TWI231445B - Image processor, image processing method, recording medium and semiconductor device - Google Patents
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Description
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相關申請案件交互參考 本申叫案件係基於且主張優於先前西元年$月μ曰 所申辦之日本專利申請案號Nos.2000-307574乙案,並茲 將該案全文内容依引用方式併入本文。 發明背景 本發明係有關於影像處理技術,以利用一影像擷拾裝置 所取得之影像作為輸入介面來鍵入指令等。 ‘ 相關技藝說明 鍵盤、滑鼠、控制器等皆為常用於電腦、電視遊樂機等 T之輸入裝置。操作者藉由操控這些輸入裝置來輸入所欲 才曰7,讓電腦等可根據所輸入之各式指令來執行處理項目 然後’操作者可從顯示裝置.與喇σΛ看見並聽到按處理結 果而獲得的影像及音響等。 操作者藉由操控輸入裝置所提供的各種按鍵來鍵入指令 ’而同時注視著顯示於該顯示裝置上的游標。 這種操作方式非常仰賴於操作者的操作經驗。例如,對 於以則從未接觸過鍵盤的人來說,利用鍵盤來鍵入所欲指 7會疋一件相當麻煩且耗時的方式,並且易於因鍵盤誤按 而產生輸入錯誤。有鏗於此,即產生一種可提供操作者簡 易操作方式之人機介面的需要。 另一方面,隨著多媒體技術的進步,一般家居人口亦可 立即利用視訊相機來享受將影像捕捉進入電腦等、編輯並 顯示影像於顯示裝置上的樂趣。這種技術也被用來藉由分 析某實體個人的影像,即如像是臉部,擷取出其特徵部位 __ -4- 本紙張尺度適財國g家標準(CNS) Μ規格(2iQχ 297公爱) 1231445
疋仃識別,而作為個人認證之用。 傳統上’這些影像舍 編4待加電腦予以處理,即如 A刀析之貝訊。然而,到目前λ止,所敗尸认 未破田作像疋對例如電腦來鍵入指令之目的使用。 發明概要 ^月之目的在於提供一種影像處理技術,以利用— 象掏拾裝置所取得之影像作為輸人介面來鍵入指令等 办根.據本發明以解決前述各項問題之—影像處理器 衫像捕捉裝置,用以捕捉鏡像化而部分地含有—移動^ ,移動影像;影像產生裝置,用以根據包含於由該影像^ 足裝置所捕捉之影像移動影像内的目標動作,來產生 不預定物件的物件影像;以及控制裝置’用來將由該影像 產生裝置所產生之物件影像結合於既經捕捉之鏡像移 像,且將該結合衫像顯示於一預設顯示裝置上。 違「目標」乙詞係指一物件(人或物等等)的經標記部分 ,其影像是由影像擷拾裝置所取得,並可將影像提供給^ 像處理器。 ° ^ 根據本發明之另一影像處理器,包含影像捕捉裝置,用 以捕捉鏡像化而部分地含有一移動目標之移動影像;偵測 裝置,用以藉由偵測在真實時點上該鏡像移動影像與立即 先則之鏡像移動影像間的影像特性,來债測該目標及其移 動成分;影像產生裝置,用以按照根據該偵測裝置所偵得 目標之移動成分而改變的方式,來產生一表示預定物件= 物件影像;以及控制裝置,用來將由該影像產生裝置所產 -5-
1231445 五、發明説明( 生之物件影像結合於既經捕捉之鏡像移動影像,且將誃紐 合影像顯示於一預設顯示裝置上。 w 14些影像處理器可根據包含於該鏡像移動影像内之目 的移動方式而產生物件影像。亦即,待予顯示於顯示裝: 上之物件影像的移動、色彩、形狀,並且如存在複數二 件影像,何項影像應予顯示等,《由該目標的移動 決定。例如,如果該目標為操作者,則該物件 作者-的動作所決定。如此,鏡像移動影像即可 = 入介面之用。 種輸 在這些影像處理器中,也可建構出一種影像產 以依循該偵得目標的動作方式來產生影像物件。、, 在此也可包含用以根據依該—目標移動成分而產 影像,來備製以執行所需處理項目的裝置。 在此也可進-步包含_裝置’用以將藉結合 裝置所生之物件影像與在真實實間點處之鏡像移動影像而 所獲付之結合影像,和模板影像兩者相互比較, 板影像為該目標之-部份的影像而包含在立即先前 移動影像内,彳貞測該結合影像之部分,里呈 似該模板影像者;以及當該料結合影像2特徵為最近 包括該物件影像時,可根據本物件影 份的影像 處理項目。 有衣以執行所需 藉由將該物件影像相關聯於預設處 〜王J^目,诉、隹一半人 有用以當由該偵測裝置所偵得的目桿 亚進一 V 3 件時,可執行鏈結於該物件影像之處成分滿足預設條 处理項目的裝置,則有 •6-
