TWI579593B - 攝影模組及其補償影像之方法 - Google Patents

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Description

攝影模組及其補償影像之方法
本發明係主張關於2011年10月31日申請之韓國專利案號No.10-2011-0112187之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係有關一種攝影模組及其補償影像之方法。
一般而言，係依據在左影像與右影像之間產生視差(parallax)之原則，以在一觀看者之視野中取得一三維影像(3-D image)，使觀看者看見一立體效果(stereo effect)。一立體觀看體驗可由對一觀看者之左眼及右眼展示一場景之不同視野而達成，亦稱為一3D觀看體驗。這些不同視野表現出同一場景自略微不同之視角觀看時之景象，提供了一深度印象。一立體顯像系統(stereoscopic rendering system)係需要接收資料數據(data)，以獲取需要呈現於觀看者眼前之不同視野景象。此立體數據係可包括，例如，一對(a pair)視覺影像(visual images)，其中一者係代表一左眼視野，另一者係代表一右眼視野。這是傳統上一般所使用之方法。
也就是說，3D成像法(three dimensional(3-D)imaging)或者立體圖像法(stereoscOpy)係為一種技術，用以在一影像中創造出深度錯覺(illusion of depth)。在很多情況下，一影像之立體效果係由將一特定影像之一略微不同的角度，提供給一觀看者 之各眼。略微不同之左眼影像及右眼影像係表現同一目標物之兩種視角；其中，該兩視角彼此之間之差異係與觀看者平時以雙眼直接觀看一天然的3D景色之自然經驗時的視角差異相似。
舉例而言，在一立體3D電影或影片之視框(frame)中，準備給觀看者之左眼觀看之一對應左眼視框之拍攝角度即該目標物之一第一視角，可與準備給觀看者之右眼觀看之一對應右眼視框之拍攝角度即該目標物之一第二視角，略微不同。
當兩視框係同步地或幾乎同步地被觀看時，左眼視框與右眼視框之間的差異係為視框中的目標提供一種深度知覺(perceived depth)，進而呈現出看似如3D立體畫面的結合視框。
在對一觀看者之左眼及右眼顯示一景象之不同視野之方法中，其中一方法係使用偏光眼鏡(polarizing eyeglasses)、濾光眼鏡(color filter eyeglasses)或螢幕。另外，為了實現一影像之3D效果最大化，兩攝影機之間的相對位置就顯得很重要，且若兩攝影機並未排列於一預設位置上，其傾斜、轉動就可能會破壞、減弱3D效果。然而，因為工程程序之精準度問題，目前很難完美地將兩攝影機排列於所需之位置，使兩攝影機不會因傾斜、轉動而受到影響。
韓國專利案號No.2007-0074996係揭露一3D操作型立體攝影裝置作為一背景技術。然而，近來針對有關兩攝影機所產生之 問題，不斷有技術發展與研究進行。
本發明係提供：一種攝影模組，其係藉由驅動一光學影像穩定(Optical Image Stabilization，OIS)單元，來匹配兩攝影機拍攝之兩影像；以及一種補償該攝影模組之影像之方法。
本發明所解決之技術問題並不僅限於上文所述者；任何此處未曾提及之技術問題，熟習此項技術者可從下文說明中輕易理解之。
本發明之一方面係提供一種攝影模組，其係包括：一主攝影機，其上裝設有一OIS單元，以拍攝一目標；以及一次攝影機，與該主攝影機相隔一段距離，並拍攝該目標。
在本發明一些實驗實施例中，該攝影模組可進一步包括：一控制器，用以控制該主攝影機與該次攝影機，以取得一2D影像或一3D影像。
