TWI747039B - 多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統及影像顯示方法 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統及影像顯示方法，包括：一行動電子裝置，其包括一微控制單元、一記憶單元、一拍攝模組、一顯示單元及一無線網路單元，該微控制單元分別與一記憶單元、一拍攝模組、一顯示單元及一無線網路單元做一耦接，該微控制單元用以執行運算處理及資料傳送，該記憶單元內係儲存有一影像處理程式，該拍攝模組用以擷取一多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過該無線網路單元進行傳送；一遠端伺服器，接收該無線網路單元所傳送之該多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過一中央處理器、一影像校正模組、一影像分析模組與一影像合成模組做一影像運算處理，並將該影像運算處理結果透過該無線網路單元回傳及儲存至該行動電子裝置之該記憶單元中以形成一影像處理程式，該微控制單元將該記憶單元之該影像處理程式顯示於顯示單元上。

Description

多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統及影像顯示方法

本發明係提供一種多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統及影像顯示方法，尤指一種將一多角度光感影像堆疊技術結合一印刷基材與一油墨堆疊的光學特性，以及一多頻譜影像色彩的打樣重現技術，在考慮光源光譜特性、特殊基材、油墨堆疊的多角度頻譜特性以及觀測者位置的參數下做演算，而得到可以讓使用者在該行動電子裝置之該顯示單元上自由轉動調整印刷品之影像。

按，印刷技術之演進，彩色印刷圖樣之形成，乃藉助三原色，即青、洋紅、黃，以形成色彩，另外，再加上黑色以加強中性色調品質與對比範圍，因此，經由其間之混合調配，即可得到許多不同之顏色，而現今彩色印刷之打樣，數位打樣已漸漸取代傳統打樣，而印刷數位打樣之原理，係將前述之三原色及黑色，予以全面參數化後取樣再利用各種不同的顏色導表印刷後讀取顏色參數，用於控制打樣輸出設備以形成相同於印刷之色彩及明度，但因有些特殊材質或油墨(例如：金屬或珠光材料)，會在不同角度及光線下呈現不同的色彩變化，若未能確實在多種角度下量測材質色彩效果，會造成後續打樣作業時無法呈現真實的影像，造成客戶端和印刷廠之間修改溝通的困難，是以如何解決上述問題，即為從事此 行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統及影像顯示方法之發明誕生。

本發明之主要目的在於提供一種多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統，包括：一行動電子裝置，其包括一微控制單元、一記憶單元、一拍攝模組、一顯示單元及一無線網路單元，該微控制單元分別與一記憶單元、一拍攝模組、一顯示單元及一無線網路單元做一耦接，該微控制單元用以執行運算處理及資料傳送，該記憶單元內係儲存有一影像處理程式，該拍攝模組用以擷取一多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過該無線網路單元進行傳送；一遠端伺服器，接收該無線網路單元所傳送之該多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過一中央處理器、一影像校正模組、一影像分析模組與一影像合成模組做一影像運算處理，並將該影像運算處理結果透過該無線網路單元回傳及儲存至該行動電子裝置之該記憶單元中以形成一影像處理程式，該微控制單元將該記憶單元之該影像處理程式顯示於顯示單元上。

本發明之次要目的在於該影像校正模組內更包括有一梯形校正單元，該梯形校正單元將所取得複數張的多角度之桶狀變形影像校正成矩型影像，以經該梯形校正單元校正之影像傳送至一多光源校正單元進行複數張的多角度之頻譜影像的光源均勻度之校正，且該多光源校正單元再連接一特徵疊合校正單元係可用複數張的多角度頻譜影像的特徵點的對 應關係進行校正。

本發明之另一目的在於該頻譜影像變異分析單元更包括一頻譜影像變異計算器、一色彩視感變異計算器、一多角度頻譜色彩變異影像模擬器，而該頻譜影像變異計算器，係可以一特定角度為基準觀測影像，以個別頻譜波長為單位，計算其他角度的色彩訊號差異，以得到色彩訊號差異的值，該色彩訊號差異的值含有明度及色彩的參數值，該色彩視感變異計算器，係以各頻譜通道的色彩差異計算各通道影像得到的色彩值，計算方式係以三刺激值視感曲線來計算出各通道影像的色彩值或其他演算法，該多角度頻譜色彩變異影像模擬器，係可將色彩值轉至LCH通道空間，取得在CH通道平面上的色座標變化向量後，即可在之後的光感影像堆疊運算單元中即時進行色彩模變化模擬。

