TWI395051B - Panorama Image Automatic Shooting Method for Digital Camera - Google Patents

Description

數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法

本發明係一種全景攝影方法，且特別是有關於一種控制數位攝像裝置自動擷取全景影像的方法。

全景影像是為了表現出一個寬廣的視野，模擬出人眼所見大約160度的風景感受，一般尺寸的影像則是在風景中裁切一個區域，相較之下一般的影像比較像是人眼所專注的那一個區域，而全景影像較能讓觀賞者感受到當時環境的氣氛。全景影像的製作方式是於同一場景中，擷取複數個相同規格的影像所接合而成，因此欲接合影像之間的接合區域是全景影像成功與否的一大關鍵。

習知拍攝全景(panorama)影像的方法有兩種，一種是使用者必須藉手動方式(徒手或經由腳架)，移動數位相機來拍攝多張影像，再將所拍攝的影像輸入電腦，利用影像處理軟體來進行接圖，以產生全景影像。此種做法對於一般使用者而言，有相當的難度。一方面，拍攝時需要更專業的拍攝技巧，否則會造成後續接圖時難度提高或效果不佳，另一方面，又需要操作複雜的影像軟體，以進行接圖。

另一種簡單的方法則是在數位相機的顯示螢幕上顯示輔助的對位影像，輔助使用者製作全景影像。然而，此種方法需要使用者自行將對位影像與場景做疊合，此過程將會考驗使用者對位的能力，可能因為人眼所見的誤差導致取像並不一定為最佳對位位 置，而所產生的對位誤差也會影響後續全景接合的結果。即時使用者將對位影像與場景完美的疊合在一起，但是在拍照時，仍然可能因為按下快門的動作而晃動數位相機，導致拍攝的一瞬間對位失敗，使得全景影像的拍攝失敗。

習知使用輔助對位影像必須使用者自行將對位影像以及場景疊合，為解決拍攝全景影像時因手震或者人眼的誤差，導致拍攝失敗，本發明提供一種數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法。

本發明所揭露之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法，其步驟包括有：在數位攝像裝置攝取獲得的第一影像中選一區域設為一對位影像，接著取得一即時影像並將對位影像疊合於即時影像上，並持續比對並計算對位影像與即時影像之一像素誤差值是否小於一預設之門檻值，若是，則驅動數位攝像裝置取得一第二影像，並與第一影像接合為一全景影像。

本發明所揭露之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法，可簡化拍攝全景影像的操作方式，藉由自動取像的方式，使用者不需要手動按下快門，減少因手震造成全景影像拍攝失敗的問題。

根據本發明之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法可透過軟體或韌體程式內建於電子裝置之儲存裝置中，再由電子裝置的處理器執行內建的軟體或韌體程式搭配影像擷取功能來實現。於此，電子裝置可為具影像擷取功能的電腦(Computer)、具影像擷取功能的行動電話(Mobile Phone)、具影像擷取功能的個人數位 助理(Personal Digital Assistant，PDA)、或數位攝像裝置(Camera)等，以下本發明的詳細說明中，將以數位攝像裝置作為本發明之最佳實施例，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用以限制本發明侷限於上述之電子裝置。

於本實施例中，係持續比對並計算即時影像與疊合於即時影像的對位影像的像素誤差值，用以判斷是否驅動數位攝像裝置攝取第二影像與第一影像接合為全景影像。

請參照「第1圖」所示，係為本實施例之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法的流程圖，包括下列步驟：步驟S110、數位攝像裝置10拍攝並儲存有一第一影像14(見「第2圖」)；步驟S120、在第一影像14中選取一區域設為一對位影像15；步驟S130、數位攝像裝置10將對位影像15淡化，並取得一即時影像16，顯示於顯示螢幕11中，並將淡化的對位影像18疊合於即時影像16上，因為數位攝像裝置10此時尚未移動，因此顯示螢幕11上的即時影像16的景色係與第一影像14相同(見「第3圖」)；步驟S140、以數位攝像裝置10為中心轉動，同時數位攝像裝置10開始不斷的比對即時影像16與疊合的對位影像15，並計算兩者間之一像素誤差值(見「第4圖」)；步驟S150、判斷像素誤差值是否小於一預設之門檻值；步驟S160、當像素誤差值小於預設之門檻值時，數位攝像裝置10立即攝取得一第二影像17；以及 步驟S170、將第一影像14與第二影像17接合為一全景影像13。

有關前述步驟S120的一較佳方法實施例，請參照「第5圖」所示的步驟，還包括：步驟S121、數位攝像裝置10在攝取得第一影像14時，一併取得第一影像14之最大橫幅寬度；步驟S122、根據數位攝像裝置10內預先設定的一比例數值於最大橫幅寬度定義出對位影像15之寬度；以及步驟S123、根據對位影像15之寬度於第一影像14中選取對位影像15(見「第6圖」)。

其中，上述之對位影像之寬度，例如，第一影像14之像素尺寸係為800*600，且預先設定的比例數值係為20%，對位影像15之選取範圍係以第一影像14之最大橫幅寬度數值800與比例數值20%計算，因此對位影像15之橫幅寬度為160，由此得知對位影像15之像素尺寸為160*600。

