TWI469043B - 互動式影像播放系統及方法 - Google Patents

Description

互動式影像播放系統及方法

本發明係關於一種互動式影像播放系統及方法。

習知之影像播放系統僅能將存儲好的圖片進行連續播放，而無法與觀看者之間產生互動，比如無法根據觀看者的位置變化來播放該物體的不同角度的圖片，使觀看者能像觀看實物一般觀看物體不同角度的圖片。

鑒於前述內容，有必要提供一種根據觀看者的位置變化來播放一物體的不同角度的圖片的互動式影像播放系統及方法。

一種互動式影像播放系統，包括：

一記憶單元，用於存儲在同一時間段從不同角度對一物體連續拍攝所得到的複數圖片，其中從同一角度對該物體在不同時刻連續拍攝得到的複數圖片為一組圖片；

一顯示單元；

一攝像單元，用於持續對一特定區域進行攝像；

一人臉偵測單元，用於偵測該攝像單元所獲取的圖像以得到一人臉，並記錄人臉在圖像中所對應的座標值；

一資料處理單元，用於根據人臉在圖像所對應的座標值計算特定區域中人臉所在的位置與該顯示單元中的物體之間的位置關係；

一對應關係模塊，用於存儲該特定區域中人臉與該顯示單元中物體之間的位置關係與該記憶單元中的每一組圖片的對應關係；以及

一微處理器，用於根據該資料處理單元所得到的人臉與顯示單元中物體之間的位置關係及對應關係模塊發送一選擇指令選擇該記憶單元中對應組的圖片中下一時刻的圖片，並傳送給該顯示單元進行顯示。

一種互動式影像播放方法，包括以下步驟：

透過一記憶單元存儲從不同角度對一物體拍攝獲得的複數圖片，其中從同一角度對該物體在不同時刻連續拍攝得到的複數圖片為一組圖片；

透過一對應關係模塊存儲該特定區域中人臉與該顯示單元中物體之間的位置關係與該記憶單元中的每一組圖片的對應關係；

透過一攝像單元對該特定區域進行攝像；

透過一人臉偵測單元偵測該攝像單元所獲取的圖像；

該人臉偵測單元判斷該圖像中是否存在人臉；

若圖像中存在人臉，該人臉偵測單元記錄人臉在圖像中所對應的座標值；

透過一資料處理單元根據人臉在圖像所對應的座標值計算特定區域中人臉所在的位置與該顯示單元中的物體之間的位置關係，並將該位置關係傳送給一微處理器；以及

該微處理器根據該資料處理單元所得到的人臉與顯示單元中物體之間的位置關係透過對應關係模塊發送一選擇指令選擇該記憶單元中對應組的圖片中下一時刻的圖片，並傳送給一顯示單元進行顯示。

本發明互動式影像播放系統透過人臉偵測系統對攝像單元所獲取的圖像進行人臉偵測，並透過資料處理單元計算人臉與顯示單元中的物體的位置關係，並將該位置關係傳送微處理器，該微處理器根據該位置關係透過對應關係模塊選擇記憶單元中對應組的圖片中下一時刻拍攝的圖片傳送給顯示單元進行顯示，從而使觀看者能像觀看實物一般觀看物體不同角度的圖片。

請參閱圖1，本發明互動式影像播放系統100的較佳實施方式包括一攝像單元10、一人臉偵測單元20、一資料處理單元30、一微處理器40、一記憶單元60、一對應關係模塊50以及一顯示單元70。本發明互動式影像播放系統100可應用於一廣告看板中進行一物體的互動性展示。

該記憶單元60用於存儲在某一時間段內從不同角度對一物體進行連續拍攝所得到的複數圖片。其中從每一角度連續拍攝所得到的複數圖片存儲為一組圖片。

該顯示單元70可為一監視器，用於顯示該記憶單元60中的圖片。

該攝像單元10可包括一鏡頭（圖未示）及一電荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）（圖未示）。該攝像單元10用於對該顯示單元70周圍的一特定區域進行攝像，比如對該顯示單元70前面的一平方米以內的區域進行攝像。