本發明之再一目的在於該頻譜光澤變異分析單元更包括一頻譜視覺強度計算器、一光澤度變異計算器、一多角度頻譜光澤特性影像模擬器，而該頻譜光澤變異分析單元將頻譜光澤特性則可從最接近光源反射面、光澤最強的角度角影像與標準觀測角度影像比較最強光澤面積，並記錄成多角度頻譜光澤特性影像，其中係包括有一頻譜視覺強度計算器，將LCH通道空間中的L通道變化向量計算人眼感知的光澤強度影像，計算方式係可以明視覺視感曲線計算或其他演算法，一光澤度變異計算器，係以一特定正向角度觀測影像為基準作為中心影像，計算其他角度色彩強度訊號差異，該多角度頻譜光澤特性影像模擬器係可紀錄光澤度變異計算在其他角度下的計算結果，即可在之後的光感影像堆疊運算單元中即時進行光澤變化模擬。

本發明之再一目的在於該影像合成模組更包括一畫素比對單元、一光感影像堆疊運算單元、一彩色影像單元，該畫素比對單元，係可比對校正後之頻譜影像之畫素，該光感影像堆疊運算單元係可進行色彩變異與光澤特性計算，並將原附加影像以色彩變異和光澤特性影像在CH通道平面與明度L通道進行向量變化疊加，並配合觀看角度進行內插計算，該彩色影像單元，係可模擬特殊基材印刷影像在特定光源和角度下的影像，藉由光感影像堆疊運算單元將使用者要模擬的打樣影像，結合環境光源的設定，以及印刷材質的多角度頻譜色彩變異與光澤特性，經過多角度的光學模擬和頻譜計算，運用得到模擬特殊材質印刷影像在特定光源和角度下的觀看視覺效果。

本發明之再一目的在於提供一種多角度行動電子裝置頻譜拍攝影像之顯示方法，一使用者進行拍攝時，在預設的角度先架設預設一光源裝置，再以一行動電子裝置之一拍攝模組拍攝多張頻譜影像，再將該些頻譜影像載入一記憶單元，並利用一無線網路單元傳輸至一遠端伺服器，該遠端伺服器利用一影像校正模組將該些頻譜影像進行一梯形校正、一多光源校正及一特徵疊合校正，再將校正後該些頻譜影像轉換成一LCH通道影像後在一影像分析模組進行一頻譜影像變異分析與一頻譜光澤變異分析，而分析後之該些頻譜影像在進行一影像合成作業，利用校正後該些頻譜影像做一畫素比對及一光感影像堆疊來計算一色彩變異與一光澤特性得到一多角度彩色模擬的影像，再將完成之該多角度彩色模擬的影像回傳至該行動電子裝置之無線網路單元，並透過一影像處理程式進行解碼處理並顯示於一顯示單元上，將一多角度光感影像堆疊技術結合一印刷基材與 一油墨堆疊的光學特性，以及一多頻譜影像色彩的打樣重現技術，在考慮光源光譜特性、特殊基材、油墨堆疊的多角度頻譜特性以及觀測者位置的參數下做演算，而得到可以讓使用者在該行動電子裝置之該顯示單元上自由轉動調整印刷品之影像。

