TWI533675B - 影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統與方法 - Google Patents

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Description

影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統與方法
本發明係關於影像接合之系統與方法，尤指一種影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統與方法。
隨著時代的進步，人們對於拍照或攝影的品質也日益提升，目前熱門的一種拍照手法是拍攝多張照片並將該些照片接合以形成一全景照片，如此一來可以拍攝到更寬廣的圖像。然而接合過程中，常常在接縫處無法完美的接合，其往往是因為兩張照片是不同的視訊來源所造成各照片的色度以及物件配置情況有所不同。如圖1所示，係兩張欲接合的照片，由於兩張照片的拍攝角度不一致，造成相同物件(1)的角度不同，其接合結果如圖2所示，對於較遠方的景色而言其接合後影響不大，但對於較近的物件而言卻造成其接合處(2)有圖像不連續的問題，因此接縫的選擇是圖片接合成功與否的關鍵。
目前雖有許多影像處理方法用於影像接合以及調整接縫，然而大部分的方法都需要複雜的流程，且由於其複雜度高，也必須花費大量的時間，而造成大量的成 本。此外，對於視訊接合而言，其成本又將會比靜態照片接合高，因此，習知的方法更不適用於視訊的接合。因此，需要有新的改良方法來解決上述的問題，提供一個簡易且可成本花費較少的方法來找尋一最佳的接縫。
本發明之一目的係在提供一種影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統與方法，該系統用於處理靜態圖片之接合，包括：一圖片取得模組，取得至少兩張圖片來進行接合，該等欲接合之圖片具有至少一重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素並形成複數個像素行與像素列；一特徵差異值計算模組，計算該重疊範圍內每一像素之一特徵差異值；以及一動態接縫模組，由該重疊區域中的一頂端開始建立數條動態接縫路徑，並基於該特徵差異值尋找出一最佳動態接縫，其中每一動態接縫路徑係由複數個像素所構成。藉此，本發明能提供低運算複雜度且精準的最佳動態接縫找尋系統用於靜態圖片接合上。
本發明之另一目的係在提供一種影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統與方法，該系統用於處理視訊之接合，包括：一視訊取得模組，取得至少兩組視訊來進行接合，每組視訊可分為數張圖片，該等視訊之接合可視為數組圖片的接合，其中每組欲接合之圖片具有至少一相同大小的重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素，該等像素可對應於二維座標系上；一特徵差異值計算模組，計算每組欲接合的圖片於該重疊範圍內每一像素之一第一特徵 差異值(D(x,y))；以及一動態接縫模組，由每組欲接合的圖片於該重疊區域中的一頂端開始建立數條動態接縫路徑，並基於該組欲接合圖片的特徵差異值以及前一組圖片接合的最佳動態接縫來尋找出一最佳動態接縫，其中每一動態接縫路徑係由複數個像素所構成。藉此，本發明能提供低運算複雜度且精準的最佳動態接縫找尋系統用於動態視訊接合上。
(1)‧‧‧物件
(2)‧‧‧接合處
(30)‧‧‧最佳動態接縫找尋調整系統
(31)‧‧‧圖片取得模組
(32)‧‧‧特徵差異值計算模組
(321)‧‧‧目前特徵差異值計算模組
(322)‧‧‧輔助特徵差異值計算模組
(33)‧‧‧動態接縫模組
(331)‧‧‧動態接縫建立模組
(60)‧‧‧最佳動態接縫找尋調整系統
(61)‧‧‧視訊取得模組
(62)‧‧‧特徵差異值計算模組
(621)‧‧‧目前特徵差異值計算模組
(622)‧‧‧前後特徵差異值計算模組
(623)‧‧‧整合特徵差異值計算模組
(624)‧‧‧輔助特徵差異值計算模組
(63)‧‧‧動態接縫模組
(631)‧‧‧動態接縫建立模組
(332)‧‧‧最佳動態接縫挑選模組
(333)‧‧‧輔助動態接縫建立模組
(34)‧‧‧影像處理裝置
(35)‧‧‧像素特徵取得模組
(41)‧‧‧欲接合圖片
(42)‧‧‧重疊範圍
(421)‧‧‧左圖頂端範圍
(432)‧‧‧右圖頂端範圍
(431、432)‧‧‧像素位置
(44)‧‧‧動態接縫
(441~446)‧‧‧動態接縫之像素位置
(45)‧‧‧像素位置
(551)‧‧‧像素位置
(552~554)‧‧‧鄰近像素位置
(632)‧‧‧前後接縫位置比對模組
(633)‧‧‧最佳動態接縫挑選模組
(634)‧‧‧輔助動態接縫建立模組
(64)‧‧‧影像處理裝置
(65)‧‧‧像素特徵取得模組
(73)‧‧‧目前像素位置
(73’)‧‧‧前一像素位置
(731)‧‧‧目前左圖像素位置
(731’)‧‧‧前一左圖像素位置
(732)‧‧‧目前右圖像素位置
(732’)‧‧‧前一右圖像素位置
(74)‧‧‧目前動態接縫