在本發明一些實驗實施例中，該攝影模組可進一步包括：一影像訊號處理裝置，其係在該目標之一位置在該主、次攝影機所拍攝之影像上不匹配時，輸出一控制訊號；以及一OIS驅動單元，其係接收由該影像訊號處理裝置所輸出之該控制訊號，以驅動該 OIS單元，並藉此匹配由該主攝影機所拍攝之一影像以及由該次攝影機所拍攝之一影像。
在本發明一些實驗實施例中，該OIS單元係使該主攝影機傾斜、轉動，來匹配由該主攝影機所拍攝之影像以及由該次攝影機所拍攝之影像。
在本發明一些實驗實施例中，該OIS單元係用以匹配由該主攝影機所拍攝之一影像以及由該次攝影機所拍攝之一影像，且其係同時考量該主、次攝影機所拍攝之該影像被移動過之狀況，以及該主、次攝影機之間分隔之一距離。
本發明之另一方面提供一種攝影模組補償影像之方法，其係包括：以裝設有一OIS單元之一主攝影機以及一次攝影機，分別拍攝影像；使用該主攝影機所拍攝之影像，擷取出一特定目標之一第一影像，並使用該次攝影機所拍攝之影像，擷取出該特定目標之一第二影像；以及驅動該主攝影機之該OIS單元，以補償影像，進而使該第一影像與該第二影像匹配。
在本發明一些實驗實施例中，該OIS單元係使該主攝影機傾斜、轉動，來匹配該第一影像與該第二影像。
在本發明一些實驗實施例中，該補償影像之步驟係使該第一影像與該第二影像匹配，其中該主攝影機與該次攝影機相隔一段距離；該步驟係為該第一影像與該第二影像之匹配步驟，且其係 同時考量該主、次攝影機所拍攝之該影像被移動過之狀況，以及該主、次攝影機之間分隔之一距離。
本發明之又一方面係提供一種攝影模組補償影像之方法，其係包括：以裝設有一OIS單元之一主攝影機以及一次攝影機來拍攝一目標之一影像；以及驅動該主攝影機之該OIS單元以進行補償，進而使該主攝影機拍攝之一影像中一目標之一位置與該次攝影機拍攝之一影像中該目標之一位置相匹配。
在本發明一些實驗實施例中，該方法進一步包括：在以裝設有一OIS單元之一主攝影機以及一次攝影機拍攝一目標之一影像之步驟間，判定該主攝影機拍攝之一影像中目標之位置是否與該次攝影機拍攝之一影像中目標位置相匹配；而透過驅動該主攝影機之該OIS單元，進行補償之動作，使該主攝影機拍攝之一影像中一目標位置與該次攝影機拍攝之一影像中一目標位置相匹配；其中，驅動該主攝影機之該OIS單元以進行補償，進而使該主攝影機拍攝之一影像中一目標位置與該次攝影機拍攝之一影像中一目標位置相匹配之步驟，係在該主攝影機拍攝之影像中目標位置與該次攝影機拍攝之影像中目標位置不匹配之情況下進行。
在本發明一些實驗實施例中，將該主攝影機拍攝之一影像中一目標位置與該次攝影機拍攝之一影像中一目標位置匹配之步驟係包括：依據下述其中：一影像視框(image frame)之一水平軸線 (horizontal axis)、該影像視框之一垂直軸線(vertical axis)、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之影像中之目標位置。
在本發明一些實驗實施例中，依據下述其中：一影像視框之一水平軸線、該影像視框之一垂直軸線、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之影像中之目標位置之步驟係包括：測量由該主、次攝影機所拍攝之影像中之目標在該影像視框之水平及垂直軸線上之位置，並使用該測量值，驅動該OIS單元，依據下述其中：一影像視框之一水平軸線、該影像視框之一垂直軸線、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之影像中之目標位置。
在本發明一些實驗實施例中，該OIS單元係使該主攝影機傾斜、轉動，以將該主攝影機拍攝之影像中目標位置與該次攝影機拍攝之影像中目標位置匹配。
在本發明一些實驗實施例中，該主攝影機係與該次攝影機相隔一段距離。