其中，上述之預設比例數值係為了在使用者變更第一影像14之尺寸時，為避免對位影像15相較於第一影像14過大，使得數位攝像裝置10需要比對的像素數量過多而影響計算的速度，或對位影像15相較於第一影像14過小導致接合位置的判斷不精確的情況發生，因此對位影像15的尺寸要能隨著第一影像14的尺寸變化做變更。

有關前述步驟S140至步驟S150的一較佳方法實施例，請繼續參照「第7圖」所示的步驟，還包括： 步驟S141、取得對位影像15之一第一像素灰階值；步驟S142、以及取得即時影像16之一第二像素灰階值；步驟S143、計算第一像素灰階值與第二像素灰階值間之誤差為像素誤差值；以及步驟S150、判斷像素誤差值是否小於預設之門檻值，當像素誤差值判斷未小於預設之門檻值，則重覆上述步驟S140至S150。

其中，本發明係利用影像相減法來判斷疊合的影像是否相同，其原理就是當數位攝像裝置移動時，將前一畫面及前二畫面相同位置的像素的灰階值相減，差值較大的位置代表該位置上有明顯的變動。而本發明利用此特性，將即時影像以及疊合於即時影像的對位影像做相減運算並取絕對值，再藉由與預設之門檻值比對來判斷影像相疊合處是否有所變動，小於預設之門檻值則表示並無變化，若相減的值大於預設之門檻值，則判定此像素為有變動的點，最後計算變動範圍所佔之比例，若超過所預先設定的數值，則表示目前相疊合處的影像並不相同。

請參照「第8、9圖」所示，「第8圖」係為本實施例之第一影像與第二影像接合的示意圖，「第9圖」係為本實施例之全景影像的示意圖。

步驟S160、當像素誤差值小於預設之門檻值時，數位攝像裝置10立即攝取此時顯示螢幕11所顯示的即時影像16為第二影像17；以及步驟S170、拍攝得的第二影像17中的一側具有與對位影像15相同的接合影像19，數位攝像裝置10將第一影像14中的對位 影像15與第二影像17中的接合影像19疊合，使第一影像14與第二影像17接合為一全景影像13。

如「第10圖」所示，值得注意的是，本發明並不限於接合兩個影像，當使用者接合第一影像14與第二影像17之後，欲繼續接合第三影像20或接合為一張視角為360度的全景影像，只需重覆將接合的影像設為第一影像14，並執行步驟S120至步驟S170即可輕易獲得使用者所需之影像。

與習知技術相較，本發明所揭露之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法，可簡化使用者拍攝全景影像的操作方式，並增加對位精準度，藉由取像自動化，不需要使用者按快門，減少因手震造成全景影像拍攝失敗的問題。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧數位攝像裝置

11‧‧‧顯示螢幕

13‧‧‧全景影像

14‧‧‧第一影像

15‧‧‧對位影像

16‧‧‧即時影像

17‧‧‧第二影像

18‧‧‧淡化的對位影像

19‧‧‧接合影像

20‧‧‧第三影像

第1圖係本發明實施例之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法的流程圖。

第2圖係本發明實施例之第一影像的示意圖。

第3圖係本發明實施例之將淡化的對位影像疊合於即時影像之示意圖。

第4圖係本發明實施例之計算對位影像與即時影像之像素誤差值的示意圖。

第5圖係本發明實施例之在第一影像中選取一區域設為對位影像的流程圖。

第6圖係本發明實施例之在第一影像中選取一區域設為對位影像的示意圖。

第7圖係本發明實施例之計算對位影像與即時影像之像素誤差值的流程圖。

第8圖係本發明實施例之第一影像與第二影像接合的示意圖。

第9圖係本發明實施例之全景影像示意圖。

第10圖係為本發明實施例之全景影像與第三影像接合的示意圖。

Claims (3)

1. 一種數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法，係應用於一數位攝像裝置，該全景影像自動拍攝方法之步驟包括：該數位攝像裝置攝取一第一影像；於該第一影像中選取一區域設為一對位影像；取得一即時影像並淡化該對位影像，疊合該對位影像於該即時影像上；持續比對並計算該對位影像與該即時影像之一像素誤差值；判斷該像素誤差值是否小於一預設門檻值；若是，驅動該數位攝像裝置取得一第二影像；以及將該第一影像與該第二影像接合為一全景影像。
2. 如請求項1所述之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法，其中於該第一影像中選取一區域設為該對位影像的步驟，包括：取得該第一影像之一最大橫幅寬度；根據預先設定的一比例數值於該最大橫幅寬度定義該對位影像之一寬度；以及根據該對位影像之該寬度於該第一影像中選取該對位影像。
3. 如請求項1所述之數位攝像裝置的全景影像自動拍攝方法，其中持續比對並計算該對位影像與該即時影像之一像素誤差值的步驟，包括：取得該對位影像之一第一像素灰階值； 取得該即時影像之一第二像素灰階值；以及計算該第一像素灰階值及該第二像素灰階值之誤差為該像素誤差值。