专利名称：图像处理系统及其方法
技术领域：
本发明涉及图像处理技术领域，尤其特别是指一种分析影像中对象的外观以对对象做图形变化或将显示内容嵌入对象轮廓的图像处理系统及其方法。
背景技术：
目前，传统而单调的文字已经很难吸引人们的注视，取而代之的是丰富且多变化的多媒体影像，因此如何处理影像以吸引人们目光已成为许多厂商发展的重点。在科技不断创新求变的过程中，传统图像处理技术于进行图像处理时，皆需设计者一步一步调整各个参数，才能完成一件影像作品，然而，繁琐的设定步骤已造成设计者的不便，更使操作效率低下。因此，传统的图像处理技术已逐渐无法满足设计者的需求，进而需提供自动化的处理技术，使能提高设计者在进行影像创作上的自由度与便利性。故基于上述原因考虑， 本发明的发明人思索并设计一种图像处理系统及其方法，以期针对现有技术的缺失加以改善，进而增加产业上的实施利用。
发明内容
有鉴于前述现有技术的不足点，本发明的目的在于提供一种图像处理系统及其方法，通过分析影像中对象的外观，以得出一轮廓曲线，处理单元则将显示内容嵌入于轮廓曲线内或对对象做数量、颜色、大小、形状位置、或角度上的变化，借此增添影像的丰富度与趣味性。根据本发明的目的，提出一种图像处理系统，其包含一储存单元、一影像采集单元、一显示单元以及一处理单元，其中处理单元连接储存单元、影像采集单元以及显示单元。储存单元储存一显示内容。影像采集单元采集至少一影像。处理单元分析至少一影像中一对象的外观，以得出一轮廓曲线，且将显示内容嵌入于轮廓曲线内或外，或对对象做数量、颜色、大小、形状位置、或角度上的变化，并控制显示单元显示经处理后包含此对象的影像。其中，图像处理系统还包含一特征采集单元。特征采集单元连接处理单元，并采集对象外观上的若干个特征，处理单元根据若干个特征间的几何关系分析对象。其中，若干个特征可包含几何形状、骨架信息、纹理结构、高频成份比例或以上的组合。其中，显示内容可包含文字、图片、图表、多媒体数据、所述的对象的材质或以上的组合。根据本发明的目的，再提出一种图像处理方法。图像处理方法适用于一图像处理系统，图像处理系统包含一储存单元、一影像采集单元、一显示单元以及一处理单元。此图像处理方法包含下列步骤以储存单元储存一显示内容；利用影像采集单元采集至少一影像；通过处理单元分析至少一影像中一对象的外观，以得出一轮廓曲线；通过处理单元将
3显示内容嵌入于轮廓曲线内或外，或对所述的对象做数量、颜色、大小、形状或角度上的变化；及通过显示单元显示经处理单元处理后包含所述的对象的影像。其中，图像处理方法还包含下列步骤利用一特征采集单元采集对象外观上的若干个特征；及通过处理单元根据若干个特征间的几何关系分析所述的对象。其中，若干个特征可包含几何形状、骨架信息、纹理结构、高频成份比例或以上的组合。其中，显示内容可包含文字、图片、图表、多媒体数据、所述的对象的材质或以上的组合。承上所述，在本发明所述的图像处理系统及其方法，其优点在于可通过处理单元分析对象的外观以得出对象的轮廓曲线，且将显示内容嵌入于轮廓曲线内或对对象做图形变化，借此丰富影像并能增添影像的趣味度。
图1为本发明所述的图像处理系统的方块图；图2为本发明所述的图像处理系统的第一实施例示意图；图3为本发明所述的图像处理系统的第一实施例的显示屏幕示意图；图4为本发明所述的图像处理系统的第一实施例的另一显示屏幕示意图；图5为本发明所述的图像处理系统的第二实施例示意图；图6A至6C为本发明所述的图像处理系统的第二实施例另一示意图；图7为本发明所述的图像处理系统的第三实施例示意图；图8为本发明所述的图像处理方法的流程图；以及图9为本发明所述的图像处理方法的另一流程图。附图标记说明1 图像处理系统，10 储存单元，100 显示内容，11 显示单元，12 影像采集单元， 120 影像，13 特征采集单元，130 特征，14 处理单元，2 物件，20 计算机，21 摄影机， 22 人，3 显示屏幕，50 主机，51 针孔摄影机，52 投影机，60 文字，61 书法作品，SlO S21 步骤。
