TWI519156B - 影像擷取方法與影像擷取系統 - Google Patents

Description

影像擷取方法與影像擷取系統

本發明是有關於一種可攜式裝置的操作方法與系統，且特別是有關於一種根據可攜式裝置與被拍攝實體之間的相對位置變化而改變感光度值，並據此更進一步改變快門速度的影像擷取方法與系統。

在現今資訊爆炸的時代裡，人類生活已經離不開電子通訊，人與人之間經常運用電子通訊裝置來互相傳遞訊息已經是相當普遍，尤其是可以隨身攜帶的可攜式電子裝置，例如行動電話或具有無線通訊功能之電子裝置。

在行動通訊技術日益發達的今日，行動通訊裝置的功能仍不斷地推陳出新。除了收聽廣播等功能以外，目前有許多行動通訊裝置更發展出具有照相功能，故當使用者想要照相留念時，可利用具有照相功能之行動通訊裝置來拍攝數位影像。然而，所拍攝的數位影像的好壞，除了行動通訊裝置所配備的相機鏡頭的優劣外，相機的影像擷取技術更是不可忽視。

習知，影像擷取過程中，曝光時間與環境亮度有相依關係。然而，根據所偵測環境亮度，而定擷取影像時的曝光時間，對於擷取動態的拍攝實體的影像，並無實質助益。也就是根據環境亮度而決定的曝光時間，並無法精確的抓住動態拍攝實體的移動瞬間，因此所擷取影像的清晰度受到影響，而產生模糊不清的影像。

本發明提供一種影像擷取方法，根據可攜式裝置與拍攝實體之間發生的相對運動，而自動調變感光度與快門速度。

本發明提供一種影像擷取系統，可提高所擷取的動態影像的清晰度。

本發明提出一種影像擷取方法，適用於一可攜式裝置，其中該可攜式裝置具有一顯示單元，以實景顯示包含至少一拍攝實體的一預覽影像，該影像擷取方法包括：感應該拍攝實體所在的一空間中的一環境亮度。根據該環境亮度，自動設定該可攜式裝置的一感光度為一第一感光值。感應該可攜式裝置與該拍攝實體之間的一相對運動。當感應到該相對運動時，調整該感光度的該第一感光值為一第二感光值，其中該第一感光值小於該第二感光值。擷取至少包含該拍攝實體的該預覽影像。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取方法，其中感應該可攜式裝置與該拍攝實體之間的該相對運動包括：感測該可攜式裝置的一運動加速度。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取方法，其中當該運動加速度越大時，則該第二感光值與該第一感光值之間的一標度差異就越大。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取方法，其中感應該可攜式裝置與該拍攝實體之間的該相對運動包括：感測該預覽影像中的一暗亮分佈變化。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取方法，其中當該暗亮分佈變化越大時，則該第二感光值與該第一感光值的一標度差異就越大。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取方法，其中對應該第一感光值的該快門速度小於對應該第二感光值的該快門速度。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取方法，其中擷取該預覽影像時的該可攜式裝置的一快門速度，相對應擷取該預覽影像當時的該感光度。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取方法，其中當未感應該相對運動時，維持該感光度不變。

本發明又提出一種影像擷取系統，適用於一可攜式裝置，其中該可攜式裝置具有一顯示單元，以實景顯示包含至少一拍攝實體的一預覽影像。該影像擷取系統包括：一亮度感應單元、一動作感應單元、一感光度調變單元以及一影像擷取單元。亮度感應單元感應該拍攝實體所在的一空間中的一環境亮度。動作感應單元感應該可攜式裝置與該拍攝實體之間的一相對運動。感光度調變單元，根據該環境亮度，自動設定該可攜式裝置的一感光度為一第一感光值，其中當該動作感應單元感應到該相對運動時，該感光度調變單元調整該感光度的該第一感光值為一第二感光值。影像擷取單元，以接收一影像擷取訊號並擷取至少包含該拍攝實體的該預覽影像。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中該第一感光值小於該第二感光值。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，還包括一快門調變單元，根據該感光度自動調變該可攜式裝置的該快門速度。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中該動作感應單元包括：一重力感測單元，感測該可攜式裝置的一運動加速度。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中當該運動加速度越大時，則該感光度調變單元調變該第一感光值至該第二感光值，使該第一感光值與第二感光值之間的一標度差異越大。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中該動作感應單元包括：一暗亮分佈分析單元，分析該預覽影像中的一暗亮分佈變化。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中當該暗亮分佈變化越大時，則該感光度調變單元調變該第一感光值至該第二感光值，使該第二感光值與該第一感光值的一標度差異越大。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中對應該第一感光值的該快門速度小於對應該第二感光值的該快門速度。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中當該動作感應單元未感應該相對運動時，該感光度調變單元維持該感光度不變。

