TWI625668B - 資訊顯示方法及監控系統 - Google Patents

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Abstract

一種資訊顯示方法，包含下列步驟：擷取一場景之一影像；於影像中疊加一參考資訊，其中參考資訊指示關於場景中之一目標物件之一物件資訊；以及顯示包含參考資訊之影像。

Description

資訊顯示方法及監控系統
本發明關於一種資訊顯示方法以及監控系統，尤指一種可於擷取的影像中疊加參考資訊之資訊顯示方法以及監控系統。
隨著安全意識日漸提升，安全監控應用也愈來愈受到重視。目前，在許多公開或非公開的場合中，皆會安裝攝影機來進行安全監控。於監控場景下，常常會需要於攝影機擷取的影像中即時估算監控場景中特定物件的尺寸、距離等資訊。例如，當攝影機拍到站立在銀行櫃台前面的嫌犯，此時即需要透過影像分析得知嫌犯的高度或者其他額外的相關資訊，供警方作為緝凶的參考依據。然而，先前技術之攝影機所擷取的影像並未提供任何有關監控場景中特定物件的尺寸、距離等資訊，因此，使用者並無法直接從攝影機擷取的影像中即時得知監控場景中特定物件的尺寸、距離等資訊。
本發明的目的之一在於提供一種可於擷取的影像中疊加參考資訊之資訊顯示方法以及監控系統，以解決上述問題。
根據一實施例，本發明之資訊顯示方法包含下列步驟：擷取一場景之一影像；於影像中疊加一參考資訊，其中參考資訊指示關於場景中之一目標物件之一物件資訊；以及顯示包含參考資訊之影像。
根據另一實施例，本發明之監控系統包含一攝影單元、一處理單元以及一顯示單元。攝影單元用以擷取一場景之一影像。處理單元耦接於攝影單元，用以於影像中疊加一參考資訊，其中參考資訊指示關於場景中之一目標物件之一物件資訊。顯示單元耦接於處理單元，用以顯示包含參考資訊之影像。
綜上所述，本發明係在擷取一場景之影像後，先於擷取的影像中疊加參考資訊，再顯示包含參考資訊之影像。藉此，使用者即可直接從顯示的影像中即時得知關於場景中之目標物件之物件資訊。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明一實施例之監控系統1的功能方塊圖，第2圖為第1圖中的設定介面18的示意圖。
如第1圖所示，監控系統1包含一攝影單元10、一處理單元12、一顯示單元14、一輸入單元16以及一設定介面18，其中處理單元12耦接於攝影單元10、顯示單元14、輸入單元16與設定介面18。於此實施例中，攝影單元10可為電荷耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）或互補金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）感光元件；處理單元12可為具有資料處理/運算功能之處理器或控制器；顯示單元14可為液晶顯示器、電漿顯示器或其它顯示器；輸入單元16可為鍵盤、滑鼠或其它輸入裝置；設定介面18可以軟體、韌體和/或硬體設計來實現。
攝影單元10用以擷取一場景之一影像。設定介面18用以接收一使用者於場景中設置至少一參考物件，並且接收使用者輸入對應於至少一參考物件之高度資訊，其中至少一參考物件位於影像中的一條水平線上。設定介面18係顯示於顯示單元14中，以供使用者進行相關設定。
如第2圖所示，攝影單元10所擷取之場景30之影像32可顯示於設定介面18中。為了於影像32中疊加一參考資訊，使用者可先藉由設定介面18進行環境參數設定。在藉由設定介面18進行環境參數設定時，使用者可先於場景30中設置至少一參考物件。於此實施例中，使用者可於場景30中設置具有不同高度之複數個參考物件R1-R6，其中參考物件R1-R6位於影像32中的複數條水平線L1-L3上。如第2圖所示，參考物件R1位於影像32中的水平線L1上，參考物件R2-R4位於影像32中的水平線L2上，且參考物件R5-R6位於影像32中的水平線L3上。需說明的是，上述之參考物件可為人或其它物體。
