TWI395471B - Panorama image of the leading shooting method - Google Patents

Description

全景影像的引導拍攝方法

本發明係關於一種數位攝像裝置的拍攝方法，特別是一種全景影像的引導拍攝方法。

全景影像是為了表現出一個寬廣的視野，模擬出人眼所見大約160度的風景感受。一般尺寸的影像則是在風景中裁切一個區域。相較之下，一般的影像比較像是人眼所專注的那一個區域，而全景影像較能讓觀賞者感受到當時環境的氣氛。全景影像的製作方式是於同一場景中，擷取相同規格的多張連續影像，並將其接合而成。因此，欲接合影像之間的接合區域是全景影像成功與否的一大關鍵。

習知全景(panorama)影像的拍攝方法有兩種。一種是使用者必須藉手動方式(徒手或經由腳架)移動數位攝像裝置來拍攝多張影像，再將所拍攝的影像輸入電腦，利用影像處理軟體來進行接圖，以產生全景影像。此種做法對於一般使用者而言，有相當的難度。一方面，使用者需要具備專業的拍攝技巧，否則會造成後續接圖時難度提高或效果不佳；另一方面，使用者又需要具備操作複雜的影像軟體之能力，以進行接圖。

另一種方法則是在數位攝像裝置的顯示螢幕上顯示輔助的對位影像，輔助使用者拍攝及製作全景影像。然而，此種方法需要使用者自行將對位影像與即時影像做疊合，以擷取多張連續影像。此過程將會考驗使用者對位的能力，可能因為人眼所見的誤差導致取像並不一定為最佳對位位置，而所產生的對位誤差也會影響後續全景接合的結果。即便使用者將對位影像與即時影像完美的疊合在一起，但是在拍照時，仍然可能因為按下快門的動作而晃動數位攝像裝置，導致拍攝的一瞬間對位失敗，使得全景影像的拍攝失敗。

鑒於以上的問題，本發明提供一種全景影像的引導拍攝方法，藉以解決先前技術之全景影像的拍攝困難或拍攝失敗的問題。

本發明所揭露的全景影像的引導拍攝方法應用於一數位攝像裝置。此數位攝像裝置具有一攝像模組及一顯示螢幕。

此全景影像的引導拍攝方法包括：利用攝像模組拍攝前方景色以取得第一影像；儲存拍攝得的第一影像；於得到第一影像後，利用攝像模組擷取前方景色以得到即時影像；計算即時影像中對位影像的當前位置與接合位置之間的移動向量；以及於顯示螢幕上顯示即時影像並且依據移動向量顯示指示方向及尺寸相應於移動向量的方向指標。

其中，對位影像係為即時影像中與第一影像相同景色的影像區塊，而接合位置係為欲拍攝得之第二影像與第一影像接合的位置。

當數位攝像裝置移動時，即時影像會隨之改變，同時，數位攝像裝置重新執行取得即時影像的步驟、計算移動向量的步驟及顯示即時影像和方向指標的步驟，以致使於顯示螢幕上顯示出的方向指標隨著即時影像的改變而改變，例如：伸長或縮短。

因此，使用者即可透過觀察方向指標來決定是否進行拍攝，致使攝像模組拍攝前方景色以得到第二影像。

此外，亦可由數位攝像裝置依據計算得的移動向量和預設之一門檻值來自動拍攝前方景色以取得第二影像。

最後再將取得的第一影像和第二影像接合，即可獲得一全景影像。

綜上所述，根據本發明之全景影像的引導拍攝方法應用於數位攝像裝置時，在拍攝全景影像時，在拍攝完一張影像後，數位攝像裝置能夠輸出提示信號，即方向指標(和提示聲音或振動)來引導使用者下一張影像的拍攝位置，以簡化全景影像的拍攝，並大幅降低使用者拍攝全景影像失敗的發生率。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

根據本發明之全景影像的引導拍攝方法可透過軟體或韌體程式內建於數位攝像裝置的記憶體中，再由數位攝像裝置的處理器執行內建的軟體或韌體程式來實現。

參照「第1圖」，於此實施例中，全景影像的引導拍攝方法係應用於一數位攝像裝置10，以輔助使用者進行全景拍攝。其中，數位攝像裝置10設置有攝像模組、記憶體、處理器和顯示螢幕11。

