具影像辨识机制的摄像装置及方法

具影像辨识机制的摄像装置及方法
【专利摘要】本发明揭露一种具影像辨识机制的摄像装置及方法。具影像辨识机制的摄像装置包含：第一闪光灯模块、第二闪光灯模块、处理模块以及摄像模块。第一及第二闪光灯模块分别根据第一及第二电流产生第一及第二颜色光。处理模块控制第一及第二闪光灯模块于时间间隔内依序对物体进行闪光。摄像模块根据第一颜色光对物体摄像以产生第一摄像画面，以及根据第二颜色光对物体摄像以产生第二摄像画面。其中处理模块进一步将第一摄像画面及第二摄像画面各包含的多个像素对应相减，以撷取前景区域，其中前景区域的各像素于第一摄像画面及第二摄像画面间色差值大于门槛值。
【专利说明】具影像辨识机制的摄像装置及方法

【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种影像辨识技术，且特别是有关于一种具影像辨识机制的摄像 装置及方法。

【背景技术】
[0002] 数字相机的出现，使摄像技术得以受惠于数字处理技术的辅助，不但在储存摄像 画面上带来便利性，亦可通过数字影像处理的方式对更多参数进行即时的调整及校正，达 到更令人满意的拍摄效果。
[0003] 在摄像过程中，如何将摄像画面中的前景区域与背景区域分割，以对通常是拍摄 重点的前景区域进行进一步的处理与校正，是一门相当重要的学问。常见的前景区域辨识 技术，多须仰赖物体移动边缘的侦测，以在物体有所移动时判断不同摄像画面间的移动边 缘并切割出移动物体做为前景区域。然而这样的侦测方式，不但须要让侦测的摄像画面间 隔至少十个以上的帧时间（frame period)以等待物体发生移动，并且容易受到其他原应属 于背景的移动物体的干扰而影响侦测结果。
[0004] 因此，如何设计一个新的具影像辨识机制的摄像装置及方法，已避免多余的等待 与移动背景物体的干扰，乃为此一业界亟待解决的问题。