接著，使用者可透過輸入單元16於設定介面18中分別輸入參考物件R1-R6之高度資訊。如第2圖所示，使用者可先針對參考物件R1輸入其高度資訊（例如，H1公分），按下“儲存”按鈕，再按下“新增”按鈕分別針對其它參考物件R2-R6輸入其高度資訊。接著，處理單元12係根據每一個參考物件R1-R6在影像32中所涵蓋之像素數量與每一個參考物件R1-R6之高度資訊計算每一條水平線L1-L3之單位像素參考值。
於此實施例中，使用者可透過輸入單元16於影像32中設定對應參考物件R1-R6之參考線A1-A6，其中參考線A1-A6之長度係對應參考物件R1-R6於影像32中之長度。因此，處理單元12可經由計算參考線A1-A6於影像32中所涵蓋之像素數量，而得到每一個參考物件R1-R6於影像32中所涵蓋之像素數量。於另一實施例中，處理單元12亦可藉由影像辨識技術自動辨識每一個參考物件R1-R6於影像32中所涵蓋之像素數量，而不需進行上述實施例中設定參考線A1-A6的動作。
請參閱下表1，下表1顯示每一個參考物件R1-R6之高度資訊T1-T6及其所涵蓋之像素數量P1-P6。於此實施例中，由於只有一個參考物件R1位於水平線L1上，因此，水平線L1之單位像素參考值可表示為H1/P1；由於有三個參考物件R2-R4位於水平線L2上，因此，水平線L2之單位像素參考值可表示為(H2/P2+H3/P3+H4/P4)/3；由於有兩個參考物件R5-R6位於水平線L3上，因此，水平線L3之單位像素參考值可表示為(H5/P5+H6/P6)/2。需說明的是，使用者亦可將參考物件放置於其它水平線上，且以上述方式計算出其它水平線之單位像素參考值。 表1<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 參考物件 </td><td> 參考物件之高度資訊 </td><td> 參考物件所涵蓋之像素數量 </td></tr><tr><td> R1 </td><td> H1 </td><td> P1 </td></tr><tr><td> R2 </td><td> H2 </td><td> P2 </td></tr><tr><td> R3 </td><td> H3 </td><td> P3 </td></tr><tr><td> R4 </td><td> H4 </td><td> P4 </td></tr><tr><td> R5 </td><td> H5 </td><td> P5 </td></tr><tr><td> R6 </td><td> H6 </td><td> P6 </td></tr></TBODY></TABLE>
請參閱第3圖以及第4圖，第3圖為第2圖中的設定介面18由設定切換至顯示方式的示意圖，第4圖為第3圖中的設定介面18由環境設定參數切換至首頁的示意圖。如第3圖所示，設定介面18可提供使用者“使用者框選模式”與“預先設定模式”之顯示方式。在使用者透過輸入單元16選取“使用者框選模式”後，其可將設定介面18由環境設定參數切換至首頁。此時，顯示單元14即會顯示攝影單元10所擷取的場景30之影像32，如第4圖所示。若使用者想知道場景30中的目標物件U1之物件資訊，則使用者可透過輸入單元16於影像32中以方框F1框選目標物件U1。由於目標物件U1位於水平線L1上，因此，在框選目標物件U1後，處理單元12即會根據水平線L1之單位像素參考值H1/P1計算對應目標物件U1之參考資訊I1，其中參考資訊I1即是用以指示關於場景30中之目標物件U1之物件資訊。於此實施例中，上述之物件資訊可包含目標物件U1之高度資訊H、目標物件U1之寬度資訊W、目標物件U1與攝影單元10間之距離資訊D其中之任一或其組合。
於此實施例中，在以方框F1框選目標物件U1後，處理單元12可得知方框F1所涵蓋之垂直像素量PV1與水平像數量PH1，因此，可將目標物件U1之高度資訊H表示為PV1*H1/P1，且將目標物件U1之寬度資訊W表示為PH1*H1/P1。此外，目標物件U1與攝影單元10間之距離資訊D可由攝影單元10之設置位置推算得知。在計算出參考資訊I1後，處理單元12即可於影像32中疊加參考資訊I1，且於顯示單元14顯示包含參考資訊I1之影像32。於此實施例中，參考資訊I1係以文字與符號之組合的方式呈現，但不以此為限。參考資訊I1之呈現方式可根據實際應用而決定。
