TWI516119B - 電子裝置、影像擷取裝置及其方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種電子裝置、影像擷取裝置及其方法，特別是有關於一種可校正因組裝感光元件誤差而導致的影像偏差之電子裝置、影像擷取裝置及其方法。
目前，主要的影像擷取裝置，諸如：數位相機手機、數位相機、數位攝影機等等，大多具有擷取靜態影像的功能，可以提供使用者隨時隨地將所需要的影像給記錄下來，因此成為當今影像擷取裝置中非常重要且不可或缺的功能。
然而這些影像擷取裝置，往往在生產組裝的過程當中會容易因為每個硬體與硬體之間本身所存在的大小差異，而在組裝後產生極為細微的工差問題，雖然這些微小的差異不至於使影像擷取裝置成為不良品，但是對於講求高度影像精密的影像擷取裝置來說，微小的工差問題卻可能造成所攝得的影像會出現明顯的偏移問題，這對於使用者來說當然是一大困擾。
過去對於此類在硬體組裝上所造成的影響，若工差相當大的時候，大多便是透過機械式的方式來進行硬體的重新組裝，來改善問題，但是對於極為細微的工差問題，單單透過機械式組裝的結果
通常仍然不能夠完全解決這個問題，再加上透過機械式組裝的過程又必須花費掉許多的人力和時間，因此對於生產廠商來說是個非常不經濟的做法。
因此，如何透過電腦可執行軟體來徹底改善這個問題，使存在於影像擷取裝置中極為微小的工差問題獲得解決，讓這些影像擷取裝置所攝得的影像能夠完全與所拍攝的影像物件完全相同，讓使用者能夠真正享受到影像擷取裝置的真實功能，應是目前所有從事影像擷取裝置生產的廠商們所應該要努力去重視的問題，特別是在影像擷取裝置慢慢成為消費主流的未來，如何利用優質產品取得競爭優勢應是廠商更關心的事情。
有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種電子裝置、影像擷取裝置及其方法，以解決組裝時所產生的微小工造成所攝得的影像出現明顯偏移的問題。
根據本發明之目的，提出一種電子裝置，其包含一輸入模組、一儲存模組、一影像擷取模組、一處理模組以及一顯示模組。輸入模組係接受操作後提供一操作指令，而儲存模組則儲存一查找表。影像擷取模組係擷取一影像，該影像係包含複數個像素。處理模組係根據操作指令控制影像擷取模組擷取影像，並進一步查詢查找表後對該些像素進行一旋轉校正或一傾斜校正以輸出一校正影像。顯示模組則係顯示該校正影像。
其中，處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對像素進行旋轉校正。
其中，傾斜校正係包含一對焦校正以及一梯形校正。
其中，處理模組係以銳利化的方式對像素進行對焦校正。
其中，處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對像素進行梯形校正。
其中，查找表係包含各像素校正前後之位置座標的對應關係。
根據本發明之目的，再提出一種影像擷取裝置，其包含一儲存模組、一影像擷取模組以及一處理模組。儲存模組係儲存一查找表，而影像擷取模組則擷取一影像，且該影像係包含複數個像素。處理模組係查詢一查找表後對該些像素進行一旋轉校正或一傾斜校正，以輸出一校正影像。
其中，處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對像素進行旋轉校正。
其中，傾斜校正係包含一對焦校正以及一梯形校正。
其中，處理模組係以銳利化的方式對像素進行對焦校正。
其中，處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對像素進行梯形校正。
其中，查找表係包含各像素校正前後之位置座標的對應關係。
根據本發明之目的，又提出一種影像擷取方法，其包含以一儲存模組儲存一查找表，並以一影像擷取模組擷取一影像，且影像包含複數個像素，最後則以一處理模組查詢查找表後對複數個像素進行一旋轉校正或一傾斜校正，以輸出一校正影像。
其中，處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對像素進行旋轉校正。
其中，傾斜校正係包含一對焦校正以及一梯形校正。
其中，處理模組係以銳利化的方式對像素進行對焦校正。
其中，處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對像素進行梯形校正。
其中，查找表係包含各像素校正前後之位置座標的對應關係。
