TWI433531B - 啟動拍攝靜態畫面的方法與其系統 - Google Patents

Description

啟動拍攝靜態畫面的方法與其系統

本發明涉及一種啟動拍攝靜態畫面的方法與其系統，特別是涉及一種網路攝影機之啟動拍攝靜態畫面的方法與其系統。

數位科技的進步，使得擷取影像的電子產品蓬勃發展，便利現代人於生活中，無時無地不受限地擷取欲保留的影像。舉例來說，現今的擷取影像產品，例如數位相機或是攝影機，皆有自拍模式的設計，方便使用者操作。一般自拍模式的操作，於裝置本體上或是以有線地連接裝置本體的裝置上設置控制鈕，一旦使用者操作控制鈕，便觸發自拍模式下的擷取影像。通常於觸發自拍模式之後，會設計延遲時間以利使用者就定位準備拍攝，經過預設的延遲時間後便自動擷取影像。另一種自拍控制方式則是利用無線傳輸的方式觸發擷取影像裝置上的自拍控制，例如利用紅外線方式。如此的控制方式通常配備一單獨的無線控制器，單獨的無線控制器通常會有遺失或是遺忘攜帶的疑慮。

上述的控制方式應用於網路攝影機時亦有類似的不便產生，舉例來說，當網路攝影機架設於電腦上或周邊、並與電腦電性連接時，須按下特定的按鍵或是觸控板，方可觸發網路攝影機的擷取影像功能。當使用者的雙手無法控制按鍵時，例如使用者可能雙手抱著嬰兒或是寵物，上述觸發方式恐造成使用者的不便。其次，如欲啟動拍攝一靜態畫面時，可能因畫面中的主體或擷取影像裝置本身的晃動，造成所儲存的靜態畫面品質不佳。

因此，提供一種便利使用者啟動拍攝靜態畫面的方法，是改善或增進使用擷取影像裝置的重要課題之一。

有鑒於改善或消除習知須克服的課題，於此提出一種啟動拍攝靜態畫面的方法與其系統，使用者可事先設定一區塊作為啟動拍攝之用，如此可解決必須從一般輸入裝置啟動擷取靜態畫面的不便。

其次，於此提出一種啟動拍攝靜態畫面的方法與其系統，利用預先設定好之區塊作為觸發擷取進而儲存靜態畫面的起始，使用者可以以裸露的皮膚覆蓋該區塊以控制是否擷取一靜態畫面進而進行儲存畫面。

其次，於此提出一種啟動拍攝靜態畫面的方法與其系統，利用檢測一畫面的邊緣強度來確認畫面是否有物體仍在晃動，以優化擷取出之靜態畫面的品質。

一種啟動拍攝靜態畫面的方法，用於電性連接的一影像擷取裝置與一顯示幕，其中顯示幕顯示影像擷取裝置的一可視範圍於一顯示區域中。啟動拍攝靜態畫面的方法包括設定一區塊於顯示區域中，區塊對應一部分的可視範圍；計算上述區塊的一膚色覆蓋率；及比較膚色覆蓋率與大於0的正數的一第一臨限值，當膚色覆蓋率大於第一臨限值時，切換處於一第一狀態的影像擷取裝置至一第二狀態，其中第一狀態為持續擷取畫面，第二狀態為計時一延遲時間，於歷時延遲時間後擷取並儲存畫面。

上述之啟動拍攝靜態畫面的方法，當該影像擷取裝置處於該第二狀態時，更包括於計時該延遲時間之前，產生該可視範圍的該畫面的一邊緣強度，並且於該邊緣強度大於一第二臨限值的條件下才計時該延遲時間。

上述之啟動拍攝靜態畫面的方法，可於歷時該延遲時間中顯示該延遲時間的計時於該顯示幕上。

一種拍攝的方法，用於電性連接的一影像擷取裝置與一顯示幕，顯示幕顯示影像擷取裝置的一可視範圍於一顯示區域中，且一區塊被設定於顯示區域中以對應一部分的可視範圍，拍攝的方法包括：計算上述區塊的一膚色覆蓋率，當區塊存在膚色覆蓋率時，切換影像擷取裝置於兩狀態之一。

上述之啟動拍攝的系統，包括擷取一可視範圍的一畫面的一擷取影像單元，用以設定一區塊的一輸入單元，用以顯示可視範圍與區塊的一輸出單元及一處理單元，其中處理單元電性連接擷取影像單元、輸入單元及輸出單元，處理單元計算區塊的一膚色覆蓋率，並根據膚色覆蓋率切換影像擷取單元於兩狀態之一。