【发明内容】

[0005] 因此，本发明的一实施方式是在提供一种具影像辨识机制的摄像装置，包含：第一 闪光灯模块、第二闪光灯模块、处理模块以及摄像模块。第一闪光灯模块根据第一电流产生 第一颜色光。第二闪光灯模块根据第二电流产生第二颜色光。处理模块控制第一闪光灯模 块及第二闪光灯模块于时间间隔内依序对物体进行闪光。摄像模块根据第一颜色光对物体 摄像以产生第一摄像画面，以及根据第二颜色光对物体摄像以产生第二摄像画面。其中处 理模块进一步将第一摄像画面及第二摄像画面各包含的多个像素对应相减，以撷取前景区 域，其中前景区域的各像素于第一摄像画面及第二摄像画面间色差值大于门槛值。
[0006] 依据本发明一实施例，其中处理模块还将第一摄像画面的前景区域的像素的第一 颜色值与目标颜色值计算第一色差值，以及将第二摄像画面的前景区域的像素的第二颜色 值与目标颜色值计算第二色差值，以根据第一色差值及第二色差值产生权重比例调整第一 电流及第二电流间的电流比例。
[0007] 依据本发明的另一实施例，其中处理模块进一步控制第一闪光灯模块及第二闪光 灯模块同时依调整后的电流比例对物体进行闪光，以使摄像模块产生调整后摄像画面。
[0008] 依据本发明的另一实施例，其中当第一色差值大于第二色差值时，第一电流及第 二电流间的电流比例是调降，当第一色差值小于第二色差值时，第一电流及第二电流间的 电流比例是调增。
[0009] 依据本发明的另一实施例，其中第一颜色值通过将第一摄像画面的前景区域的各 像素的颜色值进行平均值或中间值的计算产生，第二颜色值通过将第二摄像画面的前景区 域的各像素的颜色值进行平均值或中间值的计算产生。
[0010] 依据本发明的另一实施例，摄像装置还包含环境光侦测模块，以侦测环境光强度， 处理模块依据环境光强度调整第一电流以及第二电流的电流大小。
[0011] 依据本发明的另一实施例，其中处理模块于撷取前景区域后，控制摄像模块对焦 于前景区域摄像以产生对焦摄像画面。
[0012] 依据本发明的另一实施例，其中第一颜色光及第二颜色光其中一者为暖色光，另 一者为冷色光。
[0013] 依据本发明的一实施例，其中时间间隔为摄像模块的巾贞时间（frame period)。
[0014] 依据本发明的另一实施例，其中色差值为CIE1931色彩空间图或CIE1976色彩空 间图的座标值差距。
[0015] 因此，本发明的另一实施方式是在提供一种具影像辨识机制的摄像方法，包含：控 制第一闪光灯模块及第二闪光灯模块于时间间隔内依序对物体进行闪光，其中第一闪光灯 模块根据第一电流产生第一颜色光，第二闪光灯模块根据第二电流产生第二颜色光。控制 摄像模块根据第一颜色光对物体摄像以产生第一摄像画面，以及根据第二颜色光对物体摄 像以产生第二摄像画面。将第一摄像画面及第二摄像画面各包含的多个像素对应相减，以 撷取前景区域，其中前景区域的各像素于第一摄像画面及第二摄像画面间色差值大于门槛 值。
[0016] 依据本发明一实施例，摄像方法还包含：将第一摄像画面的前景区域的像素的第 一颜色值与目标颜色值计算第一色差值；将第二摄像画面的前景区域的像素的第二颜色值 与目标颜色值计算第二色差值；以及根据第一色差值及第二色差值产生权重比例，以调整 第一电流及第二电流间的电流比例。
[0017] 依据本发明的另一实施例，摄像方法还包含：控制第一闪光灯模块及第二闪光灯 模块同时依调整后的电流比例对物体进行闪光；以及使摄像模块产生调整后摄像画面。
[0018] 依据本发明的另一实施例，其中当第一色差值大于第二色差值时，第一电流及第 二电流间的电流比例是调降，当第一色差值小于第二色差值时，第一电流及第二电流间的 电流比例是调增。
[0019] 依据本发明的另一实施例，摄像方法还包含：通过将第一摄像画面的前景区域的 各像素的颜色值进行平均值或中间值的计算产生第一颜色值；以及通过将第二摄像画面的 前景区域的各像素的颜色值进行平均值或中间值的计算产生第二颜色值。
[0020] 依据本发明的另一实施例，摄像方法还包含：侦测环境光强度；以及依据环境光 强度调整第一电流以及第二电流的电流大小。
[0021] 依据本发明的另一实施例，摄像方法还包含：控制摄像模块对焦于前景区域摄像 以产生对焦摄像画面。
[0022] 依据本发明的另一实施例，其中第一颜色光及第二颜色光其中一者为暖色光，另 一者为冷色光。
[0023] 依据本发明的一实施例，其中时间间隔为摄像模块的帧时间。
[0024] 依据本发明的另一实施例，其中色差值为CIE 1931色彩空间图或CIE 1976色彩 空间图的座标值差距。
[0025] 应用本发明的优点在于通过第一及第二闪光灯模块产生不同颜色光，并使摄像模 块先后依不同颜色光摄像后将摄得的画面相减，快速地得到前景区域，并可依据前景区域 的信息做后续的校正处理，而轻易地达到上述的目的。

【专利附图】

【附图说明】
[0026] 图1为本发明一实施例中，一种具影像辨识机制的摄像装置的方块图；
[0027] 图2为本发明一实施例中，一个CIE 1931色彩空间图；
[0028] 图3A为本发明一实施例中，第一摄像画面的范例示意图；
[0029] 图3B为本发明一实施例中，第二摄像画面的范例示意图；
[0030] 图3C为本发明一实施例中，切割出前景区域的摄像画面的范例示意图；
[0031] 图4为本发明一实施例中，一种具影像辨识机制的摄像方法的流程图；
[0032] 图5为本发明一实施例中，摄像方法的后续流程的流程图；
[0033] 图6为本发明一实施例中，摄像方法的后续流程的流程图。