承上所述，依本發明之電子裝置、影像擷取裝置及其方法，其可具有一或多個下述優點：
(1)此電子裝置、影像擷取裝置及其方法可藉由同時對擷取影像進行旋轉校正及/或傾斜校正，藉此可提高影像校正之效率。
(2)此電子裝置、影像擷取裝置及其方法可藉由預先儲存包含旋轉校正以及傾斜校正之像素對應座標的查找表以進行往後擷取影像的校正，藉此可解決感光元件因組裝公差使得影像產生歪斜、比例錯誤或失焦的問題。
1‧‧‧影像擷取裝置
10、51‧‧‧影像擷取模組
11、52‧‧‧處理模組
12、54‧‧‧影像
120、540‧‧‧像素
13、55‧‧‧查找表
130、550‧‧‧校正前座標
131、551‧‧‧校正後座標
14、56‧‧‧校正影像
15、57‧‧‧儲存模組
16、53‧‧‧顯示模組
5‧‧‧電子裝置
50‧‧‧輸入模組
500‧‧‧操作指令
S70~S72‧‧‧步驟
第1圖 係為本發明之影像擷取裝置之方塊圖；第2圖 係為本發明之影像擷取裝置之第一實施例示意圖；第3圖 係為本發明之影像擷取裝置之第二實施例示意圖；第4圖 係為本發明之影像擷取裝置之第三實施例示意圖；第5圖 係為本發明之電子裝置之方塊圖；第6圖 係為本發明之電子裝置之實施例示意圖；以及
第7圖 係為本發明之影像擷取方法之流程圖。
請參閱第1圖，其係為本發明之影像擷取裝置之方塊圖。如圖所示，本發明之影像擷取裝置1，其包含一影像擷取模組10、一處理模組11、一儲存模組15以及一顯示模組16。在某些較佳的實施例中，影像擷取模組10係至少包含了感光元件如互補式金氧半導體元件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)或電荷耦合元件(Charge-Coupled-Device，CCD)、鏡頭及鏡組等；儲存模組15係可為嵌入式記憶體、外接式記憶卡或其組合；處理模組11係電性連接影像擷取模組10、儲存模組15以及顯示模組16，其可為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)或微處理器(Micro-Processing Unit，MPU)。而在一些較佳的實施例中，本發明之影像擷取裝置1係可為數位相機(Digital Camera)或數位攝影機等(Digital Video Camera)。
影像擷取模組10係擷取一影像12，該影像12係包含複數個像素120。處理模組11係查詢一查找表13後對該些像素120進行旋轉校正或傾斜校正，以輸出一校正影像14供顯示模組16顯示。其中，查找表13係儲存於儲存模組15中；而查找表13係包含各像素120對應之至少一校正前座標130以及至少一校正後座標131。
請一併參閱第2圖，其係為本發明之影像擷取裝置之第一實施例示意圖。如圖所示，本實施例係以處理模組11係查詢查找表13後對該些像素120進行旋轉校正。此旋轉校正係校正感光元件在組裝時所產生的旋轉誤差。請參考下表一，此表係為前述的查找表13的實施態樣：
由於感光元件在組裝的時候會與鏡頭或整個影像擷取裝置1產生一個旋轉偏差的角度，以致於成像的時候與正常的水平會偏差一個角度，如本圖上方所示。因此，本發明係分析各種解析度下各個畫素所需旋轉的角度，其旋轉的角度值可以先給予一正確的棋盤影像，並利用剛出廠的影像擷取裝置1拍攝一張棋盤影像，再以處理模組11將此拍攝出來的棋盤影像中各個像素與正確的棋盤影像中各個像素進行點對點比對以獲得校正各像素所需的座標校正值。如此，處理模組11在往後使用者使用本發明之影像擷取裝置1拍照時，便可以查詢查找表13後對該些像素120進行旋轉校正。值得一提的是，在旋轉之後所空出的像素位置，處理模組11係以像素映射、內插補點或外插補點的方式進行補點，以維持畫面的完整性。
在一些較佳的實施例中，進行旋轉校正前的像素座標若為(510，383)，則根據前述的方法可將其旋轉至(512，384)的位置；又最終校正影像座標在(1024，768)的像素，其係為原先校正前影像中所缺漏的像素點，故最終校正影像座標在(1024，768)的像素係以內插補點或外插補點的方式產生，而非以像素映射的方式校正。實際的校正影像係可參閱本圖下側，其中虛線係代表校正前的影像，亦即虛線外的像素點係為以像素映射、內插補點或外插補點的方式進行補點成像。
請一併參閱第3圖，其係為本發明之影像擷取裝置之第二實施例