首先，數位攝像裝置10藉由攝像模組拍攝前方景色以取得第一影像12，如「第2A及2B圖」所示，並將拍攝得的第一影像12儲存於記憶體中(步驟110)。

於得到第一影像12後，數位攝像裝置10藉由攝像模組擷取前方景色以得到即時影像14，如「第3圖」所示(步驟120)。

處理器進行即時影像14的影像分析，以計算即時影像14中對位影像13b的當前位置與接合位置之間的移動向量(步驟130)。

於拍攝得到第一影像12時，數位攝像裝置10尚未移動，因此顯示螢幕11上的即時影像14的景色係與第一影像12相同。此時，處理器計算得之移動向量不為零。

然後，處理器於顯示螢幕11上顯示擷取得的即時影像14，並依據得到的移動向量於顯示螢幕11上顯示指示方向及尺寸相應於移動向量的方向指標15(步驟140)，如「第4圖」所示。

當數位攝像裝置10移動時，顯示螢幕11上的即時影像14會隨之改變，同時，數位攝像裝置10反覆執行步驟130和步驟140，以致於顯示螢幕11上顯示出的方向指標15隨著即時影像14的改變而改變，例如：伸長或縮短，如「第5A、5B、6A及6B圖」所示。也就是說，數位攝像裝置10會持續偵測即時影像14，以確定即時影像14是否改變(步驟150)。當即時影像14改變時，則回到步驟120。

舉例來說，當移動向量越大時，方向指標15的長度越長。而當對位影像13b達接合位置時，計算得的移動向量會為零，此時方向指標15的長度為零，即不顯示方向指標15。

此外，方向指標15還可以閃爍方式顯示於顯示螢幕11上，並且方向指標15的閃爍頻率亦相應於移動向量。即，當移動向量越大時，方向指標15的閃爍頻率越小；而對位影像13b越接近接合位置，移動向量越小，且方向指標15的閃爍頻率越大。

於此，處理器可依據得到的移動向量於顯示螢幕11上顯示相應於移動向量的單一方向指標15，如「第5A及5B圖」所示。處理器亦可依據得到的移動向量於顯示螢幕11上顯示相應於移動向量之分別指示不同方向的多個方向指標15a、15b，且每個方向指標15指示一種方向，如「第6A及6B圖」所示。

若為單一方向指標15，處理器會依據移動向量的方向於顯示螢幕11上顯示朝相同方向延伸的方向指標15，並且依據移動向量的值決定顯示出的方向指標15的長度。

若為多個方向指標15，此些方向指標15會分別指示不同的方向，即朝不同方向延伸。處理器會先計算移動向量於此些方向指標15的延伸方向上的分量，再依據計算得的分量控制對應之方向指標15的顯示。以二個方向指標15a、15b為例，假設此二方向指標15a、15b分別為縱向和橫向延伸(以顯示螢幕11為準)。因此，處理器會先計算移動向量A於縱向上的分量Ay和於橫向上的分量Ax，如「第6C圖」所示。然後，處理器再依據縱向上的分量Ay於顯示螢幕11上顯示長度相應於分量Ay的值之方向指標15a，及依據橫向上的分量Ax於顯示螢幕11上顯示長度相應於分量Ax的值之方向指標15b，如「第5B圖」所示。並且，對位影像13b從當前位置到接合位置的移動向量A的方向與顯示出的方向指標15的方向上下相同但左右相反。換言之，當移動向量A向左時，方向指標15則指向右；當移動向量A向右時，方向指標15則指向左；當移動向量A向上時，方向指標15則指向上；當移動向量A向下時，方向指標15則指向下。

數位攝像裝置10除了顯示方向指標15外，還可輔以提示聲音來指示數位攝像裝置10的移動方向，致使即時影像14上的對位影像13b隨著數位攝像裝置10的移動而移動至接合位置。

於此，數位攝像裝置10可具有揚聲器，並根據得到的移動向量透過揚聲器輸出相應於移動向量的提示聲音，以指示使用者移動數位攝像裝置10的方向，致使數位攝像裝置10所顯示之即時影像14上的對位影像13b移動至接合位置(步驟142)，如「第7圖」所示。其中，提示聲音可為一連串或持續性的單音(例如：嗶聲等)或方向描述語句(例如：向上、向左、向下、向右等)。並且，當對位影像13b達接合位置，即計算得的移動向量為零時，則停止發出提示聲音。