1231445 A7 ------— B7 五、發明説明(4 ) 機會利㈣目標的移動情形作為輸人方式讀行處理項目。 也可能建構出影像處理n,使得鏡像移㈣彡像包括複數 個目標·,建構該镇測裝置以债測複數個目標的移動成分, 並根據所偵測的複數個目標之個別移動成分來㈣一個目 標;建構該影像產生裝置,以根據該_裝置利得之其 一目標的移動成分來改變物件影像。 本發明可進-步提供如下的影像處理方法。本影像處理 方法-包含在影像處理器中捕捉鏡像化而部分地含有一移動 目標之移動影像;根據包含於由該影像捕捉裝置所捕捉之 影像移動影像内的目標動作,來產生一表示預定物件的物 件影像;以及將所產生之物件影像結合於經捕捉之鏡像移 動衫像,且將该結合影像顯示於一預設顯示裝置上等各步 驟。 本發明可進-步提供-種電腦程式。本電腦程式可讓一 電腦併同連接於此之顯示裝置,以執行捕捉部分地含有一 移動目標之移動影像;根據包含於所捕捉之影像移動影像 内的目標動作來產生-表示預定物件的物件影像;以及將 所產生之物件影像結合於經捕捉之鏡像移動影像,且將該 結合影像顯示於一預設顯示裝置上等各步驟。 本發明也可提供一種半導體裝置。本半導體裝置可讓一 電併同連接於此之顯不裝置,構成出用以捕捉部分地含 有一移動目標之移動影像的裝置;根據包含於所捕捉之影 像移動影㈣_票動作來產生一 |示預定物㈣物件影 像的裝置;以及將所產生之物件影像結合於經捕捉之鏡像
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y、序連續地補捉進人—影像處理器2以產生鏡像移動影 ’亚且,在像是該操作者的眼睛與手指等經標記之物 的位置上⑽將經標記物件稱為「目標」)’將這些鏡像移 動影像結合於表示像是選單和游標等各種物件之物件影像 —俾以產生一結合影像(本項也會成為一移動影像),同時 按即犄方式在顯示裝置3上顯示出這個結合影像。 可藉由令自該視訊相機丨所捕捉之移動影像,經該影像 ,理·器2予以鏡像處理(影像右/左轉置)來產生一鏡像移動 影像,不過也可於該視訊相機丨之前置放一反射鏡,然後 由該視訊相機1照取反射出該操作者之反射鏡面上的移動 影像,以構成一鏡像移動影像。無論如何,會在該顯示裝 置3上顯示出一結合影像,而其顯示模式可根據目標的移 動而按即時方式改變。 該影像處理器2可藉由利用電腦程式來構成各種所欲功 能之電腦所實作。 根據本具體實施例而具如圖2所示硬體組態方式之電腦 擁有兩個匯流排:一主匯流排扪和一次匯流排B2 ,而眾 多個且各者具有特定功能之半導體裝置則連接於此。這些 匯流排B 1和B2可透過一匯流排介面INT而為彼此互接或斷 該主匯流排B1連接到一主CPU 10,該者為一主半導體 農置、一由RAM所組成之主記憶體11、一主DMAC (直接 記憶體接取控制器)12、一MPEG (移動圖像專家群組)解 碼器(MDEC) 13,以及一圖形處理單元(茲稱為“GPU”)14 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1231445
’該者依士 ,, ^
汁有一作為繪圖記憶體的視框記憶體丨5。該GPU 14連接於— CRTC (CRT控制器)16以產生一視訊信號,俾 供在該顯示裝置3上顯示出畫繪於該視框記憶體1 5内的資 料。 、 在開始時,該CPU 10會透過該匯流排介面INT從該R〇M 23内將起始程式載入到該次匯流排B2上,執行該起始程 式並操作該操作系統。該CPU 10也會控制媒體驅動器27, 從架-置於該媒體驅動器27上之媒體28讀出一應用程式或資 料’亚將該項存放於該主記憶體11内。該CPU 10可進一步 對從該媒體28讀出的各種資料,例如由眾多基本圖形(多 邊幵/ )所、’且成的二維物件資料(一多邊形之(典型點處)頂點 座標值等等),施加以幾何處理(座標值計算處理),並且產 生 3有經幾何處理之多邊形定義資訊(所採用之多邊形 形狀、其繪圖位置、該多邊形成分的型態、色彩或紋理等 的規袼)的顯示列表。 該CPU 14係一半導體裝置,具有儲存繪圖文字(包含各 多邊形成分的繪圖資料)、根據由該主CPU 1〇所知會之顯 不列表而藉讀取必要繪圖文字來執行顯析處理(繪圖處理) ,以及在該視框記憶體15内的繪出多邊型等各項功能。該 視框記憶體15也可被用來作為一紋理記憶體。如此,即可 如文子般將該視框記憶體内的像素影像貼載於所欲繪出之 多邊形上。 該主DMAC 12為一半導體裝置,可執行對連接於該主匯 流排B1之電路的DMA傳送控制,並可根據該匯流排介面 -10- $纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1231445 A7 B7 五、發明説明(8 ) INT的條件來執行對連接於該次匯流排B2之電路的DMA傳 送控制。該MDEC 13為一半導體裝置,可平行於該CPU 10 而運作,並具有將按MPEG (動畫專家群組)或JPEG (聯合 圖像專家群組)系統等所壓縮之資料予以擴張的功能。 