示意圖。如圖所示，本實施例係以處理模組11係查詢查找表13後對該些像素120進行傾斜校正。此傾斜校正係校正感光元件在組裝時所產生的傾斜誤差：由於感光元件在組裝的時候會與鏡頭或整個影像擷取裝置1在垂直方向產生不等高的情況，例如感光元件的左側較其右側的垂直高度較高，使得畫面左側及右側的影像產生比例不一致的情況(如本圖左上所示)，或是畫面左側及右側的影像較中間區域的影像模糊的情況(如本圖左下所示)。因此，處理模組11即以第一實施例中敘述過的方法來獲得此感光元件傾斜的校正值(即正確影像的像素座標以及擷取影像的像素座標之間的座標轉換關係)，並藉此對所擷取的影像以像素映射、內插補點或外插補點來進行校正(如本圖右所示)，此即為梯形校正。
請再參閱表一，實際在建立梯形校正的座標對應關係時，處理模組11係以前述點對點比對棋盤影像的方式比對正確的棋盤影像中的畫素與影像擷取裝置1所擷取的棋盤影像中的各個畫素，例如擷取影像的像素座標(1024,790)經比對後是正確影像的像素座標(1024,768)的位置，則此時處理模組便將此對應關係記錄在查找表中，並重複比對各像素點後建立完整查找表。其中，若某些像素點在比對之後仍有缺漏，則以內插補點或外插補點的方式進行補點，以維持畫面的完整性。如此，處理模組11在之後影像擷取裝置1所擷取的每一個影像皆可以根據此查找表的各像素座標的對應關係對影像擷取裝置1所擷取的影像進行梯形校正。
另外，除了進行梯形校正外，處理模組11更對所擷取的影像進行對焦校正。由於感光元件在組裝的時候會與鏡頭或整個影像擷取
裝置1在垂直方向產生不等高的情況，例如感光元件的左側較其右側的垂直高度較高，使得影像的左右兩側對焦情況較影像的中央部分為差，故處理模組11更進一步的分析該擷取影像的合焦與非合焦區域，並將非合焦區域中的影像進行銳利化處理，以進行傾斜校正中的對焦校正，如本圖左下角修正為本圖右側所示。在此要先行敘明的是，上述傾斜校正中的梯形校正與對焦校正係可個別單獨為之也可併合為之，本發明並不對其進行限制。
請一併參閱第4圖，其係為本發明之影像擷取裝置之第三實施例示意圖。如圖所示，本實施例係以處理模組11係對該些像素120進行另一種對焦校正。此對焦校正係校正感光元件在組裝時所產生的對焦誤差：由於感光元件在組裝的時候會與鏡頭在垂直方向產生不在焦點上的垂直組裝誤差，亦即比焦點前移或後移一段距離，因此在沒有其他誤差的情況下，會使得畫面整體產生不合焦的情況(如本圖上方所示)。因此，處理模組11即以第一實施例中敘述過的方法來獲得此感光元件對焦誤差的情況，並藉此對所擷取的影像以整體銳利化的方式來進行校正，使得整體擷取影像可校正成本圖下方所示的校正影像。
值得一提的是，本發明所揭露的影像擷取裝置1係不僅可分別對前面所敘述過的誤差進行校正，也可以藉由同時查詢查找表13而對此些誤差進行一併的校正以減少運算量，進而增加影像處理速度而可提升連拍速度等效果。
請參閱第5及第6圖，其係為本發明之電子裝置之方塊圖以及實施例示意圖。如圖所示，本發明之電子裝置5，其包含一輸入模組50、一影像擷取模組51、一處理模組52、一顯示模組53以及一儲
存模組57。輸入模組50係接受操作後提供一操作指令500。影像擷取模組51係擷取一影像54，該影像54係包含複數個像素540。處理模組52係根據操作指令500控制影像擷取模組51擷取影像54，並進一步查詢儲存於儲存模組57中的查找表55後對該些像素540進行旋轉校正或傾斜校正以提供一校正影像56。顯示模組53則係顯示該校正影像56。本發明的電子裝置5所進行的影像校正已經在前面敘述影像擷取裝置1的部分詳述過了，在此為了簡化說明便不再贅述。
在本實施例中，電子裝置5係以智慧型行動電話為例，其顯示模組53及輸入模組50係可為合併的觸控式螢幕。另外，在本發明所屬技術領域中具有通常知識者皆可以具照相功能之行動電話、智慧型行動電話、具照相功能之個人數位助理、具照相功能之導航機或具照相功能之平板電腦或筆記型電腦等實施本發明的精神，在此先行敘明。
儘管前述在說明本發明之影像擷取裝置的過程中，亦已同時說明本發明之影像擷取方法的概念，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細說明。
請參閱第7圖 係為本發明之影像擷取方法之流程圖。如圖所示，本發明之影像擷取方法，其包含下列步驟：(S70)提供一查找表儲存於一儲存模組中，該查找表係包含各像素對應之一校正前座標或一校正後座標；(S71)以一影像擷取模組擷取一影像，此影像係包含複數個像素；以及
(S72)以一處理模組查詢查找表後，對該些像素進行旋轉校正或傾斜校正，以對應輸出一校正影像。
