｍ1、ａ2ｍ2、ｂ1ｎ1及ｂ2ｎ2是正整數。一具體實施例中，ａ1、ａ2、ｂ1及ｂ2可分別介於0.4與0.6之間。

一具體實施例中，第一影像擷取模組102與第二影像擷取模組104可朝相背的方向攝像，意即第一方向與第二方向實質上可相差180度；另一具體實施例中，第一鏡頭1021可為魚眼(fish eye)鏡頭，第二鏡頭1041可為魚眼鏡頭或廣角鏡頭；再一具體實施例中，第一影像擷取模組102的視角與第二影像擷取模組104的視角可在水平方向上重疊。例如，第一影像擷取模組102與第二影像擷取模組104的水平方向的視角皆為182度，可使得第一影像IMG1與第二影像IMG2在水平方向的兩側分別有2度的重疊。

一具體實施例中，第一影像擷取模組102與第二影像擷取模組104可背對背的方式設置，且影像記錄裝置10可設置在車內的後照鏡、前擋風玻璃或立於儀表板之上，使第一影像擷取模組102可拍攝車前方的景象，而第二影像擷取模組104可拍攝車內狀況；另一具體實施例中，第一影像擷取模組102可設置於後照鏡、前擋風玻璃或立於儀表板之上，而第二影像擷取模組104則可設置於後擋玻璃上以拍攝車後方的景象。

第6A圖繪示根據本發明一實施例的第一影像IMG1的示意圖，第6B圖繪示根據本發明一實施例的水平方向攝像的示意圖，第6C圖繪示根據本發明一實施例的鉛錘方向攝像的示意圖。

如第6A圖所示，若第一鏡頭1021採用魚眼鏡頭則可在成像面204上取得圓形的第一影像IMG1，此時圓形的第一影像IMG1可完整地在第一感測器1022上成像。其中，區域209、210是第一感測器1022上不含資訊的黑邊，實作上區域209、210可借助影像的初步處理去除黑邊，即裁剪或完全移除第一影像IMG1中不含資訊的黑邊。

同時參照第6A圖至第6C圖，若第二鏡頭1041也採用魚眼鏡頭，且穿透過第二鏡頭1041的光束也完整地在第二感測器1042上成像，同時第一影像擷取模組102及第二影像擷取模組104的視角總和大於360度，則在車輛的水平方向及鉛錘方向的影像皆會重疊，此時影像記錄裝置20可提供水平及鉛錘方向皆360度之全視角環景的整合影像IMG。

第7A圖繪示根據本發明另一實施例的第一影像的示意圖，第7B圖繪示根據本發明另一實施例的水平方向攝像的視角的示意圖，第7C圖繪示根據本發明另一實施例的鉛錘方向攝像的視角的示意圖。

如第7A圖所示，另一實施例中，穿透第一鏡頭1021的圓形之第一影像IMG1成像於第一感測器1022，第一影像IMG1中心與第一感測器1022的中心可實質重合。實作上，此時第一影像IMG1的初始大小之水平方向的兩邊可與第一感測器1022之水平方向的兩邊緣實質相切，而鉛錘方向的兩部分區域則皆超出第一感測器1022之外而不被第一感測器1022所擷取，此時黑邊的區域316的面積較小，第一感測器1022的使用率較高。

同時參照第7A圖至第7C圖，若第二影像IMG2之水平方向的兩邊也可與第二感測器1042的水平方向的兩邊緣實質相切，第二影像IMG2的初始大小之鉛錘方向的兩部分區域也超出第二感測器1042之外而不被第二感測器1042所擷取 ，同時第一影像擷取模組102及第二影像擷取模組104的視角總和大於360度，則在車輛的水平方向之影像會重疊而在鉛錘方向之影像不重疊，此時影像記錄裝置20可提供水平方向360度而鉛錘方向不連續之環景的整合影像IMG。

第8A圖繪示根據本發明再一實施例的第一影像的示意圖，第8B圖繪示根據本發明再一實施例的第一影像的示意圖，第8C圖繪示根據本發明又一實施例的第一影像的示意圖。

同時參照第8A圖及第8B圖，再一實施例也可以是第一影像IMG1的初始大小之水平方向的兩邊及鉛錘方向的一邊同時與第一感測器1022之水平方向的兩邊緣及鉛錘方向的一邊緣實質相切，第一影像IMG1的初始大小之另一鉛錘方向的部分區域超出第一感測器1042之外而未被第一感測器1042所擷取；或者，如第8C圖所示，又一實施例也可以是第一影像IMG1的初始大小大外接於第一感測器1042的成像面204，以至於第一影像IMG1之初始大小的水平方向及鉛錘方向的部分區域皆超出第一感測器1042之外。

一實施例中，第一影像IMG1的第一局部區域R1可能是駕駛人感興趣或需要備查的資訊，例如前方車輛的車牌號碼，實務上通常會出現在影像記錄裝置10、20前方視線約100～150度的扇面範圍內，因而本發明可借助處理器106特別將此區域內的影像擷取出來，並可以維持原始的解析度而避免失真而錯失資訊。同理，處理器106也可從第二影像擷取模組104所提供的第二影像IMG2框選出第二局部區域R2，且複製出第二局部影像以供存檔備查。

