影像撷取装置及数位变焦方法
【技术领域】
[0001]本发明是有涉及一种影像擷取装置及数位变焦方法，特别是涉及一种利用多个镜头来提高数位变焦质量的影像擷取装置及数位变焦方法。
【背景技术】
[0002]与光学变焦技术相比，数位变焦技术不须额外的光学机构，以有利于相机轻薄化以及降低成本。然而，数位变焦技术也有其待解决的问题。由于数字影像放大后并无法维持影像细节，所以会造成放大倍率越高影像越模糊失真的现象。
[0003]有部分数字相机试图采用双镜头来解决上述问题。此种相机安装一广角镜头(wide-angle lens)以及一窄角镜头(telephoto lens)。透过广角镜头拍摄的影像视野较广，但是影像细节较少；透过窄角镜头拍摄的影像视野较窄，但是影像细节较多。因此，此种相机先显示广角镜头拍摄的影像让用户观看，当使用者放大倍率时，再切换成窄角镜头拍摄的影像。但是此种方法造成长短焦段切换时使用者会感受到不顺畅的跳跃现象。
【发明内容】
[0004]有鉴于上述问题，本发明的目的就是提供一种影像擷取装置，其包含一第一镜头模块、一第二镜头模块、一特征擷取单元、一影像缩放暨变形单元以及影像融合单元。一第一镜头模块擷取一第一影像，一第二镜头模块擷取一第二影像，其中，所述第一镜头模块及所述第二镜头模块为固定焦距，且所述第二镜头模块的焦距系大于所述第一镜头模块；特征擷取单元，系擷取所述第一影像的复数个第一影像特征以及所述第二影像中的复数个第二影像特征，并产生所述第一影像及所述第二影像之间的像素位移特性。一影像缩放暨变形单元系根据缩放比例及所述像素位移特性以缩放并变形所述第一影像及所述第二影像，以分别产生第三影像及第四影像。一影像融合单元系依据所述缩放比例以融合所述第三影像及所述第四影像以产生结合影像。
[0005]优选地，更包含输入单元，用以提供用户输入所述缩放比例。
[0006]优选地，所述第四影像的大小及视角近似于所述第三影像的中央区域。
[0007]优选地，更包含显示单元，用以显示所述结合影像。
[0008]根据本发明的目的，再提供一种数位变焦方法，适用于一影像擷取装置，此影像擷取装置包含一第一镜头模块、一第二镜头模块、一特征擷取单元、一影像缩放暨变形单元以及影像融合单元，其中，第二镜头模块的一焦距系大于第一镜头模块，此数位变焦方法包含:(a)使用第一镜头模块以及第二镜头模块分别擷取一第一影像以及一第二影像；(b)使用特征擷取单元擷取第一影像的复数个第一影像特征以及第二影像中的复数个第二影像特征，并根据复数个第一影像特征及复数个第二影像特征产生第一影像及第二影像之间的一像素位移特性；(c)利用影像缩放暨变形单元根据一缩放比例及像素位移特性分别缩放并变形第一影像及第二影像，并产生一第三影像及一第四影像；；以及(d)利用影像融合单元依据该缩放比例以融合第三影像及第四影像以产生一结合影像。
[0009]优选地，像素位移特性系由比对此复数个第一影像特征及此复数个第二影像特征而产生。
[0010]优选地，所述第三影像的大小及视角近似于所述第四影像。
[0011]优选地，步骤(d)更包含:依据所述缩放比例决定第三影像及所述第四影像的权重值，并依此权重值进行第三影像及所述第四影像的融合。
[0012]承上所述，依本发明的影像擷取装置及数位变焦方法，其可具有一或多个下述优占-
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[0013]第一，本发明的影像擷取装置及数位变焦方法可明显地降低数位变焦造成的模糊失真。
[0014]第二，本发明的影像擷取装置及数位变焦方法针对长短焦段变化应用，可提供流畅且清晰的数位变焦结果。
【附图说明】
[0015]图1是为本发明实施例的影像擷取装置的方块图。
[0016]图2是为本发明实施例的影像擷取装置的示意图。
[0017]图3是为本发明实施例的数位变焦方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]请参考图1，其为根据本发明的实施例的影像擷取装置的方块图。图中，影像擷取装置包含第一镜头模块10、第二镜头模块20、特征擷取单元30、影像缩放暨变形单元40以及影像融合单元50。本发明的影像擷取装置系在一摄影装置80上运作，第一镜头模块10与第二镜头模块20分别为一定焦镜头，且均设置在摄影装置80的同一侧上并朝向同一方向。
[0019]特征擷取单元30、影像缩放暨变形单元40以及影像融合单元50可为摄影装置80内的一处理单元以软件方式执行，例如特征擷取单元30、影像缩放暨变形单元40以及影像融合单元50分别为处理单元可执行的程序代码，经由编译后而个别形成一应用程序；或是亦可以硬件方式执行，即特征擷取单元30、影像缩放暨变形单元40以及影像融合单元50分别为处理单元内的特定电路。此外，摄影装置80另外包含输入单元60以及显示单元70。
[0020]第一镜头模块10系用以擷取第一影像11。第二镜头模块20系用以擷取第二影像21，在本实施例中，第一镜头模块10的取像镜头可为一广角镜头(wide-angle lens)，而第二镜头模块20的取像镜头可为一窄角镜头(telephoto lens)，且第二镜头模块20的视野(field of view)系小于第一镜头模块10。第一镜头模块10以及第二镜头模块20系分别包含一取像镜头以及一影像传感器，第一镜头模块10的取像镜头的取像角度系大于第二镜头模块20的取像镜头的取像角度。
[0021]上述影像传感器可包含使用感光稱合组件(Charge-coupled Device ;CO))或是使用互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-0xide-Semiconductor ；CM0S)的影像传感器。
[0022]特征擷取单元30系用以分别擷取第一影像11以及第二影像21中的复数个第一影像特征及复数个第二影像特征，并根据该些第一影像特征及该些第二影像特征产生一像素位移特性33，此像素位移特性33可用以判断第二影像21位于第一影像11的对应的影像区块。如图2所示，图中(A)部分绘示第一影像11，(B)部分绘示第二影像21，由于第一镜头模块10的取像镜头为广角(wide)镜头，所以相同的对象在第一影像11内的尺寸比第二影像21内的小，但第一镜头模块10可摄入更广的范围，所以第一影像11周围有第二影像21所没有的对象118以及119。
[0023]因为第一镜头模块10与第二镜头模块20系设置在摄影装置80的同一侧上并朝向同一方向，因此可透过擷取第二镜头模块20的第二影像特征22来判断出第二影像21在第一影像11内的对应区域31。
[0024]另外，影像缩放暨变形单元40可根据输入单元60提供的缩放比例41 (Zoom infactor)对第一影像11及第二影像21分别进行缩放及变形，以产生第三影像42及第四