該次匯流排B2係連接於一由微處理器等所組成之次CPU 20、一由RAM所組成的次記憶體21、一次DMAC 22、一 記錄有像是作業系統之控制程式的ROM 23、一聲音處理 半導·體裝置(SPU :聲音處理單元)24,可讀出收存於該聲 音記憶體25内之聲音資料並輸出作為音訊輸出、一通訊控 制區段(ATM) 26,可透過一網路(未以圖示)而往返於一外 部裝置以傳送/接收資訊、一媒體驅動器27,用以設定像 是CD-ROM及DVD-ROM的媒體-28,以及一輸入裝置31。 該次CPU 20可根據存放於該ROM 23内的控制程式來執 行各種作業。該次DMAC 22係一半導體裝置,只有在當該 匯流排介面INT將該主匯流排B 1隔離於該次匯流排B2時, 才會透過連接於該次匯流排B2之電路執行像是DMA傳送 的控制工作。該輸入裝置3 1既經供置有一連接終端32,而 經此輸入一來自於一操作裝置35的輸入信號、一連接終端 33,而經此輸入一來自於一視訊相機1的影像信號,以及 一連接終端34,而經此輸入一來自於一視訊相機1的聲音 信號。 為簡化起見,本規格書現僅解釋關於影像部分,而暫略 關於聲音的說明。 在如前文所述方式而建構的電腦中,該主CPU 10、次 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1231445
CPU 20和GPU 14可從像是R〇M 23與媒體28之記錄媒體中 讀出並執行預設電腦程式,而藉此構成一運作為如影像處 理器2所必要之功能性區塊,亦即,一影像輸入裝置ι〇ι、 一影像反置器102、一物件資料儲存裝置1〇3、一物件資料 輸入裝置104、一物件控制器1〇5、一超置影像產生器1〇6 、一差值谓測窃1 〇 7以及一顯示控制器1 〇 $。 ^在如圖1所示之硬體的關係中,該影像輸入裝置1〇1是由 該輸=裝置31和控制其運作之次CPU2G所構成,該等影像 反置器102、物件資料輸入裝置1〇4、物件控制器1〇5应差 值偵測器H)7是由該CPU 1()所構成,而該超置影像產生哭 H)6是由該GPU 14所構成’❿該顯示控制器1〇8是由該Gpu 14和該CRTC 16彼此並同操作.所構成。該物件資料健存裝 置103係構成於一可由該CPU 1〇接取到之記憶體區域内, 即如該主記憶體11。 該影像輸入裝置101可透過該輸入裝置3 i的連接终端33 而併入該視1M目機i所取得之影像。在所輸進之影像為數 位影像的情形下,該影像輸入裝置1〇1會依原來方式併入 該影像。但在所採得且輸進之影像為類比影像的情形下, 該影像輸入裝i 101會先將其從類比轉為數位之後再行併 入0 該影像反置器102會承接由該影像輸入裝置1〇1所結合之 影像而加鏡像,亦即右/左反置以構成—鏡像移動影像。 該物件資料儲存裝置1G3可健存物件資料,以表現 是選單(包含次選單)、火柴' 游標等各種物件連同其識別 -12-
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資料。 該物件資料輸入裝置1〇4可併入從該物件資料儲存裝置 103來的必要物件資料,並且將物件資料送往該物件控制 器1〇5。待加併合的物件資料是由該物件控制器ι〇5所建構。 該物件控制器105可根據指令内容,而依照從該物件資 f輸入裝置104而來的物件資料產生出一物件影像。尤其 是,該物件控制器1〇5會根據被送往該差值偵測器ι〇7之 值來·決定物件顯示情況,並且產生一物件影像以實現出該 顯示情況。後文中將討論該差值。 該超置影像產生器106可於視框記憶體15内,繪製出藉 由將來自於該影像反置器102的鏡像移動影像超^在該^ 件控制器105所產生之物件影像上而所取得的結合影像。 在此,除藉超置該物件影像以產生結合影像外,也可利 用公開已知的置放程序而在鏡像移動影像上顯示出該物件 影像。 該差值偵測器107可按逐一視框方式,比較由該超置影 像產生器106所產生之結合影像之鏡像移動影像的影像特 性,並導出先前與後續鏡像移動影像之間影像特性的差值 。此外,該差值積測器107可視需要產生先前與後續視框 的鏡像移動影像間之差異影像。 在該影像特性中的差值係按該包含於該鏡像移動影像内 之目標的移動成分,逐一視框地依定量方式表現出變異性 的數值。例如,該差值表示該目標既已在該鏡像移動影像 中移動一段距離,或是一個於移動後之區域與移動前之區 -13-