(74’)‧‧‧前一最佳動態接縫
(851)‧‧‧像素位置
(852~854)‧‧‧鄰近像素位置
(9)‧‧‧最佳動態接縫
S41~S46‧‧‧步驟
S51~S56‧‧‧步驟
S71~S79‧‧‧步驟
S81~S89‧‧‧步驟
圖1係習知之圖片接合示意圖。
圖2係習知之圖片結果接合示意圖。
圖3係本發明一較佳實施例用於靜態圖片接合之系統架構圖。
圖4(a)係本發明一較佳實施例之用於靜態圖片接合之方法流程圖。
圖4(b)係圖4(a)之圖片接合示意圖。
圖4(c)係圖4(a)之動態接縫建立示意圖。
圖4(d)係圖4(a)之修正後特徵差異值示意圖。
圖5(a)係本發明另一較佳實施例之用於靜態圖片接合之方法流程圖。
圖5(b)係圖5之精準像素位置特徵差異值示意圖。
圖6係本發明一較佳實施例用於動態視訊接合之系統架構圖。
圖7(a)係本發明一較佳實施例之用於動態視訊接合之 方法流程圖。
圖7(b)係圖7之動態視訊接合示意圖。
圖7(c)係圖7之目前動態接縫與前一最佳動態接縫之示意圖。
圖8(a)係本發明一較佳實施例之用於動態視訊接合之方法流程圖。
圖8(b)係圖8之精準像素位置特徵差異值示意圖。
圖9係本發明之圖片結果接合示意圖。
圖3是本發明一實施例之系統(30)架構圖，該系統主要係執行靜態的照片之接合，包括：一圖片取得模組(31)、一特徵差異值計算模組(32)、一動態接縫模組(33)，該系統(30)具有一影像處理裝置(34)以連結/包括該等模組，並控制該等模組的操作，該影像處理裝置(34)較佳係是一電腦或一主要處理器，並包括使電腦可用以執行影像處理之電腦可讀取媒體，但不限於此。
該圖片取得模組(31)較佳係一照相機或者是一輸入介面，當該圖片取得模組(31)係一照相機時，該照相機拍攝至少兩張欲接合的圖片，當該圖片取得模組係一輸入介面時，該輸入介面具有一輸入端，經由該影像處理裝置(34)執行以由該輸入端取得至少兩張欲接合的圖片檔案。
該特徵差異值計算模組(32)係由該影像處理裝置(34)所執行以使該系統(30)能計算該等圖片的一特徵差異值。此外，該特徵差異值計算模組(32)更包括一目前特徵差 異值計算模組(321)以及一輔助特徵差異值計算模組(322)用以進行其工作。
該動態接縫模組(33)係由該影像處理裝置(34)所來執行以使該系統(30)能建立或尋找該等圖片的動態接縫。此外，該動態接縫模組(33)更包括一動態接縫建立模組(331)，用以建立數條動態接縫，一最佳動態接縫挑選模組(332)，用以挑選一最佳動態接縫，以及一輔助動態接縫建立模組(333)。
上述各模組的態樣只是舉例，本發明所保護的範圍並不限於此，例如該等模組也可以被整合為一模組。
圖4(a)是本發明第一實施例之流程圖，請配合圖3一併參考，該流程圖主要適用於靜態圖片的接合且較佳係透過該影像處理裝置(34)來執行，為使本發明之說明更清楚，以下將利用該影像處理裝置(34)執行該流程圖之步驟來進行說明，該流程的步驟如下：首先進行步驟S41，該影像處理裝置(34)藉由該圖片取得模組(31)來取得至少兩張圖片來進行接合，其中該等欲接合的圖片具有至少一重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素並且形成複數個像素行或像素列。該圖片取得的方式請參考前述的說明。在此步驟中，該等圖片會有一重疊範圍，該重疊範圍的選擇並非本發明的重點，因此在本流程裡並不探討重疊範圍如何選擇以及最佳化調整。因此，本發明裡的重疊範圍係已經決定好的一範圍。
在取得欲接合的圖片後，該影像處理裝置(34) 將該等圖片儲存(步驟S42)，之後進行步驟S43，該影像處理裝置(34)藉由該特徵差異值計算模組(32)計算該等圖片於該重疊範圍中每一個像素位置的一特徵值之差異值，該特徵值可以係像素的亮度、彩度或其它可具備差異性的特徵值。更進一步地說明，該影像處理裝置(34)具備一像素特徵資訊取得模組(35)，將每張圖片於重疊範圍的每一像素位置上該像素的特徵資訊取得並儲存，之後該影像處理裝置(34)藉由該特徵差異值計算模組(32)的該目前特徵差異值計算模組(321)來計算重疊範圍裡每一像素位置的目前特徵值差異值，舉例來說，如圖4(b)所示，假如欲接合的圖片係兩張，並欲左右接合成一圖片(41)，該兩張圖片具有一重疊範圍(42)，該重疊範圍(42)為左圖中之一右端範圍(421)以及右圖中之一左端範圍(422)的重疊，該重疊範圍(42)具有數個像素位置，如像素位置(43)，而左圖於對應該像素位置(43)上之像素位置(431)具有一特徵值，而右圖於對應該像素位置(43)上之像素位置(432)亦具有一特徵值，該目前特徵差異值計算模組(321)計算該二像素的特徵值以取得該像素位置(43)上的左圖像素(431)與右圖像素(432)的特徵值之差，即該目前特徵差異值計算模組(321)依照下列公式來計算每一像素位置上兩張圖片該點像素的目前特徵差異值，其中每一像素位置可以映射在一包含複數以矩陣形式排列之像素的圖片之(x,y)座標上，當中x、y為整數：Diff(x,y)=|Y_curL(x,y)-Y_curR(x,y)|，其中Diff(x,y)係重疊範圍裡(x,y)位置的目前特徵差異值， Y_curL(x,y)係左邊圖片中於該重疊範圍裡(x,y)位置的目前像素特徵值，Y_curR(x,y)係右邊圖片中於該重疊範圍裡(x,y)位置的目前像素特徵值。在本實施例裡，該目前特徵差異值即被作為像素特徵值。藉此該影像處理裝置(34)可取得該重疊範圍裡每一像素位置的特徵差異值。此外，本發明並不限制圖片是左右接合，本發明亦可上下接合。