上述的啟動拍攝的系統，處理單元更包括運算畫面的一邊緣強度以根據邊緣強度的大小決定是否計時延遲時間。

圖1與圖2為根據本發明之啟動拍攝靜態畫面的方法之應用系統的示意圖。參考圖1，本發明提供一種啟動拍攝靜態畫面的方法，應用於電性連接一電腦的顯示幕30與一影像擷取裝置32，電腦更包括一輸入裝置34與一處理單元31。於本例中，影像擷取裝置32的一可視範圍321中有一被攝物體36。當顯示幕30與影像擷取裝置32電性連接時，顯示幕30提供一顯示區域301顯示影像擷取裝置32的可視範圍321，若被攝物體36進入影像擷取裝置32的可視範圍(field of vision)321時，使用者可於顯示區域301中看到被攝物體36。應用本發明方法時，使用者可利用輸入裝置34於顯示區域301中設定一區塊302作為觸發儲存畫面(scene)之用。要說明的是，圖1中以矩形方式表示區塊302，但本發明不限於上述，使用者可設定任何形狀與大小的區塊302，若設定等於顯示區域301時，即表示以影像擷取裝置32的整個可視範圍321作為區塊302。

設定區塊302後，使用者便可利用裸露的皮膚部位來觸發畫面儲存功能。以圖2為例，被攝物體36為一會移動的動物，當使用者一手抓住被攝物體36時，可利用另一手的裸露部分進入影像擷取裝置32的可視範圍321中，尤其是進入區塊302中。此時處理單元31可透過計算區塊302的膚色覆蓋率來決定是否觸發儲存畫面的動作。以本例來說，顯示區域301顯示了使用者的皮膚裸露部位303，並由圖2可知道皮膚裸露部位303涵蓋區塊302，產生的膚色覆蓋率可控制是否儲存當時可視範圍內的畫面，且處理單元31可等待一延遲時間後再執行可視範圍內的畫面的儲存。

圖3為根據本發明之一例之一啟動拍攝靜態畫面的方法的流程示意圖。參照圖3，本發明之方法應用於一影像擷取裝置電性連接一顯示幕，且應用該影像擷取裝置擷取一靜態畫面，並儲存於電腦的儲存裝置中。於一例中，顯示幕，例如桌上型電腦(desktop)的顯示器或膝上型電腦(laptop)的顯示幕，其可顯示影像擷取裝置的一可視範圍於一顯示區域中。要說明的是，顯示幕所顯示者不僅包含該顯示區域，亦可包括顯示電腦正在執行的作業系統或其他軟體。影像擷取裝置，例如一網路攝影機(webcam,network camera)、其可擷取一靜態或一動態畫面或包括兩者。

使用者可利用一輸入裝置輸入，例如鍵盤鍵入、滑鼠移動游標的方式、手寫板輸入、按鈕控制或觸控顯示幕等輸入的方式，於顯示區域中畫出一部分以設定一區塊，此時該區塊對應影像擷取裝置提供之一部分的可視範圍，此設定動作傳入一電腦中作為一指令，電腦根據此指令設定對應一部分可視範圍之區塊(步驟10)，此區塊的大小與形狀可由使用者決定。當使用者設定區塊後，電腦對於該區塊所對應的部分可視範圍進行處理，例如以定時的方式，計算該區塊的膚色覆蓋率(步驟12)。所謂的膚色覆蓋率，係指該區塊中膚色(skin color)所占的比例，選擇膚色覆蓋率作為觸發的考量是提供使用者可以利用本身的皮膚部位，例如裸露的手、足、臉等落入影像擷取裝置的可視範圍的一部分以作為觸發之用。決定膚色的因素有許多，例如皮膚本身的顏色和厚度、黑色素顆粒的數量與分布狀態、胡蘿蔔素等色素的數量以及血液等，一般會以膚色模型表分析，本發明計算畫面之分量色差端子(YCbCr)色彩空間的色域中的膚色，計算方法如下，其中Y是亮度、Cb和Cr分別表示藍色(Blue)和紅色(Red)的彩度(Chrominance)：

Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B

Cb=0.564*(B-Y)=-0.169*R-0.331*G+0.500*B

Cr=0.713*(R-Y)=0.500*R-0.419*G-0.081*B

其中膚色範圍為：

60<Y<255

-25<Cb<0

10<Cr<45

如上所得之膚色於此整個區塊中所占的比率即為該區塊的膚色覆蓋率。接著，比較該膚色覆蓋率與一第一臨限值，判斷該膚色覆蓋率是否大於第一臨限值(步驟14)，其中第一臨限值可以是為一大於0的正數或一不小於0的值。第一種情形是，當膚色覆蓋率大於該第一臨限值且影像擷取裝置處於一第一狀態，即影像擷取裝置將持續擷取畫面的狀態時，影像擷取裝置可從該第一狀態切換置一第二狀態。第二狀態包括計時一延遲時間(步驟141)，於歷時該延遲時間後擷取並儲存畫面(步驟142)。要說明的是，於歷時該延遲時間中亦可顯示延遲時間的計時於顯示幕上(步驟144)。當膚色覆蓋率不大於該第一臨限值，保持影像擷取裝置處於原來的狀態(步驟143)，於本例中即為影像擷取裝置處於第一狀態之持續擷取畫面。

第二種情形是，如圖4所示，計時一延遲時間(步驟141)以進入歷時該延遲時間期間，更新該區塊的該膚色覆蓋率(步驟145)，及比較該被更新膚色覆蓋率與該第一臨限值(步驟146)，當被更新膚色覆蓋率大於第一臨限值時，切換處於第二狀態的該影像擷取裝置至第一狀態；因此，若使用者欲停止此次的自動拍攝時，亦可利用裸露的皮膚停止。舉例來說，於歷時該延遲時間期間，電腦仍定時產生該區塊的膚色覆蓋率，即一更新的膚色覆蓋率，並與該第一臨限值比較，或是偵測是否有膚色存在於該區塊中，一旦滿足膚色覆蓋率或存在膚色，便中斷本次的擷取以及中斷儲存畫面(步驟147)，原先顯示於顯示幕上的延遲時間可以停止倒數或停止顯示，當然亦可以包括顯示其他顯目的提示，例如顯示「停止自拍」，但本發明不限於上述。可以理解的，於歷時該延遲時間期間，更新的膚色覆蓋率不大於第一臨限值或無膚色存在時，經過延遲時間後便擷取進而儲存畫面。

本發明之控制步驟的第三種例子如圖5所示，為根據本發明之一例之啟動拍攝靜態畫面的方法的流程示意圖。當膚色覆蓋率大於第一臨限值且影像擷取裝置處於一第一狀態時，影像擷取裝置可從該第一狀態切換置一第二狀態。之後可先產生可視範圍的畫面的一邊緣強度(步驟148)，比較該邊緣強度與一第二臨限值(步驟149)(請發明人提供各臨限值可能的值或範圍)，當邊緣強度不小於第二臨限值時才計時延遲時間(步驟141)。本例與圖3及4的差異在於進行擷取畫面的邊緣檢測(步驟148)，並根據該邊緣檢測的結果決定是否開始計時延遲時間(步驟149)。一般的邊緣強度檢測方法可檢測出一靜態畫面是否有模糊的現象，例如畫面中主體的晃動或是影像擷取裝置本身的震動等因素，都會劣化一靜態畫面。邊緣強度檢測方法有許多，舉例來說，利用光學傳遞函數(Modulation Transfer Function,MTF)的檢測，因光學傳遞函數為一般習知的方法，故於此不再贅述。本發明中增加邊緣檢測的目的之一，即在於確保所擷取並儲存的靜態畫面的品質是良好的。可以理解的，圖5的例子亦可加入圖4中偵測是否有更新的膚色覆蓋率停止儲存畫面的執行，如圖6所示。

根據上述，本發明亦可提供一種拍攝方法，利用區塊中膚色覆蓋率切換上述兩狀態，即顯示幕顯示影像擷取裝置的一可視範圍於一顯示區域中，且一區塊被設定於該顯示區域中以對應一部分的該可視範圍，當區塊存在該膚色覆蓋率時，切換影像擷取裝置的狀態，使得影像擷取裝置根據膚色覆蓋率的存在與否，從第一狀態切換至第二狀態，或是由第二狀態切換至第一狀態。