在本發明之一實施例中，上述之影像擷取系統，其中該影像擷取單元擷取該預覽影像時的該可攜式裝置的一快門速度相對應擷取該預覽影像當時的該感光度。

基於上述，本發明中，可攜式裝置與拍攝實體之間產生相對運動時，感光度調變單元將感光值調變至高於相對於環境亮度所對應的感光值，而快門速度則隨著感光值調高而變快，以擷取移動中的拍攝實體的影像或是在晃動可攜式裝置的狀態下擷取拍攝實體的影像，因此可進一步提高所擷取的動態影像的清晰度。

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。

圖1是依照本發明一實施例的一種影像擷取系統的示意簡圖。請參照圖1，本實施例的影像擷取系統，適用於一可攜式裝置100(請參照圖2)。其中可攜式裝置100例如是個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、PDA手機、智慧型手機或是觸控式手機。另外，可攜式裝置100具有一顯示單元102(請參照圖2)，以實景顯示包含至少一拍攝實體(如圖2的拍攝實體200)的一預覽影像(如圖2的預覽影像202)。值得注意的是，此拍攝實體包括可攜式裝置100對焦的物件或可攜式裝置100未對焦的背景物件。

此影像擷取系統包括：一亮度感應單元104、一動作感應單元106、一感光度調變單元108、一快門調變單元110以及一影像擷取單元112。

亮度感應單元104感應拍攝實體200所在的一空間中的一環境亮度(brightness)。而動作感應單元106感應可攜式裝置100與該拍攝實體之間的一相對運動。值得注意的是，此處所稱的相對運動包括：拍攝實體靜止時，可攜式裝置的任何非靜止動作；可攜式裝置靜制止時，拍攝實體的任何非靜止動作；可攜式裝置與拍攝實體皆處於非靜止狀態。也就是動作感應單元106不但感應可攜式裝置100的非靜止運動狀態，也同樣可感應拍攝實體的非靜止運動狀態。

再者，感光度調變單元108則根據該環境亮度，自動設定可攜式裝置100的感光度為第一感光值。此外，當動作感應單元106感應到可攜式裝置與拍攝實體之間產生相對運動時，則感光度調變單元108調整感光度的第一感光值為第二感光值。同時，而當動作感應單元106未感應相對運動時，維持可攜式裝置100的感光度為相對於環境亮度的第一感光值。其中，第一感光值小於該第二感光值。也就是，當可攜式裝置100與拍攝實體200之間產生一相對運動時，則感光度調變單元108將可攜式裝置100的感光值調高。值得注意的是，當所感測到的可攜式裝置與拍攝實體之間產生相對運動變化越大時，則感光度調變單元108調變第一感光值至第二感光值，以使第一感光值與第二感光值之間的一標度差異越大。舉例而言，以國際標準化組織所標準化的感光度(亦及ISO運算式標度)為例，感光值以標度為單位而為非線性連續數值(例如100、125、160、200、250、320等)。而上述標度差異越大代表第一感光值與第二感光值的標度等級數差異越多。

此外，快門調變單元110根據感光度調變單元108所提供的感光度，而自動調整可攜式裝置100的快門速度。而影像擷取單元112，用以接收一影像擷取訊號並擷取至少包含拍攝實體的預覽影像。其中，擷取預覽影像時，可攜式裝置的一快門速度相對應擷取預覽影像當時的可攜式裝置100的感光度。也就是，不同感光值對應不同的快門速度。一般而言，感光值越大時，所對應的快門速度越快，而感光值越小時，所對應的快門速度越慢。舉例而言，當可攜式裝置100與拍攝實體200之間產生一相對運動時，則感光度調變單元108將感光度由第一感光值調變至相對標度較高的第二感光值時，快門調變單元110自動調變可攜式裝置100的快門由對應第一感光值的快門速度至對應第二感光值的快門速度，而對應第一感光值的快門速度小於對應該第二感光值的該快門速度。

因此，在影像擷取單元112接收到影像擷取訊號並擷取至少包含拍攝實體的預覽影像的同時，可攜式裝置100與拍攝實體200之間產生相對運動時，則擷取預覽影像的瞬間的感光度的感光值因動作感應單元106感應到相對運動，則被感光度調變單元108調變至較高的感光值，而快門速度隨著感光值調高而變快，以擷取移動中的拍攝實體的影像或是在晃動的可攜式裝置的狀態下擷取拍攝實體的影像。藉由隨著可攜式裝置與拍攝實體之間的相對運動狀態動態調變可攜式裝置的感光度，以動態改變快門速度，進一步提高所擷取影像的清晰度。此外，於另一實施例中，影像擷取系統還包括一光圈調變單元(未繪示)，而當擷取預覽影像的瞬間的感光度的感光值因動作感應單元106感應到相對運動，則被感光度調變單元108調變至較高的感光值時，光圈調變單元與快門調變單元根據感光值調高而各自調整光圈尺寸(縮小光圈)與快門速度(提高快門速度)，以提供此感光度(經調高感光值)所相對應的一較佳影像擷取系統調變參數。於又一實施例中，在不調變快門速度的前提下，當感光度的感光值因動作感應單元106感應到相對運動，而被感光度調變單元108調變至較高的感光值時，則光圈調變單元調變光圈尺寸至較小尺寸以應映影像擷取瞬間感光值提高的變化。