1‧‧‧行動電子裝置

11‧‧‧微控制單元

12‧‧‧記憶單元

121‧‧‧影像處理程式

13‧‧‧拍攝模組

14‧‧‧顯示單元

15‧‧‧無線網路單元

2‧‧‧遠端伺服器

21‧‧‧中央處理器

22‧‧‧影像校正模組

221‧‧‧梯形校正單元

222‧‧‧多光源校正單元

223‧‧‧特徵疊合校正單元

23‧‧‧影像分析模組

231‧‧‧頻譜影像變異分析單元

2311‧‧‧頻譜影像變異計算器

2312‧‧‧色彩視感變異計算器

2313‧‧‧多角度頻譜色彩變異影像模擬器

232‧‧‧頻譜光澤變異分析單元

2321‧‧‧頻譜視覺強度計算器

2322‧‧‧光澤度變異計算器

2323‧‧‧多角度頻譜光澤特性影像模擬器

24:影像合成模組

241:畫素比對單元

242:光感影像堆疊運算單元

243:彩色影像單元

第一圖 係為本發明多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統之功能方塊圖。

第二圖 係為本發明遠端伺服器之功能方塊圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二圖所示，係為本發明多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統之功能方塊圖及遠端伺服器之功能方塊圖，由圖中可清楚看出，本發明之多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統係包括：行動電子裝置1及遠端伺服器2其中：行動電子裝置1(例如：智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦或小型桌機)包括微控制單元11、記憶單元12、拍攝模組13、顯示單元14、無線網路單元15，各組件連接關係如下： 該微控制單元11分別與記憶單元12、拍攝模組13、顯示單元14及無線網路單元15做一耦接，該微控制單元11用以執行運算處理及資料傳送，該記憶單元12內係儲存有一影像處理程式121，該拍攝模組13用以擷取一多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過該 無線網路單元15進行傳送。

該無線網路單元15係為利用行動網路(例如：3、4、5G之行動網路)或無線熱點(Wi-Fi)之無線網路進行資料傳輸。

該遠端伺服器2接收該無線網路單元15所傳送之該多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過一中央處理器21、一影像校正模組22、一影像分析模組23與一影像合成模組24做一影像運算處理，並將該影像運算處理結果透過該無線網路單元15回傳及儲存至該行動電子裝置1之該記憶單元12中以形成影像處理程式121，該微控制單元11將該記憶單元12之該影像處理程式121顯示於顯示單元14上。

該影像校正模組22內係包括有一梯形校正單元221，該梯形校正單元221將所取得複數張的多角度之桶狀變形影像校正成矩型影像，以經梯形校正單元221校正之影像傳送至一多光源校正單元222進行複數張的多角度之頻譜影像的光源均勻度之校正，且該多光源校正單元222再連接一特徵疊合校正單元223係可用複數張的多角度頻譜影像的特徵點的對應關係進行校正，上述之影像校正方式係為現有技術之範疇，且該細節功能並非本案之發明重點，故不再贅述，且該校正後之影像會轉換成LCH通道影像(L：明度、C：色相、H：角度)後進行輸出。

該影像分析模組23係接收該影像校正模組22之該LCH通道影像，影像分析模組23內係包括有一頻譜影像變異分析單元231及頻譜光澤變異分析單元232。

該頻譜影像變異分析單元231包括一頻譜影像變異計算 器2311、一色彩視感變異計算器2312、一多角度頻譜色彩變異影像模擬器2313，而該頻譜影像變異計算器2311，係可以一特定角度(例如45度)為基準觀測影像，以個別頻譜波長為單位，計算其他角度(例如15度和75度)的色彩訊號差異，以得到色彩訊號差異的值，該色彩訊號差異的值含有明度及色彩的參數值。一色彩視感變異計算器2312，係以各頻譜通道的色彩差異計算各通道影像得到的色彩值，計算方式係以三刺激值視感曲線來計算出各通道影像的色彩值或其他演算法。一多角度頻譜色彩變異影像模擬器2313，係可將色彩值轉至LCH通道空間，取得在CH通道平面上的色座標變化向量後，即可在之後的光感影像堆疊運算單元242中即時進行色彩模變化模擬，因有些特殊基材或油墨(例如：金屬或珠光材料)，可以在不同角度下呈現不同的色彩變化，這是由於其特殊基材具有色彩的散射特性與反射特性不同的現象，可藉由頻譜影像變異分析單元231，比較複數張的多角度頻譜影像中標準觀測角度影像與其他角度影像在各波段的色彩變化，記錄成多角度頻譜色彩變異影像，即可推得該材質的頻譜色彩反射特性。

該頻譜光澤變異分析單元232包括一頻譜視覺強度計算器2321、一光澤度變異計算器2322、一多角度頻譜光澤特性影像模擬器2323，而該頻譜光澤變異分析單元232將頻譜光澤特性則可從最接近光源反射面、光澤最強的角度(例如：75度)角影像與標準觀測角度影像比較最強光澤面積，並記錄成多角度頻譜光澤特性影像。其中係包括有一頻譜視覺強度計算器2321，將LCH通道空間中的L通道變化向量計算人眼感知的光澤強度影像，計算方式係可以明視覺視感曲線 計算或其他演算法。一光澤度變異計算器2322，係以一特定正向角度(例如：45度)觀測影像為基準作為中心影像，計算其他角度(例如：15度和75度)色彩強度訊號差異，該多角度頻譜光澤特性影像模擬器2323，係可紀錄光澤度變異計算在其他角度(例如：15度和75度)下的計算結果，即可在之後的光感影像堆疊運算單元242中即時進行光澤變化模擬。

