TWI431608B - 影像處理方法及電腦可讀取媒介 - Google Patents

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Description

影像處理方法及電腦可讀取媒介
本發明是有關於一種影像處理方法，且特別是有關於一種淡化暨重疊之影像處理方法。
在科技發展日新月異的現今時代中，同時顯示多個影像畫面於一個顯示器中的技術係已存在。在傳統技術中，透過將不同影像畫面相互覆蓋的方式來顯示多個影像畫面。例如在傳統監視系統中，使用者以多個監視畫面中之一個監視畫面做為背景影像畫面顯示於顯示器之中，而其他監視畫面做為前景影像畫面覆蓋在背景影像畫面上以同時顯示所有的監視畫面。
然而在傳統技術中，背景影像畫面中被前景影像畫面覆蓋的畫面將無法有效地顯示。如此在實際應用情形中，前景影像畫面所佔用的區域將被限制，以避免背景影像畫面中被前景影像畫面覆蓋的比例過高而使背景影像畫面顯示效果較差，然而，前述限制將使得前景影像畫面的顯示效果因顯示畫面尺寸過小而較差。因此，如何設計出可有效地顯示前景與背景影像畫面的影像處理技術為業界不斷致力的方向之一。
本發明有關於一種淡化暨重疊之影像處理方法，其相較於傳統顯示多個影像畫面於一個顯示器中之技術具有可彈性地使前景影像畫面與背景影像畫面中與前景影像畫面重疊的部分畫面為半透明，使背景影像畫面中與前景影像畫面重疊之部分畫面與前景畫面均可被有效地顯示。
根據本發明提出一種影像處理方法，其包括下列之步驟：接收前景影像資料及背景影像資料，前景及背景影像資料均對應至顯示面板中之一個畫素；回應於操作事件來決定前景比例參數及背景比例參數；根據前景比例參數與前景影像資料相乘得到第一數值，及根據背景比例參數與背景影像資料相乘得到第二數值；以及根據第一及第二數值相加得到輸出影像資料，並經由此畫素顯示輸出影像資料。
根據本發明提出一種電腦可讀取媒介(Medium)，應用在電腦系統中，電腦系統包括處理器。處理器用以存取電腦可讀取媒介以執行影像處理方法，其包括下列之步驟：接收前景影像資料及背景影像資料，前景及背景影像資料均對應至顯示面板中之一個畫素；回應於操作事件來決定前景比例參數及背景比例參數；根據前景比例參數與前景影像資料相乘得到第一數值，及根據背景比例參數與背景影像資料相乘得到第二數值；以及根據第一及第二數值相加得到輸出影像資料，並經由此畫素顯示輸出影像資料。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本實施例之影像處理方法透過彈性地調整對應之多個影像畫面資料的權重並對其加成產生輸出影像畫面資料，以彈性地淡化及重疊顯示效果顯示多個影像畫面。
請參照第1圖，其繪示應用本實施例之影像處理方法之顯示器的部分方塊圖。電腦系統12包括處理器121、電腦可讀取媒介(Medium)122及使用者介面裝置123。電腦可讀取媒介122用以儲存可執行本實施例之影像處理方法的程式碼，使者介面裝置123用以回應於操作事件(Operation Event，OE)來提供接收控制指令CMD至處理器121。處理器121讀取電腦可讀取媒介122中之程式碼並根據控制指令CMD或使用者本身自行輸入之設定資料或參數(未繪示)執行本實施例之影像處理方法。
電腦系統12接收縮放控制器(Scalar)14提供之前景影像資料data_f及背景影像資料data_b來進行影像處理，並輸出其運算得到之輸出影像資料data_o輸出至時序控制器16。時序控制器16將接收到之輸出影像資料data_o輸出至資料驅動器(data Driver)18，而資料驅動器18用以根據輸出影像資料data_0產生對應之影像資料data_o’輸出至顯示面板20，以於顯示對應之影像畫面。
請同時參照第1圖及第2圖，其繪示依照本發明實施例之淡化暨重疊之影像處理方法的流程圖。首先如步驟(a)，縮放控制器14提供前景影像資料data_f及背景影像資料data_b至處理器121。前景影像資料data_f例如用以顯示前景影像畫面image_f中於位置Po_f(x_f,y_f)的影像點，如第3A圖所示；背景影像資料data_b例如用以顯示背景影像畫面image_b中位於位置Po_b(x_b,y_b)的影像點，如第3B圖所示。影像點Po_f(x_f,y_f)及Po_b(x_b,y_b)係位於顯示面板20中的之同一點畫素Px(x,y)上。
接著如步驟(b)，使用者介面裝置123回應於操作事件來產生控制指令CMD，而處理器121回應於控制指令CMD來決定前景比例參數ratio_f及背景比例參數ratio_b的數值。使用者介面裝置123例如是控制面板，使用者例如透過控制面板觸發若干操作事件以產生對應之控制指令CMD。例如，當使用者透過控制面板觸發自動淡化操作事件OE1時，處理器121例如回應於對應之控制指令CMD以查表方式找出前景與背景比例參數ratio_f及ratio_b。