在取得重疊範圍裡每一像素位置的特徵差異值後，進行步驟S45，該影像處理裝置(34)可藉由該動態接縫模組(33)中的該動態接縫建立模組(331)，從該重疊範圍的一端的像素行或像素列中選出一像素位置，之後往另一端的方向，在之後的每一像素行或像素列中挑選出一像素位置，藉此，每一像素行或像素列被挑選出的像素位置可連結成一動態接縫，如圖4(c)所示，該重疊範圍(43)可被視為6個像素列，每個像素列上具有4個像素位置，該動態接縫建立模組(331)從每一像素列中取出一像素位置，藉此可取得共6個像素位置，該6個像素位置即可形成一動態接縫，值得注意的是該重疊範圍的像素數量只是舉例，並不限於此。之後進行步驟S46，該影像處理裝置(34)藉由該最佳動態接縫挑選模組(332)將每一條動態接縫中的每一像素位置的像素特徵值相加，由於像素位置的特徵差異值越大，表示兩張圖片於該像素位置的差異越大，亦即該位置越不適合做為接縫的位置，因此最佳的動態接縫挑選出像素特徵和最小的一條動態接縫，如圖4(c)所示，假如組成一動態接縫(44)之像素位置(441~446)之像素特徵差異值之和是所有 動態接縫中最小的，則該動態接縫(44)即被推選為最佳動態接縫。藉此可完成本發明的第一實施例。
此外，在本發明第一實施例中，步驟S43之後可再加入一步驟S44使該特徵差異值更加精準，該影像處理裝置(34)藉由該特徵差異值計算模組(32)的該輔助特徵差異值計算模組(322)，將該重疊範圍中每一像素位置的特徵差異值加上周圍像素位置的特徵差異值，並將此結果作為步驟S45、S46中計算時的依據。該周圍像素位置最佳是以該像素位置為中心，取其周圍n X n個像素位置作為輔助，n為奇數，舉例來說假如該像素位置是(x,y)，而設定為取其周圍3 X 3個像素位置作為輔助，則該像素位置的特徵差異值被修正如下：Cost(x,y)={Diff(x,y)+Diff(x-1,y-1)+Diff(x-1,y) +Diff(x-1,y+1)+Diff(x,y-1)+Diff(x,y+1) +Diff(x+1,y-1)+Diff(x+1,y)+Diff(x+1,y+1)}當中Cost(x,y)為修正後像素位置(x,y)的特徵差異值。其中，若周圍像素位置超出該重疊區域，則不計算該周圍像素位置的特徵差異值。藉此，可降低該最佳動態接縫的誤判機率。在此更詳細地說明，如圖4(d)所示，於步驟S44，該輔助特徵差異值計算模組(322)除了計算一像素位置(45)的特徵差異值外，也加上其周圍9個像素位置的特徵差異值，藉此使最後輸出的特徵差異值更為精準，需注意的是取9個周圍像素位置只是舉例，本發明並不限於此。
圖5(a)是本發明第二實施例之流程圖，請配合 圖3一併參考，該流程圖主要適用於靜態圖片的接合且較佳係透過一影像處理裝置(34)來執行，為使本發明之說明更清楚，以下利用一影像處理裝置(34)來執行該流程圖之步驟來進行說明，但本發明不限於此，該流程圖之步驟S51~S54與圖4(a)相同，因此在此不再詳述，本實施例與第一實施例不同之處在於步驟S55、S56，在步驟S55之中，該影像處理裝置(34)藉由該動態接縫模組(33)的該輔助動態接縫建立模組(333)，從該重疊範圍的一端的像素行或像素列中選出一像素位置，並將該像素位置的特徵差異值與周圍像素位置中的具有最小特徵差異值的像素位置之特徵差異值結合以取得該像素位置的一精準像素位置特徵差異值，該周圍像素較佳是下一像素行或像素列中鄰近該像素位置的k個像素位置，其中k係整數，若鄰近k個的像素位置有超出該重疊範圍者則不考慮計算，舉例來說假如該像素位置係(x,0)並位於該重疊範圍的最下方的像素列中，且k=3，則該像素位置的該精準特徵差異值為：Diff2(x,0)=Diff(x,0)+min{Diff(x-1,1),Diff(x,1),Diff(x+1,1)}，其中Diff2(x,0)為像素位置(x,0)的精準像素位置特徵差異值。以一例來詳細說明，如圖5(b)所示，假設目前計算像素位置(551)，則該輔助動態接縫建立模組(333)將該像素位置(551)上的特徵差異值加上該像素位置(551)下方鄰近的三個像素位置(552~554)中特徵差異值最小的一個特徵差異值，以形成該像素位置(551)的精準像素位置特徵差異值，需注意的是取3個鄰近的像素位置只是舉例，本發明並不限於此。
之後，往另一端的方向，在之後的每一像素行或像素列中挑選出一像素位置以及該等像素位置的精準像素位置特徵差異值，藉此，每一像素行或像素列被挑選出的像素位置可連結成一動態接縫，可再參照圖4(c)所示，該重疊範圍可被視為6個像素列，每個像素列上具有4個像素位置，該輔助動態接縫建立模組(333)從每一像素列中取出一像素位置，藉此可取得共6個像素位置，該6個像素位置即可形成一動態接縫。之後進行步驟S56，該影像處理裝置(34)藉由該最佳動態接縫挑選模組(332)將每一條動態接縫中每一像素位置的精準像素位置特徵差異值相加，並挑選出精準像素位置特徵差異值和最小的一條動態接縫做為最佳動態接縫，可再參照圖4(c)所示，假如組成一動態接縫之像素位置之精準像素特徵差異值之和是所有動態接縫中最小的，則該動態接縫即被推選為最佳動態接縫。藉此可完成本發明的第二實施例。