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域間的區域。 標;包含在—個鏡像移動影像㈣,影像特 依m一 現出各個目標的移動變異性,並因此可 該=里t猎由計异該差值而算出各個目標的移動變異性。 移二傻::*現出在母個時間點上’包含於該鏡像 !動:!内各目標逐-視框移動之變異性的影像。例如, 备- Μ“多動於兩個鏡像移動影像之間時,該 目標在移動前與該目標在移動後所組成的影像 =出該差值與該差異影像,該差值偵測器1〇7可在主 二=内儲存某—鏡像移動影像作為相對於另一視框之 . 〇〇 ,考〜像」。該待加儲存之鏡像移動影 全單-視框等值之鏡像移動影像,或為僅該目標 刀之鏡像移動影像,因為—切所要求者實係為得以導 出影像特性之差值。 在後述釋文中,當對目標}部分影像和該目標的其餘影 像加以區別時,該影像即稱Α「模板影像」。 〇σ U差值偵,則器1〇7所偵得之差值會被送往該物件控制 器105處,並被用來控制物件影像的移動方式。 :示控制器108可將由該超置影像產生器106所產生之 :口衫像轉換成為-視訊信號,並輸出該視訊信號給該顯 不裝置3。該顯示裝置3可利用該視訊信號而將該結合影像 (移動影像)顯示於螢幕上。 <影像處理方法> 接著,將說明一種利用上述影像處理系統所實作之影像
1231445 五 發明説明(12 ) A7 B7
處理方法具體實施例。 [具體實施例1] 在該顯示裝置3上,即如圖6所示,假 顯示一由該視訊相機1所採得之該操作衫像處理器2 組成的結合影像,並受於鏡像處理而且登=旦移動影像所 超置之物件影像的範例。 〃、早影像而作為所 因係-目標,故可選取像是該操作者的目艮 二寻-各種物件。在此,所採情況為該操作者的手臂二手 不,且藉由偵測該手臂在顯示有該選 ·,'、目 量的方式’而將指令輸人該選單影像。内移動 圖7所示,該選單影像具有—階層式結構1 "二:t頂層的「選早」時’會顯示出-個在較低層處 一有每項、選項2」或「選項3」的下拉式影像 ’而當從該下拉式影像中選取出一項時1會顯示出該既 選下拉式影像的較低層處選單之程序決定影像(例如「程 序21」、「矛王序22」、「程序23」、「程序24」)。 該程序決定影像係存放在鏈結於該程式之物件資料儲存 ,置103處,以讓該CPU 10執行該決定程序(事件、),並且 當某程序決定影像既經選定時,連接於此之程式就會開始 執行所對應的程序(事件)。 圖4及圖5顯示藉該影像處理器2以供承該項作業之處理 程序。 首先,參酌於圖4,該差值偵測器! 〇7會將該鏡像移動影 像更新為次一視框,並且當由該超置影像產生器1〇6所產 •15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1231445
五、發明説明(13 ) 生之結合影像係藉此而更新時(步驟sl〇1),會比較包含於 先前及後續待加更新之結合影像内的鏡像移動影像的影像 特性,亚且計算出其間差值(步驟Sl〇2)。在此所計得之差 值即,表現該操作者手部在其中顯示有該選單影像之區域 内的單移動里之數值。該計得差值會被記錄在該主記憶 拉11内,並於一個預設時段裡予以累加(步驟s丨〇3卜而要 在-個預設時段裡予以累加的原因是,該影像處理器2係 根㈣操作者手部的眾多移動方式來偵測出該操作者對於 操作指令的意向。不過,假使確可根據手部單次移動量而 檢出該操作者對於操作指令的意向,則並非必要總是執行 該累加作業。 該差值偵測器1 0 7會送出該差值(累加總和)給該物件控 制器1 0 5處。 該物件控制器105會根據從該差值偵測器1〇7處所收到的 差值(累加總和)來決定該選單影像的色彩(步驟sl〇4)。例 如,可提供多種選單影像的色彩,且該色彩可每當偵測到 手部移動時即逐一改變。也可以將該色彩從透明改變為半 透明模糊等。或是將該真實差值(累加總和)和預設門播 值(步驟S105)兩者相互比較,而如果該累加總和小於該門 檻值(步驟S105 · N),則路線會回返到步驟sl〇1處,認定 這不足以斷定該選單螢幕的「選單」項既經選定。 备該累加總和超過該門捏值時(步驟S i 〇 5 ·· γ),該物件 控制器105會決定該選單螢幕的「選單」項確已既經選定 ,而顯示出一下拉式影像,並將其回報予該差值偵測器 -16- 五、發明説明(14 107處(步騾 si〇6)。 如此田在其中顯不有該選單影像之區域内所偵得的操 作者手口P移動累加總和超過該門檻值時,該物件控制器 1〇5會谓測該選單螢幕的「選單」項既經選定,並顯示該 下拉式1¾選單螢幕的色彩會根據該操作者手部移動 而改變’亚因此該操作者得以知悉所需用來選取 選單」項的手部額外動作之概略量。 此-外,由於該顯示裝置3顯示出一鏡像移動影像該操 2可按照如該操作者觀看—鏡面般大致相同的方式來執 行前述作業’從而提供—種便於操作者操作之人機介面。 如此,根據圖5,當偵測到在該選單螢幕上的「選單」 項確經選取時,即該差值(累加總和)既已超過該門捏值, 該差值偵測器107會將當時的操作者手部影像(目標)儲存 起來’以作為一模板影像之用(步驟S 107)。 當視框既已更新,且該選旱影像亦藉此更換為一位於次 層内之下拉式影像,而產生出一結合影像時(步驟si〇8), 即開始進行搜尋以找到該新結合影像裡該操作者手部影像 位址亦即,該差值偵測器107會搜尋一個可與來自該結 合影像裡的模板影像相符之影像(步驟S 1 09)。 更詳細地說,該差值偵測器107會將該結合影像分割成 按與該模板影像相同大小的許多區域,並從經分割之各區 域内的諸影像中搜尋出最為近似該模板影像的影像。在該 區域内最為近似該模板影像的影像,可視為例如當所比較 之眾多影像像素間差值的絕對值(平方值)總和被表示成距
