TWI548275B - 電子裝置及影像處理方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種電子裝置及影像處理方法,且特別是有關於一種產生具速度感相片的電子裝置及影像處理方法。
近年來,數位相機之技術日愈進步,具有相機功能之電子裝置越來越多,人們可以隨時透過電子裝置所配備之相機拍照。一般來說,要拍出一個物體具有速度感的相片並不容易。例如,若使用快速快門拍攝移動物體,則所拍攝出來的相片所呈現之移動物體的影像猶如靜止一般,看不出移動物體有在移動。另外,若使用慢速快門拍攝移動物體,則所拍攝出來的相片雖然可看出有一個移動物體的影像,但是這個移動物體的影像卻非常模糊,無法看清楚移動物體影像的主體是什麼。因此,如何改善上述問題,而拍攝出具有速度感且主體較清晰的相片,乃業界所努力的方向之一。
本發明係有關於一種電子裝置及影像處理方法,可產生具有速度感且主體較清晰的影像。
根據本發明,提出一種影像處理方法。影像處理方法包括以下步驟。首先,使用一第一快門速度進行拍攝,以取得一第一影像,第一影像包括一第一物體影像及一第一背景影像,第一物體影像及第一背景影像為清晰影像。接著,使用一第二快門速度進行拍攝,以取得一第二影像,第二快門速度係小於第一快門速度,第一影像及第二影像係由實質上相同的拍攝範圍所取得,第二影像包括一第二物體影像及一第二背景影像,第二物體影像為模糊影像,第二背景影像為清晰影像。然後,產生一第三影像,第三影像係至少由第一影像及第二物體影像所產生。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
102、104、106‧‧‧流程步驟
200‧‧‧電子裝置
202‧‧‧影像擷取單元
204‧‧‧控制單元
404‧‧‧第一影像
405‧‧‧第二影像
406‧‧‧第三影像
206‧‧‧記憶單元
208‧‧‧輸入單元
210‧‧‧顯示單元
301‧‧‧圓形物體
401、402、501、502、601、602、701、702、407、507、607、707‧‧‧移動物體影像
403、503、603、703‧‧‧第三物體影像
第1圖繪示根據本發明一實施例之影像處理方法之流程圖。
第2圖繪示根據本發明一實施例之電子裝置之示意圖。
第3A-3B圖繪示移動物體之移動之示意圖。
第4A-4B圖繪示控制單元開啟第一鏡頭之快速快門取得第一
影像,並同時開啟第二鏡頭之慢速快門取得第二影像之示意圖。
第4C-4D圖分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。
第5A-5B圖繪示控制單元控制第一鏡頭之快速快門與第二鏡頭之慢速快門同時關閉,以分別取得第一影像及第二影像之示意圖。
第5C-5D圖分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。
第6A-6B圖繪示控制單元控制鏡頭以快速快門取得第一影像之後,控制同一鏡頭以慢速快門取得第二影像之示意圖。
第6C-6D圖分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。
第7A-7B圖繪示控制單元控制鏡頭以慢速快門取得第一影像之後,控制同一鏡頭以快速快門取得第二影像之示意圖。
第7C-7D圖分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。
第8圖為具有速度感主體之影像之示意圖。
請參照第1圖,其繪示根據本發明一實施例之影像處理方法之流程圖。本實施例之方法包括下列步驟。首先,於步驟102中,使用一第一快門速度進行拍攝,以取得一第一影像,第一影像包括一第一物體影像及一第一背景影像,第一物體影像
及第一背景影像為清晰影像。於步驟104中,使用一第二快門速度進行拍攝,以取得一第二影像,第二快門速度係小於第一快門速度,第一影像及第二影像係由實質上相同的拍攝範圍所取得,第二影像包括一第二物體影像及一第二背景影像,第二物體影像為模糊影像,第二背景影像為清晰影像。然後,如步驟106所示,產生一第三影像,第三影像係至少由第一影像及第二物體影像所產生。