此外，第二實施例亦可於步驟S53後加入如步驟S44一樣的步驟S54，若加入此步驟則步驟S55、S56之像素位置(x,0)的該精準特徵差異值則改為：Cost2(x,0)=Cost(x,0)+min{Cost(x-1,1),Cost(x,1),Cost(x+1,1)}其中Cost2(x,0)為使用該輔助特徵差異值計算模組(322)進行修正後之該精準特徵差異值。
圖6(a)是本發明另一實施例之系統(60)架構圖，該系統主要係執行動態的視訊之接合，包括：一視訊取得模組(61)、一特徵差異值計算模組(62)、一動態接縫模組(63)， 該系統(60)具有一影像處理裝置(64)以連結/包括該等模組，並控制該等模組的操作。
該視訊取得模組(61)較佳係一攝影機或者是一輸入介面，當該圖片取得模組(61)係一攝影機時，該攝影機拍攝至少兩組欲接合的視訊，當視訊取得模組(61)係一處理介面時，該處理介面具有一輸入端，經由該影像處理裝置(64)執行以由該輸入端取得至少兩組欲接合的視訊檔案。其中該等視訊可各自分成數張圖片於一時間軸上，因此該視訊之接合可視為數組圖片之接合。
該特徵差異值計算模組(62)係由該影像處理裝置(64)所執行以使該系統(60)能計算該等圖片的一特徵差異值。此外，該特徵差異值計算模組(62)更包括一目前特徵差異值計算模組(621)、一前後特徵差異值計算模組(622)、一整合特徵差異值計算模組(623)、以及一輔助特徵差異值計算模組(624)用以進行其工作。
該動態接縫模組(63)係由該影像處理裝置(64)所執行以使該系統(60)能建立或尋找該等圖片的動態接縫。此外，該動態接縫模組(63)更包括一動態接縫建立模組(631)，用以建立數條動態接縫，一前後接縫位置比對模組(632)，一最佳動態接縫挑選模組(633)，用以挑選一最佳動態接縫以及一輔助動態接縫建立模組(634)。
上述各模組的態樣只是舉例，本發明所保護的範圍並不限於此，例如該等模組也可以被整合為一模組。
圖7(a)是本發明第三實施例之流程圖，請配合 圖6一併參考，該流程圖主要適用於動態視訊的接合且較佳係透過該影像處理裝置(64)來執行，為使本發明之說明更清楚，以下將利用該影像處理裝置(64)執行該流程圖之步驟來進行說明，但本發明不限於此，該流程的步驟如下：首先進行步驟S71，該影像處理裝置(64)藉由該視訊取得模組(61)來取得至少兩組視訊來進行接合，其中該等欲接合的視訊可各自分為數張圖片於時間軸上，因此該等視訊的接合可視為該等數組圖片接合，其中每組欲接合的圖片具有至少一相同大小的重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素並且形成複數個像素行或像素列。該等視訊取得的方式請參考前述的說明。由於，該重疊範圍的選擇並非本發明的重點，因此在本流程裡並不探討重疊範圍如何選擇以及最佳化調整，因此本發明裡的重疊範圍係已經決定好的一範圍。
在取得欲接合的視訊後，該影像處理裝置(64)將該等視訊(多組圖片)儲存(步驟S72)，之後進行步驟S73，該影像處理裝置(64)藉由該視訊取得模組(62)計算該等多組圖片於該重疊範圍中每一個像素位置的一特徵差異值，該特徵值可以係像素的亮度、彩度或其它可具備差異性的特徵值。更進一步地說明，該影像處理裝置(64)具備一像素特徵資訊取得模組(65)，將每組圖片於重疊範圍的每一像素位置上該像素的特徵資訊取得並儲存，之後該影像處理裝置(64)進行步驟73，藉由該視訊取得模組(62)的該目前特徵差異值計算模組(621)來計算重疊範圍裡每一像素位置的目前 特徵值差異值，舉例來說，如圖7(b)所示，假如欲接合的視訊係兩組，每組視訊各自有數張圖片並接合成數組圖片接合，其中每組圖片接合皆為兩張圖片以左右接合方式形成一圖片，並具有一重疊範圍，每組圖片接合的重疊範圍大小皆相同，假設目前處理的圖片接合具有重疊範圍(72)，係為目前的左圖中之一右端範圍(721)以及目前右圖中之一左端範圍(722)的重疊，並具有數個像素位置，如像素位置(73)，而目前的左圖於對應該像素位置(73)上具有一像素(731)並具有一特徵值，目前的右圖於對應該像素位置(73)上亦具有一像素(732)並具有一特徵值，則該目前特徵差異值計算模組(621)計算該二像素的特徵值以取得該像素位置(73)上的左圖像素(731)與右圖像素(732)的特徵值之差，即則該目前特徵差異值計算模組(621)可依照下列公式來計算每一像素位置上兩張圖片該點像素的目前特徵差異值：Diff(x,y)=|Y_curL(x,y)-Y_curR(x,y)|其中Diff(x,y)係重疊範圍裡(x,y)位置的目前特徵差異值，Y_curL(x,y)係左邊圖片中於該重疊範圍裡(x,y)位置的像素特徵值，Y_curR(x,y)係右邊圖片中於該重疊範圍裡(x,y)位置的像素特徵值。藉此該影像處理裝置(64)可取得該重疊範圍裡每一像素位置的目前特徵差異值。此外，本發明並不限制視訊是左右接合，本發明亦可上下接合。