本發明之影像擷取方法的詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之影像擷取裝置時描述過了，在此為了簡略說明便不再贅述。
綜上所述，本發明之電子裝置、影像擷取裝置及其方法可藉由預先儲存包含旋轉校正、傾斜校正以及對焦校正資料的查找表以進行往後擷取影像的校正，藉此可解決感光元件因組裝公差使得影像產生歪斜、比例錯誤或失焦的問題，且更可藉由同時對擷取影像進行旋轉校正、傾斜校正以及對焦校正，藉此可提高影像校正之效率。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧影像擷取裝置
10‧‧‧影像擷取模組
11‧‧‧處理模組
12‧‧‧影像
120‧‧‧像素
13‧‧‧查找表
130‧‧‧校正前座標
131‧‧‧校正後座標
14‧‧‧校正影像
15‧‧‧儲存模組
16‧‧‧顯示模組
Claims (12)
- 一種影像擷取裝置，其包含：一儲存模組，該儲存模組係儲存因組裝公差所對應之一查找表；一影像擷取模組，係擷取一影像，且該影像包含複數個像素；以及一處理模組，係查詢該查找表後對該複數個像素進行一旋轉校正或一傾斜校正，以輸出一校正影像，其中該查找表係包含各該像素校正前後之位置座標的對應關係，其中該傾斜校正係包含一對焦校正以及一梯形校正。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取裝置，其中該處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對該些像素進行該旋轉校正。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取裝置，其中該處理模組係以銳利化的方式對該些像素進行該對焦校正。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取裝置，其中該處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對該些像素進行該梯形校正。
- 一種影像擷取方法，其包含下列步驟：以一儲存模組儲存因組裝公差所對應之一查找表；以一影像擷取模組擷取一影像，且該影像包含複數個像素；以及以一處理模組查詢該查找表後對該複數個像素進行一旋轉校正或一傾斜校正，以輸出一校正影像，其中該查找表係包含各該像素 校正前後之位置座標的對應關係，其中該傾斜校正係包含一對焦校正以及一梯形校正。
- 如申請專利範圍第5項所述之影像擷取方法，其中該處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對該些像素進行該旋轉校正。
- 如申請專利範圍第5項所述之影像擷取方法，其中該處理模組係以銳利化的方式對該些像素進行該對焦校正。
- 如申請專利範圍第5項所述之影像擷取方法，其中該處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對該些像素進行該梯形校正。
- 一種電子裝置，其包含：一輸入模組，係接受操作後提供一操作指令；一儲存模組，該儲存模組係儲存因組裝公差所對應之一查找表；一影像擷取模組，係擷取一影像，且該影像包含複數個像素；以及一處理模組，係根據該操作指令控制該影像擷取模組擷取該影像，並進一步查詢該查找表後對該複數個像素進行一旋轉校正或一傾斜校正，以輸出一校正影像，其中該查找表係包含各該像素校正前後之位置座標的對應關係，其中該傾斜校正係包含一對焦校正以及一梯形校正；以及一顯示模組，係顯示該校正影像。
- 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中該處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對該些像素進行該旋轉校正。
- 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中該處理模組係以銳 利化的方式對該些像素進行該對焦校正。
- 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中該處理模組係以像素映射、內插補點或外插補點的方式對該些像素進行該梯形校正。
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