舉例來說，數位攝像裝置10可設置有蜂鳴器，且蜂鳴器電性連接至處理器及揚聲器。當處理器計算得移動向量時，除了於顯示螢幕11上顯示相應於移動向量的方向指標15外，處理器還會根據計算得的移動向量發出致動信號，致使蜂鳴器透過揚聲器發出一連串或持續性的單音(例如：嗶聲等)。並且，若蜂鳴器是發出一連串單音，單音的出聲頻率可相應於移動向量的值，即接續發出的兩單音之間的間隔時間可相應於移動向量。例如，當移動向量越大時，單音的出聲頻率越小，即間隔時間越長；而對位影像13b越接近接合位置，移動向量越小，且單音的出聲頻率越大，即間隔時間越短。而若蜂鳴器是發出持續性的單音，單音的出聲大小可相應於移動向量。

再者，數位攝像裝置10亦可是數位音頻播放器，且數位音頻播放器電性連接至處理器、記憶體及揚聲器。其中，記憶體中會預先儲存有各種方向的方向描述語句，並且每一方向描述語句對應一種移動向量的方向。當處理器計算得移動向量時，可依據移動向量的方向自記憶體中讀取出相對應的方向描述語句，並提供給數位音頻播放器進行播放而透過揚聲器輸出取得的方向描述語句。

數位攝像裝置10除了顯示方向指標15外，還可輔以振動來指示數位攝像裝置10的移動方向，致使即時影像14上的對位影像13b隨著數位攝像裝置10的移動而移動至接合位置。

於此，數位攝像裝置10可設置有振動器，因此處理器可根據得到的移動向量致動振動器來產生相應於移動向量的振動，以指示使用者移動數位攝像裝置10的方向，致使數位攝像裝置10所顯示之即時影像14上的對位影像13b移動至接合位置(步驟144)，如「第8圖」所示。並且，當對位影像13b達接合位置，即計算得的移動向量為零時，則停止產生振動。

其中，振動器的振動頻率可相應於移動向量的值。例如，當移動向量越大時，振動頻率越大；而對位影像13b越接近接合位置，移動向量越小，振動頻率越小。再者，數位攝像裝置10可設置有多個振動器，此些振動器分別位在數位攝像裝置10的不同方位。此時，振動器的設置位置可相應於移動向量的方向。因此，處理器可根據移動向量的方向致動對應之設置位置上的振動器。

因此，使用者即可透過觀察方向指標15來決定是否進行拍攝(步驟160)，致使攝像模組拍攝前方景色(相同於當前的即時影像14)以擷取得第二影像16，藉以獲得與第一影像12接合度較佳之第二影像16(步驟170)。換言之，此時於顯示螢幕11上的即時影像14的景色與拍攝得的第二影像16的景色相同。

此外，亦可由數位攝像裝置10依據計算得的移動向量判斷進行拍攝的時機(步驟160)，以自動拍攝前方景色(相同於當前的即時影像14)來擷取得第二影像16(步驟170)。在一實施例中，參照「第9圖」，處理器會將得到的移動向量與預設之一門檻值相比較(步驟161)，當得到的移動向量小於或等於門檻值(步驟162)時，處理器會致動攝像模組，以拍攝拍攝前方景色(相同於當前的即時影像14)以擷取得第二影像16(步驟170)。較佳地，門檻值可設定為零。

最後，數位攝像裝置10的處理器將攝取得的影像接合為一全景影像18，即將第一影像14與第二影像16接合為一全景影像18(步驟180)，如「第10及11圖」所示。

值得注意的是，本發明並不限於接合兩張影像，只需重覆將第二影像16設為設為第一影像14，並接續執行步驟120至步驟170，以取得三張或四張以上的接合影像(即，擷取得之第一影像14和第二影像16)。並且，將取得的接合影像17a、17b、17c以對位影像13a、13b相互接合，即可獲得一張全景影像18，如「第12圖」所示。

其中，欲接合的影像張數可預設於數位攝像裝置10中或由數位攝像裝置10提供輸入介面供使用者自行選擇或設定。然後，再依據設定的張數利用根據本發明之全景影像的引導拍攝方法進行接合影像(即，第一影像14與第二影像16)的拍攝。

於此，對位影像13a、13b係為第一影像12與第二影像16相互接合之影像區域，如「第10圖」所示。換言之，於第一影像12和第二影像16中會存在有相同景色的影像區塊，即對位影像13a、13b。