電腦可讀取媒介122中例如儲存有查表(Look_up Table)，其用以映射影像資料對應之比例參數，如第4圖所示。影像資料之最大及最小數值例如分別等於灰階值(Gray Level)255及0，其中自灰階值0起每16個灰階值被分成1個區段，查表例如將各區段之灰階值對應至一比例參數。當影像資料之灰階值落在第8~第1區段時，對應之比例參數例如分別等於0.25、0.35、0.45、0.55、0.65、0.75、0.85及0.95；當灰階值落在第9~第16區段時對應之比例參數例如分別等於0.25、0.35、0.45、0.55、0.65、0.75、0.85及0.95。如此，處理器121可讀取電腦可讀取媒介122中之查表，並根據前景與背景影像資料data_f及data_b來得到對應之前景及背景比例參數ratio_f及ratio_b。
然後如步驟(c)，處理器121分別根據方程式：value_f＝data_f×ratio_f value_b＝data_b×ratio_b來對前景比例參數ratio_f與前景影像資料data_f相乘得到數值value_f，並對背景比例參數ratio_b與背景影像資料data_b相乘得到數值value_b。之後如步驟(d)，處理器121根據方程式：data_o＝value_f＋value_b對數值value_f及value_b相加得到輸出影像資料data_o。之後處理器121將輸出影像資料data_o經由時序控制器16輸出至資料驅動器18，而資料驅動器18對應地輸出影像資料data_o’至顯示面板20中的畫素Px(x,y)，如此，以對前景與背景影像資料data_f與data_b進行自動淡化操作並顯示其於顯示面板20。
其中前景與背景影像資料data_f及data_b例如是一般紅綠藍(Red,Green,and Blue，RGB)資料格式之影像資料中的紅色畫素資料。如此，透過前述影像處理方法可將畫素Px(x,y)的紅色畫素顯示自動淡化的Po_f(x_f,y_f)與Po_b(x_b,y_b)。而前景影像畫面image_f中其他的位置的所有影像資料與背景影像畫面image_b中與前景影像畫面image_f對應重疊位置的影像資料亦可透過與前述資料處理方法來進行自動淡化處理，如此，以對前景與背景影像畫面image_f與image_b進行自動淡化處理。舉例來說，背景與前景影像畫面image_b與image_f例如分別等於第8圖及第9圖，而其自動淡化處理的影像效果如第10圖所示。
請同時參照第1圖及第5圖，第5圖其繪示乃本實施例之影像處理方法的部分流程圖。於第2圖步驟(a)之前更例如包括步驟(e)及(f)。如步驟(e)，縮放控制器14接收影像資料data_1及data_2，其例如分別來自第一訊號源及第二訊號源(未繪示)。第一訊號源例如是電視訊號，第二訊號源例如是網路攝影機(Web Camera)。接著如步驟(f)，縮放控制器14回應於操作事件OE4以影像資料data_1與data_2其中之一做為前景影像資料data_f，另一做為背景影像資料data_b，而縮放控制器14並決定前景與背景影像資料data_f與data_b在顯示面板20中對應的顯示位置。例如縮放控制器14以影像資料data_1及data_2分別做為背景與前景影像資料data_b及data_f。
請參照第6圖，其繪示乃本實施例之影像處理方法的部分流程圖。於步驟(a)與(b)之間更例如包括步驟(g)及(h)。如步驟(g)，處理器121判斷前景及背景影像資料data_f及data_b是否具有相同之資料格式，例如其均為紅綠藍資料格式或均具有亮度彩度(YUV)資料格式。若前 景與背景影像資料data_f及data_b均具有紅綠藍資料格式係執行步驟(b)。
若前景與背景影像資料data_f及data_b不具有相同的資料格式時執行步驟(h)，處理器121對前景及背景影像資料data_f及data_b其中之一進行色彩模型轉換，使前景及背景影像資料data_f及data_b具有相同資料格式。如此，處理器121可對具有相同資料格式的前景與背景影像資料data_f及data_b進行對應之影像處理。
於實際應用中，當前景與背景影像資料data_f及data_b具有不同之資料格式時處理器121將前景及背景影像資料data_f及data_b均轉換成紅綠藍資料格式之影像資料。於實際應用中，當前景與背景影像資料data_f及data_b均不為紅綠藍資料格式時，處理器121例如將前景與背景影像資料data_f及data_b均轉換成紅綠藍影像資料格式，之後分別對其中的紅色、綠色及藍色畫素資料進行對應之影像處理。