在本發明一些實驗實施例中，驅動該主攝影機之該OIS單元以進行補償，進而使該主攝影機拍攝之影像中目標位置與該次攝影機拍攝之影像中目標位置相匹配之步驟係包括：匹配時同時考量該主攝影機拍攝之影像中目標位置與該次攝影機拍攝之影像中 目標位置被移動過之狀況，以及該主、次攝影機之間分隔之一距離。
本發明之附加優點、目標與特徵，部分將在下述之說明中予以敘述，部分對於熟習此項技藝者，在閱讀下述說明或實行本發明後，係為顯而易見者。本發明之目的及其他優點可由下述說明、所附圖式以及申請專利範圍所指出之內容來實現。
應予理解的是，關於本發明，上述之概括說明以及下述之詳細說明均為舉例性之實例，並係欲提供本發明進一步之說明如申請專利範圍所述者。
根據本發明之攝影模組及其補償影像之方法係具有優點功效在於，一攝影機係裝設了一OIS單元，而在一攝影模組中係裝設兩攝影機，且當兩攝影機拍攝之兩影像不匹配時，該OIS單元係進行補償之功能，以使兩攝影機拍攝之兩影像匹配。
現在，將配合圖示說明本發明的實施例。
詞語「模組」、「單元」可被使用指稱元件，以協助說明本發明內容。這些詞語本身可不具重要意義或角色，且應理解，詞語「模組」、「單元」可一起使用，或可交替互換使用。
以下將伴隨圖示詳細描述本發明的實施例。為求清晰和便利，圖形中組成元件的尺寸或形狀可能被誇大。
特定名詞可依發明人所瞭解來定義以於最佳模式來描述和揭露本發明。據此，在本說明書和申請專利範圍所使用的特定名詞或用字的意義不應限於字面上或一般使用的認知，而應根據本發明的精神和範疇來解釋。因此這些名詞的定義應根據整份說明書內容而定。
本發明各實施例之說明均為舉例性之實例，僅用以說明敘述之目的，內文中並未將本發明之所有可能都涵蓋在內。因此，應理解的是，可對本發明進行各種其他修改及對應變化，而沒有背離本發明原理的精神及範疇內。
圖1係根據本發明一第一實驗實施例，繪示有一種攝影模組補償影像方法之一流程圖；圖2係根據本發明一第一實驗實施例，顯示有一種攝影模組補償影像方法之一照片。
該攝影模組補償影像方法係包括下述步驟：以裝設有一OIS單元之一主攝影機以及一次攝影機，分別拍攝影像(步驟S100)；使用該主攝影機所拍攝之影像，擷取出一特定目標之第一影像，並使用該次攝影機所拍攝之影像，擷取出該特定目標之第二影像(步驟S110)；以及驅動該主攝影機之該OIS單元，以補償影像，進而使該第一影像與該第二影像匹配(步驟S120)。
也就是說，如圖2a所示之一影像係由裝設有OIS單元之主攝影機取得，而如圖2b所示之一影像係由該次攝影機取得；特定目標之一第一影像A係自以該主攝影機拍攝之影像中擷取出來，而一第二影像B係自以該次攝影機拍攝之影像中擷取出來(步驟S110)。
此時，該主、次攝影機之影像匹配並非在兩影像之間進行一對一匹配(one-on-one matching)，而是將移動(movement)以及以一預設距離彼此相隔而設之兩攝影機之雙眼視差(binocular disparity)同時納入考量而進行匹配。
亦即，該第一影像與該第二影像的匹配運作，係同時考量該主、次攝影機所拍攝之該影像被移動過之狀況，以及該主、次攝影機之間分隔之一距離。之後，該主攝影機之OIS單元係被驅動以進行補償，進而使該第一影像可與該第二影像匹配。此時，該OIS單元係使該主攝影機傾斜、轉動，以將該第一影像與該第二影像匹配。
圖3係根據本發明第二實驗實施例，繪示有一種攝影模組補償影像方法之流程圖；圖4係根據本發明第三實驗實施例，繪示有一種攝影模組補償影像方法之流程圖。
參閱圖3，根據本發明第二實驗實施例，該攝影模組補償影像方法係包括下述步驟：以裝設有一OIS單元之一主攝影機以及一 次攝影機來拍攝一目標之一影像(步驟S200)；以及驅動該主攝影機之該OIS單元以進行補償，進而使該主攝影機拍攝之一影像中一目標之一位置與該次攝影機拍攝之一影像中該目標之一位置相匹配(步驟S210)。
