TWI530747B - 可攜式電子裝置以及影像擷取方法 - Google Patents

可攜式電子裝置以及影像擷取方法 Download PDF

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TWI530747B
TWI530747B TW103116790A TW103116790A TWI530747B TW I530747 B TWI530747 B TW I530747B TW 103116790 A TW103116790 A TW 103116790A TW 103116790 A TW103116790 A TW 103116790A TW I530747 B TWI530747 B TW I530747B
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Description

可攜式電子裝置以及影像擷取方法
本發明係有關於一種可攜式電子裝置以及影像擷取方法，特別係有關於一種利用對應至不同焦距之雙鏡頭以取得一物件之拍攝焦距之可攜式電子裝置以及影像擷取方法。
由於可攜式電子裝置之攜帶方便以及發展迅速，使用者可隨時利用具有視訊鏡頭之智慧型裝置或者數位相機進行拍攝之動作，然而目前相機之對焦方式通常利用馬達來移動鏡頭，接著透過演算法計算目前所取得之參考影像中欲拍攝物件之清晰程度，以判斷是否為最佳對焦位置，但上述之對焦方式會因演算法之不同而有所影響，例如出現對焦時間過長，甚至出現無法對焦之情況。因此，如何以較短之運算時間取得最佳之物件拍攝焦距為目前所需解決之問題。
為解決上述問題，本發明一實施例提供一種可攜式電子裝置，適用於拍攝一物件，包括一第一攝像模組、一第二攝像模組、一處理單元以及一控制單元。第一攝像模組以第 一既定焦距取得物件之第一參考影像。第二攝像模組以第二既定焦距取得物件之第二參考影像。處理單元根據第一參考影像以及第二參考影像決定一拍攝焦距。控制單元控制第一攝像模組或者第二攝像模組以拍攝焦距拍攝物件。第一攝像模組以及第二攝像模組係朝向對應於物件之一方向。
本發明另一實施例提供一種可攜式電子裝置，適 用於拍攝一物件，包括一第一攝像模組、一第二攝像模組以及一控制單元。第一攝像模組係朝向第一方向。第二攝像模組，可切換式的朝向第一方向以及第二方向，其中第一方向係與第二方向相反。當執行一拍攝功能時，控制單元控制第二攝像模組朝向第一方向，並使用第一攝像模組以及第二攝像模組拍攝物件。
本發明另一實施例提供一種影像擷取方法，適用 於一可攜式電子裝置，步驟包括：根據一物件對應於可攜式電子裝置之位置控制第一攝像模組以及第二攝像模組同時朝向物件；控制第一攝像模組以第一既定焦距取得物件之第一參考影像；控制第二攝像模組以第二既定焦距取得物件之第二參考影像；根據第一參考影像以及第二參考影像決定拍攝焦距；控制第一攝像模組或者第二攝像模組以拍攝焦距拍攝物件。
100‧‧‧可攜式電子裝置
101‧‧‧第一表面
102‧‧‧第二表面
103‧‧‧物件
110‧‧‧第一攝像模組
120‧‧‧第二攝像模組
130‧‧‧處理單元
140‧‧‧控制單元
301‧‧‧第一對焦平面
302‧‧‧第二對焦平面
410‧‧‧樞轉機構
d‧‧‧距離
f1‧‧‧第一既定焦距
f2‧‧‧第二既定焦距
S501、S502、S503、S504、S505、S506‧‧‧步驟流程
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之可攜式電子裝置之方塊圖。
第2A、2B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可攜式電子裝置之示意圖。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之利用可攜式電子裝置拍攝物件之示意圖。
第4A、4B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之可攜式電子裝置之示意圖。