圖7至圖8為本發明之啟動拍攝靜態畫面的方法之系統方塊示意圖。參照圖7，一啟動拍攝的系統包括一擷取影像單元40、一輸入單元41與輸出單元42與一處理單元44。於一例中，擷取影像單元40為一網路攝影機(web cam)，其包括一光學元件模組401與一影像收集取樣模組402。光學元件模組401，例如一透鏡、快門與濾鏡的組合，用以提供一可視範圍。影像收集取樣模組402，例如一電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)或互補金氧半導體(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)與其周邊電路，用以感測與擷取可視範圍內的畫面。輸出單元42，例如一顯示幕，用以顯示光學元件模組401所提供的可視範圍，並提供使用者使用輸入單元41，例如滑鼠或鍵盤，設定一區塊作為觸發儲存畫面之用。處理單元44，例如一電腦的處理器(processor)與其周邊電路，其電性連接擷取影像單元40、輸入單元41與輸出單元42，處理單元44處理擷取影像單元40所擷取的畫面與輸入單元41所傳來的設定區塊指令。其次，當本發明方法更包括檢測畫面的邊緣強度時，處理單元44亦負責運算出該畫面的邊緣強度以作為後續等待一延遲時間或/與觸發儲存畫面之用。要說明的是，此例中的啟動拍攝的系統也可以由一整合的電子裝置提供，例如應用於具有鏡頭的膝上型電腦46，如圖8所示。

綜上所述，本發明提供一種啟動拍攝靜態畫面的方法，可應用於不同的影像擷取裝置，例如單獨的網路攝影機或是內建於電腦的網路攝影機等，使用者可自行設定用以啟動拍攝程序的區塊大小，並利用人體表面占最大比例的皮膚的顏色作為觸發因子，便利使用者以身體的裸露部位來進行啟動拍攝程序。本發明所提供的啟動拍攝方法更包括等待一延遲時間，以利欲擷取畫面中的活動物體靜止狀態，增加所擷取之靜態畫面的影像品質。

上文已描述本發明之原理、較佳實施例及操作模式。然而，本發明不應視為限於所討論之特定實施例。事實上，上述實施例應視為說明性的而非限制性的，且應瞭解熟習此項技術者可在不背離由以下申請專利範圍所界定之本發明之範疇的情況下對該等實施例作出改變。

10．．．設定對應一部分可視範圍之區塊

12．．．產生該區塊的膚色覆蓋率

14．．．比較該膚色覆蓋率與一第一臨限值，判斷該膚色覆蓋率是否大於第一臨限值

141．．．計時一延遲時間

142．．．歷時該延遲時間後擷取並儲存畫面

143．．．保持影像擷取裝置處於原來的狀態

144．．．顯示延遲時間的計時於顯示幕上

145．．．更新該區塊的該膚色覆蓋率

146．．．比較該被更新膚色覆蓋率與該第一臨限值，判斷該更新膚色覆蓋率是否大於第一臨限值

147．．．中斷本次的擷取以及中斷儲存畫面

148．．．產生可視範圍的畫面的一邊緣強度

149．．．比較該邊緣強度與一第二臨限值，判斷該邊緣強度是否大於第二臨限值

30．．．顯示幕

31．．．處理單元

32．．．影像擷取裝置

34．．．輸入裝置

36．．．被攝物體

301．．．顯示區域

302．．．區塊

303．．．皮膚裸露部位

321．．．可視範圍

40．．．擷取影像單元

41．．．輸入單元

42．．．輸出單元

44．．．處理單元

46．．．膝上型電腦

401．．．光學元件模組

402．．．影像收集取樣模組

圖1,2為根據本發明之啟動拍攝靜態畫面的方法之應用系統的示意圖。

圖3,4,5,6為根據本發明之一啟動拍攝靜態畫面的方法的流程示意圖。

圖7,8為本發明之啟動拍攝靜態畫面的方法的系統方塊示意圖。

10．．．設定對應一部分可視範圍之區塊

12．．．產生該區塊的膚色覆蓋率

14．．．比較該膚色覆蓋率與一第一臨限值，判斷該膚色覆蓋率是否大於第一臨限值

141．．．計時一延遲時間

142．．．歷時該延遲時間後擷取並儲存畫面

143．．．保持影像擷取裝置處於原來的狀態

144．．．顯示延遲時間的計時於顯示幕上

Claims (16)