如第4圖所示，目標物件U2係位於水平線L4上。由於在進行環境參數設定時，並未針對水平線L4計算其單位像素參考值，因此，在使用者以方框F2框選目標物件U2後，處理單元12可先利用水平線L2-L3之單位像素參考值以內差法計算水平線L4之單位像素參考值，再根據水平線L4之單位像素參考值與上述方式計算對應目標物件U2之參考資訊I2。需說明的是，上述之目標物件可為人或其它物體。
請參閱第5圖以及第6圖，第5圖為第3圖中的設定介面18由使用者框選模式切換至預先設定模式的示意圖，第6圖為第5圖中的設定介面18由環境設定參數切換至首頁的示意圖。如第5圖所示，在使用者透過輸入單元16選取“預先設定模式”後，使用者可進一步於影像32中的任意位置設定參考資訊I3-I4。於此實施例中，參考資訊I3-I4係以漸層圖像的方式呈現，但不以此為限。參考資訊I3-I4之呈現方式可根據實際應用而決定。
於此實施例中，使用者可於設定介面18中設定參考資訊I3-I4之顯示位置與顯示高度。如第5圖所示，使用者可透過輸入單元16點擊上下左右按鈕來設定參考資訊I3-I4之顯示位置。此外，當使用者將參考資訊I3之顯示高度設定為190公分時，由於參考資訊I3係位於水平線L1上，且水平線L1之單位像素參考值為H1/P1，處理單元12可以190/(H1/P1)之像素量來作為參考資訊I3於影像32中之顯示高度。此外，由於參考資訊I4係位於水平線L4上，因此，處理單元12可先利用水平線L2-L3之單位像素參考值以內差法計算水平線L4之單位像素參考值，再根據水平線L4之單位像素參考值與上述方式計算對應參考資訊I4於影像32中之顯示高度。
在設定參考資訊I3-I4後，使用者可透過輸入單元16將設定介面18由環境設定參數切換至首頁。此時，顯示單元14即會顯示包含有設定後之參考資訊I3-I4之影像32，如第6圖所示。當目標物件U1位於參考資訊I3附近時，使用者即可從參考資訊I3之漸層圖像的顏色分佈估算目標物件U1之高度資訊；當目標物件U2位於參考資訊I4附近時，使用者即可從參考資訊I4之漸層圖像的顏色分佈估算目標物件U2之高度資訊。
上述之實施例可適用於各式各樣的攝影機。
請參閱第7圖以及第8圖，第7圖為根據本發明另一實施例之設定介面18'的示意圖，第8圖為第7圖中的設定介面18'由設定切換至顯示方式的示意圖。當本發明之攝影單元10為壁掛式攝影單元時，使用者可於設定介面18'中輸入攝影單元10距離地面之高度資訊（例如，100公分），如第7圖所示。此時，處理單元12即可根據攝影單元10距離地面之高度資訊與影像32之一中心水平線LC計算影像32中的至少一水平線之單位像素參考值，並且根據至少一水平線之單位像素參考值計算參考資訊。如第8圖所示，使用者可透過輸入單元16將參考資訊I5設定於水平線L5上，且將參考資訊之顯示高度設定為190公分。
針對壁掛式攝影單元10而言，在對壁掛式攝影單元10進行水平校正後，影像32中任一水平線至中心水平線LC之實際距離皆等於攝影單元10距離地面之高度資訊。假設水平線L5至中心水平線LC之距離於影像32中涵蓋之像數量為P7，則水平線L5之單位像素參考值即為100/P7。由於參考資訊之顯示高度設定為190公分，因此，處理單元12可以190/(100/P7)之像素量來作為參考資訊I5於影像32中之顯示高度。此外，使用者可透過輸入單元16點擊上下左右按鈕來設定參考資訊I5之顯示寬度與顯示位置。當參考資訊I5之顯示寬度及/或顯示高度改變時，參考資訊I5之顯示形狀即會跟著改變（例如，變寬、變窄、變長及/或變短）。
於此實施例中，參考資訊I5係以漸層圖像的方式呈現，但不以此為限。參考資訊I5之呈現方式可根據實際應用而決定。當目標物件位於參考資訊I5附近時，使用者即可從參考資訊I5之漸層圖像的顏色分佈估算目標物件之高度資訊。