除此之外，該影像處理裝置(64)亦進行步驟S74，藉由該視訊取得模組(62)的該前後特徵差異值計算模組(622)來計算同一視訊中前後兩張圖片於該重疊範圍內每一 像素位置上的一前後特徵差異值，(即目前的圖片與前一張圖片之特徵差異)。同樣依照前述的舉例，並參考圖7(b)，該前後特徵差異值計算模組(622)將目前的左圖於對應該像素位置(73)上之像素位置(731)的特徵值以及前一張左圖於對應該像素位置(73)上之像素位置(731’)的特徵值相減以取得該目前左圖像素位置(731)的前後特徵差異值，以及將目前的右圖於該像素位置(73)上像素位置(732)的特徵值以及前一張右圖於該像素位置(73)上像素位置(732’)的特徵值相減以取得該目前右圖於該像素位置(732)的前後特徵差異值，之後再將左圖與右圖的前後特徵差異值合併，以取得該像素位置(73)的前後特徵差異值，即該前後特徵差異值計算模組(622)依照下列公式來計算每一像素位置上兩張圖片該點像素的前後特徵差異值：D(x,y)=|YcurL(x,y)-YpreL(x,y)| +|YcurR(x,y)-YpreR(x,y)|；其中，D(x,y)是該點像素位置之前後特徵差異值，YcurL(x,y)為目前欲接合之左圖中(x,y)位置之像素特徵值，YpreL(x,y)為前一張欲接合之左圖中(x,y)位置之像素特徵值，YcurR(x,y)為目前欲接合之右圖中(x,y)位置之像素特徵值，YpreR(x,y)為前一張欲接合之右圖中(x,y)位置之像素特徵值。其中，假如目前處理的圖片係第一張圖片，則此情況下之YpreL(x,y)或YpreR(x,y)設為零。
取得目前特徵差異值與前後特徵差異值後，該影像處理裝置(64)更可執行步驟S75，藉由該整合特徵差異 值計算模組(623)，將每一像素位置的該目前像素特徵值與該前後特徵差異值結合形成一整合特徵差異值，即D(x,y)+D(x,y)，並以該整合特徵差異值作為該像素位置的特徵差異值，但在其他實施例中，也可以直接將該目前特徵差異值Diff(x,y)或該前後特徵差異值D(x,y)作為該特徵差異值。
在取得重疊範圍裡每一像素位置的特徵差異值後，進行步驟S77，該影像處理裝置(64)可藉由該動態接縫模組(63)中的該動態接縫建立模組(631)，從該重疊範圍的一端的像素行或像素列中選出一像素位置，之後往另一端的方向，在之後的每一像素行或像素列中挑選出一像素位置，藉此，每一像素行或像素列被挑選出的像素位置可連結成一動態接縫，如圖7(c)所示。之後進行步驟S78，並以動態接縫(74)作為範例，該影像處理裝置(64)藉由該前後接縫位置比對模組(632)將每一條動態接縫中每一像素的位置與前一圖片接合之最佳動態接縫於目前像素位置所在的像素行或像素列上之像素位置比較，以取得一前後接縫位置差異值，如此係考慮到前後兩組圖片接合的動態接縫位置若差異太大，會造成畫面接合處不連續的問題，因此若該相減值越小，表示前後兩組圖片接合的動態接縫位置差異越小，越不會造成畫面接合處不連續的問題。以一例詳細說明，如圖7(c)所示，該重疊範圍(72)上每一像素具有一位置值，如該動態接縫(74)的一像素位置(73)係位於像素列(75)並具有位置值為5，而前一圖片接合之最佳動態接縫(74’) 位於該像素列(75)的像素位置(73’)的位置值係為6，則該像素位置(73)的前後接縫位置差異值即為1(|5-6|)。該等位置值的數值大小只是舉例，本發明亦可以替換成其它能區別位置的方式。
之後進行步驟S79，該動態接縫模組(63)中的該最佳動態接縫取得模組(633)將每一動態接縫中每一像素位置的特徵差異值之和以及前後接縫位置差異值之和相加，並將該相加值最小的動態接縫設定為最佳動態接縫。藉此，可完成本發明的第三實施例。
此外，在本實施例中，步驟S73、S75之後可再加入一步驟S76使該特徵差異值更加精準，該影像處理裝置(64)藉由該特徵差異值計算模組(62)的該輔助特徵差異值計算模組(624)，將該重疊範圍中每一像素位置的特徵差異值加上周圍像素位置的特徵差異值，並將此結果作為步驟S77~S79中計算時的依據。該周圍像素位置最佳是以該像素位置為中心，取其周圍n×n個像素位置作為輔助，n為奇數，舉例來說假如該像素位置是(x,y)，而設定為取其周圍3×3個像素位置作為輔助，則該像素位置的特徵差異值被修正如下：Cost(x,y)={Diff(x,y)+Diff(x-1,y-1)+Diff(x-1,y) +Diff(x-1,y+1)+Diff(x,y-1)+Diff(x,y+1) +Diff(x+1,y-1)+Diff(x+1,y)+Diff(x+1,y+1)}其中Cost(x,y)為修正後像素位置(x,y)的特徵差異值。其中，若周圍像素位置超出該重疊區域，則不計算該周圍像素位 置的特徵差異值。藉此，可降低該最佳動態接縫的誤判機率，其示意圖可參考圖4(d)。