由於本案係透過兩個不同的快門速度進行拍攝來分別取得影像。由慢速快門所拍攝之影像,除靜止之景物為清晰的影像之外,移動中的物體則呈現模糊的影像,且看起來具有速度感。但移動中的物體為模糊的影像,因此看不清楚移動中的物體為何。由快速快門所拍攝之影像,靜止之景物以及移動中的物體,所呈現的皆為清晰的影像。然後,將慢速快門所拍攝之影像中之模糊的影像整合至快速快門所拍攝之影像,如此一來,則可得到一張具有速度感且主體較清晰的影像。
茲分別對第1圖之步驟更進一步地詳細說明如下。
請參照第2圖,其繪示根據本發明一實施例之電子裝置之示意圖。電子裝置200包括影像擷取單元202、控制單元204、記憶單元206、輸入單元208及顯示單元210。控制單元204耦接至影像擷取單元202、記憶單元206、輸入單元208及顯示單元210。電子裝置200例如是桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、相機或智慧型手機。影像擷取單元202例如為相機鏡頭。
控制單元204例如為處理器或控制器。記憶單元206例如為記憶體。輸入單元208係可提供使用者操作,讓使用者可輸入指令之元件或裝置,例如為觸控面板、鍵盤、滑鼠、麥克風。顯示單元210例如為螢幕。
請同時參照第1圖,於步驟102中,當使用者透過輸入單元208下達一拍照指令之後,控制單元204控制影像擷取單元202針對一拍攝範圍使用第一快門速度拍攝,以得到一張影像,此為第一影像。第一影像中包括第一物體影像及第一背景影像,且第一物體影像及第一背景影像皆為清晰影像。
於步驟104中,控制單元204控制影像擷取單元202對實質上相同的拍攝範圍使用第二快門速度拍攝,以得到一張影像,此為第二影像。第二影像中包括第二物體影像及第二背景影像,第二物體影像為模糊影像,第二背景影像為清晰影像。且第二快門速度小於第一快門速度。舉例來說,第一快門速度係為快速快門,第二快門速度為慢速快門。若要拍出如第一影像之相片,也就是影像中的物體影像及背景影像皆為清晰影像,則必須使用快速快門拍照。當調整快門速度時,也可同時調整光圈及ISO值,以避免曝光不足,造成影像畫面過暗。若要拍出如第二影像之相片,也就是影像中的物體影像為模糊影像且背景影像為清晰影像,則必須使用慢速快門拍照。當快門速度變慢時,例如可同時調小光圈,並同時可調降ISO值,避免過度曝光,造成影像畫面過亮。另外,本發明所指之快速快門為兩個快門中,快門速度
較快之快門;慢速快門為兩個快門中,快門速度較慢之快門。或者快速快門為可拍出如第一影像之快門,第二快門可拍出如第二影像之快門。
上述第一物體影像及第二物體影像為拍攝範圍內之移動物體的影像,例如高速移動中的車子的影像。第一背景影像及第二背景影像為拍攝範圍內之背景的影像,例如道路、房子或人。上述以第二快門速度所拍攝之第二影像中,所包含的第二背景影像為清晰影像,第二背景影像為清晰影像所指的是第二背景影像中大部分區域是清晰的。也就是說,在第二背景影像中可容許包含小部份其他的模糊物體影像,此其他的模糊物體影像可能是拍攝範圍內之背景中,其他移動速度較慢之物體之影像。例如假設拍攝範圍內除了高速移動中的車子之外,還有人在走動。此人所走動時所對應的影像會有部分模糊,因此造成第二背景影像有一小部分的模糊。此種情況亦涵蓋在本實施例的範圍內。
於步驟106中,控制單元204至少由第一影像及第二物體影像產生第三影像。也就是說,第三影像係至少由一張清晰的影像,也就是第一影像,以及另一張影像中所包含的移動物體的模糊影像,也就是第二物體影像,所產生而得。舉例來說,控制單元204將第一影像及第二影像各畫素之灰階值相減,灰階值差值為0或接近0的部分即為第二影像中之影像清晰之部分。值得注意的是,灰階值差值不超過一預定值的情況,即可視為灰階值差值接近0的部分,其中預定值可視不同需求做改變。接著,
將第二影像中影像清晰的部分濾除,以得到移動物體的模糊影像。然後,再將移動物體的模糊影像與第一影像疊合,以產生第三影像。而記憶單元206用以儲存上述步驟中之第一影像、第二影像及第三影像。顯示單元210用以顯示第一影像、第二影像以及第三影像。