該人臉偵測單元20可為習知的人臉識別系統，其透過計算圖像的特徵值來獲取圖像中的人臉部分，該特徵值可為像素值。該人臉偵測單元20用於偵測該攝像單元10所獲取的圖像中是否存在人臉，並用於記錄人臉在圖像中所對應的座標值，並將得到的座標值傳送給該資料處理單元30。

該資料處理單元30根據該人臉偵測單元20所獲取的人臉在圖像中的座標值計算該特定區域中的人臉與顯示單元70中顯示的物體之間的位置關係，比如，該人臉偵測單元20所獲取的人臉的正中央位置在圖像中的座標值為（X，Y），該資料處理單元30將特定區域中的人臉的正中央位置（X，Y）作為一第一基準點，將顯示單元70中的物體的某一點定義為一第二基準點，再透過運算得到第一基準點與第二基準點之間的連線與一基準線之間的夾角即可確定該特定區域中的人臉與該顯示單元70中的物體之間的位置關係。該基準線可為重力線。之後，該資料處理單元30將該位置關係傳送給該微處理器40。

該對應關係模塊50用於存儲該記憶單元50中的每一組圖片與位置關係之間的對應關係。比如，對應關係模塊50中設定：當人臉與顯示單元60中顯示的物體之間的位置關係為該人臉與物體之間的夾角是0度時，所對應的圖片為從正面拍攝該物體所得到的一組圖片，且每張圖片都依序編碼，比如，第一時刻拍攝的圖片編碼為00000000，第二時刻拍攝的圖片編碼為00000001，第三時刻拍攝的圖片00000010等；當人臉與顯示單元60中顯示的物體之間的位置關係為該人臉與物體之間的夾角為45度時，所對應的圖片從左側45度拍攝該物體所得到的一組圖片，且從該角度上在第一時刻拍攝得到的圖片編碼為10000000，第二時刻拍攝得到的圖片編碼為10000001，第三時刻拍攝得到的圖片10000010等。如此，將該特定區域中的人臉與該顯示單元中物體之間的每一位置關係與該記憶單元中的複數組圖片分別對應。

該微處理器40根據該位置關係及透過該對應關係模塊50發送對應的選擇指令，以從記憶單元60中選擇對應組的圖片，並透過該顯示單元70進行展示。

請參閱圖2A-2B，本較佳實施方式中，該物體為一鬧鐘12。本發明互動式影像播放系統100的具體過程如下：對該鬧鐘12從不同角度進行拍攝，以得到複數圖片。由於該鬧鐘12的秒針每隔一秒就會移動一次，即鬧鐘12每隔一秒時針、分針、秒針的位置都會有變化。故，可在同一個角度上對鬧鐘12每隔一秒拍攝一次。比如，在每一角度上均對鬧鐘12從八點一秒到八點十秒之間每隔一秒拍攝一張圖片。如此即可得到複數組圖片，該複數組圖片存儲於記憶單元60中。

之後，該攝像單元10對一特定區域進行攝像。該人臉偵測單元20偵測該攝像單元10所獲取的圖像1中是否存在人臉，當圖像1中不存在人臉，如圖2A所示時，該微處理器40發送選擇指令透過該對應關係模塊50從記憶單元60中選擇鬧鐘12從正面進行拍攝的十張連續的圖片，即相當於該特定區域中人臉與該顯示單元70中的鬧鐘12之間夾角為0度時所對應的圖片，並將被選擇的十張圖片透過該顯示單元70連續播放。

當該人臉偵測單元20偵測到該攝像單元10所獲取的圖像2中出現人臉22時，如圖2B所示，該人臉偵測單元20記錄人臉22在圖像2中的座標值，以及將該人臉22在圖像2中的座標值傳送給該資料處理單元30。該資料處理單元30根據該人臉22在圖像2中的座標值計算特定區域中該人臉22與該顯示單元70中的鬧鐘12的位置關係，並將該位置關係傳送給該微處理器40，該微處理器40根據該特定區域中人臉22與該顯示單元60中的鬧鐘12的位置關係以及透過該對應關係模塊50發送對應的選擇指令，以從記憶單元60中選擇對應的圖片進行顯示。

