TWI309751B - Imaging device and method, computer program product on computer-readable medium, and imaging system - Google Patents

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130975第 1· |9畔>月>?日修正替換頁 095114223號專利申請案 中文說明書替換頁(97年12月） 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種成像装置及方法、電腦可讀取記錄媒 體上之電腦程式產品及成像系統，其借助於依序改變成像 方向成像而獲得之全景影像，用於監視廣範圍景象。 【先前技術】 在過去已廣泛應用之電子靜態相機中，藉由釋放相機之 快門使光經過透鏡來使物件成像，其中經過透鏡之光可藉 由諸如CCD(電荷耦合裝置）之固態影像感應器轉化為影像 訊號且該影像訊號應記錄到記錄媒體中。影像訊號一旦被 記錄，其便可自記錄媒體中讀取出來以便再現。許多電子 靜態相機具有能夠顯示被捕籙的靜態影像之監視器，且可 在該監視器上顯示自目前為止已記錄於記錄媒體中之靜態 影像中選出之一影像。在電子靜態相機中，提供至監視器 之影像訊號相當於每顯示幕上之物件。由於此原因，同時 顯示於監視器上之每一影像之大小受到限制且因此不能用 於同時監視任一廣範圍景象。 由於此原因，已存在愈來愈多風行的監視相機，其藉由 依序改變成像方向以產生自複數個單元影像形成之全景影 像而使物件成像，來准許監視廣範圍景象。最近，已提議 一收縮/合成複數個視訊訊號以產生一枢架之視訊訊號之 技術（如日本專利申請案特許公開案1〇8163號，1998年），及 亦提議一集中式監視/記錄系統，該系统能夠自複數個已存 在的監視視訊相機採集監視視訊訊號，且將該等訊號記錄 108893-971226.doc 1309751 到諸如錄影帶之記錄媒體中以供監視（如曰本專利申請案 特許公開案2000-243 062號）。 【發明内容】 倘若此監視相;f幾安裝在禁止區域（限制區域）中，則最重要 得問題為’ ”最有效及精確地”使僅進人此禁止區域内之人 或類似物成像。

然而，為在觀察記錄於記錄媒體（諸如上述錄影帶）中之監 視影像的同時偵測在成像範圍中之某一變化，觀測者應詳 細觀察在每—掃描中提供之監視影像。觀測者必須-直小 心以在觀測中不忽略影像之甚為微小變化，如極小物件之 出現等，如此需要大量的勞力及時間。此外，由於監視/監 控系統取決於觀測者之眼睛，所以他或她可能未能發現: 象之此等變化。 為在夜間進行此類區域的監視，觀測者應非常仔細以在 由^機在不充足光線下捕獲到之黑暗影像中成功發現任何 入钕者。尤其是在監視景象之範圍較寬時，發現此類入侵 者是相當困難的。 此外’由於相機在夜間捕獲到之影像本身如此黑暗，以 ;可此瞭解钕入物之細節’意即，人是從哪個 之哪一部分推Λ 丨枯， ^ ^ 不止區域或入侵者在哪條路線上移動。 監：景象之範圍越廣，瞭解上述細節就越困難。 =樣自不考慮物件之照度但能使物件成像之紅外相機 、/又到的視Λ #訊亦轉化為單色影像輸出至外部。因此， 倘若要使形狀及溫度分佈之變化極小之物件成像，則在許 108893.doc 1309751 第〇95114223號專利申請案 中文說明書替換頁(97年12月） 標周圍之景象 多情形下難以核實目標及目 因此’期望藉由提供以下諸項來克服相關技術中之上述 缺陷：-種成像裝置及方法，其能夠在黑夜及白天廣範圍 地皿視特定物件（諸如人）與其背景之關係；電腦可讀取媒艘 上之電腦程式產品，其允許—電腦在藉由該成像方法成像 之過程中控制成像裝置之操作；及—成像系統。 根據本發明，提供一種成像裝置，其包括： 一彩色成像構件，其用於在依序調整成像方向之情況下 進行彩色成像，以使各單元影像—起形成―全景影像； 一紅外成像構件，其用於在依序調整成像方向之情況 下，藉由紅外輻射量測進行成像，以使各單元影像一起形 成一全景紅外影像； 全景影像儲存/管理構件，其用於餘存/管理一全景彩色 影像，該全景彩色影像係藉由將該彩色成像構件進行色彩 捕獲得到之複數個單元影像彼此重疊來產生，及其用於儲 存/管理一全景紅外影像，該全景紅外影像係藉由將該紅外 成像構件進行紅外輻射量測而捕獲到之複數個單元影像彼 此重疊來產生； —影像合成構件，其用於將一彩色影像重疊至一物件之 一影像上，其中該物件之該影像係藉由該紅外成像構件控 制成像方向至成像範圍内之一所要方向而成像，且該彩色 影像對應於已由該紅外成像構件使該物件成像之一位置， 忒位置在被儲存/被管理於該全景影像儲存/管理構件中之 一全景彩色影像中；及 108893-97I226.doc 1309751 第095114223號專利申請案 中文說明書替換頁(97年^月） 打年修正替換頁| 一影像顯示構件，其用於顯示該影像合成構件進行之該 重疊所產生之一影像。 根據本發明，亦提供一種包括以下步驟之成像方法： 在依序設定成像方向之情況下進行彩色成像，以使各單 元影像一起形成一全景影像； 在依序設定成像方向之情況下，藉由紅外韓射量測進行 成像，以使各單元影像一起形成一全景紅外影像；