以下茲分別舉幾個例子說明。
本實施例中,電子裝置200之影像擷取單元202為雙鏡頭相機模組,具有兩個鏡頭,分別為第一鏡頭及第二鏡頭。可同時執行步驟102及104,以取得第一影像及第二影像。第一鏡頭及第二鏡頭例如係鄰近配置。
在步驟102及104中,控制單元204開啟第一鏡頭之快速快門取得第一影像,並同時開啟第二鏡頭之慢速快門取得第二影像。請參考第3A-3B圖,其繪示移動物體301之移動之示意圖。在第3A-3B圖中,圓形物體301為移動物體,將沿著箭頭方向移動。圓形物體301之外為背景部分,例如三角形物體、方形物體及長方圓角型為背景的一部分,其為靜止。第3A圖為圓形物體301於移動路徑之起始點之示意圖,第3A圖為圓形物體301移動至移動路徑之終點之示意圖。接著請參考第4A-4B圖,其繪示控制單元204開啟第一鏡頭之快速快門取得第一影像,並同時開啟第二鏡頭之慢速快門取得第二影像之示意圖。第4A圖為控制單元204開啟第一鏡頭之快速快門所取得之第一影像
404,第4B圖為控制單元204同時開啟第二鏡頭之慢速快門所取得之第二影像405。在移動物體於移動路徑之起始點時,控制單元204同時開啟第一鏡頭之快速快門及第二鏡頭之慢速快門拍攝,因此,如第4A所示,以第一鏡頭之快速快門所取得之第一影像404中,移動物體影像401位於移動路徑之起始點,且移動物體影像401及背景影像皆為清晰影像。另外,如第4B所示,以第二鏡頭之慢速快門所取得之第二影像405中,移動物體影像402為模糊影像,背景影像為清晰影像。
在取得第一影像404及第二影像405之後,接著,進入步驟106,控制單元204產生第三物體影像403,並疊合第三物體影像403及該第一影像404以產生該第三影像。請參考第4C-4D圖,其分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。例如,控制單元204將第一影像404及第二影像405中之對應的像素的灰階值相減,並於第二影像405中,將相減之後之灰階值差值等於0或接近0的像素去除,也就是將第二影像405中之靜止部分的影像濾除。如此,如第4C圖所示,可從第二影像405中得到移動物體之模糊影像,此為第三物體影像403。上述從第二影像405中所得到之第三物體影像403,係對應到第二影像405中之移動物體影像402。
在得到第三物體影像403之後,控制單元204疊合第三物體影像403及該第一影像404以產生第三影像406。在第三影像406中,移動物體影像407為對應到移動物體影像401的
一影像,且移動物體影像407為疊合後的影像。進一步來說,控制單元204係根據一權重疊合第三物體影像403及第一影像404產生第三影像406。舉例來說,在疊合時,係將第三物體影像403的每個像素的灰階值乘上20%,分別加上第一影像404中對應像素的灰階值乘上80%,作為疊合後之像素的灰階值。如此,如第4D圖所示,根據權重疊合所產生之第三影像406為背景影像清晰,移動物體影像有些模糊,但又可看到清晰移動物體之影像。
本實施例與第一實施例不同的是,在步驟102及104中,控制單元204用以先控制第二鏡頭之慢速快門開啟之一時間區段後,再控制第一鏡頭之快速快門開啟,並使第一鏡頭之快速快門與第二鏡頭之慢速快門同時關閉,以分別取得第一影像及第二影像。
以拍攝第3圖之移動物體的移動為例。請參考第5A-5B圖,其繪示控制單元204控制第一鏡頭之快速快門與第二鏡頭之慢速快門同時關閉,以分別取得第一影像及第二影像之示意圖。第5A圖為控制單元204開啟第一鏡頭之快速快門所取得之第一影像504,第5B圖為控制單元204開啟第二鏡頭之慢速快門所取得之第二影像505。由於快門速度不同,因此為了使第一鏡頭之快速快門與第二鏡頭之慢速快門可同時關閉,控制單元204必須先開啟第二鏡頭之慢速快門,於一段時間區段後,再開
啟第一鏡頭之快速快門。
