TWI489419B - 影像對位顯示方法、裝置以及電腦程式產品 - Google Patents

Description

影像對位顯示方法、裝置以及電腦程式產品

本發明是有關於一種影像對位顯示方法、裝置以及電腦程式產品，且特別是有關於一種適於在多個電子裝置上對位顯示影像的方法、裝置以及電腦程式產品。

為了應付現代生活忙碌的步調，越來越多體積小且易於攜帶的行動裝置被研發出來。以智慧型手機為例，其不僅具有傳統通訊裝置的各種功能，同時也允許使用者透過內建的軟體來編寫文件、收發電子郵件、瀏覽網路或是使用即時短訊軟體。換言之，行動裝置不只可用來打電話，也可用來提供如同小型個人電腦般的各種功能。並且，隨著無線網路技術的發展，上述各種功能的使用不再受時間及空間上的限制，而對於講求效率的現代人而言，如此的裝置已然成為日常生活中不可或缺的工具之一。

然而，行動裝置具有輕、薄、短、小的特性，因而使得配置於行動裝置上的螢幕尺寸有所限制。而降低螢幕尺寸會限制螢幕上所能顯示的資訊量。因此，高解析度的影像只可用有限的顯示解析度來顯示，影像的細節將有所流失。即便使用者可透過放大(zoom-in)的功能來將影像放大，也只能看到部分的影像。所以，將無法同時滿足解析度以及影像完整度的需求。

本發明提供一種影像對位顯示方法，適於由多個電子裝置中的主控電子裝置在電子裝置上對位顯示至少一畫面，各電子裝置包括配置於同一側的影像擷取單元以及顯示單元，所述方法包括下列步驟：分別發送對位要求至各電子裝置，以擷取各個電子裝置的本地影像。接著，對本地影像進行影像對位，以取得本地影像之間的對位資訊。之後，根據對位資訊估計主控電子裝置以及各電子裝置之間的相對位置。繼之，根據所估計的相對位置，對位所要顯示的至少一畫面，並發送至電子裝置以進行顯示。

在本發明之一實施例中，在分別發送對位要求至各電子裝置的步驟之前，更包括與各電子裝置建立無線連線，以透過無線連線發送對位要求及接收本地影像。

在本發明之一實施例中，在分別發送對位要求至各電子裝置的步驟之前，更包括將電子裝置緊密地配置於相同平面，以使得由各電子裝置擷取的本地影像與由其他電子裝置擷取的至少一本地影像之間具有重疊區域。

在本發明之一實施例中，在對本地影像進行影像對位，以取得本地影像之間的對位資訊的步驟包括取出本地影像中對應存在的多個顯著點(salient point)，且以顯著點在本地影像中的位置作為本地影像之間的對位資訊。

在本發明之一實施例中，上述分別發送對位要求至各個電子裝置，以擷取各個電子裝置的本地影像的步驟包括分別發送對位要求至各個電子裝置，以控制各個電子裝置 擷取本地影像，並回傳所擷取的本地影像。

在本發明之一實施例中，其中根據對位資訊估計主控電子裝置以及各電子裝置之間的相對位置的步驟包括取得各電子裝置的至少一參數。接著，結合所述參數與對位資訊來估計主控電子裝置與各電子裝置之間的相對位置。

在本發明之一實施例中，所述參數包括影像解析度、影像擷取單元擷取本地影像的焦距、影像擷取單元的鏡頭位置以及顯示單元的顯示解析度其中之一或組合。

在本發明之一實施例中，其中根據所估計的相對位置，對位所要顯示的至少一畫面，並發送至電子裝置以進行顯示的步驟包括根據估計的相對位置劃分顯示畫面為多個部分，並分別傳送部分的顯示畫面至電子裝置以進行顯示。

本發明提供一種影像對位顯示裝置，包括通訊單元、影像對位單元、位置估計單元以及影像顯示單元。通訊單元分別發送對位要求至多個電子裝置，以控制各電子裝置擷取本地影像並回傳所擷取的本地影像。影像對位單元對本地影像進行影像對位，以取得本地影像之間的對位資訊。位置估計單元根據對位資訊估計影像對位顯示裝置以及各電子裝置之間的相對位置。影像顯示單元根據所估計的相對位置，對位所要顯示的至少一畫面，並發送至電子裝置以進行顯示。