/儲存/管理-全景彩色影像，該全景彩色影像係藉由將該 彩色成像步驟巾進行色彩捕獲得到之複數個單元影像彼此 重#來產生’及儲存/管理—全景紅外影像，該全景紅外影 像係藉由將該全景紅外成像步驟中進行紅外輻射量測而捕 獲到之複數個單元影像彼此重疊來產生； 在控制成像方向至成像範圍内之一所要方向之情況下， 藉由紅外輻射量測使一物件成像；

將-衫色影像重疊至_物件之__紅外影像上，其中該物 件之該紅外影像係藉由該紅外成像步驟中之紅外輻射量測 而捕獲，且該彩色影像對應於&在該紅外成像步驟中使該 物件成像 < 位置，該位置在被儲存/被管理於該全景影像 儲存/管理步驟中之一全景彩色影像中；及 '' 顯示該影像合成步财進行之該重#所產生之—影像。 T據本發明，亦提供一種電腦可讀取媒體上之電腦程式 產品，該電腦程式產品允許一雷麒刼 電腦執行包括以下步驟之成 像控制處理： 以使各單 在依序設定成像方向之情況下進行彩色成像 108893-971226.doc 1309751

藉由紅外輻射量測進行 全景紅外影像； 第0951Ϊ4223號專利申請案 中文說明書替換頁(97年12月） 元影像一起形成一全景影像； 在依序設定成像方向之情況下， 成像，以使各單元影像一起形成一 儲存/管理-全景彩色影像，該全景彩色影像係藉由將該 彩色成像步财進行色彩捕獲得到之複數個單元影像彼此 重疊來產生，及儲存/管理一全景紅外影像，該全景紅外影 像係藉由將該全景紅外成像步驟中進行紅外輻射量測而捕 獲到之複數個單元影像彼此重疊來產生； 在控制成像方向至成像範圍内之一所要方向之情況下， 藉由紅外輻射量測使一物件成像； 將一彩色影像重疊至一物件之一紅外影像上，其t該物 件之該紅外影像係藉由該紅外成像步驟中之紅外輻射量測 而捕獲，且該彩色影像對應於已在該紅外成像步驟中使該 物件成像之一位置，該位置在被儲存/被管理於該全景影像 儲存/管理步驟中之一全景彩色影像中；及 顯不該影像合成步驟中進行之該重疊所產生之一影像。 根據本發明，亦提供一種成像系統，其包括： 一彩色成像装置’其用於在依序調整成像方向之情況下 進灯彩色成像，以使各單元影像一起形成一全景影像； —紅外成像裝置’其用於在依序調整成像方向之情況 下，藉由紅外輻射量測進行成像，以使各單元影像一起形 成一全景紅外影像；及 一控制器’其經由一網路控制該彩色成像裝置及該紅外 成像裝置之操作， 108893-971226.doc •10· 1309751 該控制器包括： 一全景影像儲存/營¥ 影像，該全Μ色= 館存/管理—全景彩色 插…影像係藉由將該彩色成像裝置進行色彩 捕獲得到之複數個單元影像彼此重疊來產生，及2色心 存/營理一入旦彡M 里且术屋生，及其用於儲 成像m影像，該全景、红外影像係藉由將該红外 成像裝置進行红外以θ , ^ v yr 此重叠來產生；、置測而捕獲到之複數個單元影像彼 一影像合成構件，其用於 一影像上，杉色衫像重疊至一物件之 制成傻方h ’、μ #之該影像係藉由該紅外成像裝置控 制成像方向至成像範圍内之一所要方向 影像對應於已由該紅外成 风像且㈣色 战傢裝置使该物件成像之一位罟， 5兹位置在被健存/被管理 人且 吕理於5亥全景影像儲存/管理構件中之 一全景彩色影像中；及 料宁之 一影像顯示構件，且用於％ 重属所該影像合成構件進行之該 重邊所產生之一影像。 根據本發明，將-彩色影像重疊至之—紅 中該彩色料對⑽物件在全㈣色f彡像㈣ - 該紅外影像係藉由在控制成像方向至成像範圍内之=要 兄下’由紅外韓射量測來使物件成像而獲得，從 夜門“：：之合成影像。因此’物件存在之區域甚至在 =可被顯示為紅外影像之量度分佈，且因此物件存在 之區域的位置輿J:昔畢之關 干许在 置與…，之關係亦可明確加以確 由於可防止忽略人之任何微小 7 清晰度之監視/監控。 運動目此本發明准許較高 108893.doc • 11 - 1309751 [實施方式】 下文中將參考附圖及其相關實施例詳細描述本發明。 本發明適用於(例如)如圖!所示而建構之監視/監控系統 監視/監控系統1包括一可見光彩色相機單元2以藉由使 T件成像來產生影像訊號、紅外相機82、至少自彩色相機 早凡2得到影像訊號之監視器5、連接至監視器5之顯示器 供複數個使用者使以執行其應用之終端單元9、連接至 終端單元9之終端顯干哭1Λ _ . ^ 。 ，及在彩色相機單元2、監視器5 …終端單几9之間進行雙程通訊之網路8。 ，監控系統1中’彩色相機單元2為平移/傾斜部件3及 =二之整合體。平移/傾斜部件3形成為可(例如)圍繞傾 斜轴及平移軸旋轉，以自由改變成像方向之旋轉平臺。 相機早凡4安裝在為旋轉平臺之平移/傾斜部件3上，以在 監視器5之控制ητ水早七千士 在 n 直改變相機單元4之成像方向的 同時使物件成像。同樣 變化，相機塊4之功率亦 監視器5之控制下有所 ,^ , 4 . 、’、不斷增加或減小，在此情況下由此 相機塊4使物件成俊兹 像藉由為監視器5提供複數個相機塊4, mm m - ^ 機早兀使物件成像，且因此自多 個硯察點獲侍影像資訊。 監視器5包含個人電 -^2« ,, 電子裝置。其記錄自彩色相機單 兀2及紅外相機a傳輪 至顯干器6以^ 衫象訊號’且將此等影像訊號發送 至顯不為6以向使用者 所要部分或所要㈣㈣’ *由使用者指定影像之 守，監硯器5選擇所記錄之影像訊號中最 108893.doc -12- 1309751 佳的一個且控㈣示器6顯示該指定㈣像部分或影像 點。監視器5充當所謂的中央控制器之角色以控制整個網路 8，且在終端單元9請求時向終端單元9發送影像。應注意監 視器5按照下文中將詳細描述的要求而建構。 網路8為能夠進行資訊雙程通訊之公眾通訊網路，諸如經 由電話網路、ISD曙合服務數位網路陶_(寬頻帶整 務數位網路）連接至TA/數據機或類似裝置之網際網 路。應注意倘若監視/監控系統!用於固定的狹窄區域内， 則網路8可自LAN(區域網路)形成。同樣，網路8可自所謂的 光纖通訊網路形成。此外’網路8可經設計以發送刪㈣ 像以及靜㈣像。在此情況下，將根據網際網路協定（ip)， 自一通道連續發送删G資料且隸定的時間間隔自另― 通道發送靜態影像資料。 終端單元9為一個人電腦（pc)，其供使用者在各自家庭或 辦公室中經由網路8自監視ϋ5獲取f彡像，以執行此影像資 料之所要處理。藉由連接複數個終端單^9至網路8，對於 ，視/監控系統！之應用可同時提供給複數個使用者。終端 單元9在終端顯示器1〇上顯示自監視器5獲得之影像。、同 樣^終端單以響應使用者輸人之指令而產生—請求訊號且 發送該訊號至監視器5。庳注音，玖山留_ 优以^主心，終&早兀9之塊、组態類似 、在下文中描述的魏器5之塊組態且將不再說明 單元9之組態。 接著，將參考圖2說明及描述根據本發明之監視/監控系 統1之每一組件。 ν、 I08893.doc •13· 1309751 如圖2所不，彩色相機單元2、紅外相機以及監視器$連接 至共用控制器匯流排21。 包括在彩色相機單元2中之平移/傾斜部件3包括用於改 變成像方向之傾斜塊3a及平移塊扑。彩色相機單元2包括相 機塊4。相機塊4主要包括用以改變透鏡塊22之視角的透鏡 控制器23、安置於垂直於透鏡塊22光轴之位置上的成像裝 置24、用於將成像裝置24所產生之影像訊號發送至影 • 入/輸出單元13之1EEE(電氣及電子工程師學會）1394介面 25、用以偵測彩色相機單元2之當前位置之Gps(全球定位系 統）接收器28，及提供於GPS接收器28中之元資料發生器 29。應注意IEEE 1394介面25可由乙太網路（註冊商標）來替 代。 監視器5包括連接至1394介面25之緩衝記憶體51、連接至 緩衝記憶體51之編碼器52、伺服器53、用以壓縮自伺服器 53續取之影像的影像壓縮器54、連接至伺服器53及影像壓 .縮器54以產生在顯示态6上顯示之影像的圖形控制器55、用 於經由控制器匯流排21控制每一組件之cpu 56，及分別連 接至I/O埠58之記憶卡61及時鐘62。 監視器5進一步包括鍵盤59及滑鼠60’其供使用者使用以 指定將一影像中所要的影像區域及位置顯示於顯示器6上。 在傾斜塊3a及平移塊3b各塊中，設計成驅動源以用於旋 轉平臺之步進馬達經驅動以根據提供自Cpu 65之驅動訊號 進行旋轉。因此，可水平或垂直改變置放在旋轉平臺上之 相機塊4之成像方向。 】08893.doc -14- 1309751 透鏡控制器23根據提供自CPU 56之驅動訊號控制透鏡塊 22以用於自動光圈控制及焦點控制。同樣，透鏡控制器23 根據此驅動訊號改變視角相對於物件之變化。因此，相機 單元4亦可藉由繼而調整放大倍率來使物件成像。 成像裝置24為諸如CCD之固態影像感應器。在成像裝置 24中，經由透鏡塊22入射之物件影像形成於影像螢幕上且

