TWI525555B - 影像處理裝置及處理方法 - Google Patents

Description

影像處理裝置及處理方法

本發明是有關於一種影像處理裝置及處理方法，且特別是有關於一種自動選擇影像處理程序的影像處理裝置及處理方法。

隨著電子科技的進步，人們對於消費性電子產品的需求也大增。而在資訊交換的方便性的前提下，現今的電子產品經常需要具有強大的影像處理的功能。

電子裝置上所配置的影像擷取器可用來擷取各種不同的影像。舉例來說，透過電子裝置，使用者可以擷取人物、風景等一般圖像的影像資料，也可以透過電子裝置來擷取如指紋、文件或名片等具有較細微的辨識特徵的影像資料。而針對這些不同性質的影像資料，電子裝置常需要提供不相同的影像處理程序來進行後續的動作。而在習知的技術領域中，這個影像處理程序的選取通常需要透過使用者的操作來完成，造成使用上的不便利。

本發明實施例提供一種影像處理裝置及其影像處理方法，依據影像的種類來選取影像處理程序。

本發明實施例的影像處理方法包括：提供至少二預設影像資料種類，並且至少二預設影像資料種類分別對應於至少一影像處理程序；透過影像擷取器獲取影像資料，並且，根據影像資料的種類係為預設影像資料種類的何者，來選擇執行對應的至少一處理程序，以透過對應的至少一影像處理程序處理影像資料。

本發明實施例的影像處理裝置包括影像擷取器以及控制器。影像擷取器用來獲得影像資料，控制器耦接影像擷取器，用以提供至少二預設影像資料種類，至少二預設影像資料種類分別對應於至少一影像處理程序，並且用以根據影像資料的種類係為預設影像資料種類的何者，來選擇執行對應的至少一影像處理程序，以處理影像資料。

基於上述，本發明可針對所擷取的影像資料進行判斷的動作，並依據所判斷出的影像資料的種類，來對應選出一個或多個的影像處理程序，並透過選出的一個或多個影像處理程序來對擷取獲得的影像資料進行影像處理的動作。如此一來，電子裝置可以自動的選出正確的影像處理程序來執行影像資料的後續的影像處理動作，省去使用者尋找影像處理程序的步驟及時間，大幅提升使用的便利性。

為讓本發明的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。

S110~S130、S210~S240‧‧‧影像處理方法的步驟

311、411、511、611、711~713‧‧‧指紋影像

321、421、521、621、721~723‧‧‧風景影像

312、322‧‧‧長條圖

412‧‧‧二值化指紋影像

413、423‧‧‧影像

422‧‧‧二值化風景影像

512‧‧‧轉換後指紋影像

522‧‧‧轉換後風景影像

513‧‧‧頻譜分析指紋影像

523‧‧‧頻譜分析風景影像

621、622‧‧‧邊緣強化影像

613、623‧‧‧處理後影像

800‧‧‧影像處理裝置

810‧‧‧影像擷取器

820‧‧‧控制器

831‧‧‧特徵辨識程序

832‧‧‧圖形拼接程序

圖1繪示本發明一實施例的影像處理方法的流程圖。

圖2繪示本發明另一實施例的影像處理方式的流程圖。

圖3~圖7分別繪示多種不同的影像分析方式的示意圖。

圖8繪示本發明一實施例的影像處理裝置的示意圖。

請參照圖1，圖1繪示本發明一實施例的影像處理方法的流程圖。其中，影像處理方法的步驟包括：在步驟S110中，透過影像擷取器來獲取影像資料；並且，在步驟S120中，根據在步驟S110中所獲取的影像資料的種類，來(自動)選擇執行多個影像處理程序中的至少其中之一，並且，透過所選取的至少一執行的影像處理程序來處理所擷取的影像資料。

在本實施例中，影像擷取器所可能擷取的影像資料具有多個種類。並且，各個種類的影像資料可對應至一個或多個的影像處理程序。影像處理程序與影像資料的種類的對應關係可以預先設定在影像處理裝置中，各個種類的影像資料所對應的一個或多個的影像處理程序是適用於處理其所對應的影像資料的影像處理程序。

上述的影像處理程序可預先內建在影像處理裝置中，當然，上述的影像處理程序中的一個或多個，也可以透過影像處理裝置或影像處理裝置所處的電子裝置藉由網路來由外部進行下載。

進一步來說明，本發明實施例中所接收的影像可以包括多個種類。其中的影像種類包括具有辨識特徵的影像，例如指紋影樣、文件影像、三維條碼影像及名片影像等，或是例如風景、人物等一般影像。在本發明一實施例中，透過影像擷取器來擷取影像並獲得影像資料，並且針對影像資料的來進行影像種類的判別。也就是說，本發明實施例的影像處理方法可以處理兩種或者兩種預設的影像資料種類，並且預設影像資料種類分別對應於至少一處理程序。預設的影像資料種類例如指紋影樣種類、文件影像種類、三維條碼影像種類及/或名片影像種類等。