亦即，根據本發明一第二實驗實施例之攝影模組補償影像方法係依據下述其中一者：由該主、次攝影機所拍攝、取得之一影像視框之一水平軸線、該影像視框之一垂直軸線、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之影像中之目標位置；其細節係配合圖5a、5b所示。
參閱圖4，根據本發明一第三實驗實施例，攝影模組補償影像方法係包括下述步驟：以裝設有一OIS單元之一主攝影機以及一次攝影機來拍攝一目標之一影像(步驟S300)；以及判定該主攝影機拍攝之一影像中目標之位置是否與該次攝影機拍攝之一影像中目標位置相匹配(步驟S310)。
接著，當該主攝影機拍攝之一影像中一目標位置與該次攝影機拍攝之一影像中一目標位置不匹配時，驅動該主攝影機之該OIS單元，進行補償之動作，(步驟S320)。
根據本發明一第三實驗實施例之攝影模組補償影像方法進一步包括下述步驟：在第二實驗實施例之步驟S200、及步驟S210之間，判定該主攝影機拍攝之一影像中目標之位置是否與該次攝 影機拍攝之一影像中目標位置相匹配。
更精確來說，步驟S310係判定該主攝影機拍攝之一影像中目標之位置是否與該次攝影機拍攝之一影像中目標位置相匹配，而該主攝影機中之OIS單元只有在該主攝影機拍攝之一影像中一目標位置與該次攝影機拍攝之一影像中一目標位置不匹配時才會運作。據此，若該主攝影機拍攝之一影像中一目標位置與該次攝影機拍攝之一影像中一目標位置係為匹配，則該主攝影機中之OIS單元不運作。
圖5a、5b係根據本發明第二及第三實驗實施例，繪示有一攝影模組補償影像方法中，一主攝影機以及一次攝影機所拍攝之影像之概念圖。
根據本發明第二及第三實驗實施例，該攝影模組補償影像方法係包括：運作該OIS單元，以匹配該主攝影機拍攝之一影像中一目標位置與該次攝影機拍攝之一影像中目標之一位置，藉此以補償兩攝影機相對位置之不匹配情況。
也就是說，當圖5a中所示者為一次攝影機所拍攝之一影像，且圖5b中所示者為一主攝影機所拍攝之一影像時，該次攝影機拍攝之一影像中之一目標和該主攝影機拍攝之一影像中之該目標係位於影像視框(610,620)內。此時，可依據該影像視框之一水平軸線H及一垂直軸線V來取得該目標之位置資訊。
據此，測量該主、次攝影機所拍攝之影像中的目標在影像視框(610,620)之水平軸線H及垂直軸線V上的位置，並使用該測量值，驅動該OIS單元，依據下述其中一者：影像視框之水平軸線H、該影像視框之垂直軸線V、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之影像中之目標位置。此時，不由該次攝影機所拍攝之影像做出任何處理，而該次攝影機所拍攝之影像係由該OIS單元之運作而調整，藉此以補償兩攝影機相對位置之不匹配情況。
圖6係根據本發明一實驗實施例，繪示有一攝影模組之一方塊圖。
根據本發明一實驗實施例之攝影模組係包括：一主攝影機100，其上裝設有一OIS單元，以拍攝一目標；一次攝影機200，與該主攝影機相隔一段距離，並拍攝該目標；一300，其係在該目標之一位置在主、次攝影機100、200所拍攝之影像上不匹配時，輸出一控制訊號；以及一OIS500，其係接收由影像訊號處理裝置所輸出之該控制訊號，以驅動該OIS單元。
依據下述其中一者：該影像之一視框之一水平軸線、一垂直軸線、以及兩軸線，來計算該目標之位置。據此，由主攝影機100、次攝影機200所拍攝之影像係被輸入於影像訊號處理裝置300中，以判定目標位置在主、次攝影機100、200所拍攝之影像視框 中是否有不匹配的現象；若並目標位置不匹配，則將一控制訊號輸出至OIS驅動單元500。
另外，OIS驅動單元500係使用該控制訊號以驅動OIS單元，使該主攝影機傾斜、轉動，以補償主攝影機100所拍攝之影像，進而使主攝影機100所拍攝之影像與次攝影機200所拍攝之影像相匹配。