具体实施例方式请配合参看图1，其为本发明所述的图像处理系统的方块图。如图1所示，本发明所述的图像处理系统1包含一储存单元10、一显示单元11、一影像采集单元12、一特征采集单元13以及一处理单元14。处理单元14电性连接储存单元10、显示单元11、影像采集单元12以及特征采集单元13。其中，特征采集单元13可为个别独立的运算芯片；处理单元14则可为独立的中央处理器或微处理器；显示单元11可为各式显示设备，如液晶屏幕、 投影机、有机发光二极管显示器或电子纸，但不限于此。另外，影像采集单元12可为各式摄像装置，如相机或摄影机等，并采集一影像 120，其中影像120中包含一物件2 (例如但不限于人、动物的整体或其部份外观)。储存单元10可为各式储存媒介如内嵌式内存、外接式记忆卡(体)、磁盘片或光盘片等，并储存一显示内容100，显示内容100可包含文字、图片、图表、多媒体数据、物件2的材质或以上的组合，如文字数据、影像/影音数据、动画数据，其中对象的材质可为对象本身的纹理或色胶寸。接下来，处理单元14控制特征采集单元13分析影像120以采集出物件2外观上的若干个特征130。其中，若干个特征130可包含但不限于几何形状、轮廓信息、骨架信息、 纹理结构、高频成份比例或以上的组合。处理单元14根据若干个特征130间的几何关系来分析物件2的外观，借此得出物件2的轮廓曲线。处理单元14更进一步将显示内容100嵌入于物件2的轮廓曲线内或外，或对物件2做图形变化，如对物件2做数量、颜色、大小、形状位置、或角度上的变化。如此一来，本发明所述的图像处理系统1便可通过处理单元14 分析影像120中物件2的外观，以嵌入显示内容100至物件2的轮廓内或外，或是对物件2 做图形变化，让设计者可利用本发明所述的图像处理系统1增添设计上的巧思变化，进而丰富影像的内容并提高影像的趣味性。请配合参看图2，其为本发明所述的图像处理系统的第一实施例示意图。如图2所示，图像处理系统以一计算机20来实施，其中影像采集单元为一摄影机21，计算机20电性连接摄影机21。摄影机21用以对人22采集一影像，而在一些优选的实施例中，摄影机21 还可搭配传感器(图未示，譬如热传感器或红外线传感器等)并电性连接计算机20。当传感器侦测有人22经过其感测范围时，传感器即会发出信号经计算机20控制摄影机21进行摄影，并采集一影像。接着，计算机20可对此影像进行影像前处理，如细线化处理、锐化处理、平滑化处理、去噪声处理、背景去背、人物去背或改变影像分辨率/尺寸等。然后，计算机20再分析经过影像前处理后的影像，借此采集出人22外观上的若干个特征。在一些优选的实施例中，分析的方式可包含但不限于骨架化影像中的每一影像以得出人22的每一特征点的特征向量。若为单一影像，计算机20则可为以拓扑(Topology)分析法分析各特征点间的几何关系；若为若干个影像所组合的一段视频，计算机20则可根据每一特征点的特征向量分析各特征点间的位移状况、形变状况或移动频率，借此得出人22的轮廓曲线， 并可辨识出人22的不同动作状态以产生一辨识结果。而计算机20则将储存单元内的显示内容嵌入人22的轮廓曲线内、对影像中的人22做图形变化或以上的组合。值得注意的是，虽然前述以骨架化影像分析出特征为例说明本发明的概念，但本领域技术人员当可轻易理解并可延伸至不同分析影像以采集特征的方法，譬如但不限于分析影像中对象的轮廓或纹理等，视使用者的设定而定。请一并配合参看图2及图3，其为本发明所述的图像处理系统的第一实施例的显示屏幕示意图。如图2及图3所示，计算机20将显示内容嵌入于人22的轮廓曲线内，显示内容可包含各种文字、图片、图表、多媒体、对象的材质或以上的组合。又计算机20可更进一步根据至少一辨识结果，例如但不限于前倾、起立、蹲下、行走、回眸、跳跃或后退等，提供不同的显示内容以嵌入人22的轮廓曲线内。如显示屏幕3中所绘示的于蹲下的姿态嵌入一张小树的图片，于起立的姿态嵌入一段小树长成大树的动画。处理单元可根据不同的动作姿态嵌入不同的显示内容于轮廓曲线内，借此引起人们兴趣，且若善用于广告领域中， 将达到极大的广告推广效果。请一并配合参看图2及图4，其为本发明所述的图像处理系统的第一实施例的另一显示屏幕示意图。如图4所示，计算机20对影像中的人22做图形变化并内嵌显示内容于人22的轮廓范围内，例如改变颜色、复制、对称、旋转、倒置、缩放、重叠或变形等，但本发明并不限制其图形变化的方式。请配合参看图5，其为本发明所述的图像处理系统的第二实施例示意图。图5中， 图像处理系统为一主机50，影像采集单元为一针孔摄影机51，显示单元为一投影机52。本实施例是用于一装置艺术场景，当传感器侦测到有人22走入此场景，主机50则触动针孔摄影机51采集影像。值得一提的是，主机50不仅可分析单一影像，也可分析一段视频，因视频是由一个个影像所组合而成，故主机50可分析视频中各个影像的对象外观，以得出对象的轮廓曲线并辨识出对象的动作以产生一辨识结果。接着，经主机50进行图像处理后，主机50则控制投影机52投射一段视频。