专利名称：视讯影像小波转换处理方法
技术领域：
本发明系有关于一种视讯影像小波转换(wavelet transform)处理方法，特别是有关于一种控制视讯保全影像(video surveillance)中，重点区域(region of interes t称为ROI)以及非重点区域(non-region ofinterest，以下称为非ROI)差异的视讯影像小波转换处理方法。
传统视讯保全影像的处理，首先是将撷取影像作频谱分析，待区分成不同频率的频谱后，再于各频带中分别找出记录原始影像中记录ROI资讯以及非ROI资讯的资料。关于ROI区域的判定，系借由视讯保全系统根据特定参数的条件而定。例如视讯保全系统可将于原始影像中移动的物体、具有特定温度的物体，或者是具有特定形状的物体等，设定为预设的ROI区域，借以取得与监视目标有关的影像。
参阅
图1，图1系显示由视讯保全系统所撷取的影像10。在此以区域12为预设的ROI区域为例，当将影像10作频谱分析后，可产生不同频率的频谱。接下来，根据原始影像的ROI位置而计算出各频谱的ROI座标。参阅图2，图2系显示将影像10执行小波转换后的示意图。图2中，各方块(20～29)具有独立的频带，而各频带的频率随着方块(20～29)的顺序依序递减，而各方块(20～29)中斜线部分区域即代表有关原始影像中ROI区域的资料。在小波转换的频谱中，较低频的讯号通常代表影像资料中较模糊的影像，主要是记录影像的大致轮廓。而较高频的讯号通常代表影像资料中较细微的影像，例如阴影或亮点等。
接着，使用位元层编码(bit plane coding)处理经过小波转换后的资料。参阅图3A，图3A系显示影像资料的原始位元层(bit plane)。原始位元层中包括两种区域一为重点区域ROI的位元层，一为非重点区域non-ROI的位元层。参阅图3B，在位元层编码的方式是借由提高重点区域ROI部分的灰阶，并优先处理重点区域的影像资料，以完整并强调属于ROI区域的影像。而为非重点区域non-ROI的部分，属于较无关的背景影像，因此以较少的资源储存，其间甚至会舍弃部分资料而无法显示。
上述位元层编码方式是为了减少影像资料的资料量，依据此原则，在相同硬件资源条件下，可借由牺牲部分非重点区域的影像资料而突显重点区域的影像资料。接下来，再将经过位元层编码处理的影像资料压缩成特定格式(例如JPEG2000格式等)，即可由显示器输出或储存。
然而，使用上述ROI技术处理影像资料时，虽然可以强调重要区域的影像，但是，若ROI区域过大，或者是传输速度(bit rate)过低时，将导致非ROI区域完全没有影像，只能呈现灰白的影像，如图4所示，使得显示的效果大打折扣。
为达到上述的目的，本发明提出一种视讯影像小波转换处理方法，适用于转换具有一重点区域的视讯保全影像，包括下列步骤。首先，将视讯保全影像转换为高频影像资料以及低频影像资料。接着，由上述高频影像资料取得纪录对应于上述视讯保全影像的重点区域的第一影像资料以及纪录对应于上述视讯保全影像的重点区域以外的第二影像资料。然后，结合第一影像资料及低频影像资料以成为一重点区域资料。接下来，执行位元层编码处理上述重点区域资料以及第二影像资料以产生显示资料，最后，借由一显示装置输出上述显示资料。
上述设定小波转换ROI区域的依据仍须根据影像传输速度或硬件容量而定。但是，也许最后属于原始资料的非ROI区域的资料的清晰程度会受限于影像传输速度或硬件容量的限制，但可以确定的，在最后输出的影像资料中，属于原始资料中非ROI区域的影像资料将不会如传统技术般呈现完全灰白的影像，有效解决传统技术的问题。
图2系显示将影像10执行小波转换后的示意图。
图3A系显示影像资料的原始位元层。
图3B系显示影像资料的原始位元层经过位元层编码后的示意图。
图4系显示使用传统技术所产生的输出影像。
图5A系显示根据本发明实施例将影像10执行小波转换后的示意图。
图5B系显示使用本发明实施例所述的视讯影像小波转换处理方法所产生的输出影像。
图6A系显示根据本发明实施例将影像10执行小波转换后的另一示意图。
图6B系显示使用本发明实施例所述的视讯影像小波转换处理方法所产生的另一输出影像。
图7A系显示根据本发明实施例将影像10执行小波转换后的另一示意图。
图7B系显示使用本发明实施例所述的视讯影像小波转换处理方法所产生的另一输出影像。