本纸張尺度適财國國冢標準(CNS) A4規格(210 1231445 15 五、發明説明( 離:i:個其離於該模板影像的距離為最小值之影像。 像像時(步驟SU°:Y),即決定該相符影 象疋否為一下拉式影像(步驟S111)。如
二❹像(㈣S111:Y),則會從「選们广像選確項疋J 價測出該下拉式影像的區域(步驟s、 式影像會成為由該操作者所標示及選定之下 拉·^/像1於所選定的下拉式影像之資訊會從 測器-107回報給該物件控制器1〇5。 〇Χ ' :物件控制器105會從該物件資料儲存裝置ι〇3處讀取一 選定之下拉式影像的程序決定影像,並產生一個 私序決定影像所接附之物件影像(步驟s i丨3)。 按此’該顯示裝置3即可顯示如何地由操作者逐一地選 定選單。 在如圖7的範射,可從位於·㈣單料選出「選 項2」的下拉式影像,並且顯示出伴隨於該「選項2」之下 拉式影像的程序決定影像(「程序21」、「程序22j、「程 序23」以及「程序24」)。 該模板影像會按逐一視框而由新者所替換。 亦即,該差值谓測器107會拋除先前視框所用的模板影 像並儲存上述相符影像(用以選定該下拉式影像的操作 者手部之影像),作為一新模板影像(步驟SU4卜然後,路 線會如前述般回返到步驟Sl〇8以標定任一程序決定影像 (「私序21」、「程序22」、「程序23」以及「程序24」)。 在步驟S111處’當該相符影像係落於該下拉式影像的區 五、發明説明(16 ) 域外部,而諸程序決定 — 域内時(步驟S111 : N,S1 位於該程序決定影像區 認定為既已選定,而會決定出,上’則程序決定影像會被 (步驟且利用該選單影像的程序即告終結 ¥相符影像落於該下把彳旦 之外部,但位於選單象 =區域和該程序決定影像
,…),這表示;=;=11:N,S1M ,並因此爷路_合也^ 旨忒者、取另一下拉式影像 為新的=ΓΓ該模板影像,儲存該相符影像以作 回返到步驟Sl08處(步驟SU7)。 厂u 0,當未尋得任何待加比較的相符马像f f + 驟S110 ·· N),或是舍 权扪相付衫像妗(步 單影像區域外部:二 告、:結(步驟二 者;中根據該選-單影像執行處理作業,該操作 斤欲内容之處理程序,而同時觀視顯示 .、t置帛幕上的自身鏡像移動影像。此外,該操 而在Z輸入指令,同時在螢幕上隨時地檢查其自身行為 者盤之輸入裝置的情況下,這可防止該操作 者因分神而將其眼睛移離該顯示裝置3。 [具體貫施例2 ] ,據本具體實施例之影像處理系統可將一物件影像鏈結 ,式l^mCPU 1G執行—待加接受影像處理之事 ,错此根據該操作者在鏡像移動影像内對於該物件影像 五、發明説明(17 ) 的動作’來執行相關事件的處理作業。 即一待加超置於該鏡像移動影像上之物 具體實施例顯示利用火柴影像與火焰今 ^ _ ' 火及燃燒出火焰的情況。 〜〃表不該火柴點 按為前提,該火柴影像為一物件影 程式以顯示-點燃動畫,而可在該顯示裝置3上 燃。然後,當在該鏡像移動影像的操作者二 影像内之火柴影像而動作時,該點燃動畫會被設 現於該火柴影像的燃燒部分處。當該操作者敲擊 ^火木影像時,就會顯示出火焰影像。 可利用例如遞迴紋理繪圖技術來產生該火焰影像。 「遞迴紋理繪圖」係-種㈣技術,是指藉由紋理映對 作為另一影像紋理來顯析出一物件之影像,並按遞迴方式 執行該纹理映對作業《「紋理映對」為一種技術,可藉2 將該紋理之位元映圖資料貼霁到該物件表面上,來顯J出 物件影像俾強化該影像紋理,同時可亦利用該視框記憶體 15作為紋理記㈣所實作4執行這種遞迴紋騎圖時, ,對繪載有該紋理的多邊形施加gouraud遮影處理也就 疋會a十异該多邊形頂點的亮度,而藉内插該多邊形各頂點 處的亮度來計算出該多邊形内的亮度(這項技術稱為「g0_d 遮影繪圖」)。 為表現出該火焰影像,該火焰影像來源之網絡的頂點位 置會被移位一個隨機數值,即如圖丨0所示,且決定出新的 頂點位置。同時,也會根據隨機數值來決定頂點處的亮度 1231445