圖8(a)是本發明第四實施例之流程圖，請配合圖6一併參考，該流程圖主要適用於動態視訊的接合且較佳係透過一影像處理裝置(64)來執行，為使本發明之說明更清楚，以下利用一影像處理裝置(64)來執行該流程圖之步驟來進行說明，但本發明不限於此，該流程圖之步驟S81~S86與圖7相同，因此在此不再詳述，本實施例與前一實施例不同之處在於步驟S87~S89，在步驟S87之中，該影像處理裝置(64)藉由該動態接縫模組(63)的該輔助動態接縫建立模組(634)，從該重疊範圍的一端的像素行或像素列中選出一像素位置，並將該像素位置的特徵差異值與周圍像素位置中的具有最小特徵差異值的像素位置之特徵差異值結合以取得該像素位置的一精準像素位置特徵差異值，該周圍像素較佳是下一像素行或像素列中鄰近該像素位置的k個像素位置，其中k係整數，若鄰近k個的像素位置有超出該重疊範圍者則不考慮計算，舉例來說假如該像素位置係(x,0)並位於該重疊範圍的最下方的像素列中，且k=3，則該像素位置的該精準特徵差異值為：Diff4(x,0)=Diff(x,0)+min{Diff(x-1,1),Diff(x,1),Diff(x+1,1)}其中Diff4(x,0)為像素位置(x,0)的精準像素位置特徵差異值，以一例來詳細說明，如圖8(b)所示，假設目前計算像素位置(851)，則該輔助動態接縫建立模組(634)將該像素位置(851)上的特徵差異值加上該像素位置(851)下方鄰近的三個像素 位置(852~854)中特徵差異值最小的一個特徵差異值，以形成該像素位置(851)的精準像素位置特徵差異值，但由於像素位置(852)超出該重疊範圍(85)，因此實際上只取像素位置(853)、(854)兩者中具較小的特徵差異值與像素位置(851)之特徵差異值結合。需注意的是取3個鄰近的像素位置只是舉例，本發明並不限於此。
之後，往另一端的方向，在之後的每一像素行或像素列中挑選出一像素位置以及該等像素位置的精準像素位置特徵差異值，藉此，每一像素行或像素列被挑選出的像素位置可連結成一動態接縫。之後進行步驟S88，該影像處理裝置(64)藉由該前後接縫位置比對模組(632)將每一條動態接縫中每一像素位置與前一圖片接合之最佳動態接縫於目前像素位置所在的像素行或像素列上之像素位置比較，以取得一前後接縫位置差異值，以及進行步驟S89，藉由該最佳動態接縫挑選模組(633)將每一條動態接縫中每一像素位置的精準像素位置特徵差異值之和以及前後接縫位置差異值之和相加，並將該相加值最小的動態接縫設定為最佳動態接縫，藉此可完成本發明的第四實施例。
此外，第四實施例亦可於步驟S83、S85後加入如步驟S76一樣的步驟S86，若加入此步驟則步驟S87~S89之像素位置(x,0)的該精準特徵差異值則改為：Cost4(x,0)=Cost(x,0)+min{Cost(x-1,1),Cost(x,1),Cost(x+1,1)}其中Cost4(x,0)為使用該輔助特徵差異值計算模組(624)進行修正後之該精準特徵差異值。
在尋找到最佳動態接縫後，如圖9所示，以該最佳動態接縫(9)為分界，一邊採用一圖的畫面，另一邊採用另一圖的畫面，藉此可得到良好的接合效果。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
S81~S89‧‧‧步驟

Claims (27)

  1. 一種影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，包括：一圖片取得模組，取得至少兩張圖片來進行接合，該等欲接合之圖片具有至少一重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素並形成複數個像素行與像素列；一特徵差異值計算模組，計算該重疊範圍內每一像素位置之一特徵差異值；以及一動態接縫模組，由該重疊區域中的一頂端開始建立數條動態接縫，並基於該特徵差異值尋找出一最佳動態接縫，其中每一動態接縫係由複數個像素所構成，該動態接縫模組包括一動態接縫建立模組及一最佳動態接縫挑選模組；其中，該動態接縫建立模組從重疊區域中將每一像素行或像素列中選出一像素位置，並由該重疊區域的一頂端往另一頂端方向連結該等被選出的像素位置用以形成一動態接縫，藉此建立出複數條動態接縫，該最佳動態接縫挑選模組將每一條動態接縫中的每一像素位置的特徵差異值相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該特徵差異值計算模組包括一目前特徵差異值計算模組，計算至少兩張欲接合圖片於該重疊範圍內每一像素位置的一特徵差異值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該特徵差異值計算模組更包括一 輔助特徵差異值計算模組，將該重疊範圍內每一像素位置的一特徵差異值結合周圍像素位置的特徵差異值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該動態接縫模組包括一輔助動態接縫建立模組，將該等像素位置與其周圍像素位置的該等特徵差異值結合形成一精準特徵差異值，並建立數條動態接縫。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該動態接縫模組更包括一最佳動態接縫挑選模組，將每一條動態接縫中的每一像素位置的精準特徵差異值相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