另一實施例中，處理器106可以是根據第一影像IMG1中的一或多個特徵決定框選的第一局部區域R1。具體地，處理器106可從第一影像IMG1中辨識出車道分隔線，計算出車道分隔線的延伸的交點，並以交點為中心據以決定框選的第一局部區域；同理，處理器106也可從第二影像IMG2中之車道分隔線的延伸交點決定框選的第二局部區域。

藉由本發明的影像記錄裝置及影像處理方法，可以在硬體效能受限的情況下，讓整合影像IMG中距離鏡頭一定距離的目標物件，能夠具有足夠的解析度而被紀錄並容易辨識出來。

綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、20:影像記錄裝置 102:第一影像擷取模組 106:處理器 108:儲存模組 1021:第一鏡頭 1022:第一感測器 R1:第一局部區域 ROI1:第一局部影像 IMG11:第一影像 SD1:第一調整影像 S201~S203:步驟 104:第二影像擷取模組 1041:第二鏡頭 1042:第二感測器 IMg2:第二影像 IMG:整合影像 209、210、316:黑邊

第1圖繪示根據本發明一實施例的影像記錄裝置的方塊圖； 第2圖繪示根據本發明一實施例的第一影像的初步處理方法的流程圖； 第3圖繪示根據本發明一實施例的擷取第一局部區域的第一局部影像的示意圖； 第4圖繪示根據本發明一實施例的整合影像的示意圖； 第5圖繪示根據本發明一實施例的影像處理流程的示意圖； 第6A圖繪示根據本發明一實施例的第一影像的示意圖； 第6B圖繪示根據本發明一實施例的水平方向攝像的示意圖； 第6C圖繪示根據本發明一實施例的鉛錘方向攝像的示意圖； 第7A圖繪示根據本發明另一實施例的第一影像的示意圖； 第7B圖繪示根據本發明另一實施例的水平方向攝像的視角的示意圖； 第7C圖繪示根據本發明另一實施例的鉛錘方向攝像的視角的示意圖； 第8A圖繪示根據本發明再一實施例的第一影像的示意圖； 第8B圖繪示根據本發明再一實施例的第一影像的示意圖；以及 第8C圖繪示根據本發明又一實施例的第一影像的示意圖。

10:影像記錄裝置

102:第一影像擷取模組

106:處理器

108:儲存模組

1021:第一鏡頭

1022:第一感測器

Claims (10)

1. 一種影像記錄裝置，包括：   一第一影像擷取模組，包括一第一鏡頭及一第一感測器，該第一感測器擷取穿透該第一鏡頭的光束並產生一第一影像； 一處理器，於該第一影像上框選一第一局部區域，複製該第一局部區域的影像資料並產生一第一局部影像，且調整該第一影像並產生一第一調整影像；以及 一儲存模組，儲存該第一影像、該第一局部影像及該第一調整影像。
2. 如請求項1所述之影像記錄裝置，還包括一第二影像擷取模組，該第二影像擷取模組擷取一第二影像，且該處理器拼接該第一調整影像及該第二影像並產生一整合影像。
3. 如請求項2所述之影像記錄裝置，其中該第一局部影像具有ｍ ₁×ｎ ₁個像素、該第二影像具有ｍ ₂×ｎ ₂個像素、該第一局部影像具有ｍ ₀×ｎ ₀個像素及該第一調整影像具有ａ ₁ｍ ₁×ｂ ₁ｎ ₁個像素，且ｍ ₁、ｍ ₂、ｎ ₁、ｎ ₂、ａ ₁ｍ ₁及ｂ ₁ｎ ₁是正整數，以及ａ ₁、ａ ₂、ｂ ₁及ｂ ₂是小於1的正數。
4. 一種影像記錄裝置，包括： 一第一影像擷取模組，包括一第一感測器，該第一感測器擷取光束並產生一第一影像； 一第二影像擷取模組，擷取光束並產生一第二影像；以及 一處理器，借助該第一影像產生一第一局部影像及/或借助該第二影像產生一第二局部影像，並拼接該第一影像及該第二影像成一整合影像。
5. 如請求項4所述之影像記錄裝置，其中拼接該第一影像及該第二影像之前，先調整該第一影像及/或該第二影像使該第一影像及該第二影像的寬度實質相同。
6. 如請求項1至5項之任一項所述之影像記錄裝置，其中該第一影像於該第一感測器上完整成像，或者該第一影像之水平方向的兩邊與該第一感測器之水平方向的兩邊緣實質相切。
7. 如請求項1至5項之任一項所述之影像記錄裝置，其中該處理器係從該第一影像中辨識出二車道分隔線，並計算該些車道分隔線的延伸的一交點，根據該交點決定該局部區域。
8. 一種影像處理方法，包括： 藉由一第一影像擷取模組擷取一第一影像；以及 利用一處理器於該第一影像上框選一第一局部區域，複製該第一局部區域的影像資料並產生一第一局部影像，且調整該第一影像並產生一第一調整影像。
9. 如請求項8所述之影像處理方法，還包括藉由一第二影像擷取模組提供一第二影像，且借助該處理器拼接該第一調整影像及該第二影像並產生一整合影像。
10. 如請求項8所述之影像處理方法，其中該局部區域係固定框選對應於該第一鏡頭所拍攝的水平方向朝兩側展開的一特定角度的景象；或者該局部區域係根據使用者駕駛的車輛所在的車道的車道分隔線決定。

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