例如，當影像的種類為例如指紋影像的第一種類影像時，影像處理裝置可選用一個或多個應用於指紋辨識的特徵辨識程序來執行，以進行指紋辨識。相對的，當影像的種類為例如為風景影像的第二種類影像時，影像處理裝置可(自動)選用一個或多個應用於圖型拼接的影像處理程序來執行。除此之外，當影像的種類為例如三維條碼影像，可以自動開啟條碼影像判讀程序，自動解析三維條碼影像所記載的訊息(例如為字元編碼或者網址)。當影像的種類為例如名片影像，可以自動開啟名片資訊儲存程序，自動解析並且儲存該張名片的聯絡資訊。簡而言之，根據 影像資料的種類為預設的多個影像資料種類的哪一個，來自動選擇執行該影像資料種類所對應的一個或者多個處理程序，以透過選擇的處理程序處理影像資料。

以下請參照圖2，圖2繪示本發明另一實施例的影像處理方式的流程圖。在圖2中，步驟S210進行影像的擷取動作，並獲得影像資料，並且，在步驟S220中針對所擷取的影像資料來利用多個影像分析方式來的至少其中之一來進行影像分析，並藉以獲得一個或多個影像分析的結果。其中，影像分析結果可用來指示所擷取的影像屬於多個預設影像種類中的哪一個影像種類。

承上述，其中，若所選用的影像分析方式為兩個或兩個以上時，則在步驟S230中針對上述的多個影像分析結果進行判斷，並透過判斷影像分析結果是否相符來確定影像分析結果否是正確的。具體來說明，若多個影像分析結果皆指示擷取的影像為相同種類影像時，影像分析結果是為正確的，相反的，若多個影像分析結果並非都指示擷取的影像為相同種類影像時，影像分析結果是為錯誤的。

若影像分析結果是正確的，則進行步驟S240以根據影像分析結果選擇對應的影像處理程序對影像進行影像處理的動作。相對的，若影像分析結果不是正確的，則返回步驟S210，並擷取畫框的影像資料，且針對下一畫框(frame)的影像資料進行影像分析的動作。

關於上述的影像分析方式請參照圖3~圖7，圖3~圖7分 別繪示多種不同的影像分析方式的示意圖。請參參照圖3，在圖3中的影像分析方式為數理統計法。其中，數理統計法是透過計算該影像資料的多數個畫素的灰階值間的變異狀態來獲得影像分析結果。以分屬不同種類影像的指紋影像311以及風景影像321為範例，而指紋影像311以及風景影像321分別對應其灰階值與畫素對應的長條圖312及322。由長條圖312及322可以得知，指紋影像311的畫素的灰階值間的變異狀態是大於風景影像321的畫素的灰階值間的變異狀態的。也因此，可透過設定一個預設變異值，並在當上述變異狀態大於預設變異值時，對應的影像分析結果可表示指紋影像311為第一種類影像，相對的，當上述變異狀態不大於預設變異值時，對應的影像分析結果可表示風景影像321為第二種類影像。

上述的變異狀態可以透過算畫素的灰階值得標準差及/或平均值來獲得。

預設變異值是一個預先設定的值，設計者可依據不同種類影像的變異狀態的分布狀態來設定預設變異值，以圖3的實施方式為範例，例如指紋影像311透過標準差所計算出的變異狀態為97，而例如風景影像321透過標準差所計算出的變異狀態為64，預設變異值可設定為97與64間的數值。

接著請參照圖4，在圖4中的影像分析方式為圖形分析法。其中，圖形分析法用來分析影像是否為圓形或橢圓形。以針對指紋影像411進行圖形分析法為例，先針對指紋影像411進行 二值化處理並獲得二值化指紋影像412的二值化影像資料，再透過對二值化指紋影像412進行形狀分析的動作，便可得知影像413的外型為橢圓形。也就是說，透過圖形分析法的影像分析方式，可以判斷出指紋影像411為第一種類影像。

另外，以針對風景影像421進行圖形分析法為例，先針對風景影像421進行二值化處理並獲得二值化風景影像422的二值化影像資料，再透過對二值化風景影像422進行形狀分析的動作，便可得知影像423的外型非為圓形亦非為橢圓形。也就是說，透過圖形分析法的影像分析方式，可以判斷出風景影像421為第二種類影像。