第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之影像擷取方法之流程圖。
有關本發明之系統以及方法適用之其他範圍將於接下來所提供之詳述中清楚易見。必須了解的是下列之詳述以及具體之實施例，當提出有關可攜式電子裝置以及影像多重曝光方法之示範實施例時，僅作為描述之目的以及並非用以限制本發明之範圍。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之可攜式電子裝置之方塊圖。如第1圖所示，可攜式電子裝置100包括第一攝像模組110、第二攝像模組120、處理單元130以及控制單元140。其中，可攜式電子裝置100可為智慧型手機、平板電腦等。此外，可攜式電子裝置100更可包括記憶單元、觸控單元等模組，由於上述模組之技術特徵與習知技術相似，故在此不加以敘述以精簡說明。第一攝像模組110以第一既定焦距取得物件之第一參考影像。第二攝像模組120以第二既定焦距取得物件之第二參考影像。處理單元130根據第一參考影像以及第 二參考影像決定拍攝焦距。控制單元140控制第一攝像模組110或者第二攝像模組120以拍攝焦距拍攝物件。第一攝像模組110以及第二攝像模組120係朝向對應於物件之位置。
第2A、2B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可 攜式電子裝置100之示意圖。如第2A、2B圖所示，可攜式電子裝置100係包括一第一表面101以及一第二表面102。其中，第一表面101係相反於第二表面102。根據本發明一實施例，第一攝像模組210以及第二攝像模組220係可設置於第一表面101或者第二表面102上。於此實施例中，第一攝像模組110以及第二攝像模組120係設置於第一表面101上，且同時朝向一第一方向。其中，第一方向係垂直於第一表面101。
請參閱第3圖。第3圖係顯示根據本發明一實施例 所述之利用可攜式電子裝置拍攝物件之示意圖。如第3圖所示，當使用者欲拍攝一物件103時，將設置於第一表面101上之第一攝像模組110以及第二攝像模組120(未顯示)朝向物件103之方向，使物件103位於第一攝像模組110以及第二攝像模組120之拍攝範圍內。當物件103位於第一攝像模組110以及第二攝像模組120之拍攝範圍內時，第一攝像模組110以第一既定焦距f1取得物件103之第一參考影像。第二攝像模組120以第二既定焦距f2取得物件103之第二參考影像。根據本發明一實施例，物件103與可攜式電子裝置100之距離d為70公分，當物件103位於第一攝像模組110以及第二攝像模組120之拍攝範圍內時，第一攝像模組110係以110公分作為第一既定焦距f1拍攝物件103以取得對應於物件103之第一參考影像，以及第二攝像模 組120係以10公分作為第二既定焦距f2拍攝物件103以取得對應於物件103之第二參考影像。一般而言，如第3圖所示，第一既定焦距f1通常設定為大於物件103與可攜式電子裝置100之間之距離d，而第二既定焦距通常設定為小於物件103與可攜式電子裝置100之間之距離d，亦可為最小焦距，換言之，拍攝焦距通常介於第一既定焦距f1以及第二既定焦距f2之間。值得注意的是，第一既定焦距f1以及第二既定焦距f2亦可由使用者自行設定，而第一既定焦距f1以及第二既定焦距f2亦可皆大於或者皆小於拍攝焦距。其中，第一既定焦距f1係指第一攝像模組110以及第二攝像模組120與第一對焦平面301之間之距離，以及第二既定焦距f2係指第一攝像模組110以及第二攝像模組120與第二對焦平面302之間之距離。
處理單元130於取得第一參考影像以及第二參考 影像後，根據第一參考影像以及第二參考影像所包含之影像資訊取得物件103相對於第一攝像模組110以及第二攝像模組120之確切焦距。