該影像合成模組24包括一畫素比對單元241、一光感影像堆疊運算單元242、一彩色影像單元243，而該畫素比對單元241，係可比對校正後之頻譜影像之畫素。光感影像堆疊運算單元242係可進行色彩變異與光澤特性計算，並將原附加影像以色彩變異和光澤特性影像在CH通道平面與明度L通道進行向量變化疊加，並配合觀看角度進行內插計算。彩色影像單元243，係可模擬特殊基材(例如：金屬或珠光材料)印刷影像在特定光源和角度下的影像，藉由光感影像堆疊運算單元242將使用者要模擬的打樣影像，結合環境光源的設定，以及印刷材質的多角度頻譜色彩變異與光澤特性，經過多角度的光學模擬和頻譜計算，運用彩色影像單元243得到模擬特殊材質印刷影像在特定光源和角度下的觀看視覺效果。

本發明揭露了一種多角度行動電子裝置頻譜拍攝影像之顯示方法，當使用者進行拍攝時，在預設的角度先架設預設光源裝置，再以行動電子裝置1之拍攝模組13拍攝多張頻譜影像(係可於行動電子裝置1上外掛有預設之頻譜濾鏡，圖中未示出)，再將頻譜影像載入記憶單元12，並利用無線網路單元15傳輸至遠端伺服器2，遠端伺服器2利用 影像校正模組22將多張頻譜影像進行梯形校正、多光源校正及特徵疊合校正，再將校正後頻譜影像轉換成LCH通道影像(L：明度、C：色相、H：角度)後在影像分析模組23進行頻譜影像變異分析與頻譜光澤變異分析，分析後之頻譜影像在進行影像合成作業，利用校正後頻譜影像與畫素比對，光感影像堆疊中計算色彩變異與光澤特性得到多角度彩色模擬的影像，再將完成之多角度彩色模擬的影像回傳至行動電子裝置1之無線網路單元15，並透過影像處理程式121進行解碼處理並顯示於顯示單元14上，將多角度光感影像堆疊技術結合印刷基材與油墨堆疊的光學特性，以及多頻譜影像色彩的打樣重現技術，在考慮光源光譜特性、特殊基材、油墨堆疊的多角度頻譜特性以及觀測者位置的參數下做演算，而得到可以讓使用者在行動電子裝置1之顯示單元14上自由轉動調整印刷品之影像，如此就可以幫助印刷廠和客戶端進行特殊印刷品的遠距溝通打樣。

上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧行動電子裝置

11‧‧‧微控制單元

12‧‧‧記憶單元

121‧‧‧影像處理程式

13‧‧‧拍攝模組

14‧‧‧顯示單元

15‧‧‧無線網路單元

2‧‧‧遠端伺服器

21‧‧‧中央處理器

22‧‧‧影像校正模組

23‧‧‧影像分析模組

24‧‧‧影像合成模組

Claims (7)