【具体实施方式】
[0034] 请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种具影像辨识机制的摄像装置1的方块 图。摄像装置1包含：第一闪光灯模块10、第二闪光灯模块12、处理模块14以及摄像模块 16。
[0035] 第一闪光灯模块10根据第一电流(未绘不)产生第一颜色光11。第二闪光灯模块 12根据第二电流(未绘示）产生第二颜色光13。于一实施例中，第一闪光灯模块10产生的 第一颜色光11可为暖色光，而第二闪光灯模块12产生的第二颜色光13可为冷色光。于另 一实施例中，亦可使第一颜色光11为冷色光，而第二颜色光13为暖色光。于再一实施例中， 亦可使第一颜色光11及第二颜色光13间具有一合理范围的色差差距，而不限定其中一者 为冷色光另一者为暖色光。
[0036] 于一实施例中，上述的暖色及冷色可依色温定义。色温是用来量度光或光源颜色 的一种量度单位，单位为K (Kelvin)。具体地说，色温是将理想黑体不断加热，令它发出与 光源相同色光时的温度。举例来说，一般色温在2700K-3000K的范围偏暖色光(例如黄色至 红色)，而超过5000K的范围则偏冷色光(例如蓝色)。因此，举例来说，可设定第一闪光灯模 块10产生的第一颜色光11为具有3000K色温的光，并设定第二闪光灯模块12产生的第二 颜色光13为具有5500K色温的光。然而需注意的是，此数值仅为一范例，于其他实施例中 亦可采用其他数值，不为上述的数值所限。
[0037] 处理模块14可控制第一闪光灯模块10及第二闪光灯模块12产生第一颜色光11 与第二颜色光13的时间，并控制第一电流及第二电流的大小，与第一电流及第二电流间的 电流比例。其中，第一电流及第二电流的大小决定第一颜色光11与第二颜色光13的强度， 而第一电流及第二电流间的电流比例则决定第一颜色光11与第二颜色光13同时产生时， 总输出光的色温。
[0038] 于一实施例中，摄像装置1可还包含一环境光侦测模块18,以侦测摄像装置1所在 的环境周围的环境光强度15。当环境光强度15过亮时，处理模块14可同步调降第一电流 及第二电流，以降低第一颜色光11与第二颜色光13的强度。而当环境光强度15不足时， 处理模块14可同步调增第一电流及第二电流，以提升第一颜色光11与第二颜色光13的强 度。需注意的是，第一电流及第二电流的调增或调降于不同实施例中，可依相同或不同的比 例调整。
[0039] 因此，处理模块14可控制第一闪光灯模块10及第二闪光灯模块12于一时间间隔 内，依序产生第一颜色光11与第二颜色光13,以对一个待摄像的物体2进行闪光，并由摄像 模块16根据第一颜色光11对物体2摄像以产生第一摄像画面17,以及根据第二颜色光13 对物体2摄像以产生第二摄像画面19。
[0040] 处理模块14进一步将第一摄像画面17及第二摄像画面19各包含的多个像素对 应相减，以撷取前景区域。其中，前景区域的各像素于第一摄像画面17及第二摄像画面19 间的色差值大于门槛值。因此，处理模块14在判断哪些像素在两个摄像画面间的色差值大 于门槛值后，即可将这些像素切割出，以撷取为前景区域，其余的像素则为背景区域。
[0041] 于一实施例中，色差值可由各像素在第一摄像画面17及第二摄像画面19的颜色， 位于一 CIE 1931色彩空间图上的座标值差距计算出。请参照图2。图2为本发明一实施 例中，一个CIE 1931色彩空间图。举例来说，当一个像素在第一摄像画面17中的颜色值在 CIE 1931色彩空间图中的座标为（xl，yl)，而同像素在第二摄像画面19中的颜色值在CIE 1931色彩空间图中的座标为（x2，y2)，则其色差值ΛΕ可以下列公式计算：
[0042]