根據本發明一實施例，處理單元130根據不同之拍 攝焦距取得對應於清晰程度之不同比重，以計算出物件103與第一攝像模組110以及第二攝像模組120之確切距離。請參閱表1，表1係為使用不同之拍攝焦距進行拍攝時，不同位置所對應之清晰比重。舉例來說，若第一攝像模組110以110公分作為第一既定焦距f1拍攝物件103，則根據物件103於第一參考影像中之第一銳利度取得對應之第一清晰比重0.6；若第二攝像模組120係以10公分作為第二既定焦距f2拍攝物件103，則根據物件 103於第二參考影像中之第二銳利度取得對應之第二清晰比重0.4。接著，根據第一清晰比重以及第二清晰比重可得知物件103與第一攝像模組110以及第二攝像模組120之間之距離為70公分。
接著，控制單元140根據第一攝像模組110之第一 既定焦距f1以及第二攝像模組120之第二既定焦距f2決定以第一攝像模組110或者第二攝像模組120拍攝物件103。當處理單元130經計算後得知物件103之拍攝焦距後，控制單元140更根據第一既定焦距f1、第二既定焦距F2以及拍攝焦距之間之關係 決定以第一攝像模組110或者第二攝像模組120拍攝物件。根據上述之實施例，物件103與第一攝像模組110以及第二攝像模組120之間之距離為70公分，即為第一攝像模組110自第一既定焦距f1移動至拍攝焦距時，所需移動之對焦距離為40公分，而第二攝像模組120自第二既定焦距f2移動至拍攝焦距時，所需移動之對焦距離為60公分，則控制單元140控制所需移動之對焦距離最短之攝像模組(於此實施例中即為第一攝像模組110)以拍攝焦距拍攝物件103。
第4A、4B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可 攜式電子裝置100之示意圖。如第4A、4B圖所示，可攜式電子裝置100係包括一樞轉機構410，且第二攝像模組120係設置於樞轉機構410上。當使用者欲拍攝一物件103時，將第一攝像模組110朝向物件103之方向，使物件103位於第一攝像模組110之拍攝範圍內。當物件103位於第一攝像模組110之拍攝範圍內，且使用者致能拍照功能時，一偵測單元(未顯示)更判斷第一拍攝模組110以及第二攝像模組120是否同時朝向物件103之方向。根據本發明一實施例，若第一攝像模組110以及第二攝像模組120皆朝向物件103之方向，則第一攝像模組110以第一既定焦距f1取得物件103之第一參考影像，而第二攝像模組120以第二既定焦距f2取得物件103之第二參考影像。
根據本發明另一實施例，若偵測單元判斷第二攝 像模組120所朝向之方向與第一攝像模組110不同，則通知控制單元140致能樞轉機構410之一翻轉功能，亦或是使用者可透過手動之方式翻轉樞轉機構410以改變第二攝像模組120之拍攝 方向，使第一攝像模組110以及第二攝像模組120皆朝向物件103之方向。舉例來說，當物件103係位於對應於可攜式電子裝置100之第一表面101之方向，而第二攝像模組120係朝向對應於第二表面102之方向時，偵測單元通知控制單元140自動致能樞轉機構410之翻轉功能，使第二攝像模組朝向對應於第一表面101之方向。亦或是使用者於致能拍攝功能前，透過按壓可攜式電子裝置100之一實體案件或者透過觸碰使用者介面之一圖標致能翻轉樞轉機構410，使第一攝像模組110以及第二攝像模組120皆朝向物件103之方向。
當第一攝像模組110以及第二攝像模組120皆朝向 物件103之方向時，第一攝像模組110以第一既定焦距f1取得物件103之第一參考影像，以及第二攝像模組120以第二既定焦距f2取得物件103之第二參考影像。處理單元130於取得第一參考影像以及第二參考影像後，根據第一參考影像以及第二參考影像所包含之影像資訊取得物件103相對於第一攝像模組110以及第二攝像模組120之確切焦距。由於上述之步驟皆已敘述於前一實施例中，故在此不加以詳述以精簡說明。