根據本發明實驗實施例之攝影模組中，主攝影機100與次攝影機200係相隔而設，以獲取一3D影像，其中主攝影機100所拍攝之一影像係為一右眼影像；而次攝影機200所拍攝之一影像係為一左眼影像。
亦即，根據本發明實驗實施例之攝影模組中，不驅動次攝影機200，而僅運作主攝影機100以取得一2D影像；同時，影像之震動可由主攝影機100之OIS單元同步補償。更精確來說，根據本發明實驗實施例之攝影模組可進一步包括一控制器，用以控制主攝影機100及次攝影機200獲取一2D影像或一3D影像。
上述根據本發明之攝影模組及其補償影像之方法，僅是對本創作加以說明，並不對本創作加以任何限制，本創作還可尚有其他的變化實施方式。所以，凡在不脫離本案創作精神下進行其他樣式實施，均應視為本案申請專利範圍的等效實施。
本發明數項實施例中係揭露特定特徵或特性，而若有需要， 這些特定特徵或特性係可選擇性地與其他實施例之其他特定特徵及/或特性結合。
根據本發明之攝影模組及其補償影像之方法係具有一產業利用性(industrial applicability)，其中一攝影機係裝設了一OIS單元，而在一攝影模組中係裝設兩攝影機，且當兩攝影機拍攝之兩影像不匹配時，該OIS單元係進行補償之功能，以使兩攝影機拍攝之兩影像匹配。
100‧‧‧主攝影機
200‧‧‧次攝影機
300‧‧‧發光裝置
500‧‧‧影像訊號處理裝置
610‧‧‧影像視框
620‧‧‧影像視框
H‧‧‧水平軸線
V‧‧‧垂直軸線
附圖係對本發明之內容及實施例提供進一步的說明，並被納入構成本申請範圍之一部分，並係用以詳細說明本發明之實施例以及本發明之原理的精神及範疇；其中：圖1係根據本發明一第一實驗實施例，繪示有一種攝影模組補償影像方法之一流程圖；圖2係根據本發明一第一實驗實施例，顯示有一種攝影模組補償影像方法之一照片；圖3係根據本發明一第二實驗實施例，繪示有一種攝影模組補償影像方法之一流程圖；圖4係根據本發明一第三實驗實施例，繪示有一種攝影模組 補償影像方法之一流程圖；圖5a、5b係根據本發明第二及第三實驗實施例，繪示有一攝影模組補償影像方法中，一主攝影機以及一次攝影機所拍攝之影像之概念圖；以及圖6係根據本發明一實驗實施例，繪示有一攝影模組之一方塊圖。
S100~S120‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種攝影模組，包括：一主攝影機，其上裝設有一光學影像穩定(OIS)單元，以拍攝一目標；以及一次攝影機，與該主攝影機相隔一段距離，並拍攝該目標，其中該光學影像穩定(OIS)單元係用以匹配由該主攝影機所拍攝之一影像以及由該次攝影機所拍攝之一影像，且其係同時考量該主、次攝影機所拍攝之該影像被移動過之條件，以及該主、次攝影機之間分隔之一距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其進一步包括：一控制器，用以控制該主攝影機與該次攝影機，以取得一2D影像或一3D影像。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其進一步包括：一影像訊號處理裝置，其係在該目標之一位置在該主、次攝影機所拍攝之影像上不匹配時，輸出一控制訊號；以及一光學影像穩定(OIS)驅動單元，其係接收由該影像訊號處理裝置所輸出之該控制訊號，以驅動該光學影像穩定(OIS)單元，並藉此匹配由該主攝影機所拍攝之該影像以及由該次攝影機所拍攝之該影像。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該光學影像 穩定(OIS)單元係使該主攝影機傾斜、轉動，來匹配由該主攝影機所拍攝之該影像以及由該次攝影機所拍攝之該影像。