轉換為電以產生影像訊號。發送影像訊號至ieee 1394介面 25 ° 提供GPS接收器28以根據自G㈣統發送之訊號偵測彩 色相機單元2之位置及成像方向。尤其是在提供複數個彩色 相機單元2之情況下’ GPS接收器28准許其彼此協作以控制 彩色相機單元2之成像方向。自GPS接收器28之輸出訊號供 給几資料發生器29’其經提供以基於⑽系統之^位姓果 產生緯度、經度、方位、高度等位置資訊，及包括如：間 =種參數之元資料。元資料發生器29向編碼器52供應位 置貧訊及元資料。應注意，在本發明巾，可省略上述⑽ 接收器28及元資料發生器29。 注意’由於紅外相機82類似於彩色相機單元2而建構，因 此本文中將不再對紅外相機進行詳細說明。 然而，應提醒的是，紅外相機82為 ⑽―養，其包括用於感應(例如 之紅外輕射之熱影像感應器㈣咖影像感應器。^ :外相機，用所謂的溫度記錄法1量測形成所；二 〜像或所明的紅外影像之人體表面 、… 交化在紅外相機 i08893.doc 15 1309751 1^肀’自人體之紅外輻射由對應於彩色相機單元2中之成像 裝置24之感應器（未圖示）來偵測。在該影像感應器（未圖示） 中，偵側到之紅外輻射強度轉化為對應的電訊號，將該等 電訊號放大至預定位準，藉此可形成紅外影像。在下文中， 形成此紅外影像之訊號將被稱為"紅外影像訊號"。 注意，紅外相機82經設計以在設定溫度範圍内捕獲物件 之影像作為紅外影像。藉由設定溫度範圍為人體溫度之約 ±3 C，可以針點方式僅偵測源自人體之紅外輻射。應注意， 對於紅外相機82而纟，使用者可藉由使用滑鼠⑽或類似裝 置來自由設定溫度速率，其稍後將在下文中詳細描述。 緩衝記憶體51由供應自CPU56之控制訊號進行控制，以 臨時儲存供應自IEEE 1394介面25之影像訊號及紅外影像 訊號。臨時儲存在緩衝記憶體51中之影像訊號及紅外影像 訊號供給編碼恶，访埜扣站+ ________ _ 、 δ亥4 §fl號在編碼器52中根據諸如