附帶一提的，上述的二值化處理以及形狀分析的方式為影像處理領域具通常知識者所熟知的技術，相關的細節在此恕不多贅述。

以下請參照圖5，在圖5中的影像分析方式為頻譜分析法。以下以分別針對指紋影像511以及風景影像521進行分析為範例來加以說明。其中，先針對指紋影像511以及風景影像521進行數位傅立葉轉換以分別獲得轉換後指紋影像512以及轉換後風景影像522的轉換後影像資料。再針對上述的轉換後影像資料進行二值化處理以分別獲得頻譜分析指紋影像513以及頻譜分析風景影像523的頻譜分析影像資料。透過分析頻譜分析影像資料，來判斷頻譜分析指紋影像513以及頻譜分析風景影像523的一區域範圍內的畫素密度，便可得知指紋影像511以及風景影像521 分別是第一種類影像或是第二種類影像。其中，由圖5可以清楚看見，頻譜分析指紋影像513的畫素有區域性的，而頻譜分析指紋影像523的畫素則是散佈在整個影像區域中，由此，就可以判斷出指紋影像511以及風景影像521分別是第一種類影像及第二種類影像。

以下請參照圖6，在圖6中的影像分析方式為向量分析法。以針對指紋影像611以及風景影像612進行向量分析為範例，首先，針對指紋影像611以及風景影像612進行邊緣偵測並獲得邊緣強化影像621以及622，再針對邊緣強化影像612以及622進行填洞(fill hole)或網格(grid)處理以分別獲得處理後影像613以及623，最後分別針對處理後影像613以及623進行向量偵測，來藉以獲得對應的影像分析結果。其中，針對對應指紋影像611的處理後影像613進行向量偵測可以發現，處理後影像613中的畫素分布是具有方向性的(環繞指紋中心)，而對應風景影像621的處理後影像623中的畫素分布是凌亂而沒有方向性的，因此，透過向量偵測結果可以具體得知指紋影像611以及風景影像612分別為第一種類影像以及第二種類影像。

以下請參照圖7，在圖7中的影像分析方式為背景分析法。其中，進行背景分析法時，可接收並暫存不同畫框(例如連續畫框)的指紋影像711~713以獲得多數個待處理影像資料，並計算這些待處理影像資料中相鄰畫框的兩個待處理影像資料的差值來獲得影像分析結果，基於指紋影像不會產生大幅度變化的特 性，上述相鄰畫框的兩個待處理影像資料的差值會是一個很小的數值，藉此，可以判斷出指紋影像711~713為第一種類影像。相對的，當所接收並暫存的為風景影像721~723時，相鄰畫框的兩個待處理影像資料的差值會是一個相對大的數值，也因此可以判斷出風景影像721~723為第二種類影像。

以下請參照圖8，圖8繪示本發明一實施例的影像處理裝置的示意圖。影像處理裝置800包括影像擷取器810以及控制器820。影像擷取器810例如為CMOS光感測器、CCD光感測器或薄膜光電晶體用以擷取影像以獲得影像資料，控制器820耦接影像擷取器810，控制器820根據影像資料的種類選擇執行多個影像處理程序中的至少其中之一，並透過至少一執行的影像處理程序處理影像資料。更詳細的說，控制器820耦接該影像擷取器810。控制器820用以提供至少二預設影像資料種類，至少二預設影像資料種類分別對應於至少一影像處理程序，並且用以根據該影像資料的種類係為預設影像資料種類的何者，來選擇執行該對應的至少一影像處理程序，以處理該影像資料。

控制器820可以例如為微處理器搭配軟體或軔體程式，或者為可攜式電子裝置的處理單元。其中，影像處理程序包括特徵辨識程序831以及圖形拼接程序832，控制器820可依據影像資料的種類選擇執行特徵辨識程序831或圖形拼接程序832來對影像擷取器810所擷取的影像進行影像處理的動作。影像處理程序還可以包括更多的不同的程序，以對應不同種類的影像，例如三 維條碼解碼程序用以判讀三維條碼影像所記載的訊息。名片資訊儲存程序用以辨識名片種類的影像，並且儲存名片的聯絡資訊。影像處理程序可以儲存在影像處理裝置的儲存媒體中。

關於影像處理裝置800的實施細節在上述多個實施例及實施方式都有詳細的說明，以下述不多贅述。

綜上所述，本發明透過分析影像的種類，並自動依據影像的種類來選擇對應的一個或多個影像處理程序，來對影像進行合適的影像處理動作。如此一來，影像的處理動作可以自動化的完成，提高使用上的便利性。

S110~S130‧‧‧影像處理方法的步驟

Claims (15)