其中，對位影像13a可為第一影像12的左側邊緣或右側邊緣的特定比例數值的影像區塊。舉例來說，第一影像12之像素尺寸係為800*600，且預先設定的比例數值係為20%。因此，對位影像13a之寬度係以第一影像12之最大橫幅寬度800與比例數值20%計算，於此對位影像13a之橫幅寬度即為160。由此得知，對位影像13之像素尺寸為160*600。

並且，當對位影像13a為第一影像12的右側邊緣的影像區塊時，相同景色的影像區塊可存在於第二影像16的右側邊緣上，即對位影像13b。換言之，接合位置即位在即時影像14的右側邊緣之相同像素尺寸的區塊上。

其中，參照「第13圖」，處理器可利用對位影像13上的特徵成份C2(例如：邊緣、線、或銳角等特徵)來計算移動向量。處理器可透過分析第一影像12，以自第一影像12中擷取得對位影像13a(步驟131)，並且計算出對位影像13a上至少一特徵成分C1(步驟132)，如「第2B圖」所示。然後，處理器會估算欲取得之第二影像16上應存在與第一影像12的特徵成分C1相同之特徵成分C2的理想位置，以作為接合位置P(步驟133)，如「第14圖」所示。並且，處理器可透過分析即時影像14，以自即時影像14中擷取得與第一影像12之對位影像13a景色相同之對位影像13b(步驟134)並且計算出即時影像14的對位影像13b上與第一影像12的特徵成分C1相同之特徵成分C2的當前位置P’(步驟135)，如「第15圖」所示。最後，處理器以計算得的當前位置P’和接合位置P分別作為向量的起始點和終止點計算移動向量(步驟136)。

舉例來說，當使用者欲進行全景拍攝時，使用者先將數位攝像裝置10的模式切換至全景拍攝模式。然後，使用者可使用數位攝像裝置10拍攝得第一影像12，如「第2A及2B圖」所示。接續要拍攝下一張影像(即第二影像16)時，數位攝像裝置10可利用根據本發明之景影像的引導拍攝方法顯示即時影像14及方向指標15(和提示聲音或振動)，如「第4圖」所示。並且，當使用者移動數位攝像裝置10時，數位攝像裝置10上顯示的即時影像14及方向指標15會隨著數位攝像裝置10的攝像模組可擷取得的景色的改變而改變，如「第5A、5B、6A及6B圖」所示。進而，於即時影像14的對位影像13b移動至或接近接合位置時，攝像模組拍攝前方景色以得到第二影像16，並且處理器將第一影像12與第二影像16接合成一全景影像，如「第11圖」所示。

綜上所述，根據本發明之全景影像的引導拍攝方法應用於數位攝像裝置時，在拍攝全景影像時，在拍攝完一張影像後，數位攝像裝置能夠輸出提示信號，即方向指標(和提示聲音或振動)來引導使用者下一張影像的拍攝位置，以簡化全景影像的拍攝，並大幅降低使用者拍攝全景影像失敗的發生率。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10‧‧‧數位攝像裝置

11‧‧‧顯示螢幕

12‧‧‧第一影像

13a．．．對位影像

13b．．．對位影像

14．．．即時影像

15．．．方向指標

15a．．．方向指標

15b．．．方向指標

16．．．第二影像

17a．．．接合影像

17b．．．接合影像

17c．．．接合影像

18．．．全景影像

A．．．移動向量

Ay．．．縱向上的分量

Ax．．．橫向上的分量

C1．．．特徵成份

C2．．．特徵成份

P．．．接合位置

P’．．．當前位置

第1圖係為根據本發明第一實施例之全景影像的引導拍攝方法的流程圖。

第2A圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之第一影像的示意圖。

第2B圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之第一影像的示意圖。

第3圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之即時影像的示意圖。

第4圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，「第3圖」之即時影像顯示於顯示螢幕上的示意圖。

第5A及5B圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之方向指標的示意圖。

第6A及6B圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，另一實施例之方向指標的示意圖。

第6C圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，對應「第6B圖」之方向指標的移動向量的示意圖。