钒行壓縮編碼。

I08893.doc 目 '，扁碼器52之影像訊號及紅外影 凡資料。應注意’伺服器53可由 s己錄媒體替代。記錄於伺服器53 1309751 中之影像訊號在CPU 56之控制下讀取至影像壓縮器54及圖 I控制器5 5。同樣應提醒的是，在祠服器$3受cpu 5 6之控 制向記憶卡61傳遞伺服器53中所記錄之影像訊號及紅外影 像訊號的情況下，使用者可將該等被捕獲到之影像移動至 另一個人電腦（PC)中。同樣，在伺服器53受CPU 56之控制 向前述網路伺服器（未圖示）傳遞伺服器53中所記錄之影像

訊號及紅外影像訊號的情況下，伺服器53可由該網路伺服 器（未圖示）來替代。 影像壓縮器54將自伺服器53讀取出來之JpEG格式的影像 訊號壓縮為壓縮影像或縮略影像。同樣’影像壓縮器54受 CPU 56控制以自伺服器53讀取影像且產生移動影像。應注 思，將衫像=貝料壓縮為此移動影像可根據MpEG、移動 JPEG、移動JPEG 2000或類似格式來完成。 圖形控制器55根據自伺服器53讀取出來之影像訊號及紅 外影像《或由料處理H54供應之影像訊號及紅外影像 訊號，進行圖形處理以由顯示器6顯示。同樣，圖形控制器 55受CPU 56控制以控制.顯示器6上之對比度及亮度。 倘若使用者使用鍵盤59或鼠標6G指定影像區域及位置， 則CPU 56發送一驅動訊號用於驅動平移/傾斜部件]及透鏡 U益23 ’及發运控制訊號用於經由控制器匯流排川空制 在監視器5中之每一組件 定的請求訊號之情況下， 。同樣，在由終端單元9供應了預 CPU 56選擇最佳靜態影像、移動 且控制伺服器53向 影像或記錄於伺服器53中之各種資訊 終端單元9發送影像或資訊。 108893.doc 1309751 . 第095114223號專利申請案 --------------- . 中文說明書替換頁(97年12月） W年^月Θ日修正替換頁 接著’將描述根據本發明之監視/監控系統1之攝像操作。 .如圖3所示，彩色相機單元2以視角廷捕獲在黑框成像範圍 内之影像。為覆蓋視角达下之整個成像範圍，有必要水平或 垂直地依序改變成像方向。假定成像範圍之大小可表達為 以任意視角达成像而獲得之訊框（下文中將被稱為”單元影 像"）之大小的ixj倍，則有必要至少設置ixj種成像方向。藉 由將以視角ϋ捕獲之ixj個單元影像彼此重疊，可能合成代表 整個成像範圍之總體影像。 _ 假定成像範圍包括在座標系（Μ,Ν)中之單元影像，其中單 元影像1、2、…、Μ、i以此次序自該範圍之左端沿水平座 標排列，且單元影像1、2、…、N、j以此次序自上端沿垂 直座標排列，CPU 56向傾斜塊3a及平移塊3b發送驅動訊 號’以將相機塊4之成像方向首先設定至左上方座標（n) 以進行成像。基於藉由在座標（1，1)處捕獲單元影像而產生 之單元影像之影像訊號臨時储存在缓衝記憶體5 1中，且其 接著根據JPEG標準在編碼器52中加以壓縮編碼。影像訊號 I 具有指示成像方向等之位置資訊及發送自GPS 28且被記錄 於伺服器53之元資料。 類似地，CPU 56向傾斜塊3a及平移塊3b發送驅動訊號， 以藉由使相機塊4之成像方向右移一個框架至座標（2,1)以 進行成像。藉由捕獲座標（2,1)處之影像所產生之影像訊號 類似地記錄至伺服器53中》在CPU 56控制下，相機塊4將在 其成像方向依序水平改變至座標（3，1 )、（4,1 )、…（丨，1)之情 況下進行成像。 I08893-971226.doc -18-