請配合第1圖參閱第5圖。第5圖係顯示根據本發明 一實施例所述之影像擷取方法之流程圖。首先，於步驟S501，使用者將第一攝像模組110朝向物件103之方向。於步驟S502，偵測單元(未顯示)更判斷第一拍攝模組110以及第二攝像模組120是否同時朝向物件103之方向。若第二攝像模組120未朝向物件103之方向時，則進入步驟S503，翻轉第二攝像模組120使其朝向物件103之方向。當第一攝像模組110以及第二攝像模 組120皆朝向物件103之方向後，進入步驟S504。其中，第二攝像模組120係設置於可攜式電子裝置100之樞轉機構410。若偵測單元判斷到第二攝像模組120所朝向之方向與第一攝像模組110不同，則通知控制單元140致能樞轉機構410之一翻轉功能，亦或是使用者可透過手動之方式致能樞轉機構410之翻轉功能以改變第二攝像模組120之拍攝方向，使第一攝像模組110以及第二攝像模組120皆朝向物件103之方向。舉例來說，當物件103係位於對應於可攜式電子裝置100之第一表面101之方向，而第二攝像模組120係朝向對應於第二表面102之方向時，偵測單元通知控制單元140自動致能樞轉機構410之翻轉功能。亦或是，使用者於致能拍攝功能前，透過按壓可攜式電子裝置100之一實體按鍵或者透過觸碰使用者介面之一圖標致能翻轉樞轉機構410。
接著，於步驟S504，控制第一攝像模組110以第一 既定焦距f1取得物件103之第一參考影像，以及控制第二攝像模組120以第二既定焦距f2取得物件103之第二參考影像。根據本發明一實施例，物件103與可攜式電子裝置100之距離為70公分，當物件103位於第一攝像模組110以及第二攝像模組120之拍攝範圍內時，第一攝像模組110係以110公分作為第一既定焦距拍攝物件103以取得對應於物件103之第一參考影像，以及第二攝像模組120係以10公分作為第二既定焦距拍攝物件103以取得對應於物件103之第二參考影像。一般而言，第一既定焦距f1通常設定為大於物件103與可攜式電子裝置100之間之距離d，而第二既定焦距f2通常設定為小於物件103與可攜式電子 裝置100之間之距離d，亦可為最小焦距，換言之，拍攝焦距通常介於第一既定焦距f1以及第二既定焦距f2之間。值得注意的是，第一既定焦距f1以及第二既定焦距f2亦可由使用者自行設定，而第一既定焦距f1以及第二既定焦距f2亦可皆大於或者皆小於拍攝焦距。
於步驟S505，處理單元130根據第一參考影像以及第二參考影像所包含之影像資訊取得物件103相對於第一攝像模組110以及第二攝像模組120之確切焦距。
根據本發明一實施例，處理單元130根據不同之拍攝焦距取得對應於清晰程度之不同比重，以計算出物件103與第一攝像模組110以及第二攝像模組120之確切距離。請參閱表1，表1係為使用不同之拍攝焦距進行拍攝時，不同位置所對應之清晰比重。舉例來說，若第一攝像模組110以110公分作為第一既定焦距拍攝物件103，則根據物件103於第一參考影像中之第一銳利度取得對應之第一清晰比重0.6；若第二攝像模組120係以10公分作為第二既定焦距拍攝物件103，則根據物件103於第二參考影像中之第二銳利度取得對應之第二清晰比重0.4。接著，根據第一清晰比重以及第二清晰比重可得知物件103與第一攝像模組110以及第二攝像模組120之間之距離為70公分，即拍攝焦距為70公分。
接著，於步驟S506，控制單元140控制第一攝像模組或者第二攝像模組以拍攝焦距拍攝物件103。當處理單元130經計算後得知物件103之拍攝焦距後，控制單元140更根據第一既定焦距f1、第二既定焦距f2以及拍攝焦距之間之關係決定以 第一攝像模組110或者第二攝像模組120拍攝物件。根據上述之實施例，物件103與第一攝像模組110以及第二攝像模組120之間之距離為70公分，即為第一攝像模組110自第一既定焦距f1移動至拍攝焦距時，所需移動之對焦距離為40公分，而第二攝像模組120自第二既定焦距f2移動至拍攝焦距時，所需移動之對焦距離為60公分，則控制單元140控制所需移動之對焦距離最短之攝像模組(於此實施例中即為第一攝像模組110)以拍攝焦距拍攝物件103。
綜上所述，根據本發明一實施例所提出之可攜式電子裝置以及影像擷取方法，透過利用兩顆鏡頭分別以不同之拍攝焦距取得不同之參考影像，再根據兩張參考影像中欲拍攝物件之銳利度分別取得對應之清晰比重，透過清晰比重以取得物件之確切拍攝焦距，如此一來，可減少移動鏡頭所需之時間，且降低演算法取得拍攝物件之最佳距離之錯誤率，以加快對焦之速度以及精確度。