第7圖係為根據本發明第二實施例之全景影像的引導拍攝方法的流程圖。

第8圖係為根據本發明第三實施例之全景影像的引導拍攝方法的流程圖。

第9圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，得到第二影像之步驟的一實施例的細部流程圖。

第10圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之第一影像與第二影像接合的示意圖。

第11圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之全景影像的示意圖。

第12圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之多個接合影像接合的示意圖。

第13圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，計算移動向量之步驟的一實施例的細部流程圖。

第14圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之第二影像中對應第一影像的特徵成分的示意圖。

第15圖係為於根據本發明之全景影像的引導拍攝方法中，一實施例之當前位置及接合位置的示意圖。

Claims (10)

1. 一種全景影像的引導拍攝方法，應用於一數位攝像裝置，該數位攝像裝置具有一攝像模組及一顯示螢幕，該全景影像的引導拍攝方法包括：利用該攝像模組拍攝前方景色以取得一第一影像；儲存該第一影像；於得到該第一影像後，利用該攝像模組擷取前方景色以得到一即時影像；計算該即時影像中一對位影像的當前位置與接合位置之間的一移動向量，其中該對位影像係為該即時影像中與該第一影像相同景色的一影像區塊，以及該接合位置係為欲拍攝得之一第二影像與該第一影像接合的位置；於該顯示螢幕上顯示該即時影像並且依據該移動向量顯示一方向指標，其中該方向指標的方向相應於該移動向量的方向，且該方向指標的長度相應於該移動向量的值；以及持續偵測該即時影像，當偵測到該即時影像改變時，回到取得該即時影像的步驟，以重新執行取得該即時影像的步驟、計算該移動向量的步驟及顯示該即時影像和該方向指標的步驟，以致使該方向指標的長度隨著該即時影像的改變而改變。
2. 如請求項1所述之全景影像的引導拍攝方法，更包括：於顯示該即時影像和該方向指標時，輸出相應於該移動向量的一提示聲音。
3. 如請求項1所述之全景影像的引導拍攝方法，更包括：於顯示該即時影像和該方向指標時，產生相應於該移動向量的至少一振動。
4. 如請求項1所述之全景影像的引導拍攝方法，其中於顯示該即時影像和該方向指標的步驟中，該方向指標係以閃爍方式顯示。
5. 如請求項1所述之全景影像的引導拍攝方法，更包括：根據該移動向量利用該攝像模組拍攝前方景色以得到該第二影像，其中得到的該第二影像的景色相同拍攝當時的該即時影像的景色；以及接合該第一影像與該第二影像以得到一全景影像。
6. 一種全景影像的引導拍攝方法，應用於一數位攝像裝置，該數位攝像裝置具有一攝像模組及一顯示螢幕，該全景影像的引導拍攝方法包括：利用該攝像模組拍攝前方景色以取得一第一影像；儲存拍攝得的該第一影像；於得到該第一影像後，利用該攝像模組擷取前方景色以得到一即時影像；計算該即時影像中一對位影像的當前位置與接合位置之間的一移動向量，其中該對位影像係為該即時影像中與該第一影像相同景色的一影像區塊，以及該接合位置係為欲拍攝得之一第二影像與該第一影像接合的位置；計算該移動向量於複數個不同方向上之複數個分量；於該顯示螢幕上顯示該即時影像並且依據計算得的該複數個分量顯示複數個方向指標，其中每一該方向指標對應該複數個分量中之一，該方向指標的方向相應於所對應之該分量的方向，且該方向指標的長度相應於對應之該分量的值；以及持續偵測該即時影像，當偵測到該即時影像改變時，回到取得該即時影像的步驟，以接續執行取得該即時影像的步驟、計算該移動向量和該複數個分量的步驟及顯示該即時影像和該方向指標的步驟，以致使該方向指標的長度隨著該即時影像的改變而改變。
7. 如請求項6所述之全景影像的引導拍攝方法，更包括：於顯示該即時影像和該複數個方向指標時，輸出相應於該移動向量的一提示聲音。
8. 如請求項6所述之全景影像的引導拍攝方法，更包括：於顯示該即時影像和該複數個方向指標時，產生相應於該移動向量的至少一振動。
9. 如請求項6所述之全景影像的引導拍攝方法，其中於顯示該即時影像和該複數個方向指標的步驟中，該複數個方向指標係以閃爍方式顯示。
10. 如請求項6所述之全景影像的引導拍攝方法，更包括：根據該移動向量利用該攝像模組拍攝前方景色以得到該第二影像，其中得到的該第二影像的景色相同拍攝當時的該即時影像的景色；以及接合該第一影像與該第二影像以得到一全景影像。