在本發明之一實施例中，上述通訊單元包括與各電子裝置建立無線連線，以透過無線連線發送對位要求及接收 本地影像。

在本發明之一實施例中，所述無線連線包括近場通訊、藍芽或是無線相容認證。

在本發明之一實施例中，上述的通訊單元包括分別發送對位要求至各個電子裝置，以控制各個電子裝置擷取本地影像，並回傳所擷取的本地影像。

在本發明之一實施例中，所述電子裝置緊密地配置於相同平面，以使得由各電子裝置擷取的本地影像與由其他電子裝置擷取的至少一本地影像之間具有重疊區域。

在本發明之一實施例中，所述影像對位單元包括取出本地影像中對應存在的多個顯著點，且以顯著點在本地影像中的位置作為本地影像之間的對位資訊。

在本發明之一實施例中，上述位置估計單元包括取得各電子裝置的至少一參數，並結合至少一參數與對位資訊來估計主控電子裝置與各電子裝置之間的相對位置。

在本發明之一實施例中，上述參數包括影像解析度、影像擷取單元擷取本地影像的焦距、影像擷取單元的鏡頭位置以及顯示單元的顯示解析度其中之一或組合。

在本發明之一實施例中，影像顯示單元包括根據估計的相對位置劃分顯示畫面為多個部分，並分別傳送部分的顯示畫面至電子裝置以進行顯示。

本發明提供一種電腦程式產品，經由電子裝置載入以執行上述影像對位顯示方法。此電腦程式產品基本上是由多數個程式碼片段所組成的(例如建立組織圖程式碼片 段、簽核表單程式碼片段、設定程式碼片段、以及部署程式碼片段)，並且這些程式碼片段在載入行動裝置中並執行之後，即可完成上述影像對位顯示方法的步驟。

基於上述，本發明的影像對位顯示方法、裝置以及電腦程式產品是對擷取同一畫面的多個影像進行影像對位，且從所述影像中取出多個顯著點以取得上述多個電子裝置之間的相對位置。因此，畫面可對應顯示在多個電子裝置上，以提供此畫面原有的解析度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在本發明中，多個電子裝置緊密地配置在同一平面上，以對同一畫面擷取影像。這些擷取到的影像的重疊區域透過影像對位來分析，並用於估計所述多個電子裝置的相對位置。最後，一個即將顯示的影像被區隔為多個部分，且根據所述估計的相對位置在這些電子裝置上顯示。因此，可獲得完整的影像。

圖1是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示方法的示意圖。請參照圖1，在本實施例中，四個電子裝置11~14緊密地配置在同一平面上。其中，電子裝置11可以是例如行動電話、智慧型手機(Smart Phone)、個人數位助理(Personal Digital Assistants，PDA)或是平板電腦(Tablet)。電子裝置11~14可以緊密地配置於同一平面上， 以使得由電子裝置11~14所擷取的本地影像與由其他電子裝置11~14的至少其中之一所擷取的本地影像具有重疊區域。

如圖1所示，電子裝置12~14是以水平的方向平行配置，而電子裝置11是以偏離水平方向的方式配置。電子裝置11~14個別包括在同一側的影像擷取單元112、122、132及142以及顯示單元114、124、134及144。由於電子裝置11~14是緊密地配置，因此由各個影像擷取單元112、122、132及142所擷取的影像與其他影像擷取單元112、122、132及142所擷取的影像應具有至少一部分的重疊，且所述重疊部分所包括的資訊可用於推論電子裝置11~14之間的相對位置。

圖2是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示裝置的功能方塊圖。圖3是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示方法的流程圖。請參照圖1、圖2及圖3，電子裝置20可以是圖1所繪示的電子裝置11~14其中之一，且電子裝置20作為主控電子裝置，用以觸發及執行影像對位顯示方法。電子裝置20包括通訊單元21、影像對位單元22、位置估計單元23以及影像顯示單元24。以下將參考電子裝置20中的多個組件來對影像對位顯示方法的細節進行描述。