根據第4、6、8圖所繪示之實施例可知，本發明之參考資訊可以文字、符號、圖像其中之任一或其組合的方式呈現，視實際應用而定。此外，使用者可根據不同實施例設定參考資訊之顯示位置、顯示寬度、顯示高度與顯示形狀其中之任一或其組合。需說明的是，上述之水平線L1-L5與中心水平線LC係為了說明本發明之技術特點而繪示於影像32中，於實際應用時，影像32中不會顯示水平線L1-L5與中心水平線LC。
於一實施例中，本發明可由攝影機於影像中疊加參考資訊後，再將包含參考資訊之影像傳送至後端主機進行顯示。於另一實施例中，本發明亦可由攝影機將影像與參考資訊分別傳送至後端主機，再由後端主機於影像中疊加參考資訊後進行顯示。
請參閱第9圖，第9圖為根據本發明一實施例之資訊顯示方法的流程圖。第9圖中的資訊顯示方法可利用上述之監控系統1來實現。首先，執行步驟S10，擷取一場景之一影像。接著，執行步驟S12，於影像中疊加一參考資訊，其中參考資訊指示關於場景中之一目標物件之一物件資訊。最後，執行步驟S14，顯示包含參考資訊之影像。需說明的是，本發明之資訊顯示方法之詳細實施例係如上所述，在此不再贅述。此外，第9圖所示之資訊顯示方法可以軟體、韌體和/或硬體設計來實現。
綜上所述，本發明係在擷取一場景之影像後，先於擷取的影像中疊加參考資訊，再顯示包含參考資訊之影像。藉此，使用者即可直接從顯示的影像中即時得知關於場景中之目標物件之物件資訊（例如，目標物件之高度資訊、目標物件之寬度資訊、目標物件與攝影單元間之距離資訊其中之任一或其組合）。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1‧‧‧監控系統
10‧‧‧攝影單元
12‧‧‧處理單元
14‧‧‧顯示單元
16‧‧‧輸入單元
18、18'‧‧‧設定介面
30‧‧‧場景
32‧‧‧影像
A1-A6‧‧‧參考線
F1-F2‧‧‧方框
I1-I5‧‧‧參考資訊
L1-L5‧‧‧水平線
LC‧‧‧中心水平線
R1-R6‧‧‧參考物件
U1-U2‧‧‧目標物件
S10-S14‧‧‧步驟
第1圖為根據本發明一實施例之監控系統的功能方塊圖。 第2圖為第1圖中的設定介面的示意圖。 第3圖為第2圖中的設定介面由設定切換至顯示方式之示意圖。 第4圖為第3圖中的設定介面由環境設定參數切換至首頁之示意圖。 第5圖為第3圖中的設定介面由使用者框選模式切換至預先設定模式的示意圖。 第6圖為第5圖中的設定介面由環境設定參數切換至首頁的示意圖。 第7圖為根據本發明另一實施例之設定介面的示意圖。 第8圖為第7圖中的設定介面由設定切換至顯示方式的示意圖。 第9圖為根據本發明一實施例之資訊顯示方法的流程圖。

Claims (16)

  1. 一種資訊顯示方法，包含下列步驟：擷取一場景之一影像；於該影像中疊加一參考資訊，其中該參考資訊指示關於該場景中之一目標物件之一物件資訊；以及顯示包含該參考資訊之該影像；其中，該資訊顯示方法另包含下列步驟：於該場景中設置至少一參考物件，其中該至少一參考物件位於該影像中的一水平線上；於一設定介面中輸入該至少一參考物件之高度資訊；根據該至少一參考物件所涵蓋之像素數量與該至少一參考物件之高度資訊計算該水平線之單位像素參考值；以及根據該水平線之單位像素參考值計算該參考資訊。
  2. 如請求項1所述之資訊顯示方法，其中該物件資訊包含該目標物件之高度資訊、該目標物件之寬度資訊、該目標物件與擷取該場景之該影像的一攝影單元間之距離資訊其中之任一或其組合。
  3. 如請求項1所述之資訊顯示方法，其中該參考資訊以文字、符號、圖像其中之任一或其組合的方式呈現。
  4. 如請求項1所述之資訊顯示方法，另包含下列步驟：在擷取該場景之該影像後，允許一使用者於該影像中框選該目標物件；以及在該使用者於該影像中框選該目標物件後，於該影像中疊加該參考資訊。
  5. 如請求項1所述之資訊顯示方法，另包含下列步驟：於該場景中設置具有不同高度之複數個參考物件，其中該等參考物件位 於該影像中的複數條水平線上；於該設定介面中輸入該等參考物件之高度資訊；根據每一該參考物件所涵蓋之像素數量與每一該參考物件之高度資訊計算每一該水平線之單位像素參考值；以及根據該等水平線之單位像素參考值計算該參考資訊。