。每次在更新視框時都會決令了笞机7职 曰秀疋頂點位置與頂點處的亮度。 作為該火焰影像來源之網玖的夂加。0 7七人 j⑽的母個早位都會變成一多邊形。 在各個夕邊I上’變成繪製於該火焰記憶體卜内之火焰 的基礎的影像會透過前述遞迴紋理繪圖法而構成,並且根 據在該多邊形的各個頂點處之亮度施用該g〇_d遮影處 理。如此即可按更加真實的方式表現出一因火焰所產生的 上升氣流、火焰閃動與衰減。 假-設該影像處理器2顯示一結合影像,而該火柴超置於 該顯示裝置3裡的操作者鏡像移動影像上。在此,假定該 目標為該操作者的手部。藉㈣測其中顯示有該火柴影像 之區域内的手部移動量,鏈結於該火柴影像的程式會被執 行’且在該顯示裝置3上顯示出-點燃動畫。 圖8為利用影像處理器2以實作該項作業之處理程序。 當該鏡像移動影像既經更新為次一視框影像,且該超置 影像產生器1 06所產生的結今影像亦藉此而更新後(步驟 S201),該差值偵測器107會比較包含在該結合影像内的鏡 像移動影像在更新前後的影像特性,計算在火柴影像之點 燃區段内的影像差值,並產生該火柴影像之點燃區段的差 異影像(步驟S202)。在此,所計算出的差異影像係一按定 量方式表現在該火柴影像之點燃區段内手部移動的數值。 所產生的差異影像為一由在該火柴影像點燃區段内移動該 手部前與後之手部影像所組成的影像。 所算出的差值會被記錄在該主記憶體11内,並累加某一 時段(步驟S203)。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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該差值偵測器107會將該等差異影像與差值的累加總和 之累加總和送出給該物件控制器105。 該物件控制器105會根據從該差值偵測器107所收到的累 加、”心和决定差異影像的色彩,並依照這項差異影像產生一 =焰影像(步驟S204)。該火焰影像係藉例如將該差異影像 分割成眾多網絡,並根據這些網絡而利用前述遞迴紋理繪 圖的方式所產生。該火焰影像的色彩是依照該差異影像的 色%所決疋。所產生的火焰影像會被超置於該火柴影像之 點燃區段上。 按此方式,即可在顯示該火柴影像之點燃區段裡手部移 動里的區域内,顯示出具有根據手部移動量之色彩的火焰 影像。 根據差值累加總和來決定該火柴影像之色彩,可讓例如 表現顯示在該火柴影像之點燃區段内的火柴影像色彩,能 夠依據手部移動量而逐漸地^文變。 然後,該物件控制器105比較表示火柴影像色彩數值與 一門梭值(步驟S205)。例如,假使該火柴影像色彩係按r 、〇和B數值所表示,則可採取其個別數值之總和。 當表示該色彩的數值大於等於該門檻值時(步驟S2〇 5 : γ) ’則該物件控制器1 05會決定執行程式,顯示代表點燃該 火柴之燃燒動畫(步驟S206)。 亦即,是否開始該燃燒動畫是由該火焰影像色彩所決定 。例如,當該火焰影像色彩根據手部移動量而從紅色改變 為黃色時’在該火焰影像轉為黃色時即開始該燃燒動畫。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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1231445 A7 B7 五
該操作者可知悉所需用來啟動該燃燒動畫的手部額钟動作 之概略量。 邊超置影像產生器1〇6可藉由將在含有該火柴影像與火 衫像之物件影像上超置有燃燒動晝的影像,超置於從該 視訊相機1所獲之鏡像移動影像的方式,來產生一結合影 像(步驟S207)。該燃燒動畫會被顯示在該火柴影像的燃燒 區段内。 田-表不該色彩的數值小於該門檻值時(步驟S2〇5 ·· N), j物件控制器105會將火柴影像上超置有火焰影像的物件 〜1象达出給該超置影像產生器丨〇6。該超置影像產生器i 〇6 會藉由將該物件影像超置於從該視訊相機1所獲之鏡像移 動影像的方式,來產生一結合影像(步驟S2〇8)。 然後,假使例如從該操作裝置35處收到一結束該處理程 序的指令,即會結束該處理程序(步驟S209 : Y)。但如並 未收到結束該處理程序的指令(步驟S2〇9 : N),則路線合 回返到步驟S20丨處,並且顯示控制器1〇8會將在步驟MO; 或步驟S208所產生的結合影像顯示在該顯示裝置3上。 即如則述’系統會執行根據該操作者在該火柴影像之燃 燒區段内移動其手部的程度,而決^否需執行用以顯示 鏈結於該火柴影像之燃燒動畫之程式的程序。 . 由於該操作者可進行執作各種事件的作業 不 ,J町>王視 ”本^鏡像移動影像,故即可依較傳統上利用像是鍵盤 與滑鼠之輸入裝置來操作更為簡易的方式,著乎於 業以執行程序。 、雨作 1231445
[具體實施例3]
現將說明另一具體管·力加 β 遐貫知例。即如一前提,假定該影像處 理器2在顯示裝置3上顯干φ 一 a *,、、貝不出一具耜標(點標)影像之結合影 像,該者係屬物件影像之一益 彳家之犯例,且經超置於該操作者的 鏡像移動影像上,即如圖j 3 f、 一 13 13(a)所不者。同時,亦假定已 將複數個目標,像是今* ^圣JL·. JL,,, « 4呆作者的手部、眼睛、嘴部等含納 在該鏡像移動影像内。 在-此,將解釋如下情況,其中從該等複數個目標裡聚焦 於该#作者手部移動,將按依隨於該手部動作來表示該游 標影像。 即如圖13(a)所示,該游標影像為類似_臉孔的影像, 而強調於其眼睛,這可讓該等服睛朝指於該目標處。此外 1游標影像會隨於該目標移動而動。