於一實施例中，上述動作感應單元106可包括一物件變化分析單元(未繪示)，分析所收集到的拍攝實體的預覽影像的數位資料中，確認拍攝實體所對應的物件影像是否有位移，以判別拍攝實體與可攜式裝置100之間是否產生相對運動。舉例而言，物件變化分析單元可藉由物件辨識技術，辨識預覽影像中的物件，並在所收集到的預覽影像的串流數位訊號中，追蹤所辨識的物件，並據此判定所辨識的物件是否有任何非靜止的動作或是判定所辨識的物件與可攜式裝置100之間是否有相對運動。上述物件辨識技術，例如是人臉辨識技術。而當所辨識的物件的動作變化速度越大時，則感光度調變單元108調變第一感光值至第二感光值，以使第一感光值與第二感光值之間的標度差異越大。

於另一實施例中，上述動作感應單元106可包括重力感測單元，感測可攜式裝置100的一運動加速度。此重力感測單元例如是重力感測器，感應可攜式裝置100的一運動加速度。此運動加速度例如是伴隨著可攜式裝置晃動或是震動等運動所產生。當運動加速度越大時，則感光度調變單元108調變第一感光值至第二感光值，使第一感光值與第二感光值之間的標度差異越大。

於再一實施例中，上述動作感應單元106包括暗亮分佈(LUMA)分析單元，分析所收集到的拍攝實體的預覽影像的數位訊號中的一暗亮分佈變化。當暗亮分佈變化越大時，則感光度調變單元108調變第一感光值至第二感光值，使第二感光值與第一感光值的標度差異越大。

圖2繪示當可攜式裝置與該拍攝實體之間產生一相對運動時，預覽影像中的暗亮分佈變化的示意簡圖。請參照圖2，當拍攝實體200於A處沿著移動方向d1移動至B處時，在預覽影像202中，預覽影像202的區域影像204的暗亮分布產生變化。也就是原本拍攝實體200於A處時預覽影像202的區域影像204的暗亮分布不同於拍攝實體200於B處時預覽影像202的區域影像204的暗亮分布。藉由分析所收集到的拍攝實體的預覽影像的串流數位訊號中的一暗亮分佈變化，而可判定拍攝實體與可攜式裝置之間是否產生一相對運動。

此實施例是以根據預覽影像中的區域影像中的暗亮分佈變化，判定拍攝實體與可攜式裝置之間是否產生一相對運動。然而本發明並不受限於此，也就是亦可藉由預覽影像中全區域的暗亮分佈變化，，判定拍攝實體與可攜式裝置之間是否產生一相對運動。

圖3是依照本發明一實施例的一種影像擷取方法的流程簡圖。請參照圖3，本實例的影像擷取方法是用於可攜式裝置(如圖2的可攜式裝置100)，該可攜式裝置具有一顯示單元(如圖2的顯示單元102)，以實景顯示包含至少一拍攝實體(如圖2的拍攝實體200)的一預覽影像(如圖2的預覽影像202)。於步驟S301中，感應該拍攝實體所在的一空間中的一環境亮度。之後，於步驟S305中，根據所感應到的環境亮度，自動設定可攜式裝置的一感光度為一第一感光值。

續之，於步驟S311中，感應可攜式裝置與拍攝實體之間的是否有相對運動。當未感應到可攜式裝置與拍攝實體之間的相對運動時，維持感光度為第一感光值(步驟S315)。當感應到可攜式裝置與拍攝實體之間的相對運動時，調整感光度的第一感光值為第二感光值(步驟S321)。其中，第一感光值小於該第二感光值。繼之，接收一擷取訊號，並根據此擷取訊號擷取至少包含拍攝實體的預覽影像(步驟S325)。其中擷取預覽影像時的可攜式裝置的一快門速度，相對應擷取預覽影像當時的感光度。

