TWI609225B - Image capturing method and device - Google Patents

Description

影像擷取方法及裝置

本創作係關於一種影像擷取方法及裝置，尤指一種應用於各式載具中，以提供環景影像擷取更為多樣性之影像擷取方法及裝置創作。

目前應用於手機、平板電腦等各式載具的影像擷取裝置具有環景擷取影像功能，其影像擷取方法主要係通過一具有單鏡頭影像擷取裝置以人為環繞一周方式，藉由該影像擷取裝置連續拍照、紀錄以及藉由後續的影像處理手段，使將該些連續拍攝的照片接續連接成一環景影像。

但上述須以人為環繞一周方式連續拍照的方式，於操作者旋轉移動時，因晃動的緣故而導致拍攝的影像不佳，故有人進一步研發出一種可拍攝不同方向的電子裝置，其包括一主體部、一感測部及一透光部，其中透光部係以可旋轉的方式連結於主體部上，可旋轉對準一外界物體，而將該外界物體的影像引導投射至該感測器，藉由可旋轉的透光部，只需轉動透光部即可一張一張完成攝影拍攝，而不須旋轉主體部，也不需操作者轉動，以解決上述人為環繞一周連續拍照的晃動問題。

然而此技術相對於以人為環繞一周連續拍照的方式，差異僅在於藉由可旋轉之透光部來取代人為環繞的操作模式，其取景方式仍是一張一張地取下特定角度的影像，若擬呈現環景的影像，再將一張一張的影像利用影像處理形成環景的影像，而存在以下之問題：

1.於取景時，仍是以手握持於電子裝置上，而使透光部以旋轉方式一個角度一個角度地拍攝，因此仍會產生晃動之情形，使可視範圍縮小，每拍一張須再藉由輔具或軟體協助使電子裝置固定方可解決此問題。

2.於取景時，因依序拍攝不同角度的影像，導致每張影像會因入射光線不同，而於之後進行影像處理以形成環景影像時，影像銜接處會相當明顯且不自然。

3.於取景時，每張影像是在不同的時間點拍攝，形成影像有秒差的情形，故若某張影像銜接處恰拍攝到動態景物時，下一張影像因拍攝秒差的緣故，該動態景物即可能已不在對應銜接處，甚至已不在下一張影像內出現，因此各影像銜接後之環景影像即有重大的瑕疵，非為拍攝當下的真實環景影像。

故由上述可知，前述之影像擷取方式有重大瑕疵，因此其應用端即相對受到很大的限制，例如應用於視訊時，即無法即時呈現特定時間當下的狀況，影響視訊的成效，因此目前在進行會議視訊時，僅能依裝設於特定處或多部裝設於不同處之攝影裝置來擷取影像，但前者有無法取得環景影像之問題，後者則有操作不便之問題。

另於坊間可另見多種外接式之環景攝影裝置，例如套設於手機上的外接式環景攝影裝置，或擺設於桌面中間位置之外接式環景攝影裝置，但此二種外接式環景攝影裝置各有缺點存在，其中套設於手機上的外接式環景攝影裝置，因係外接式，若忘了攜帶即無法有此功能，並有攜帶不便之困擾，且因與手機套接而產生間隙問題，因而在取像呈現時須進行校對的麻煩，而擺設於桌面中間位置之外接式環景攝影裝置，則因架設在特定處，使用上有所限制，且因本身裝置長度過長及影像處理控制設備體積過大故無法任意攜帶；因此目前所見之外接式環景攝影裝置均存在缺失。

鑑於現有的影像擷取方式及所利用之裝置所存在需要環繞一圈的拍攝問題，及多種外加式裝置存在之校正及攜帶的問題，本創作之主要目的，即在於提供一種影像擷取方法及裝置，用以解決現有影像擷取方法及利用之裝置所擷取之影像再製作呈環景影像時，有取像瑕疵的問題存在。藉由本創作之影像擷取方法及裝置，可一次擷取周邊環境的影像，再藉由載具以影像處理手段產生環景影像的全部或部份的影像，藉此可完整呈現特定時間時真實且自然的環景狀況，且藉由升降的設計，不影響載具外觀，且容易攜帶並可直接使用，而相對於外接式之設備，更具備無須進行校對之優點，且不會忘了攜帶部份構件而無法使用之方便。