在移動物體於移動路徑之起始點時,控制單元204開啟第二鏡頭之慢速快門拍攝,於一段時間區段後,控制單元204開啟第一鏡頭之快速快門。因此,如第5A所示,以第一鏡頭之快速快門所取得之第一影像504中,移動物體影像501位於移動路徑之終點,且移動物體影像501及背景影像皆為清晰影像。另外,如第5B所示,以第二鏡頭之慢速快門所取得之第二影像505中,移動物體影像502為模糊影像,背景影像為清晰影像。在取得第一影像504及第二影像505之後。接著,進入步驟106,請參考第5C-5D圖,其分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。舉例來說,如第5C圖所示,控制單元204相減第一影像504及第二影像505,並濾除第一影像504與第二影像505畫素灰階值相同或接近相同的部分,以得到第三物體影像503。如第5D圖所示,控制單元204根據一權重疊合第三物體影像503及第一影像504以產生第三影像506。在第三影像506中,移動物體影像507為對應到移動物體影像501的一影像,且移動物體影像507為疊合後的影像。在第三影像506中,移動物體的影像為模糊影像,但又具有清晰影像之移動物體的影像。在此實施例中,步驟106所述關於相減影像及疊合影像之細節類似第一實施例所述,在此不多贅述。
本實施例與第一實施例不同的是,在電子裝置200中,影像擷取單元202僅具一個鏡頭。於步驟102中,控制單元204控制鏡頭以快速快門取得第一影像之後,接著進入步驟104,控制單元204控制同一鏡頭以慢速快門取得第二影像。請參考第6A-6B圖,其繪示控制單元204控制鏡頭以快速快門取得第一影像之後,控制同一鏡頭以慢速快門取得第二影像之示意圖。第6A圖為控制單元204控制鏡頭以快速快門所取得之第一影像604,第6B圖為控制單元204控制同一鏡頭以慢速快門取得之第二影像605。在移動物體於移動路徑之起始點時,控制單元204控制鏡頭以快速快門取得第一影像604之後,控制同一鏡頭以慢速快門取得第二影像605。因此,如第6A所示,於第一影像604中,移動物體影像601位於移動路徑之起始點,且移動物體影像601及背景影像皆為清晰影像。另外,如第6B所示,於第二影像605中,移動物體影像602為模糊影像,背景影像為清晰影像。另外,在取得第一影像604及第二影像605之後,接著,進入步驟106,請參考第6C-6D圖,其分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。舉例來說,如第6C圖所示,控制單元204相減並濾除第一影像604與第二影像605畫素灰階值相同或接近相同的部分,以得到第三物體影像603。如第6D圖所示,控制單元204根據一權重疊合第三物體影像603及第一影像604以產生第三影像606。在第三影像606中,移動物體影像607為對應到移動物體影像601的一影像,且移動物體
影像607為疊合後的影像。在第三影像606中,移動物體的影像為模糊影像,但又具有清晰影像之移動物體的影像。在此實施例中,步驟106所述關於相減影像及疊合影像之細節類似第一實施例所述,在此不多贅述。
本實施例與第三實施例不同的是,在執行完步驟104之後,才執行步驟102。在步驟104中,控制單元204控制一鏡頭以慢速快門取得第二影像之後,接著進入步驟102,控制單元204控制同一鏡頭以快速快門取得第一影像。請參考第7A-7B圖,其繪示控制單元204控制鏡頭以慢速快門取得第一影像之後,控制同一鏡頭以快速快門取得第二影像之示意圖。第7A圖為控制單元204控制鏡頭以慢速快門所取得之第二影像704,第7B圖為控制單元204控制同一鏡頭以快速快門取得之第一影像705。在移動物體於移動路徑之起始點時,控制單元204控制鏡頭以慢速快門取得第二影像704之後,控制同一鏡頭以快速快門取得第一影像705。因此,如第7A所示,於第二影像704中,移動物體影像701為模糊影像,背景影像為清晰影像。另外,如第7B所示,於第一影像705中,移動物體影像702位於移動路徑之終點,且移動物體影像701及背景影像皆為清晰影像。另外,在取得第一影像705及第二影像704之後,接著,進入步驟106,請參考第7C-7D圖,其分別繪示第三物體影像,與疊合第三物體