【权利要求】
1. 一种具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，包含： 一第一闪光灯模块，用以根据一第一电流产生一第一颜色光； 一第二闪光灯模块，用以根据一第二电流产生一第二颜色光； 一处理模块，用以控制该第一闪光灯模块及该第二闪光灯模块于一时间间隔内依序对 一物体进行闪光；以及 一摄像模块，用以根据该第一颜色光对该物体摄像以产生一第一摄像画面，以及根据 该第二颜色光对该物体摄像以产生一第二摄像画面； 其中该处理模块进一步将该第一摄像画面及该第二摄像画面各包含的多个像素对应 相减，以撷取一前景区域，其中该前景区域的各所述像素于该第一摄像画面及该第二摄像 画面间一色差值大于一门槛值。
2. 根据权利要求1所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，该处理模块还将 该第一摄像画面的该前景区域的所述像素的一第一颜色值与一目标颜色值计算一第一色 差值，以及将该第二摄像画面的该前景区域的所述像素的一第二颜色值与该目标颜色值计 算一第二色差值，以根据该第一色差值及该第二色差值产生一权重比例，以调整该第一电 流及该第二电流间的一电流比例。
3. 根据权利要求2所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，该处理模块进一 步控制该第一闪光灯模块及该第二闪光灯模块同时依调整后的该电流比例对该物体进行 闪光，以使该摄像模块产生一调整后摄像画面。
4. 根据权利要求2所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，当该第一色差值 大于该第二色差值时，该第一电流及该第二电流间的该电流比例是调降，当该第一色差值 小于该第二色差值时，该第一电流及该第二电流间的该电流比例是调增。
5. 根据权利要求2所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，该第一颜色值是 通过将该第一摄像画面的该前景区域的各所述像素的颜色值进行平均值或中间值的计算 产生；该第二颜色值是通过将该第二摄像画面的该前景区域的各所述像素的颜色值进行平 均值或中间值的计算产生。
6. 根据权利要求1所述的具影像辨识机制的摄像装置，还包含一环境光侦测模块，以 侦测一环境光强度，该处理模块依据该环境光强度调整该第一电流以及该第二电流的一电 流大小。
7. 根据权利要求1所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，该处理模块于撷 取该前景区域后，控制该摄像模块对焦于该前景区域摄像以产生一对焦摄像画面。
8. 根据权利要求1所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，该第一颜色光及 该第二颜色光其中一者为一暖色光，另一者为一冷色光。
9. 根据权利要求1所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，该时间间隔为该 摄像模块的一帧时间。
10. 根据权利要求1所述的具影像辨识机制的摄像装置，其特征在于，该色差值为一 CIE1931色彩空间图或一 CIE1976色彩空间图的一座标值差距。
11. 一种具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，包含： 控制一第一闪光灯模块及一第二闪光灯模块于一时间间隔内依序对一物体进行闪光， 其中该第一闪光灯模块根据一第一电流产生一第一颜色光，该第二闪光灯模块根据一第二 电流产生一第二颜色光； 控制一摄像模块根据该第一颜色光对该物体摄像以产生一第一摄像画面，以及根据该 第二颜色光对该物体摄像以产生一第二摄像画面；以及 将该第一摄像画面及该第二摄像画面各包含的多个像素对应相减，以撷取一前景区 域，其中该前景区域的各所述像素于该第一摄像画面及该第二摄像画面间一色差值大于一 门槛值。
12. 根据权利要求11所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，还包含： 将该第一摄像画面的该前景区域的所述像素的一第一颜色值与一目标颜色值计算一 第一色差值； 将该第二摄像画面的该前景区域的所述像素的一第二颜色值与该目标颜色值计算一 第二色差值；以及 根据该第一色差值及该第二色差值产生一权重比例，以调整该第一电流及该第二电流 间的一电流比例。
13. 根据权利要求12所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，还包含： 控制该第一闪光灯模块及该第二闪光灯模块同时依调整后的该电流比例对该物体进 行闪光；以及 使该摄像模块产生一调整后摄像画面。
14. 根据权利要求12所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，当该第一色差 值大于该第二色差值时，该第一电流及该第二电流间的该电流比例是调降，当该第一色差 值小于该第二色差值时，该第一电流及该第二电流间的该电流比例是调增。
15. 根据权利要求12所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，还包含： 通过将该第一摄像画面的该前景区域的各所述像素的颜色值进行平均值或中间值的 计算以产生该第一颜色值；以及 通过将该第二摄像画面的该前景区域的各所述像素的颜色值进行平均值或中间值的 计算以产生该第二颜色值。
16. 根据权利要求11所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，还包含： 侦测一环境光强度；以及 依据该环境光强度调整该第一电流以及该第二电流的一电流大小。
17. 根据权利要求11所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，还包含： 控制该摄像模块对焦于该前景区域摄像以产生一对焦摄像画面。
18. 根据权利要求11所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，该第一颜色光 及该第二颜色光其中一者为一暖色光，另一者为一冷色光。
19. 根据权利要求11所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，该时间间隔为 该摄像模块的一帧时间。
20. 根据权利要求11所述的具影像辨识机制的摄像方法，其特征在于，该色差值为一 CIE1931色彩空间图或一 CIE1976色彩空间图的一座标值差距。
【文档编号】H04N9/04GK104243793SQ201310322439
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】范富诚, 蔡秉宗 申请人:宏达国际电子股份有限公司