1. 一種啟動拍攝靜態畫面的方法，用於電性連接的一影像擷取裝置與一顯示幕，該顯示幕顯示該影像擷取裝置的一可視範圍於一顯示區域中，該啟動拍攝靜態畫面的方法包括：設定一區塊於該顯示區域中，該區塊對應一部分的該可視範圍；計算該區塊的一膚色覆蓋率；及比較該膚色覆蓋率與一第一臨限值，當該膚色覆蓋率大於該第一臨限值時，切換處於一第一狀態的該影像擷取裝置至一第二狀態，其中該第一狀態為持續擷取該畫面；以及該第二狀態為計時一延遲時間，於歷時該延遲時間後擷取並儲存該畫面；其中於歷時該延遲時間中，包括更新該區塊的該膚色覆蓋率；及比較該被更新膚色覆蓋率與該第一臨限值，當該被更新膚色覆蓋率大於該第一臨限值時，切換處於該第二狀態的該影像擷取裝置至該第一狀態。
2. 如請求項1所述之啟動拍攝靜態畫面的方法，其中當該影像擷取裝置處於該第二狀態時，更包括於歷時該延遲時間中顯示該延遲時間的計時於該顯示幕上。
3. 如請求項1所述之啟動拍攝靜態畫面的方法，其中當該影像擷取裝置被切換至該第一狀態時，顯示一停止拍攝的訊息於該顯示幕上。
4. 如請求項1所述之啟動拍攝靜態畫面的方法，其中在該被更新膚色覆蓋率不大於該第一臨限值時，保持該影像擷取裝置處於該第二狀態。
5. 如請求項1所述之啟動拍攝靜態畫面的方法，其中當該影像擷取裝置處於該第二狀態時，更包括於計時該延遲時間之前，產生該可視範圍的該畫面的一邊緣強度；及於該邊緣強度不小於一第二臨限值的條件下才計時該延遲時間。
6. 如請求項5所述之啟動拍攝靜態畫面的方法，更包括於歷時 該延遲時間中顯示該延遲時間的計時於該顯示幕上。
7. 如請求項1所述之啟動拍攝靜態畫面的方法，其中該第一臨限值為一大於0的正數。
8. 一種拍攝的方法，用於電性連接的一影像擷取裝置與一顯示幕，該顯示幕顯示該影像擷取裝置的一可視範圍於一顯示區域中，且一區塊被設定於該顯示區域中以對應一部分的該可視範圍，該拍攝的方法包括：計算該區塊的一膚色覆蓋率，當區塊存在該膚色覆蓋率時，切換該影像擷取裝置於兩狀態之一，其中該兩狀態包括：一第一狀態，係指該影像擷取裝置擷取該畫面；以及一第二狀態，係指為該影像擷取裝置計時一延遲時間，於歷時該延遲時間後、擷取並儲存該畫面；其中當該影像擷取裝置處於該第二狀態時，更包括於計時該延遲時間之前，產生該可視範圍的該畫面的一邊緣強度；及於該邊緣強度大於一臨限值的條件下才計時該延遲時間。
9. 如請求項8所述之拍攝的方法，其中當該影像擷取裝置處於該歷時該延遲時間中，更包括顯示該延遲時間的計時於該顯示幕上。
10. 如請求項8所述之拍攝的方法，其中當該影像擷取裝置進入該第二狀態且儲存該畫面後，該影像擷取裝置被設定至該第一狀態。
11. 如請求項8所述之拍攝的方法，其中當該影像擷取裝置由處於該第二狀態被切換至該第一狀態時，更包括顯示一停止拍攝的訊息於該顯示幕上。
12. 一種啟動拍攝的系統，包括：一擷取影像單元，其擷取一可視範圍的一畫面；一輸入單元，其用以設定一區塊；一輸出單元，其用以顯示該可視範圍與該區塊；及一處理單元，其電性連接該擷取影像單元、該輸入單元及該輸出單元，該處理單元計算該區塊的一膚色覆蓋率，並 根據該膚色覆蓋率切換該影像擷取單元於兩狀態之一，其中該兩狀態包括：一第一狀態，係指該影像擷取單元擷取該畫面；以及一第二狀態，係指為該影像擷取單元計時一延遲時間，於歷時該延遲時間後、擷取並儲存該畫面；其中該處理單元更包括計算該畫面的一邊緣強度以根據該邊緣強度的大小決定是否啟動該延遲時間的等待。
13. 如請求項12所述之啟動拍攝的系統，其中該擷取影像單元包括一網路攝影機。
14. 如請求項12所述之啟動拍攝的系統，其中該輸入單元包括一滑鼠或鍵盤。
15. 如請求項12所述之啟動拍攝的系統，其中該輸出單元包括一顯示幕。
16. 如請求項12所述之啟動拍攝的系統，其中該處理單元包括一處理器。