首先，由通訊單元21將對位要求分別發送至附近的多個電子裝置，以擷取各個電子裝置的本地影像(步驟S302)。通訊單元21可以支援例如近場通訊、藍芽或是無 線相容認證的信號傳輸，且用於與附近的電子裝置建立無線連線，並透過此無線連線收發資料。其中，通訊單元21例如是將對位要求分別發送至附近的多個電子裝置，以控制各個電子裝置擷取本地影像，並將所擷取的本地影像回傳至電子裝置20。

之後，由影像對位單元22對通訊單元21接收的多個本地影像進行影像對位，以取得這些本地影像之間的對位資訊(步驟S304)。詳細而言，影像對位單元22可取出這些本地影像中對應存在的多個顯著點(salient point)，且以所述顯著點在這些本地影像中的位置作為這些本地影像之間的對位資訊。所述的顯著點可以協助防止旋轉、大小及平移的錯誤，且可提供相同背景的多個本地影像之間的線索。

接著，位置估計單元23根據所述對位資訊，估計電子裝置20與各個電子裝置之間的相對位置(步驟S306)。詳細而言，基於在步驟S304中取出的多個顯著點，可推論所擷取之本地影像的旋轉、大小及平移狀態，且這些顯著點更可用以估計電子裝置20與其他電子裝置之間的相對位置。

值得注意的是，由電子裝置20及其他電子裝置所擷取的本地影像會受到所述裝置的硬體規格影響，因此電子裝置的相對位置估計可能需要參考各個電子裝置的參數。據此，位置估計單元23會取得各個電子裝置的至少一項參數，且藉由結合所述參數以及對位資訊來估計電子裝置20與其他各個電子裝置之間的相對位置。所述的參數例如是 各個電子裝置的影像解析度、影像擷取單元擷取本地影像的焦距、影像擷取單元的鏡頭位置以及顯示單元的顯示解析度其中之一或其組合。

最後，影像顯示單元24會根據位置估計單元23所估計的多個相對位置，對電子裝置20所要顯示的至少一個畫面進行對位，並透過通訊單元21將所述畫面發送至各個電子裝置以進行顯示(步驟S308)。詳細而言，影像顯示單元24可根據位置估計單元23所估計的相對位置，將所要顯示的顯示畫面劃分為多個部分，且將此些部分的顯示畫面發送至其他電子裝置以進行顯示。

只要使用者們將其電子裝置放置在電子裝置20的周圍，前述的影像對位及顯示步驟可由電子裝置20自動地執行。在一段時間過後，可獲得電子裝置20的相對位置，且所要顯示的畫面會相應地對位，並發送至多個電子裝置以進行顯示。

基於上述，本發明提出的方法可將原本在單一電子裝置上顯示的畫面擴展至附近的多個電子裝置，而因此可同時滿足影像的解析度及完整度的要求。

圖4是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示方法的流程圖。請參照圖4，影像41~44是由行動裝置45~48所擷取。行動裝置45~48緊密地放置在辦公室的桌上，且行動裝置45~48的前端皆朝上。所擷取的影像41~44可以發送至行動裝置45，並由行動裝置45進行影像對位 的處理。對位的影像41~44可反映電子裝置45~48的相對位置，因而可透過調校及映射的處理來估計相對位置。最後，可取得行動裝置45~48的對位，且基於所述對位，行動裝置45可分配多個畫面至行動裝置46~48以進行顯示，使得影像可用原本的解析度顯示。

當電子裝置被放置的位置是在沒有背景或有效背景來做為參考的位置，使用者可進一步在電子裝置的鏡頭前放置一參考物件(例如使用者的頭部)。藉此，電子裝置可以根據此參考物件的資訊來執行影像對位，最後可達到類似功能。