上述之實施例以足夠之細節敘述使所屬技術領域之具有通常知識者能藉由上述之描述實施本發明所揭露之系統以及方法，以及必須了解的是，在不脫離本發明之精神以及範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此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‧‧‧可攜式電子裝置
110‧‧‧第一攝像模組
120‧‧‧第二攝像模組
130‧‧‧處理單元
140‧‧‧控制單元

Claims (10)

  1. 一種可攜式電子裝置，適用於拍攝一物件，包括：一第一攝像模組，以一第一既定焦距取得上述物件之一第一參考影像；一第二攝像模組，以一第二既定焦距取得上述物件之一第二參考影像；一處理單元，根據上述第一參考影像以及上述第二參考影像決定一拍攝焦距；以及一控制單元，控制上述第一攝像模組或者上述第二攝像模組以上述拍攝焦距拍攝上述物件；其中，上述第一攝像模組以及上述第二攝像模組係朝向對應於上述物件之一方向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中上述控制單元更根據上述第一既定焦距、上述第二既定焦距以及上述拍攝焦距之關係控制上述第一攝像模組或者上述第二攝像模組以上述拍攝焦距拍攝上述物件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中上述第一攝像模組更以一最大焦距取得上述第一參考影像，以及上述第二攝像模組更以一最小焦距取得上述第二參考影像。
  4. 一種可攜式電子裝置，適用於拍攝一物件，包括：一第一攝像模組，朝向一第一方向，以一第一既定焦距取得上述物件之一第一參考影像；一第二攝像模組，可切換式的朝向上述第一方向以及一第二方向，以一第二既定焦距取得上述物件之一第二參考影像， 其中上述第一方向係與上述第二方向相反；一處理單元，根據上述第一參考影像以及上述第二參考影像決定一拍攝焦距；以及一控制單元，控制上述第二攝像模組朝向上述第一方向，並使用上述第一攝像模組以及上述第二攝像模組以上述拍攝焦距拍攝上述物件。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式電子裝置，其中上述控制單元更根據上述第一既定焦距、上述第二既定焦距以及上述拍攝焦距之關係控制上述第一攝像模組或者上述第二攝像模組之一者以上述拍攝焦距拍攝上述物件。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式電子裝置，其中上述第一攝像模組更以一最大焦距取得上述第一參考影像，以及上述第二攝像模組更以一最小焦距取得上述第二參考影像。
  7. 一種影像擷取方法，適用於一可攜式電子裝置，包括：根據一物件對應於上述可攜式電子裝置之一位置控制一第一攝像模組以及一第二攝像模組同時朝向上述物件；控制上述第一攝像模組以一第一既定焦距取得上述物件之一第一參考影像；控制上述第二攝像模組以一第二既定焦距取得上述物件之一第二參考影像；根據上述第一參考影像以及上述第二參考影像決定一拍攝焦距；控制上述第一攝像模組或者上述第二攝像模組以上述拍攝焦距拍攝上述物件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之影像擷取方法，其中更根據上述第一參考影像之一第一銳利度以及上述第二參考影像之一第二銳利度決定上述拍攝焦距。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之影像擷取方法，其中更根據上述第一既定焦距、上述第二既定焦距以及上述拍攝焦距之關係控制上述第一攝像模組或者上述第二攝像模組以上述拍攝焦距拍攝上述物件。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之影像擷取方法，其中上述第一攝像模組更以一最大焦距取得上述第一參考影像，以及上述第二攝像模組更以一最小焦距取得上述第二參考影像。
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