  5. 一種攝影模組補償影像方法，包括：以裝設有一光學影像穩定(OIS)單元之一主攝影機以及一次攝影機，分別拍攝影像；使用該主攝影機所拍攝之該影像，擷取出一特定目標之一第一影像，並使用該次攝影機所拍攝之該影像，擷取出該特定目標之一第二影像；以及驅動該主攝影機之該光學影像穩定(OIS)單元，以補償影像，進而使該第一影像與該第二影像匹配，其中該第一影像及該第二影像匹配係考量於該第一影像的位移及該第二影像位移，以及該主、次攝影機之間分隔之一距離。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該光學影像穩定(OIS)單元係用以使該主攝影機傾斜、轉動，來匹配該第一影像與該第二影像。
  7. 一種攝影模組補償影像方法，包括：以裝設有一光學影像穩定(OIS)單元之一主攝影機以及一次攝影機來拍攝一目標之一影像；以及驅動該主攝影機之該光學影像穩定(OIS) 單元以進行補償該影像，進而使該主攝影機拍攝之一影像中一目標之一位置與該次攝影機拍攝之一影像中該目標之一位置相匹配，其中驅動該主攝影機之該光學影像穩定(OIS)單元以進行補償，進而使該主攝影機拍攝之影像中目標位置與該次攝影機拍攝之影像中目標位置相匹配之步驟係包括：匹配時同時考量該主攝影機拍攝之影像中目標位置與該次攝影機拍攝之影像中目標位置被移動過之狀況，以及該主、次攝影機之間分隔之一距離。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其進一步包括：在以裝設有一光學影像穩定(OIS)單元之一主攝影機以及一次攝影機拍攝一目標之一影像之步驟間，判定該主攝影機拍攝之該影像中一目標之一位置是否與該次攝影機拍攝之該影像中該目標之一位置相匹配；而透過驅動該主攝影機之該光學影像穩定(OIS)單元，進行補償之動作，使該主攝影機拍攝之一影像中一目標之一位置與該次攝影機拍攝之一影像中該目標之一位置相匹配；其中，驅動該主攝影機之該光學影像穩定(OIS)單元以進行補償，進而使該主攝影機拍攝之一影像中一目標之一位置與該次攝影機 拍攝之一影像中該目標之一位置相匹配之步驟，係在該次攝影機拍攝之該影像中該目標位置與該主攝影機拍攝之該影像中該目標位置不匹配之情況下進行。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中將該主攝影機拍攝之該影像中該目標位置與該次攝影機拍攝之該影像中該目標位置匹配之步驟係包括：依據下述其中一者：一影像視框之一水平軸線、該影像視框之一垂直軸線、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之該些影像中之該目標位置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中依據下述其中一者：一影像視框之一水平軸線、該影像視框之一垂直軸線、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之該些影像中之該目標位置之步驟係包括：測量由該主、次攝影機所拍攝之該影像中之該目標在該影像視框之該水平及垂直軸線上之位置，並使用該測量位置，驅動該光學影像穩定(OIS)單元，依據下述其中一者：一影像視框之一水平軸線、該影像視框之一垂直軸線、以及該影像視框之兩軸線，來匹配由該主、次攝影機所拍攝之影像位置。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該光學影像穩定(OIS)單元係使該主攝影機傾斜、轉動，以將該主攝影機拍攝之影像中目標位置與該次攝影機拍攝之影像中目標位置匹配。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該主攝影機係與該次攝影機相隔一段距離。
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