  6. 如請求項1所述之資訊顯示方法，另包含下列步驟：允許一使用者於一設定介面中設定該參考資訊之顯示位置、顯示寬度、顯示高度與顯示形狀其中之任一或其組合；以及顯示包含有設定後之該參考資訊之該影像。
  7. 如請求項1所述之資訊顯示方法，另包含下列步驟：於該影像中設定對應該至少一參考物件之至少一參考線，其中該至少一參考線之長度係對應該至少一參考物件於該影像中之長度；以及計算該至少一參考線於該影像中所涵蓋之像素數量，而得到該至少一參考物件於該影像中所涵蓋之像素數量。
  8. 如請求項1所述之資訊顯示方法，另包含下列步驟：藉由影像辨識技術自動辨識該至少一參考物件於該影像中所涵蓋之像素數量。
  9. 一種監控系統，包含：一攝影單元，用以擷取一場景之一影像；一處理單元，耦接於該攝影單元，用以於該影像中疊加一參考資訊，其中該參考資訊指示關於該場景中之一目標物件之一物件資訊；一顯示單元，耦接於該處理單元，用以顯示包含該參考資訊之該影像；以及一設定介面，耦接於該處理單元，用以接收一使用者於該場景中設置至 少一參考物件，並且接收該使用者輸入對應於該至少一參考物件之高度資訊，其中該至少一參考物件位於該影像中的一條水平線上；其中該處理單元係根據該至少一參考物件所涵蓋之像素數量與該至少一參考物件之高度資訊計算該水平線之單位像素參考值，並且進一步根據該水平線之單位像素參考值計算該參考資訊。
  10. 如請求項9所述之監控系統，其中該物件資訊包含該目標物件之高度資訊、該目標物件之寬度資訊、該目標物件與該攝影單元間之距離資訊其中之任一或其組合。
  11. 如請求項9所述之監控系統，其中該參考資訊以文字、符號、圖像其中之任一或其組合的方式呈現。
  12. 如請求項9所述之監控系統，另包含有：一輸入單元，耦接於該處理單元，允許一使用者透過該輸入單元於該影像中框選該目標物件；其中該處理單元在該使用者於該影像中框選該目標物件後，於該影像中疊加該參考資訊。
  13. 如請求項9所述之監控系統，其中該設定介面另包含：用以接收該使用者於該場景中設置具有不同高度之複數個參考物件，其中該等參考物件位於該影像中的複數條水平線上；以及用以接收該使用者輸入該等參考物件之高度資訊；其中該處理單元係根據每一該參考物件所涵蓋之像素數量與每一該參考物件之高度資訊計算每一該水平線之單位像素參考值，並且進一步根據該等水平線之單位像素參考值計算該參考資訊。
  14. 如請求項9所述之監控系統，另包含有：一設定介面，耦接於該處理單元，接收一使用者設定該參考資訊之顯示 位置、顯示寬度、顯示高度與顯示形狀其中之任一或其組合；其中該顯示單元用以顯示包含有設定後之該參考資訊之該影像。
  15. 一種資訊顯示方法，包含下列步驟：擷取一場景之一影像；於該影像中疊加一參考資訊，其中該參考資訊指示關於該場景中之一目標物件之一物件資訊；以及顯示包含該參考資訊之該影像；其中，該資訊顯示方法另包含下列步驟：於一設定介面中輸入擷取該場景之該影像的一攝影單元距離地面之高度資訊；根據該攝影單元距離地面之高度資訊與該影像之一中心水平線計算該影像中的至少一水平線之單位像素參考值；以及根據該至少一水平線之單位像素參考值計算該參考資訊。
  16. 一種監控系統，包含：一攝影單元，用以擷取一場景之一影像；一處理單元，耦接於該攝影單元，用以於該影像中疊加一參考資訊，其中該參考資訊指示關於該場景中之一目標物件之一物件資訊；一顯示單元，耦接於該處理單元，用以顯示包含該參考資訊之該影像；以及一設定介面，耦接於該處理單元，用以接收一使用者輸入該攝影單元距離地面之高度資訊；其中該處理單元根據該攝影單元距離地面之高度資訊與該影像之一中心水平線計算該影像中的至少一水平線之單位像素參考值，並且根據該至少一水平線之單位像素參考值計算該參考資訊。
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