圖5a及圖5b是根據本發明之一實施例所繪示的將畫面擴展至鄰近電子裝置的示意圖。請參考圖5a，電子裝置51之螢幕上顯示的畫面512為從家庭相片裁切的部分影像。由於電子裝置51的螢幕尺寸有限，顯示的畫面中只可看見母親及兒子。然而，透過上述的影像對位顯示方法，當另一電子裝置52放置在電子裝置51旁邊時，電子裝置51可自動觸發電子裝置52及其自身以擷取本地影像，並在所述本地影像上執行影像對位，以推知電子裝置52的相對位置。接著將所要顯示的畫面514及516進行對位，並將對位後的畫面516發送至電子裝置52以進行顯示。最後，本實施例無需複雜設定或限制即可顯示包括母親、兒子以及女兒在內的完整家庭相片。

前述的影像對位顯示方法可以進一步應用至不同的位置感知(location-aware)應用程式。舉例而言，在多方空 中曲棍球遊戲中，玩家可根據另一電子裝置相對於目前電子裝置的方向，將曲棍球揮擊至另一電子裝置的位置。因此，此遊戲可允許更多玩家參與。

本發明提供一種電腦程式產品，經由電子裝置載入程式執行下列上述影像對位顯示方法。此電腦程式產品基本上是由多數個程式碼片段所組成的(例如建立組織圖程式碼片段、簽核表單程式碼片段、設定程式碼片段、以及部署程式碼片段)，並且這些程式碼片段在載入行動裝置中並執行之後，即可完成上述影像對位顯示方法的步驟。

綜上所述，在本發明所提出之影像對位及顯示的方法、裝置以及電腦程式產品中，利用不同電子裝置之鏡頭所擷取的影像來對多個電子裝置進行對位，而不需額外的硬體組件。而根據所估計之這些電子裝置的位置，可將一個畫面分散顯示在不同的電子裝置上，因此可同時滿足影像的解析度及完整度的要求。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何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，當可作些許之更動與潤飾，故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。

11~14、20、51、52‧‧‧電子裝置

112、122、132、142‧‧‧影像擷取單元

114、124、134、144‧‧‧顯示單元

21‧‧‧通訊單元

22‧‧‧影像對位單元

23‧‧‧位置估計單元

24‧‧‧影像顯示單元

41~44‧‧‧影像

45~48‧‧‧行動裝置

512、514、516‧‧‧畫面

S302~S308‧‧‧步驟

圖1是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示方法的示意圖。

圖2是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示 裝置的功能方塊圖。

圖3是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示方法的流程圖。

圖4是根據本發明之一實施例所繪示的影像對位顯示方法的流程圖。

圖5(a)及圖5(b)是根據本發明之一實施例所繪示的將畫面擴展至鄰近電子裝置的示意圖。

S302~S308‧‧‧步驟

Claims (19)