1. 一種多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統，包括：一行動電子裝置，其包括一微控制單元、一記憶單元、一拍攝模組、一顯示單元及一無線網路單元，該微控制單元分別與一記憶單元、一拍攝模組、一顯示單元及一無線網路單元做一耦接，該微控制單元用以執行運算處理及資料傳送，該記憶單元內係儲存有一影像處理程式，該拍攝模組用以擷取一多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過該無線網路單元進行傳送；以及一遠端伺服器，接收該無線網路單元所傳送之該多角度頻譜影像，該多角度頻譜影像透過一中央處理器、一影像校正模組、一影像分析模組與一影像合成模組做一影像運算處理，並將該影像運算處理結果透過該無線網路單元回傳及儲存至該行動電子裝置之該記憶單元中以形成一影像處理程式，該微控制單元將該記憶單元之該影像處理程式顯示於顯示單元上，而該影像校正模組內更包括有一梯形校正單元，該梯形校正單元將所取得複數張的多角度之桶狀變形影像校正成矩型影像，以經該梯形校正單元校正之影像傳送至一多光源校正單元進行複數張的多角度之頻譜影像的光源均勻度之校正，且該多光源校正單元再連接特徵疊合校正單元係可用複數張的多角度頻譜影像的特徵點的對應關係進行校正。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統，其中該影像分析模組係接收該影像校正模組之該LCH通道影像，該影像分析模組內更包括有一頻譜影像變異分析單元及一頻譜光澤變異分 析單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統，其中該頻譜影像變異分析單元更包括一頻譜影像變異計算器、一色彩視感變異計算器、一多角度頻譜色彩變異影像模擬器，而該頻譜影像變異計算器，係可以一特定角度為基準觀測影像，以個別頻譜波長為單位，計算其他角度的色彩訊號差異，以得到色彩訊號差異的值，該色彩訊號差異的值含有明度及色彩的參數值，該色彩視感變異計算器，係以各頻譜通道的色彩差異計算各通道影像得到的色彩值，計算方式係以三刺激值視感曲線來計算出各通道影像的色彩值或其他演算法，該多角度頻譜色彩變異影像模擬器，係可將色彩值轉至LCH通道空間，取得在CH通道平面上的色座標變化向量後，即可在之後的光感影像堆疊運算單元中即時進行色彩模變化模擬。
4. 如申請專利範圍第2項所述之多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統，其中該頻譜光澤變異分析單元更包括一頻譜視覺強度計算器、一光澤度變異計算器、一多角度頻譜光澤特性影像模擬器，而該頻譜光澤變異分析單元將頻譜光澤特性則可從最接近光源反射面、光澤最強的角度角影像與標準觀測角度影像比較最強光澤面積，並記錄成多角度頻譜光澤特性影像，其中係包括有一頻譜視覺強度計算器，將LCH通道空間中的L通道變化向量計算人眼感知的光澤強度影像，計算方式係可以明視覺視感曲線計算或其他演算法，一光澤度變異計算器，係以一特定正向角度觀測影像為基準作為中心影像，計算其他角度色彩強度訊號差異，該多角度頻譜光澤特性影像模擬器係可紀錄光澤度變異 計算在其他角度下的計算結果，即可在之後的光感影像堆疊運算單元中即時進行光澤變化模擬。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統，其中該影像合成模組更包括一畫素比對單元、一光感影像堆疊運算單元、一彩色影像單元，該畫素比對單元，係可比對校正後之頻譜影像之畫素，該光感影像堆疊運算單元係可進行色彩變異與光澤特性計算，並將原附加影像以色彩變異和光澤特性影像在CH通道平面與明度L通道進行向量變化疊加，並配合觀看角度進行內插計算，該彩色影像單元，係可模擬特殊基材印刷影像在特定光源和角度下的影像，藉由光感影像堆疊運算單元將使用者要模擬的打樣影像，結合環境光源的設定，以及印刷材質的多角度頻譜色彩變異與光澤特性，經過多角度的光學模擬和頻譜計算，運用得到模擬特殊材質印刷影像在特定光源和角度下的觀看視覺效果。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多角度行動電子裝置頻譜拍攝系統，其中該無線網路單元係為利用一行動網路或一無線熱點之無線網路進行資料傳輸。
7. 一種多角度行動電子裝置頻譜拍攝影像之顯示方法，一使用者進行拍攝時，在預設的角度先架設預設一光源裝置，再以一行動電子裝置之一拍攝模組拍攝多張頻譜影像，再將該些頻譜影像載入一記憶單元，並利用一無線網路單元傳輸至一遠端伺服器，該遠端伺服器利用一影像校正模組將該些頻譜影像進行一梯形校正、一多光源校正及一特徵疊合校正，再將校正後該些頻譜影像轉換成一LCH通道影像後在一 影像分析模組進行一頻譜影像變異分析與一頻譜光澤變異分析，而分析後之該些頻譜影像在進行一影像合成作業，利用校正後該些頻譜影像做一畫素比對及一光感影像堆疊來計算一色彩變異與一光澤特性得到一多角度彩色模擬的影像，再將完成之該多角度彩色模擬的影像回傳至該行動電子裝置之無線網路單元，並透過一影像處理程式進行解碼處理並顯示於一顯示單元上，將一多角度光感影像堆疊技術結合一印刷基材與一油墨堆疊的光學特性，以及一多頻譜影像色彩的打樣重現技術，在考慮光源光譜特性、特殊基材、油墨堆疊的多角度頻譜特性以及觀測者位置的參數下做演算，而得到可以讓使用者在該行動電子裝置之該顯示單元上自由轉動調整印刷品之影像。

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