若人臉偵測單元20偵測到人臉時，該顯示單元60已開始播放記憶單元50中存儲的圖片，該微處理器40則選擇對應組中圖片中下一時刻的圖片進行顯示。比如，當顯示單元60中顯示的鬧鐘12為其正面的八點五秒所對應的圖片時，該人臉22出現在圖像2中，且透過該資料處理單元30運算得到該鬧鐘12與該特定區域中人臉22的夾角為45度，則該微處理器40透過該對應關係模塊50從記憶單元60中選擇從鬧鐘12左側45度拍攝的且秒針在八點六秒的圖片進行播放。故，觀看者可像觀看一個真實的鬧鐘一般觀看鬧鐘12。另，當該特定區域中有複數人臉出現時，該互動式影像播放系統100可透過軟體編程僅針對該人臉偵測單元20最先偵測的人臉的位置來播放記憶單元60中的圖片，或者僅根據該人臉偵測單元20所偵測的圖像中面積最大的人臉的位置來播放記憶單元60中的圖片。

請參閱圖3，本發明還提供一種互動式影像播放方法，包括以下步驟。

步驟S1：在該記憶單元60中存儲複數圖片，該複數圖片為對該鬧鐘12從不同角度在同一時段內連續拍攝得到的。例如，對鬧鐘12從不同角度在八點一秒到八點十秒之間每隔一秒拍攝各十張連續的圖片。其中每一角度的十張連續的圖片記為一組圖片。

步驟S2：透過該對應關係模塊50存儲該特定區域中人臉22與該顯示單元70中鬧鐘12之間的位置關係與該記憶單元60中的圖片的對應關係。

步驟S3：該攝像單元10對該特定區域進行攝像。

步驟S4：該人臉偵測單元20偵測該攝像單元10所獲取的圖像。

步驟S5：該人臉偵測單元20判斷該圖像中是否存在人臉；若該圖像中不存在人臉，則執行步驟S6；若圖像中存在人臉，則執行步驟S7。

步驟S6：該微處理器40發送選擇指令透過該對應關係模塊50選擇該記憶單元60中正對鬧鐘12進行拍攝得到的一組圖片進行顯示，並返回步驟S3。

步驟S7：該人臉偵測單元20記錄人臉在圖像中所對應的座標值。

步驟S8：該資料處理單元30根據人臉在圖像所對應的座標值計算特定區域中人臉所在的位置與該顯示單元70中顯示的鬧鐘12之間的位置關係，並將該位置關係傳送給該微處理器40。其中，將特定區域中的人臉22的正中央位置作為一第一基準點，將顯示單元70中的鬧鐘12的中心位置作為一第二基準點，該資料處理單元30透過運算得到第一基準點與第二基準點之間的連線與一基準線之間的夾角即可確定該特定區域中的人臉22與該顯示單元70中的鬧鐘12之間的位置關係。

步驟S9：該微處理器40根據該資料處理單元30所得到的人臉22與鬧鐘12之間的位置關係發送選擇指令透過該對應關係模塊50選擇記憶單元60中對應組的圖片中下一時刻的圖片透過顯示單元70進行顯示。

本發明互動式影像播放系統100透過人臉偵測系統20對攝像單元10所獲取的圖像進行人臉偵測，並透過資料處理單元30計算人臉與顯示單元70中的鬧鐘的位置關係，並將該位置關係傳送微處理器40，該微處理器40根據該位置關係選擇記憶單元60中該鬧鐘在一對應角度的下一時刻拍攝的圖片傳送給顯示單元70進行顯示，從而使觀看者像觀看一個真實的鬧鐘一樣觀看顯示單元70中的鬧鐘。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