於前述有關於影像擷取系統的實施例中，已經詳述可攜式裝置與拍攝實體之間的相對運動以及感光度與快門速度之間的相對應變化的定義，因此於本實施例中不再就可攜式裝置與拍攝實體之間的相對運動以及感光度與快門速度之間的相對應變化的定義進行贅述。此外，本發明的影像擷取系統可經由執行一電腦可讀取程式而具體實行。而此電腦可讀取程式可儲存於電腦可讀寫儲存媒體(未繪示)中，並且藉由可攜式裝置的處理器執行此電腦可讀取程式的指令以具體實行本發明的影像擷取系統與影像擷取方法。

本發明中，可攜式裝置與拍攝實體之間產生相對運動時，感光度的感光值調變至高於相對於環境亮度所對應的感光值，而快門速度隨著感光值調高而變快，以擷取移動中的拍攝實體的影像或是在晃動可攜式裝置的狀態下擷取拍攝實體的影像。藉由隨著可攜式裝置與拍攝實體之間的相對運動狀態動態調變可攜式裝置的感光度，以動態改變快門速度，進一步提高所擷取的動態影像的清晰度。

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。

100．．．可攜式裝置

102．．．顯示單元

104．．．亮度感應單元

106．．．動作感應單元

108．．．感光度調變單元

110．．．快門調變單元

112．．．影像擷取單元

200．．．拍攝實體

202．．．預覽影像

204．．．區域影像

d1．．．移動方向

S301~S325．．．方法流程步驟

圖1是依照本發明一實施例的一種影像擷取系統的示意簡圖。

圖2繪示當可攜式裝置與該拍攝實體之間產生一相對運動時，預覽影像中的暗亮分佈變化的示意簡圖。

圖3是依照本發明一實施例的一種影像擷取方法的流程簡圖。

S301~S325．．．方法流程步驟

Claims (16)

1. 一種影像擷取方法，適用於一可攜式裝置，其中該可攜式裝置具有一顯示單元，以顯示一預覽影像，該影像擷取方法包括：感應一環境亮度；根據該環境亮度，自動設定該可攜式裝置的一感光度為一第一感光值；感應該可攜式裝置的一運動，其中包括感測該預覽影像中的一暗亮分佈變化；以及當感應到該運動時，調整該感光度的該第一感光值為一第二感光值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取方法，其中感應該可攜式裝置的該運動包括：感測該可攜式裝置的一運動加速度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像擷取方法，其中當該運動加速度越大時，則該第二感光值與該第一感光值之間的一標度差異就越大。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取方法，其中當該暗亮分佈變化越大時，則該第二感光值與該第一感光值的一標度差異就越大。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取方法，其中對應該第一感光值的一快門速度小於對應該第二感光值的一快門速度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取方法，其中 擷取該預覽影像時的該可攜式裝置的一快門速度，相對應擷取該預覽影像當時的該感光度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取方法，其中當未感應該運動時，維持該感光度不變。
8. 一種影像擷取系統，適用於一可攜式裝置，其中該可攜式裝置具有一顯示單元，以顯示一預覽影像，該影像擷取系統包括：一亮度感應單元，感應一環境亮度；一動作感應單元，感應該可攜式裝置的一運動，包括：一暗亮分佈分析單元，分析該預覽影像中的一暗亮分佈變化，以感應該可攜式裝置的該運動；以及一感光度調變單元，根據該環境亮度，自動設定該可攜式裝置的一感光度為一第一感光值，其中當該動作感應單元感應到該運動時，該感光度調變單元調整該感光度的該第一感光值為一第二感光值。
9. 如申請專利範圍第8項所述之影像擷取系統，其中該第一感光值小於該第二感光值。
10. 如申請專利範圍第8項所述之影像擷取系統，還包括一快門調變單元，根據該感光度自動調變該可攜式裝置的該快門速度。
11. 如申請專利範圍第8項所述之影像擷取系統，其中該動作感應單元包括：一重力感測單元，感測該可攜式裝置的一運動加速度。
12. 如申請專利範圍第11項所述之影像擷取系統，其中當該運動加速度越大時，則該感光度調變單元調變該第一感光值至該第二感光值，使該第一感光值與第二感光值之間的一標度差異越大。
13. 如申請專利範圍第8項所述之影像擷取系統，其中當該暗亮分佈變化越大時，則該感光度調變單元調變該第一感光值至該第二感光值，使該第二感光值與該第一感光值的一標度差異越大。
14. 如申請專利範圍第8項所述之影像擷取系統，其中對應該第一感光值的一快門速度小於對應該第二感光值的一快門速度。
15. 如申請專利範圍第8項所述之影像擷取系統，其中當該動作感應單元未感應該運動時，該感光度調變單元維持該感光度不變。
16. 如申請專利範圍第8項所述之影像擷取系統，其中該影像擷取單元擷取該預覽影像時的該可攜式裝置的一快門速度相對應擷取該預覽影像當時的該感光度。