1. 一種影像處理方法，包括：提供至少二預設影像資料種類，並且該至少二預設影像資料種類分別對應於至少一影像處理程序；透過一影像擷取器獲取一影像資料；根據該影像資料的種類係為預設影像資料種類的何者，來選擇執行該對應的至少一影像處理程序，以處理該影像資料；以及利用多個影像分析方法中的至少兩個以上影像分析方法對該影像資料進行分析並且產生對應的分析結果，並藉以獲得該影像資料的種類，其步驟包括：根據該些影像分析結果是否相符以判斷該些影像分析結果是否正確；當該些影像分析結果為正確時，依據該影像分析結果選擇執行該些影像處理程序中的至少其中之一；以及當該些影像分析結果不為正確時，針對下一畫框的影像進行分析。
2. 如申請專利範圍第1項所述的影像處理方法，其中該些影像分析方法包括一數理統計法，該數理統計法包括計算該影像資料的多數個畫素的灰階值間的一變異狀態。
3. 如申請專利範圍第2項所述的影像處理方法，其中該變異狀態大於一預設變異值時，對應的該影像分析結果表示該影像為一第一種類影像，該變異狀態不大於該預設變異值時，對應的該 影像分析結果表示該影像資料為一第二種類影像。
4. 如申請專利範圍第2項所述的影像處理方法，其中該變異狀態依據計算該些畫素的灰階值的平均值及/或標準差來獲得。
5. 如申請專利範圍第1項所述的影像處理方法，其中該些影像分析方法包括一圖形分析法，該圖形分析法用以判斷該影像中的圖像的形狀是否為圓形或橢圓形。
6. 如申請專利範圍第5項所述的影像處理方法，其中當該影像中的圖像的形狀為圓形或橢圓形時，對應的該影像分析結果表示該影像資料為一第一種類影像，當該影像中的圖像的形狀非為圓形或橢圓形時，對應的該影像分析結果表示該影像資料為一第二種類影像。
7. 如申請專利範圍第5項所述的影像處理方法，其中該圖形分析法包括：針對該影像資料進行二值化處理，並藉以獲得一二值化影像資料；以及依據該二值化影像資料產生對應的該影像分析結果。
8. 如申請專利範圍第1項所述的影像處理方法，其中該些影像分析方法包括一頻譜分析法，該頻譜分析法包括：針對該影像資料進行一數位傅立葉轉換以獲得一轉換後影像資料；以及針對該轉換後影像資料進行二值化處理以獲得一頻譜分析影像資料；以及 判斷該頻譜分析影像資料中的一區域範圍內的畫素密度以獲得對應的該影像分析結果。
9. 如申請專利範圍第1項所述的影像處理方法，其中該些影像分析方法包括一向量分析法，該向量分析法包括：針對該影像進行邊緣偵測並獲得一邊緣強化影像；針對該邊緣強化影像進行填洞或網格處理以獲得一處理後影像；以及針對該處理後影像進行向量偵測，並藉以獲得對應的該影像分析結果。
10. 如申請專利範圍第1項所述的影像處理方法，其中該些影像分析方法包括一背景分析法，該背景分析法包括：接收並暫存多數個連續畫框的該影像以獲得多數個待處理影像資料；分別計算該些待處理影像資料中相鄰畫框的二待處理影像資料的多數個差值；以及依據該些差值來獲得對應的該影像分析結果。
11. 如申請專利範圍第1項所述的影像處理方法，其中該至少二預設影像資料種類包括指紋影像種類、文件影像種類、三維條碼影像種類及名片影像種類其中至少之任二種類。
12. 如申請專利範圍第11項所述的影像處理方法，其中該指紋影像種類對應的處理程序為特徵辨識程序、該文件影像種類對應的處理程序為圖形拼接程序、該三維條碼影像種類對應的處理 程序為條碼影像判讀程序及該名片影像種類對應的處理程序為名片資訊儲存程序。
13. 一種影像處理裝置，包括：一影像擷取器，用以獲得一影像資料；以及一控制器，耦接該影像擷取器，用以提供至少二預設影像資料種類，該至少二預設影像資料種類分別對應於至少一影像處理程序，並且用以根據該影像資料的種類係為預設影像資料種類的何者，來選擇執行該對應的至少一影像處理程序，以處理該影像資料，其中該控制器還利用該多個影像分析方法中至少兩個以上影像分析方法對該影像資料進行分析並且產生對應的分析結果，該控制器更包括根據該些影像分析結果中至少其中之二是否相符以判斷該些影像分析結果是否正確，當該些影像分析結果為正確時，該控制器依據該影像分析結果選擇執行該些影像處理程序中的至少其中之一，當該些影像分析結果不為正確時，該控制器針對下一畫框的影像進行分析。
14. 如申請專利範圍第13項所述的影像處理裝置，其中該至少二預設影像資料種類包括指紋影像種類、文件影像種類、三維條碼影像種類及名片影像種類其中至少之任二種類。
15. 如申請專利範圍第14項所述的影像處理裝置，其中該指紋影像種類對應的處理程序為特徵辨識程序、該文件影像種類對應的處理程序為圖形拼接程序、該三維條碼影像種類對應的處理 程序為條碼影像判讀程序及該名片影像種類對應的處理程序為名片資訊儲存程序。