100‧‧‧互動式影像播放系統

10‧‧‧攝像單元

20‧‧‧人臉偵測單元

30‧‧‧資料處理單元

40‧‧‧微處理器

50‧‧‧對應關係模塊

60‧‧‧記憶單元

70‧‧‧顯示單元

12‧‧‧鬧鐘

22‧‧‧人臉

1、2‧‧‧圖像

圖1是本發明互動式影像播放系統的較佳實施方式的方框圖。

圖2A-圖2B是應用本發明互動式影像播放系統的較佳實施方式的示意圖。

圖3是本發明互動式影像播放方法的較佳實施方式的流程圖。

100‧‧‧互動式影像播放系統

10‧‧‧攝像單元

20‧‧‧人臉偵測單元

30‧‧‧資料處理單元

40‧‧‧微處理器

50‧‧‧對應關係模塊

60‧‧‧記憶單元

70‧‧‧顯示單元

Claims (8)

1. 一種互動式影像播放系統，包括：
   一記憶單元，用於存儲在同一時間段從不同角度對一物體連續拍攝所得到的複數圖片，其中從同一角度對該物體在不同時刻連續拍攝得到的複數圖片為一組圖片；
   一顯示單元；
   一攝像單元，用於持續對一特定區域進行攝像；
   一人臉偵測單元，用於偵測該攝像單元所獲取的圖像以得到一人臉，並記錄人臉在圖像中所對應的座標值；
   一資料處理單元，用於根據人臉在圖像所對應的座標值計算特定區域中人臉所在的位置與該顯示單元中的物體之間的位置關係；
   一對應關係模塊，用於存儲該特定區域中人臉與該顯示單元中物體之間的位置關係與該記憶單元中的每一組圖片的對應關係；以及
   一微處理器，用於根據該資料處理單元所得到的人臉與顯示單元中物體之間的位置關係及對應關係模塊發送一選擇指令選擇該記憶單元中對應組的圖片中下一時刻的圖片，並傳送給該顯示單元進行顯示。
2. 如申請專利範圍第1項所述之互動式影像播放系統，其中該顯示單元為一監視器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之互動式影像播放系統，其中該攝像單元包括一鏡頭及一電荷耦合器件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之互動式影像播放系統，其中該特定區域中的人臉與該顯示單元中的物體之間的位置關係透過計算該特定區域中的人臉的一第一基準點與該顯示單元中的物體的一第二基準點之間的連線與一基準線之間的夾角來獲得。
5. 一種互動式影像播放方法，包括以下步驟：
   透過一記憶單元存儲從不同角度對一物體拍攝獲得的複數圖片，其中從同一角度對該物體在不同時刻連續拍攝得到的複數圖片為一組圖片；
   透過一對應關係模塊存儲該特定區域中人臉與該顯示單元中物體之間的位置關係與該記憶單元中的每一組圖片的對應關係；
   透過一攝像單元對該特定區域進行攝像；
   透過一人臉偵測單元偵測該攝像單元所獲取的圖像；
   該人臉偵測單元判斷該圖像中是否存在人臉；
   若圖像中存在人臉，該人臉偵測單元記錄人臉在圖像中所對應的座標值；
   透過一資料處理單元根據人臉在圖像所對應的座標值計算特定區域中人臉所在的位置與該顯示單元中的物體之間的位置關係，並將該位置關係傳送給一微處理器；以及
   該微處理器根據該資料處理單元所得到的人臉與顯示單元中物體之間的位置關係透過對應關係模塊發送一選擇指令選擇該記憶單元中對應組的圖片中下一時刻的圖片，並傳送給一顯示單元進行顯示。
6. 如申請專利範圍第5項所述之互動式影像播放方法，其還包括以下步驟：
   若該人臉偵測單元判斷該圖像中不存在人臉，則該微處理器發送另一選擇指令透過該對應關係模塊選擇該記憶單元中的一特定組的圖片透過該顯示單元進行顯示，並返回步驟“透過一攝像單元對該特定區域進行攝像”。
7. 如申請專利範圍第5項所述之互動式影像播放方法，其中該顯示單元為一監視器。
8. 如申請專利範圍第5項所述之互動式影像播放方法，其中該特定區域中的人臉與該顯示單元中的物體之間的位置關係透過計算該特定區域中的人臉的一第一基準點與該顯示單元中的物體的一第二基準點之間的連線與一基準線之間的夾角來獲得。