1. 一種影像對位顯示方法，適於由多個電子裝置中的一主控電子裝置在該些電子裝置上對位顯示至少一畫面，各所述電子裝置包括配置於同一側的一影像擷取單元以及一顯示單元，該方法包括下列步驟：分別發送一對位要求至各所述電子裝置，以擷取各所述電子裝置的一本地影像；對該些本地影像進行一影像對位，以取得該些本地影像之間的一對位資訊；根據該對位資訊估計該主控電子裝置以及各所述電子裝置之間的一相對位置；以及根據所估計的該些相對位置，對位所要顯示的至少一畫面，並發送至該些電子裝置以進行顯示。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像對位顯示方法，其中在分別發送該對位要求至各所述電子裝置的步驟之前，更包括：與各所述電子裝置建立一無線連線，以透過該無線連線發送該對位要求及接收該本地影像。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像對位顯示方法，其中該無線連線包括近場通訊(Near Field Communication，NFC)、藍芽或是無線相容認證。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像對位顯示方法，其中在分別發送該對位要求至各所述電子裝置的步驟之前，更包括： 將該些電子裝置緊密地配置於一相同平面，以使得由各所述電子裝置擷取的該本地影像與由其他電子裝置擷取的至少一本地影像之間具有一重疊區域。
5. 如申請專利範圍第2項所述之影像對位顯示方法，其中在對該些本地影像進行該影像對位，以取得該些本地影像之間的該對位資訊的步驟包括：取出該些本地影像中對應存在的多個顯著點(salient point)，且以該些顯著點在該些本地影像中的位置作為該些本地影像之間的該對位資訊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之影像對位顯示方法，其中分別發送該對位要求至各所述電子裝置，以擷取各所述電子裝置的該本地影像的步驟包括：分別發送該對位要求至各所述電子裝置，以控制各所述電子裝置擷取該本地影像，並回傳所擷取的該本地影像。
7. 如申請專利範圍第1項所述之影像對位顯示方法，其中根據該對位資訊估計該主控電子裝置以及各所述電子裝置之間的該相對位置的步驟包括：取得各所述電子裝置的至少一參數；以及結合所述參數與該對位資訊來估計該主控電子裝置與各所述電子裝置之間的該相對位置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之影像對位顯示方法，其中所述參數包括影像解析度、該影像擷取單元擷取該本地影像的焦距、該影像擷取單元的鏡頭位置以及該顯示單元的顯示解析度其中之一或組合。
9. 如申請專利範圍第1項所述之影像對位顯示方法，其中根據所估計的該些相對位置，對位所要顯示的至少一畫面，並發送至該些電子裝置以進行顯示的步驟包括：根據估計的該些相對位置劃分一顯示畫面為多個部分，並分別傳送該些部分的顯示畫面至該些電子裝置以進行顯示。
10. 一種影像對位顯示裝置，包括：一通訊單元，分別發送一對位要求至多個電子裝置，以擷取各所述電子裝置的一本地影像；一影像對位單元，對該些本地影像進行一影像對位，以取得該些本地影像之間的一對位資訊；一位置估計單元，根據該對位資訊估計該影像對位顯示裝置以及各所述電子裝置之間的一相對位置；以及一影像顯示單元，根據所估計的該些相對位置，對位所要顯示的至少一畫面，並發送至該些電子裝置以進行顯示。
11. 如申請專利範圍第10項所述之影像對位顯示裝置，其中該通訊單元包括與各所述電子裝置建立一無線連線，以透過該無線連線發送該對位要求及接收該本地影像。
12. 如申請專利範圍第11項所述之影像對位顯示裝置，其中該無線連線包括近場通訊、藍芽或是無線相容認證。
13. 如申請專利範圍第10項所述之影像對位顯示裝置，其中該通訊單元包括分別發送該對位要求至各所述電 子裝置，以控制各所述電子裝置擷取該本地影像，並回傳所擷取的該本地影像。
14. 如申請專利範圍第10項所述之影像對位顯示裝置，其中該些電子裝置緊密地配置於一相同平面，以使得由各所述電子裝置擷取的該本地影像與由其他電子裝置擷取的至少一本地影像之間具有一重疊區域。
15. 如申請專利範圍第10項所述之影像對位顯示裝置，其中該影像對位單元包括取出該些本地影像中對應存在的多個顯著點，且以該些顯著點在該些本地影像中的位置作為該些本地影像之間的該對位資訊。
16. 如申請專利範圍第10項所述之影像對位顯示裝置，其中該位置估計單元包括取得各所述電子裝置的至少一參數，並結合該至少一參數與該對位資訊來估計該主控電子裝置與各所述電子裝置之間的該相對位置。
17. 如申請專利範圍第16項所述之影像對位顯示裝置，其中所述參數包括影像解析度、該影像擷取單元擷取該本地影像的焦距、該影像擷取單元的鏡頭位置以及該顯示單元的顯示解析度其中之一或組合。
18. 如申請專利範圍第10項所述之影像對位顯示裝置，其中該影像顯示單元包括根據估計的該些相對位置劃分一顯示畫面為多個部分，並分別傳送該些部分的顯示畫面至該些電子裝置以進行顯示。
19. 一種電腦程式產品，其記錄程式指令用於執行下列步驟： 分別發送一對位要求至多個電子裝置，以擷取各所述電子裝置的一本地影像；對該些本地影像進行一影像對位，以取得該些本地影像之間的一對位資訊；根據該對位資訊估計一主控電子裝置以及各所述電子裝置之間的一相對位置；以及根據所估計的該些相對位置，對位所要顯示的至少一畫面，並發送至該些電子裝置以進行顯示。