特别注意的是，在本实施例中，方块59系记录最低频信号的资料，而与传统技术不同之处，本发明系将纪录低频影像的区块59全部设为ROI区域，此目的在于改善传统技术中原始视讯保全影像的非ROI区域无法显示影像的问题。如上所述，在小波转换的频谱中，较低频的讯号通常代表影像资料中较模糊的影像，主要是记录影像的大致轮廓。为了克服传统技术中非ROI区域呈现灰白一片的问题且兼顾资料传输量的限制，本发明将属于较低频率的频带全部设为ROI区域，使得传统技术中原始视讯保全影像的非ROI区域能够在输出时至少具有模糊的影像，不会完全灰白一片。而其清晰程度可以借由所指定的小波转换阶数来调整。
接着，使用位元层编码(bit plane coding)处理经过小波转换后的资料。借由提高重点区域ROI部分的灰阶，并优先处理重点区域的影像资料，以完整并强调属于ROI区域的影像。而为非重点区域non-ROI的部分，属于较无关的背景影像，因此以较少的资源储存，其间甚至会舍弃部分资料而无法显示。
最后，再将经过位元层编码处理的影像资料压缩成特定格式(例如JPEG2000格式等)，即可由显示器输出或储存，其显示的影像如图5B所示。在图5B中，可发现输出的视讯保全影像于原本为非ROI区域的部分已具有模糊的影像内容，较接近实际的影像，有效改善显示影像的视觉效果。
以下将借由图例说明根据本发明实施例所述的视讯影像小波转换处理方法时，设定不同的小波转换阶数的对应显示效果。
参阅图6A，图6A系显示根据本发明实施例将影像10执行小波转换后的示意图。同样的，图6A中，各方块(60～69)具有独立的频带，而各频带的频率随着方块(60～69)的顺序依序递减，此时，方块(60～65)中斜线部分区域即代表有关原始影像中ROI区域的资料。而区块(66～69)全部设为ROI区域，经过位元层编码后，输出影像如图6B所示。
参阅图7A，图7A系显示根据本发明实施例将影像10执行小波转换后的示意图。同样的，图7A中，各方块(70～79)具有独立的频带，而各频带的频率随着方块(70～79)的顺序依序递减，而方块(70～72)中斜线部分区域即代表有关原始影像中ROI区域的资料。而区块(73～79)全部设为ROI区域，经过位元层编码后，输出影像如图7B所示。
分别比较图5B、图6B以及图7B，最后输出的视讯保全影像于原本为非ROI区域的部分的清晰程度已逐渐提高，此因在于提高记录原始影像中非ROI区域的影像资讯，因此能够产生更加接近实际的影像，有效改善显示影像的视觉效果。
本发明虽以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围由权利要求书所界定。
权利要求
1.一种视讯影像小波转换处理方法，其特征在于，适用于转换具有一重点区域的视讯保全影像，包括下列步骤将上述视讯保全影像转换为高频影像资料以及低频影像资料；由上述高频影像资料取得纪录对应于上述视讯保全影像的重点区域的第一影像资料以及纪录对应于上述视讯保全影像的重点区域以外的第二影像资料；结合上述第一影像资料及低频影像资料，以成为一重点区域资料；执行位元层编码处理上述重点区域资料以及第二影像资料以产生显示资料；及借由一显示装置输出上述显示资料。
2.如权利要求1所述的视讯影像小波转换处理方法，其特征在于，上述高频影像资料以及低频影像资料各自的频带系根据上述显示资料的显示需求而定。
3.如权利要求2所述的视讯影像小波转换处理方法，其特征在于，更包括将上述显示资料压缩的步骤。
4.如权利要求3所述的视讯影像小波转换处理方法，其特征在于，上述显示资料的压缩格式为JPEG2000。
全文摘要
一种视讯影像小波转换处理方法，适用于转换具有一重点区域的视讯保全影像，包括下列步骤。首先，将视讯保全影像转换为高频影像资料以及低频影像资料。接着由上述高频影像资料取得纪录对应于上述视讯保全影像的重点区域的第一影像资料以及纪录对应于上述视讯保全影像的重点区域以外的第二影像资料。然后，结合第一影像资料及低频影像资料，以成为一重点区域资料。接下来，执行位元层编码处理上述重点区域资料以及第二影像资料以产生显示资料，最后，借由一显示装置输出上述显示资料。
文档编号H04N7/26GK1429011SQ0113867
公开日2003年7月9日 申请日期2001年12月28日 优先权日2001年12月28日
发明者宣志凌 申请人:财团法人资讯工业策进会