如图5所示，此视频是将人22的影像复制成两个， 一个影像是人22向前走并逐渐变大，另一个影像为人22向后走并逐渐缩小，故当人22走进此装置艺术中，则可看见包含自己的影像创作，使能造成视觉上的趣味性。此外，虽然上述摄影机21是固定式地采集影像，在一些优选的实施例中，摄影机 21也可移动及或转动地连续采集多个影像而组成一段视频，本发明并不限制影像采集单元的位置及拍摄形式。另外，处理单元可分析影像中对象的整体外观，亦可分析影像中对象的部份外观，例如手臂、躯干、腿部或头部等，借此得出所述的对象的部分外观的轮廓曲线， 本发明并不限制处理单元分析的范围，视使用者的设定而定。请配合参看图6A至图6C，其为本发明所述的图像处理系统的第二实施例另一示意图。图6A至图6C中，其架构大致与第二实施例雷同，两者的差异在于，摄影机21为可以转动的镜头，并以多个角度采集若干个影像而组成一段视频。在本实施例中，计算机20根据人22的上半身特征分析影像中各个特征点的位移状况、形变状况或移动频率，借此得出此人22上半身的轮廓曲线。接着，计算机20将一段文字60 (例如但不限于王羲之的生平简介)嵌入此人22上半身的轮廓曲线内，并控制投影机52投射处理过后的视频。如图6B 所示，当视频中人22的上半身移动时，轮廓曲线内的文字60亦随之移动，也就是视频中人 22的上半身与其内嵌的文字60合为一体，故内嵌的文字60可随之做位移旋转等图形变化。此外，如图6C所示，在另一优选的实施例中，当视频中人22的上半身移动时，可将此段文字60的不同部分显示出来，也就是说，此段文字60为固定不动的，随着视频中人22 上半身的移动，便对应显示出轮廓曲线内的文字60。接下来，设计者还可利用计算机20再将一书法作品61嵌入于此人22上半身的轮廓曲线外，甚至可对影像中的此人22上半身的轮廓做图形变化(图未示)，并控制投影机52投射处理过后包含此人22的视频。如此一来，设计者便可依其需求重复进行图像处理，借此轻易呈现各不相同的视觉效果。请配合参看图7，其为本发明所述的图像处理系统的第三实施例示意图。图7中， 其架构大致与第二实施例雷同，两者的差异在于，本实施例是设于一展场中，例如花卉博览会场，当针孔摄影机51采集会场中的影像后，主机50则分析影像中所有人的外观，以得出对应每一个人的轮廓曲线，并将包含各种花卉图案的显示内容嵌入于每一个人的轮廓曲线内，又排列每一个人以形成一环状图形，甚至可再对已嵌入花卉图案的影像做图形变化，例如但不限于变形、旋转或缩放等，借此结合花博会主题让现场民众成为装置艺术的元素， 以增添展场的视觉及互动效果，并进而提升影像的趣味性与艺术性。此外，前述的计算机20或主机50亦可由其他处理器或电子装置来实施，本发明并不限定处理单元的种类。另外，经本发明所述的图像处理系统所处理的影像尚可能有无限的变化，视使用者的设定而定。
6
尽管前述在说明本发明的图像处理系统的过程中，亦已同时说明本发明的图像处理方法的概念，但为求清楚起见，以下仍另绘示流程图详细说明。请配合参看图8，其为本发明所述的图像处理方法的流程图。如图8所示，本发明所述的图像处理方法适用于一图像处理系统，其包含一储存单元、一显示单元、一影像采集单元、一特征采集单元以及一处理单元，图像处理方法包含下列步骤(SlO)以储存单元储存一显示内容；(Sll)利用影像采集单元采集至少一影像；(S12)通过处理单元分析影像中物件的外观，以得出一轮廓曲线；(S13)通过处理单元将显示内容嵌入于轮廓曲线内或对物件做数量、颜色、大小、 形状或角度上的变化；以及(S14)通过显示单元显示经处理单元处理后包含所述的物件的影像。请配合参看图9，其为本发明所述的图像处理方法的另一流程图。如图9所示，本发明所述的图像处理方法还包含下列步骤(S20)利用一特征采集单元采集物件外观上的若干个特征；以及(S21)通过处理单元根据若干个特征间的几何关系分析对象。其中，步骤(S20)优选可于步骤(S12)前实施。上述的各步骤的详细实施方式已于前面的图像处理系统的叙述中详细说明过了， 在此便不再赘述。上述各单元或组件可利用软件、硬件组件或以上的组合加以实施，并可能搭配必要的韧体组件。本领域技术人员应可理解，当任一单元为利用软件实施时，其可载于储存媒介，譬如CD、DVD、MD、磁盘片、随身碟及记忆卡等各式可承载能被电子装置读取程序代码的储存装置。此外，为实施本发明，储存媒介可选择性载有操作系统或其他应用程序等。本发明的实施，如上所述，可应用为一图像处理系统。此外，亦可通过一储存媒介加以实施。