換言之,當該游標 影像離於該目標時,該游標影像會移向該目標,而當該游 標影像追到該目標時,該游標影像會跟隨該目標的移動。 圖1 1和圖12顯示利用影像處理器2以實作該項作業的處 理程序。 根據圖1 1,當該鏡像移動影像既經更新為次一視框,並 且當由該超置影像產生器1G6所產生之結合影像係藉此而 更新時(步驟S301),該差值偵測器107會比較包含於前於 及後於更新之結合影像内的鏡像移動影像的影像特性則並 且計算出其間差值(步驟S3〇2) ^在此所計得之差值即為量 化該操作者手部、眼睛、嘴部等移動的數值,而這會變成 鏡像移動影像内之目標的人選。 -24-本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x297公釐) 五 發明説明(22 制^值偵測器1〇7會將各個目標的差值送出給該物件控 控制議會根據來自於該差值偵測器1〇7的各個 目“差值來偵測目標(步驟S303 其差值觸抵一最大值的目標。在二 钛作者手部被當作目標而加偵測。 =丨:標時’該物件控制器1〇5會根據該目標來決定 九應‘如何顯示該游標影像。 1先該物件控制器1〇5會決定於步驟S3 =像内的該目標究係位在該游標影像的外部或否= 幻如果該目標係位在該游標影像的内部(步驟謝 ’則该物件控制器1 〇5會決定 (步驟S308)。 一-衫像既已捕捉該目標 :果該目標係位在該游標影像的外部(步驟㈣ 會決定該游標影像尚未捕捉到㈣ 2執灯^理程序以決定如何顯示該游標影像。亦即,該 眼睛會朝向該目標處。 “象使—影像内的 二雜該物件控制器105會根據該游標影像 :距離,而決定該游標影像移往該目標處的 =。:力隨著如該游標影像移離於該目標,這個速度會經 增b如此心_得_個影像’其中當該游桿影 : = 該游標就會愈快速移向該目標。 ^。 ^產生益1〇6將該項游標影像超置於次一視框 -25 - 五、發明説明(23 =移動影像上’並藉此產生-結合影像,即如圖 13(am^(#^S3〇7)o , ]#^S3014 , 亚:所產生的結合影像執行相同的作業。 =序路線會執行步驟S3〇1到步驟S3〇7的作業,一直到該 ,影像捕捉到該目標為止,亦即,一直到在步驟_ 決定該目標確已落於該游標影像内。 ,些作業可提供-如圖13⑷所示之影像,其中該游標 内的眼睛會朝向該目標(手部),並且該游 逐該目標。 J後根據圖12,s該游標影像捕捉到該目標時,該差 值该測器⑽會健存該目標在該時點上之影像以作為模板 ^象(步驟S309)。例如,該差則測器m儲存該鏡像移 動影像中與該游標影像相互重疊之區段來作為模板影像。 然後,該差值谓測器107會從該影像反置器1〇2取得次一 視框的鏡像移動影像(步驟S31())e該差值偵測器旧會從 所取得的諸鏡像移動影像中,搜尋出相符於該既存模板影 像之影像的位置(步驟S3 11)。 更詳細地說,該差值摘測器107會將所取得的諸鏡像移 動影像分割成與該模板影像為相同大小之區_,並在各個 分割區域裡,按各區域内從諸影像中搜尋出最近似於該模 板影像的影像。當搜尋完畢而伯測到相符影像時,該差值 偵測器10 7會將偵得影像的位置回報給該物件控制器〗〇 5。 該物件控制器105決定從該差值偵測器丨〇7所回報的位置 作為-人一結合影像的游標影像位置(步驟S3 。 26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 五、發明説明(24 該超置影像產生器106可在步驟3312處該物件控制器105 所決定之位置處,將游標影像超置於同一個鏡像移動影像 上,以作為該差值偵測器107在步驟8310處所取得的鏡像 移動影像,並藉此產生一結合影像,即如圖13(b)所示(步 驟S3 13)。接著,更新該視框,並且該顯示控制器會將 所產生的結合影像顯示於該顯示裝置3上(步驟S314)。 在捕捉到該目標後重覆上述作業(步驟S309到步驟S3 14) 可獲得一影像,其中該游標影像會依隨著該目標。亦即, 當該游標影像捕捉到該目標(手部)時,即如圖13⑻所示, 自此無論該目標移往何處,都會在該目標後顯示該游標影 像。甚至當該操作者如圖13⑻到13⑷伸出手臂時,也會 在該操作者所伸出之手部頂端處顯示該游標影像,並連同 將該手部動作識別為目標。 ,用該游標影像可提供當例如從像是具體實施例丨内的 選I影像裡選取-程序時,贫操作者瞬間晦視即可知悉其 身體何部的位置正被用來作為游標。 一 :外’例如假使經設定為保持並顯示出該游標影像的運 =跡,則可於顯示裝置3上顯示出該目標的軌跡。而可 將繪於該顯示裝置3之空間裡例如圖片與 :如按前揭說明所顯見,當該操作者需要::資出料來時, 作者簡易地利用該鏡像移動影像來輸入或 員’而同時注視著顯示於該顯示裝置上的結合 1慣習於=此提供—使用者友善性的輪人介面而無須熟
本紙張尺度
Claims (1)