在本實施例中雖僅以使用者觸發自動淡化操作事件OE1的操作為例作說明，然，本實施例之電腦系統12可回應於其他操作事件來執行不同的操作。例如，當使用者透過控制面板觸發重疊操作事件OE2時(請參照第1圖)，處理器121例如回應於對應之控制指令CMD來分別設定前景與背景比例參數ratio_f及ratio_b分別等於1與0。如此，數值value_f與value_b分別等於前景影像資料data_f及0，使得輸出影像資料data_o等於前景影像資料 data_f。此外，透過對前景影像畫面image_f中其他位置所有畫素資料與背景影像畫面image_b中與前景影像畫面image_f對應重疊位置的畫素資料進行相同操作可產生重疊處理的效果。舉例來說，背景與前景影像畫面image_b與image_f分別等於第8圖及第9圖，而其重疊處理的影像效果如第11圖所示。
例如當使用者透過控制面板觸發手動淡化操作事件OE3時(請參照第1圖)，處理器121更接收使用者輸入之設定資料(未繪示)，並根據設定資料來決定參數ratio_f與ratio_b的數值，或直接輸入設定參數。其中設定資料亦例如經由控制面板輸入。如此，本實施例之影像處理方法亦可根據使用者指定的前景與背景比例參數ratio_f及ratio_b來進行手動淡化處理。
在本實施例中雖以查表包括第4圖中繪示之比例參數與影像資料的對應關係之情形為例作說明，然，本實施例之查表並不侷限於等於第4圖中所繪示之對應關係，而更可進行若干調整。例如可將輸入影像資料的灰階值進行更詳細的分段以各精確地映射得到對應之比例參數；縮小比例參數的數值例如為原數值的二分之一，即原查表中0.25~0.95的數值對應地縮減為0.125~0.475。如此，使得根據前景與背景影像資料data_f及data_b對應找出的前景與背景比例參數ratio_f及ratio_b之和的最大值小於1。這樣一來，對應找出的輸出影像資料data_o的最大值將不會超出影像資料的最大灰階值(255)。
在本實施例中雖僅以影像處理方法於顯示面板20中顯示一個前景影像畫面image_f及一個背景影像畫面image_b的情形為例作說明，然，本實施例之影像處理方法更可於顯示面板20中顯示三個或三個影像之影像畫面。例如透過縮放控制器14將另一個影像畫面設定為前景影像資料image_f’，而縮放控制器14係將前景影像畫面image_f及image_f’以淡化顯示效果顯示在背景影像畫面image_b之上，如第7圖所示。如此，本實施例之影像處理方法可實質上顯示3個影像畫面。
在本實施例中雖僅以使用者介面裝置123為控制面板的情形為例作說明，然，其可為其他使用者介面裝置，以回應於使用者觸發之操作事件產生對應之控制指令CMD。
本實施例之影像處理方法可彈性地透過三種不同的方法來調整多個影像畫面資料的權重，並對其加成產生輸出影像畫面資料。如此，其可有效地以淡化效果顯示前景與背景影像畫面。這樣一來，其相較於傳統顯示多個影像畫面於一個顯示器中之技術具有可彈性地使前景影像畫面與背景影像畫面中與前景影像畫面重疊的部分畫面為半透明，使背景影像畫面中與前景影像畫面重疊之部分畫面與前景畫面均可被有效地顯示的優點。
另外，本實施例之影像處理方法可透過調整前述影像畫面資料的比例參數來達到不同之淡化顯示效果與重疊顯示效果。如此，本實施例之影像處理方法更具有可彈性地選擇淡化與重疊顯示效果的優點。
綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，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。
12‧‧‧電腦系統
121‧‧‧處理器
122‧‧‧電腦可讀取媒介
123‧‧‧使用者介面裝置
14‧‧‧縮放控制器
16‧‧‧時序控制器
18‧‧‧資料驅動器
20‧‧‧顯示面板
Px(x,y)‧‧‧畫素
image_f、image_f’‧‧‧前景影像畫面
image_b‧‧‧背景影像畫面
data_1-data_2‧‧‧影像資料
data_f‧‧‧前景影像資料
data_b‧‧‧背景影像資料
OE1-OE4‧‧‧操作事件
CMD‧‧‧控制指令
ratio_f‧‧‧前景比例參數
ratio_b‧‧‧後景比例參數
data_o、data_o’‧‧‧輸出影像資料
Po_f(x_f,y_f)、Po_b(x_b,y_b)‧‧‧畫素
Px(x,y)‧‧‧畫素
(a)-(h)‧‧‧步驟流程
第1圖繪示應用本實施例之影像處理方法之顯示器的部分方塊圖。
第2圖繪示依照本發明實施例之淡化暨重疊之影像處理方法的流程圖。
第3A圖繪示乃前景影像畫面的示意圖。
第3B圖繪示乃背景影像畫面的示意圖。
第4圖繪示乃電腦可讀取媒介中儲存之查表的示意圖。
第5圖繪示乃本實施例之影像處理方法的部分流程圖。
第6圖繪示乃本實施例之影像處理方法的部分流程圖。
第7圖繪示背景影像畫面及二前景影像畫面的示意圖。