為達成前揭目的，本創作所提出的影像擷取方法係使用一包含有影像擷取裝置之載具來執行，所述影像擷取裝置係包含具有鏡頭的影像擷取器及環景取像器，其中該環景取像器能活動地收合於載具之機殼中以及伸出機殼外並與影像擷取器之鏡頭呈相對應關係，所述影像擷取方法係包含以下步驟： 將該影像擷取裝置的環景取像器伸出載具的機殼外； 由環景取像器將取得之周邊環境影像一次取像至影像擷取器之鏡頭處； 由載具控制影像擷取器擷取通過鏡頭的影像，並傳輸至載具之控制裝置；以及 由載具之控制裝置以影像處理手段將影像擷取器輸出之影像即時呈現環景影像的全部或部份的影像，或存錄後進行後製處理。

本創作所提出的影像擷取裝置係包含： 一影像擷取器，係具有影像擷取功能之構件，該影像擷取器包含一鏡頭；以及 一環景取像器，係用以組設於載具之機殼中，且能活動地收合於機殼中以及伸出機殼外並與影像擷取器之鏡頭呈相對應關係。

藉由前揭影像擷取方法及裝置創作，其特點在於：將一包含有影像擷取器與環景取像器的影像擷取裝置設置於載具之機殼內，並使所述環景取像器能活動地收合於機殼內，或伸出機殼外後與影像擷取器之鏡頭呈相對應關係，即可藉由影像擷取器可透過環景取像器一次擷取周邊環境影像，且因為內建式設計，故無攜帶及校正之問題。

本創作係包含一種影像擷取方法以及影像擷取裝置，其係應用於各式載具上，載具可為獨立之物件，如手機、平板電腦或筆記型電腦等，也可為設置於任何固定設備或任何移動設備中之載具。該影像擷取方法係使用影像擷取裝置來執行，所述影像擷取裝置係包含一影像擷取器及一環景取像器，其中環景取像器係組設於所述載具之機殼中，且該環景取像器可活動地收合於機殼中，或伸出機殼外，使與環景取像器呈相對應關係之影像擷取器一次擷取周邊環境的影像，而影像擷取器包含一鏡頭，該影像擷取器可固定不動於特定處，或與環景取像器同步連動，或獨立作動至與環景取像器對應之狀態，且影像擷取器與環景取像器若為獨立作動之態樣，則兩者之作動方式及作動距離均可為相同或不同。

因此，以下即分別說明本創作之影像擷取方法及影像擷取裝置，請參看圖1所示，該影像擷取方法係包含以下步驟： 將該影像擷取裝置的環景取像器伸出載具的機殼外； 由環景取像器將其周邊環境影像一次取像至影像擷取器之鏡頭處； 由載具控制影像擷取器擷取通過鏡頭的環境影像，並傳輸至載具之控制裝置；以及 由載具之控制裝置以影像處理手段將影像擷取器取得之影像呈現為環景影像或部份影像，通過載具的呈像裝置，例如螢幕，將環景影像或部份影像，即時同步呈現以作為視訊之用，也可作為存留下來的靜態或動態影像資料，並可應用於任何影像後製之處理。

因本創作之影像擷取方法係一次擷取周邊環境的影像，可完整呈現於拍攝當下時真實且自然的環景影像，不論作為視訊之用途，拍照存留之影像，或存錄下來的影像資料，皆可完整呈現周遭環境的真實狀況，又因一次取景的緣故，即無銜接處會受到光影或動態景物之影響，亦可真實且自然地呈現環景影像，另藉由升降的設計，不影響載具外觀，且容易攜帶並可直接使用，而相較於不同型態之外接設備，即具備易於攜帶、無須進行校對之優點，且不會忘了攜帶部份構件而無法使用。

本創作之影像擷取方法可利用影像擷取裝置來實施，而影像擷像裝置可廣泛應用於各式載具上，而具有多種實施型式，本創作圖2至圖12之各實施例，係以應用於手機型式之載具進行說明，其中圖2至圖5係第一種實施例，為環景取像器單獨可直線移動之型態，圖6至圖8係第二種實施例，為環景取像器單獨可旋轉移動之型態，圖9至圖10為第三種實施例，為環景取像器與影像擷取器為連動且為直接移動之型態，圖11至圖12為第四種實施例，為環景取像器旋轉移動，而影像擷取器直線移動之型態。