- itJt246%號專利申請案 一-中大專利範圍替換本(93年11月)申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 1 · 一種影像處理器,包括: 影像捕捉裝置,用以捕捉部分包含一移動目標之鏡 像化(mirrored)移動影像; 影像產生裝置,用以根據包含於由該影像捕捉裝置 所捕捉之鏡像化移動影像内的目標動作,以產生一表 示預定物件的物件影像;以及 控制裝置,用以將由該影像產生裝置所產生之物件 影像結合於經捕捉之鏡像移動影像,且將該結合影像 顯示於一預設顯示裝置上。 2.—種影像處理器,其中包含: 影像捕捉裝置,用以時序地捕捉部分包含一移動目 標之鏡像化移動影像; 積測裝置,用以藉由㈣在真實時點上該鏡像移動 影像與立即先前(immediately preeeding)之鏡像移動影 像間的影像特性,以偵測該目標及其移動成分; 影像產生裝置,用 移動成分而改變的方 件影像;以及 以根據該偵測裝置所偵得目標之 式以產生一表示預定物件的物 旦/庙从人 ’…工‘机i π座生之物i 衫像釔合於經捕捉之鏡像移動 〜像且將該結合影1 顯不於一預設顯示裝置上。 3 ·如申請專利範圍第2項之影像處理哭 狀蓄“ 1冢處理為,其中該影像產2 衣置係、、坐建構以跟隨上述所 々偵付目私的移動方式而^ I紙張尺度適用中s s家標準(CNS) A4規格(21GX 2“^裝 訂、申請專利範圍 生該物件影像。 4·如申睛專利範圍第2項之影像處理器,進—步包含一 置,用以為根據該目標移動成.分,進行前述所:: 物件影像為基礎之執行所需處理項目之準備。 5.如申請專利範圍第2項之影像處理器,進一步包含 置,:以將藉結合該影像產生裝置所生之物件景:像與 在真實時間點處之鏡像移動影像而所獲得之結合影像 :和模板影像兩者相互比較’其中該模板影像為該目 =之:部份的影像而包含在立即(前之鏡像移動影像 ’[測该、结合影像之部分,其影像特徵為最近似該 換板影像者,·以及當該谓得結合影像之 包括該物件影像時,可根墟太物杜旦,你+ 幻办保 根據本物件衫像來備置以執行 所需處理項.目。 6·如申請專利範圍第2項之影像處理器,進一步包含一裝 f ’用以當由該福測裝置所偵.得的目標移動成分滿足 各預設條件時執行鏈結於該物件影像之預設處理項目 利範圍第2項之影像處理器,其中該鏡像移動 衫像包括複數個目標, 该偵測裝置係建構以(測複數個目標的移動成分, 並根據所谓測的複數個目標之個別移動成分來偵測一 個目標, 該影像產生裝置係經建構以根據該摘測裝置所摘測 A8 B8 C81231445 六、申請專利範圍 " "---— 之該一目標的移動成分來改變該物件影像。 8 · —種影像處理方法,包含下列步驟: 移動目標之鏡像化 在影像處理器中捕捉部分包含一 移動影像; 根據包含於由該影像捕捉裝置所捕捉之影像移動影 像内的目標動作來產生一表示預定物件的物件; 以及 將所產生之物件影像結合於經捕捉之鏡像移動影像 ,並將該結合影像顯示於一預設顯示裝置上。 取式記錄媒體,該 腦程式,用以使一 步驟: 9· 一種記錄有一使電腦進行影像處理之程式之電腦可讀 該電腦可讀取式記錄媒體記錄一種電 一連接有顯示器裝置之電腦執行下列 捕捉一部分包含一移動目標之鏡像化移動影像; 根據包含於所捕捉之影像移動影像内的目標動作以 產生一表示預定物件的物件影像;以及 將所產生之物件影像結合於經捕捉之鏡像移動影像 ’並將該結合影像顯示於一預設顯示裝置上。 1 〇· —種具影像處理功能之半導體裝置,具備用以使一連 接有顯示器裝置之電腦達成下列功能之裝置: 用以捕捉部分地含有一移動目標之移動影像的裝置 根據包含於捕捉之影像移動影像内的目標動作以產 本紙張尺度適财g國家料(CNS) Μ規格(21GX撕公羡) 1231445 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 生一表示預定物件的物件影像的裝置;以及 將所產生之物件影像結合於捕捉之鏡像移動影像, 並將該結合影像顯示於一預設顯示裝置上的裝置。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1231445 第〇9〇124674號專利申請案 中文圖式替換頁(93年11月)選單 區段1 // m.m ό </〆///////> 程序21 程序22 區段3 程序23 程序24 圖7.u m ίΆ45 93. 1L26 : ,;:C |_;;| ?2-第·#0Τ246々4號專利申請案 中文圖式替換頁(93年11月)圖10 1231445 第090124674號專利申請案 中文圖式替換頁(93年11月1 ya Γι, i 一 τ一! 貝丨 iEl!圖13C
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