第8圖繪示背景影像畫面image_b。
第9圖繪示前景影像畫面image_f。
第10圖繪示背景與前景影像畫面image_b與image_f自動淡化處理的影像效果。
第11圖繪示圖繪示背景與前景影像畫面image_b與image_f重疊處理的影像效果。
(a)－(d)．．．步驟流程

Claims (24)

  1. 一種影像處理方法，包括：(a)接收一前景影像資料及一背景影像資料，該前景及該背景影像資料均對應至一顯示面板之一個畫素；(b)回應於一操作事件來決定一前景比例參數及一背景比例參數；(c)根據該前景比例參數與該前景影像資料相乘得到一第一數值，及根據該背景比例參數與該背景影像資料相乘得到一第二數值；以及(d)根據該第一數值及該第二數值相加得到一輸出影像資料，並經由該畫素顯示該輸出影像資料；其中該前景比例參數之最大數值及該背景比例參數之最大數值之和小於或等於1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中步驟(b)更包括：當該操作事件為一第一操作事件時分別提供該前景影像資料及該背景影像資料至一查表(Look-up Table)以分別找出一前景比例參數及一背景比例參數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中步驟(b)更包括：當該操作事件為一第二操作事件時分別設定該前景比例參數及該背景比例參數分別為1及0。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中步驟(b)更包括： 當該操作事件為一第三操作事件時接收一第一輸入參數及一第二輸入參數，並分別設定該前景比例參數及該背景比例參數等於該第一輸入參數及該第二輸入參數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中於步驟(a)之前更包括：(e)接收一第一影像資料及一第二影像資料；及(f)回應於一第四操作事件以該第一影像資料及該第二影像資料其中之一做為該前景影像資料，另一做為該背景影像資料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中更包括：(g)判斷該前景影像資料及該背景影像資料是否具有相同之資料格式；其中，當該第一影像資料及該第二影像資料具有相同資料格式時執行步驟(b)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之影像處理方法，其中當該第一影像資料及該第二影像資料具有不同資料格式時執行步驟：(h)對該前景影像資料及該背景影像資料其中之一進行色彩模型轉換，使該前景影像資料及該背景影像資料具有相同資料格式。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之影像處理方法，其中於步驟(h)之後該前景影像資料及該背景影像資料為具有紅綠藍(Red,Green,and Blue，RGB)資料格式之影像 資料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別具有亮度彩度(YUV)資料格式之一第一影像資料的亮度(Luminance)資料及具有亮度彩度資料格式之一第二影像資料的亮度資料；其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料中之亮度資料至該前景比例參數及該背景比例參數。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別為具有紅綠藍資料格式之一第一影像資料的紅色資料及具有紅綠藍資料格式之一第二影像資料的紅色資料；其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料的紅色資料至該前景比例參數與該背景比例參數。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別為具有紅綠藍資料格式之一第一影像資料的藍色資料及具有紅綠藍資料格式之一第二影像資料的藍色資料；其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料的藍色資料至該前景比例參數與該背景比例參數。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別為具有紅綠藍資料格式之一第一影像資料的綠色資料及具有紅綠藍資料格式之一第二影像資料的綠色資料； 其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料的綠色資料至該前景比例參數與該背景比例參數。