  6. 一種影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，包括：一視訊取得模組，取得至少兩組視訊來進行接合，每組視訊可分為數張圖片，該等視訊之接合可視為數組圖片的接合，其中每組欲接合之圖片具有至少一相同大小的重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素並形成複數個像素行與像素列；一特徵差異值計算模組，計算每組欲接合的圖片於該重疊範圍內每一像素之一特徵差異值；以及一動態接縫模組，由每組欲接合的的圖片於該重疊區域中的一頂端開始建立數條動態接縫，並基於該組欲接合圖片的特徵差異值以及前一組欲接合圖片的最佳動態接縫來尋找出一最佳動態接縫，其中每一動態接縫係由複數個像 素所構成，該動態接縫模組包括一動態接縫建立模組、一前後接縫位置比對模組及一最佳動態接縫挑選模組；其中，該動態接縫建立模組從該重疊區域中的每一像素行或像素列中選出一像素，並從該重疊區域的一頂端往另一頂端連結該等被選出的像素形成一動態接縫，藉此建立出複數條動態接縫，該前後接縫位置比對模組將每一條動態接縫中每一像素的位置與前一圖片接合之最佳動態接縫於目前像素位置所在的像素行或像素列上之像素的位置比較取得一前後接縫位置差異值，該最佳動態接縫挑選模組將每一條動態接縫中的每一像素的特徵差異值之和與每一像素的前後接縫位置差異值之和相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該特徵差異值計算模組包括一目前特徵差異值計算模組，計算至少二不同視訊中至少兩張欲接合圖片於該重疊範圍內每一像素的一目前特徵差異值，藉此可將該目前特徵差異值作為該特徵差異值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該特徵差異值計算模組更包括一前後特徵差異值計算模組，計算同一視訊中前後兩張圖片於該重疊範圍內每一像素的一前後特徵差異值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該特徵差異值計算模組更可包括一整合特徵差異值計算模組，將每一像素的該目前特徵差 異值與該前後特徵差異值結合形成一整合特徵差異值，藉此可將該整合特徵差異值取代為該特徵差異值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該特徵差異值計算模組更包括一輔助特徵差異值計算模組，將每一像素的該特徵差異值結合該周圍像素的該特徵差異值來降低誤判。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該動態接縫模組更包括一輔助動態接縫建立模組，將該等像素位置與其周圍像素位置的該等特徵差異值結合形成一精準特徵差異值，並建立數條動態接縫。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該動態接縫模組包括一前後接縫位置比對模組，將每一條動態接縫中每一像素的位置與前一圖片接合之最佳動態接縫於目前像素位置所在的像素行或像素列上之像素位置比較，以取得一前後接縫位置差異值。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整系統，其中該動態接縫模組更包括一最佳動態接縫挑選模組，將每一條動態接縫中的每一像素的精準特徵差異值之和與每一像素的前後接縫位置差異值之和相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
  14. 一種影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，係執行於一影像處理裝置以控制一圖片取得模組、一特徵差異值計算模組及一動態接縫模組之運作，該方法包括步驟：(A)藉由該圖片取得模組來取得至少兩張圖片來進行接合，該等欲接合之圖片具有至少一重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素並形成複數個像素行與像素列；(B)藉由該特徵差異值計算模組來計算該重疊範圍內每一像素之一特徵差異值；以及(C)藉由該動態接縫模組，由該重疊區域中的一頂端開始建立數條動態接縫，並基於該特徵差異值尋找出一最佳動態接縫，其中每一動態接縫係由複數個像素所構成；其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一動態接縫建立模組，從重疊區域中將每一像素行或像素列中選出一像素，並由該重疊區域的一頂端往另一頂端方向連結該等被選出的像素，以形成一動態接縫，藉此建立出複數條動態接縫，以及藉由該動態接縫模組之一最佳動態接縫挑選模組，將每一條動態接縫中的每一像素的特徵差異值相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(B)更包括：藉由該特徵差異值計算模組之一目前特徵差異值計算模組來計算至少兩張欲接合圖片於該重疊範圍內每一像素的一特徵差異值。