所述储存媒介载有程序代码，可完成如实施例所述的图像处理方法。另一方面， 本发明亦可利用一计算机程序产品加以实施。所述计算机程序产品载程序代码，当一处理器读取所述程序代码并执行后，可完成如实施例所述的方法。选择性地，此计算机程序产品可能通过网络或其他方式传送。需注意者，上述仅为本发明的优选实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域技术人员应可理解，上述各单元或组件未必皆为必要。且为实施本发明，亦可能包含其他较细节的公知单元或组件。各单元或组件皆可能视需求加以省略或修改，且任两单元间未必不存在其他单元或组件。综上所述，本发明所述的图像处理系统及其方法，克服了先前技术仅能以繁琐的设定动作进行图像处理，进而提出分析对象的外观，以得出对象的轮廓曲线，并通过处理单元将显示内容嵌入于轮廓曲线内或对对象做图形变化，借此丰富其影像作品。简言之，本发明提供设计者一图像处理平台，使能自由且便利地进行图像处理(例如但不限于艺术创作或电影制作等)，进而丰富影像内容及提高影像的变化性，使能增添影像的趣味性。以上所述仅为举例性说明，而非为限制性说明。任何未脱离本发明的精神与范畴， 而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围中。
权利要求
1.一种图像处理系统，其特征在于，其包含一储存单元，储存一显示内容；一影像采集单元，采集至少一影像；一处理单元，连接所述的储存单元以及所述的影像采集单元，分析所述的至少一影像中一对象的外观，以得出一轮廓曲线，所述的处理单元将所述的显示内容嵌入于所述的轮廓曲线内或外，或对所述的对象做数量、颜色、大小、形状位置、或角度上的变化；以及一显示单元，连接所述的处理单元，以显示经所述的处理单元处理后包含所述的对象的所述的影像。
2.根据权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，还包含一特征采集单元连接所述的处理单元，所述的特征采集单元采集所述的对象外观上的若干个特征，所述的处理单元根据所述的若干个特征间的几何关系分析所述的对象。
3.根据权利要求2所述的图像处理系统，其特征在于，其中所述的若干个特征包含几何形状、骨架信息、纹理结构、高频成份比例或以上的组合。
4.根据权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，其中所述的显示内容包含文字、 图片、图表、多媒体数据、所述的对象的材质或以上的组合。
5.一种图像处理方法，其特征在于，包含下列步骤以一储存单元储存一显示内容；利用一影像采集单元采集至少一影像；通过一处理单元分析所述的至少一影像中一对象的一外观，以得出一轮廓曲线；通过所述的处理单元将所述的显示内容嵌入于所述的轮廓曲线内或外，或对所述的对象做数量、颜色、大小、形状或角度上的变化；以及通过一显示单元显示经所述的处理单元处理后包含所述的对象的影像。
6.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，还包含下列步骤利用一特征采集单元采集所述的对象外观上的若干个特征；以及通过所述的处理单元根据所述的若干个特征间的几何关系分析所述的对象。
7.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，其中所述的若干个特征包含几何形状、骨架信息、纹理结构、高频成份比例或以上的组合。
8.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，其中所述的显示内容包含文字、 图片、图表、多媒体数据、所述的对象的材质或以上的组合。
全文摘要
本发明公开了一种图像处理系统及其方法。此图像处理方法适用于图像处理系统，并包含下列步骤以储存单元储存一显示内容；利用影像采集单元采集至少一影像；通过处理单元分析至少一影像中一对象的外观，以得出一轮廓曲线；通过处理单元将显示内容嵌入于轮廓曲线内或外，或对所述的对象做数量、颜色、大小、形状或角度上的变化；及通过显示单元显示经处理单元处理后包含所述的对象的影像。
文档编号G06T5/00GK102480616SQ20111037311
公开日2012年5月30日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年11月26日
发明者吴重九 申请人:吴重九