請先參看圖2至圖5所示，本創作之影像擷取裝置1係包含一影像擷取器10以及一環景取像器20，所述影像擷取器10可為感光耦合元件（Charge-coupled Device， CCD）或其他具有影像擷取功能之等效元件(如：CMOS)，所述影像擷取器10包含一鏡頭11，用以通過鏡頭對外擷取影像，所述影像擷取器10係固定地裝設於所述載具2的機殼3中，而為載具2控制其影像之擷取動作。

所述環景取像器20係透明之玻璃、壓克力或其他透明材質所製成的構件，其可以全部為透明材質，或僅伸出機殻3外的區域為透明材質，請參看圖5所示，所述環景取像器20係用以組設於所述載具2之機殼3中，該環景取像器20具有反射功能，例如具有反射功能的曲面體22，或進一步包含有一支架部21，所述曲面體22包含有一可為球面、拋物曲面、雙曲面或圓錐面等形狀之反射曲面221，所述環景取像器20係能組設於影像擷取器10之鏡頭11外側，且反射曲面221對應於鏡頭11，其中影像擷取器10之鏡頭11中心軸可為對應於反射曲面221之中心點，也可為非中心對應之偏心對應狀態。所述支架部21包含有一第一端與一第二端，所述曲面體22係設於支架部21的第二端內部，所述反射曲面221朝向支架部21第一端，且支架部21可為透明圓管體。

第一實施例之環景取像器20係位於影像擷取器10的鏡頭11前方能直線移動地設置於所述載具2之機殼3中。如圖3及圖4所示，於平時不使用時，該環景取像器20係可退入收合於載具2之機殼3內，如圖2所示，而環景取像器20之直線移動可以手動方式推動升降，或以直線式之傳動組件來帶動，例如馬達帶動齒輪、齒條之傳動組件，或如側邊設置連動之壓缸而帶動。

另圖6至圖8所示之第二實施例，係使環景取像器20以旋轉移動方式，而呈圖6所示收合於機殼3內，或如圖7及圖8所示之旋轉移動型態，至少使環景取像器20之曲面體22位於載具2之機殼3外，而使影像擷取器10與環景取像器20對應，使影像擷取器10通過環景取像器10朝外一次擷取環景之影像，而環景取像器20之旋轉移動，可以手動方式推動升降，也可藉由旋轉式之傳動組件來帶動，例如以馬達與減速組件之配合，或以旋轉式壓缸來帶動。

圖9至圖10所示之第三實施例，則使環景取像器20與影像擷取器10固設呈一體連動之狀態，使環景取像器20與影像擷取器10間之相對位置保持固定，當環景取像器20直接移動時，影像擷取器10也同步直線移動。

圖11至圖12所示之第四實施例，則使影像擷取器10與環景取像器20以不同的帶動方式作動，而呈圖12之相對應狀態，其中影像擷取器10係以旋轉移動方式，而環景取像器20則以直線移動方式，同樣可使二者呈圖12所示之相對應狀態。

上述僅為本創作影像擷取器10與環景取像器20間可變化的四種實施型態，而本創作主要的精神在於環景取像器可活動地收合於機殼中或伸出機殼外，於環景取像器伸出機殼外時係與影像擷取器之鏡頭呈相對位置狀態，只要符合上述精神之實施型態，均屬本創作之創作範圍。

故再以本創作第一實施例說明本創作影像擷取裝置應用於各式載具進行環境影像擷取時，請參看圖2至圖5所示，首先令該影像擷取裝置1的環景取像器20伸出載具2的機殼3外，使環景取像器20中具有反射曲面221之曲面體22係位於載具2之機殼3外，藉由環景取像器20將其周邊環境影像通過反射曲面221折射至影像擷取器10之鏡頭11處，復由載具2控制影像擷取器10擷取通過鏡頭11的影像，並傳輸至載具2之控制裝置，由載具2之控制裝置以影像處理手段將影像擷取器10輸出之影像轉換為全部或部份環景影像，以產生全部或部份的影像。

由前述說明可知，本創作影像擷取裝置主要係利用一影像擷取器與一環景取像器之結合，用以設置於載具之機殼內，主要藉由環景取像器可活動地收合於機殼中與伸出機殼外，並相對位置於影像擷取器之鏡頭，故此升降的設計，即不影響載具外觀，且能提供一次即可擷取環境影像的功能，因此，不僅取得之影像真實且自然，且若附加於各式載具上，其環景取像之便利性更加提昇，而達到即時擷取環景影像之目的，而相較於不同型態之外接式設備，即具備易於攜帶、無須進行校對之優點，且不會忘了攜帶部份構件而無法使用之不便。