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(B)更包括：藉由該特徵差異值計算模組之一輔助特徵差異值計算模組，將該重疊範圍內每一像素的一特徵差異值結合周圍像素的特徵差異值來降低誤判。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一輔助動態接縫建立模組，將該等像素位置與其周圍像素位置的該等特徵差異值結合形成一精準特徵差異值，並建立數條動態接縫。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之影像接合之最佳動態接縫的找尋調整方法，其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一最佳動態接縫挑選模組，將每一條動態接縫中的每一像素的該精準特徵差異值相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
  19. 一種影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，係執行於一影像處理裝置以控制一視訊取得模組、一特徵差異值計算模組以及一動態接縫模組之運作，該方法包括步驟：(A)藉由該視訊取得模組，取得至少兩組視訊來進行接合，每組視訊可分為數張圖片，該等視訊之接合可視為數組圖片的接合，其中每組欲接合之圖片具有至少一相同大小的重疊範圍，該重疊範圍可分為複數個像素並形成複述個像素行與像素列；(B)藉由該特徵差異值計算模組來計算每組欲接合的 圖片於該重疊範圍內每一像素之一第一特徵差異值；以及(C)藉由該動態接縫模組，由每組欲接合的的圖片於該重疊區域中的一頂端開始建立數條動態接縫，並基於該組欲接合圖片的特徵差異值以及前一組欲接合圖片的最佳動態接縫來尋找出一最佳動態接縫，其中每一動態接縫係由複數個像素所構成；其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一前後接縫位置比對模組將每一條動態接縫中每一像素的位置與前一圖片接合之最佳動態接縫於目前像素位置所在的像素行或像素列上之像素位置比較，以取得一前後接縫位置差異值，以及藉由該動態接縫模組之一最佳動態接縫挑選模組，將每一條動態接縫中的每一像素的特徵差異值之和與每一像素的前後接縫位置差異值之和相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(B)更包括：藉由該特徵差異值計算模組之一目前特徵差異值計算模組來計算至少二不同視訊中至少兩張欲接合圖片於該重疊範圍內每一像素的一目前特徵差異值。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(B)更包括：藉由該特徵差異值計算模組之一前後特徵差異值計算模組來計算同一視訊中前後兩張圖片於該重疊範圍內每一像素的一前後特徵差異值。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(B)更包括：藉由該特徵差異值計算模組之一整合特徵差異值計算模組，將每一像素的該目前特徵差異值與該前後特徵差異值結合形成一整合特徵差異值，藉此可將該整合特徵差異值作為該特徵差異值。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(B)更包括：藉由該特徵差異值計算模組之一輔助特徵差異值計算模組，將每一像素的該第一特徵差異值結合該周圍像素的第一特徵差異值來降低誤判。
  24. 如申請專利範圍第19項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一動態接縫建立模組，從該重疊區域中的每一像素行或像素列中選出一像素，並從該重疊區域的一頂端往另一頂端連結該等被選出的像素形成一動態接縫，藉此該動態接縫建立模組建立出數條動態接縫。
  25. 如申請專利範圍第19項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一輔助動態接縫建立模組，將該等像素位置與其周圍像素位置的該等特徵差異值結合形成一精準特徵差異值，並建立數條動態接縫。
  26. 如申請專利範圍第26項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一前後接縫位置比對模組將每一條動態接縫中每一像 素位置與前一圖片接合之最佳動態接縫於目前像素位置所在的像素行或像素列上之像素位置比較，以取得一前後接縫位置差異值。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之影像接合之最佳動態接縫找尋調整方法，其中步驟(C)更包括：藉由該動態接縫模組之一最佳動態接縫挑選模組，將每一條動態接縫中的每一像素的精準特徵差異值之和與每一像素的前後接縫位置差異值之和相加，並挑選該相加值最小的一動態接縫作為最佳動態接縫。
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