  13. 一種電腦可讀取媒介(Medium)，應用在一電腦系統中，該電腦系統包括一處理器，該處理器用以存取該電腦可讀取媒介以執行一影像處理方法，該影像處理方法包括：(a)得到一前景影像資料及一背景影像資料，該前景及該背景影像資料均對應至一顯示面板之一個畫素；(b)回應於一操作事件來決定一前景比例參數及一背景比例參數；(c)根據該前景比例參數與該前景影像資料相乘得到一第一數值，及根據該背景比例參數與該背景影像資料相乘得到一第二數值；以及(d)根據該第一數值及該第二數值相加得到一輸出影像資料，並經由該畫素顯示該輸出影像資料；其中該前景比例參數之最大數值及該背景比例參數之最大數值之和小於或等於1。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該影像處理方法之步驟(b)更包括：當該操作事件為一第一操作事件時分別提供該前景影像資料及該背景影像資料至一查表(Look-up Table)以分別找出一前景比例參數及一背景比例參數。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該影像處理方法之步驟(b)更包括： 當該操作事件為一第二操作事件時分別設定該前景比例參數及該背景比例參數分別為1及0。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該影像處理方法之步驟(b)更包括：當該操作事件為一第三操作事件時接收一第一輸入參數及一第二輸入參數，並分別設定該前景比例參數及該背景比例參數等於該第一輸入參數及該第二輸入參數。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該影像處理方法之步驟(a)之前更包括：(e)接收一第一影像資料及一第二影像資料；(f)回應於一第四操作事件以該第一影像資料及該第二影像資料其中之一做為該前景影像資料，另一做為該背景影像資料。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該影像處理方法更包括：(g)判斷該前景影像資料及該背景影像資料是否具有相同之資料格式；其中，當該第一影像資料及該第二影像資料具有相同資料格式時執行步驟(b)。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電腦可讀取媒介，其中當該第一影像資料及該第二影像資料具有不同資料格式時該影像處理方法更執行步驟：(h)對該前景影像資料及該背景影像資料其中之一進行色彩模型轉換，使該前景影像資料及該背景影像資料具 有相同資料格式。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之電腦可讀取媒介，其中於該影像處理方法之步驟(h)之後，該前景影像資料及該背景影像資料為具有紅綠藍(Red,Green,and Blue，RGB)資料格式之影像資料。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別具有亮度彩度(YUV)資料格式之一第一影像資料的亮度(Luminance)資料及具有亮度彩度資料格式之一第二影像資料的亮度資料；其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料中之亮度資料至該前景比例參數及該背景比例參數。
  22. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別為具有紅綠藍資料格式之一第一影像資料的紅色資料及具有紅綠藍資料格式之一第二影像資料的紅色資料；其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料的紅色資料至該前景比例參數與該背景比例參數。
  23. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別為具有紅綠藍資料格式之一第一影像資料的藍色資料及具有紅綠藍資料格式之一第二影像資料的藍色資料；其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料的藍色資料至該前景比例參數與該背景比例參數。
  24. 如申請專利範圍第13項所述之電腦可讀取媒介，其中該前景影像資料及該背景影像資料分別為具有紅綠藍資料格式之一第一影像資料的綠色資料及具有紅綠藍資料格式之一第二影像資料的綠色資料；其中，該查表分別映射該第一影像資料及該第二影像資料的綠色資料至該前景比例參數與該背景比例參數。
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