1‧‧‧影像擷取裝置
2‧‧‧載具
3‧‧‧機殼
10‧‧‧影像擷取器
11‧‧‧鏡頭
20‧‧‧環景取像器
21‧‧‧支架部
22‧‧‧曲面體
221‧‧‧反射曲面

圖1係本創作影像擷取方法之一較佳實施例的流程圖。 圖2係本創作影像擷取裝置第一較佳實施例應用於手機型式之載具機殼中呈收合狀態的平面示意圖。 圖3係圖2所示影像擷取裝置第一較佳實施例之環景取像器自載具之機殼內移動至伸出機殼外之使用狀態參考圖。 圖4係圖3之局部示意圖。 圖5係本創作影像擷取裝置第一較佳實施例應用於手機型式之環景取像操作示意圖。 圖6係本創作影像擷取裝置第二較佳實施例應用於手機型式之載具機殼中呈收合狀態的平面示意圖。 圖7係圖6所示影像擷取裝置第二較佳實施例之環景取像器自載具之機殼內移動至伸出機殼外之使用狀態參考圖。 圖8係圖7之局部示意圖。 圖9係本創作影像擷取裝置第三較佳實施例應用於手機型式之載具機殼中呈收合狀態的平面示意圖。 圖10係圖9所示影像擷取裝置第三較佳實施例之環景取像器與鏡頭連動自載具之機殼內移動至伸出機殼外之使用狀態參考圖。 圖11係本創作影像擷取裝置第四較佳實施例應用於手機型式之載具機殼中呈收合狀態的平面示意圖。 圖12係圖11所示影像擷取裝置第四較佳實施例之環景取像器自載具之機殼內移動至伸出機殼外，且鏡頭移動之使用狀態參考圖。

Claims (8)

1. 一種影像擷取方法，係使用一包含有影像擷取裝置之載具來執行，該影像擷取裝置係包含一具有鏡頭的影像擷取器及一環景取像器，該環景取像器能活動地收合於載具之機殼中以及伸出機殼外並位置相對於影像擷取器之鏡頭，該環景取像器包含一支架部與一曲面體，該支架部是透明圓管體且包含第一端與第二端，該曲面體設置在第二端且包含反射曲面，該反射曲面面向支架部的第一端，該影像擷取方法係包含以下步驟：將該影像擷取裝置的環景取像器自載具的機殼中伸出至機殼外，且使環景取像器中具有反射曲面之曲面體位於機殼外；由環景取像器將其周邊環境影像一次取像至影像擷取器之鏡頭處；由載具控制影像擷取器擷取通過鏡頭的環境影像，並傳輸至載具之控制裝置；以及由載具之控制裝置以影像處理手段將影像擷取器輸出之影像即時呈現環景影像的全部或部份的影像，或存錄後進行後製處理。
2. 一種影像擷取裝置，係包含：一影像擷取器，係具有影像擷取功能之構件且用以組設於一載具之機殼中，該影像擷取器包含一鏡頭；以及一環景取像器，係用以組設於所述載具之機殼中，且能活動地收合於機殼中以及伸出機殼外並位置相對於影像擷取器之鏡頭，該環景取像器包含：一支架部以及一曲面體，該支架部是透明管體且包含一第一端與一第二端，該曲面體是設置在該第二端且包含一反射曲面，該反射曲面面向該支架部的第一端，且在該環景取像器伸出機殼外時，具有反射曲面之曲面體位於機殼外。
3. 如請求項2所述之影像擷取裝置，其中，所述環景取像器係以直線移動且設置於載具的機殼中。
4. 如請求項2所述之影像擷取裝置，其中，所述環景取像器係以旋轉移動地設置於載具的機殼中。
5. 如請求項3或4所述之影像擷取裝置，其中影像擷取器為固定於載具內。
6. 如請求項3或4所述之影像擷取裝置，其中影像擷取器為與環景取像器固接而能連動。
7. 如請求項3或4所述之影像擷取裝置，其中影像擷取器與環景取像器為分別獨立作動。
8. 如請求項3或4所述之影像擷取裝置，其中環景取像器係為透明材質製成的構件，所述透明材質為玻璃或壓克力。