影像及第一影像以產生第三影像之示意圖。舉例來說,如第7C圖所示,控制單元204相減並濾除第一影像705與第二影像704畫素灰階值相同或接近相同的部分,以得到第三物體影像703。如第7D圖所示,控制單元204根據一權重疊合第三物體影像703及第一影像705以產生第三影像706。在第三影像706中,移動物體影像707為對應到移動物體影像702的一影像,且移動物體影像707為疊合後的影像。,在第三影像706中,移動物體的影像為模糊影像,但又具有清晰影像之移動物體的影像。在此實施例中,步驟106所述關於相減影像及疊合影像之細節類似第一實施例所述,在此不多贅述。
本實施例與第一實施例不同的是,於步驟106中,控制單元204不相減第一影像及第二影像,而是直接疊合第一影像及第二影像,以產生第三影像。進一步來說,控制單元204係根據一權重疊合第一影像及第二影像產生第三影像。舉例來說,在疊合時,第二影像的像素的灰階值乘上20%,加上第一影像對應像素的灰階值乘上80%,作為疊合後之像素的灰階值。權重可依據使用者需求做不同調整,若想要移動物體較清楚,則根據快門速度較快所得到之影像,也就是第一影像,其權重就須高一些,若想強化移動物體之模糊效果,則根據快門速度較慢所得到之影像,也就是第二影像,其權重就須高一些。如此,不相減第
一影像及第二影像,而直接疊合第一影像及第二影像的作法,所產生之第三影像亦為背景影像清晰,移動物體影像有些模糊,但又可看到移動物體輪廓之影像。
本發明上述實施例所揭露之影像處理方法,透過兩個不同的快門速度進行拍攝來分別取得影像,並透過疊合處理,可以得到具有速度感且主體較清晰的影像。第8圖所示乃具有移動主體之模糊影像之照片之一例。經過實施例之影像處理方法處理之後,可將此移動主體之清晰影像疊合在第8圖例子之照片上,以得到清晰之移動主體與移動而產生之模糊影像,以產生具有速度感之照片。即便是不具有攝影專業的人士,亦可拍出具有速度感主體之照片,讓電子裝置可提供更多元化的攝影功能,讓使用者有更好的產品體驗,並增加市場的競爭力。
綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明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,當可作各種之更動與潤飾。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。
102~106‧‧‧流程步驟
Claims (18)
- 一種影像處理方法,包括:使用一第一快門速度進行拍攝,以取得一第一影像,該第一影像包括一第一物體影像及一第一背景影像,該第一物體影像及該第一背景影像為清晰影像;使用一第二快門速度進行拍攝,以取得一第二影像,該第二快門速度係小於該第一快門速度,該第一影像及該第二影像係由實質上相同的拍攝範圍所取得,該第二影像包括一第二物體影像及一第二背景影像,該第二物體影像為模糊影像,該第二背景影像為清晰影像;以及產生一第三影像,該第三影像係至少由該第一影像及該第二物體影像所產生;其中於產生該第三影像的步驟中,包括:相減該第一影像及該第二影像以得到一第三物體影像,該第三物體影像係對應至該第二物體影像,並疊合該第三物體影像及該第一影像以產生該第三影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法,其中於疊合該第三物體影像及該第一影像以產生該第三影像的步驟中,更包括:根據一權重,疊合該第三物體影像及該第一影像以產生該第三影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法,其中於取得 該第一影像及該第二影像的步驟中,係透過一雙鏡頭相機模組取得該第一影像及該第二影像。
- 如申請專利範圍第3項所述之影像處理方法,其中該雙鏡頭相機模組具有一第一鏡頭及一第二鏡頭,該第一影像係藉由開啟該第一鏡頭以快速快門取得,而該第二影像係藉由同時開啟該第二鏡頭以慢速快門取得。
- 如申請專利範圍第3項所述之影像處理方法,其中該雙鏡頭相機模組具有一第一鏡頭及一第二鏡頭,於開啟該第二鏡頭之慢速快門之一時間區段後,開啟該第一鏡頭之快速快門,並使該第一鏡頭之快速快門與該第二鏡頭之慢速快門同時關閉,以分別取得該第一影像及該第二影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法,其中於取得該第一影像及該第二影像的步驟中,係透過一鏡頭以快速快門取得該第一影像,並透過該鏡頭以慢速快門取得該第二影像。
- 如申請專利範圍第6項所述之影像處理方法,其中於透過該鏡頭以快速快門取得該第一影像之後,透過該鏡頭以慢速快門取得該第二影像。
- 如申請專利範圍第6項所述之影像處理方法,其中於透過該鏡頭以慢速快門取得該第二影像之後,透過該鏡頭以快速快門取得該第一影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法,其中於產生該第三影像的步驟中,包括: 疊合該第一影像及該第二影像以產生該第三影像。
- 一種電子裝置,包括:一影像擷取單元;以及一控制單元,耦接至該影像擷取單元,用以控制該影像擷取單元使用一第一快門速度進行拍攝,以取得一第一影像,控制該影像擷取單元使用一第二快門速度進行拍攝,以取得一第二影像,該第二快門速度係小於該第一快門速度,該第一影像包括一第一物體影像及一第一背景影像,該第二影像包括一第二物體影像及一第二背景影像;其中,該第一影像及該第二影像係由實質上相同的拍攝範圍所取得,在該第一影像中,該第一物體影像及該第一背景影像為清晰影像,在該第二影像中,該第二物體影像為模糊影像,該第二背景影像為清晰影像,該控制單元至少由該第一影像及該第二物體影像產生一第三影像;其中該控制單元更用以相減該第一影像及該第二影像得到一第三物體影像,該第三物體影像係對應至該第二物體影像,並疊合該第三物體影像及該第一影像以產生該第三影像。
- 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置,其中該控制單元更用以根據一權重疊合該第三物體影像及該第一影像以產生該第三影像。
- 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置,其中該影像擷取單元為一雙鏡頭相機模組。
- 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置,其中該雙鏡頭相機模組具有一第一鏡頭及一第二鏡頭,該控制單元用以開啟該第一鏡頭之快速快門取得該第一影像,並同時開啟該第二鏡頭之慢速快門取得該第二影像。
- 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置,其中該雙鏡頭相機模組具有一第一鏡頭及一第二鏡頭,該控制單元用以控制該第二鏡頭之慢速快門開啟之一時間區段後,控制該第一鏡頭之快速快門開啟,並使該第一鏡頭之快速快門與該第二鏡頭之慢速快門同時關閉,以分別取得該第一影像及該第二影像。
- 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置,其中該影像擷取單元具有一鏡頭,該控制單元用以控制該鏡頭以快速快門取得該第一影像,並控制該鏡頭以慢速快門取得該第二影像。
- 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置,其中該控制單元用以控制該鏡頭以快速快門取得該第一影像之後,控制該鏡頭以慢速快門取得該第二影像。
- 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置,其中該控制單元用以控制該鏡頭以慢速快門取得該第二影像之後,控制該鏡頭以快速快門取得該第一影像。
- 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置,其中該控制單元更用以疊合該第一影像及該第二影像以產生該第三影像。
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