I3097V095_ 號專利申請案 中文說明書替換頁(97年12月） 在沿成像範圍之第一列完成成像之後，相機塊4將由cpu • 56控制以將成像方向調整至第二列中之座標（1，2)以進行咸 像，且接著依序水平地改變成像方向以進行成像。重複上 述操作後，一旦完成直至座標（丨山之成像，伺服器53將基 於均為在各座標處捕獲到之ixj個單元影像之影像訊號記錄 其中。 注意，此處記錄於伺服器53中之基於單元影像之影像訊 號由影像壓縮器54依次進行讀取’且經壓縮以適合顯示器6 之顯示幕之大小。如此加以壓縮之單元影像通過圖形控制 器55且顯示於顯示器6上β記錄於词服器53中之所有ixj個單 元影像顧示於顯示器6上以合成全景整體影像（全景影像）。 藉由以規則間隔執行前述成像操作，可獲取一整體影像， 用以描繪被相機塊4之成像範圍所覆蓋之最新景象，且在伺 服器53中儲存及管理此整體影像。 圖4展示一實例’在該實例中，藉由重疊相機塊4所捕獲 之ixj個單元影像而合成之整體影像顯示於顯示器6之整艎 影像顯示區域70上。注意，監視器5可適於描繪單元影像間 之接縫或邊界，其一起形成整體影像顯示區域70中之整體 影像’或者適於在顯示區域7〇中僅顯示無接縫之整體影 像。同樣’監視器5可經設計以在整體影像顯示區域7〇中顯 不在整個成像範圍替代全景整體影像之視角下捕獲之一整 體影像。 顯示器6具有顯示幕45。如圖所示，顯示幕45進一步包括 一放大的影像顯示區域71，其中單元影像以放大的比例因 108893^971226.doc -19- 1309751 子颂示在此放大的影像顯示區域7丨中 _ 指宕夕一 s ~ A 1 1•磚n中，可顯不使用者所 才疋之早70影像，該等軍开互；{務 , 办像一起形成一整體影像以 顯示於整體影像顯示區域 ” , n70上，或可顯示使用者所指定的 一#……^像° 使用者可即時檢查每 ‘疋早7L影像之成像方向。 ::鍵盤59及滑鼠60,使用者可在整體影像顯示區域7。 ^放大的影像顯示區域71中指定所要㈣像區域及位置。 麵示區域7〇及71各區域中，亦可顯示-十字線 或心針以在移動滑鼠6〇或i X/、頬似裝置之同時，進行上述的 才曰疋操作。. 。使用鍵72、73、75及76替代滑鼠6G進行進人顯示幕仏之 :、&可增大或減小單70影像顯示於放大的影像顯示 區域71中之比例因子、控制成像方向以水平或垂直地調整 相機塊4之成像方向，及設定各種可能模式中之一所要模 注意，藉由以與彩色相機單元2相同之方式操作紅外相機 82，可能形成全景紅外影像。

在根據本發明之&視/監控系統卫中，監視器$儲存及管理 王景彩色影像’其藉由重疊由彩色相機單元2進行色彩捕声 所得之複數料元料而產生；及全景紅外料，其藉由 =疊由紅外相機82進行紅外輻射量測所捕獲之複數個單元 办像而產生。如圖5所示’（例如）監視器5將彩色影像pc重 叠至物件之影像^上，其中彩色影像pc對應於由紅外相機 2成像之物件的位置，該位置在被儲存/被管理於伺服器W 108893,ci〇c •20· 1309751 中之全景彩色影像中，且影像PI藉由控制紅外相機82之成 像方向至所要方向而即時被捕獲，從而提供一合成影像 以供在顯示器6上顯示。 意即，如圖6中之流程圖所示，在監視/監控系統丨中之監 視器5中，CPU 5 6根據儲存於唯讀記憶體（R〇M)57t之成像 控制程式控制成像操作。 在成像控制程序之預處理，如圖7八及7；6所示，整體 • 成像範圍由彩色相機單元2及紅外相機82兩者捕獲以形成 王厅、影像PPC，且此影像PPC儲存/管理於伺服器中（步驟 S1及S2中）。 更特定言之，在步驟S1中，整體成像範圍由彩色相機單 兀2進行色彩捕獲以提供複數個彩色單元影像，該等單元影 像彼此重疊以形成全景彩色影像ppc，且影像ppc儲存/管 理於伺服器53中。

在下一步驟S2中，整體成像範圍由紅外相機“使用紅外 輻射量測而捕獲，以提供複數個紅外單元影像，該等單元 影像彼此重疊以形成全景紅外影像ρρι，且影像ρρι儲存/管 理於祠服器5 3中。 在成像控制程序之第二預處理2中，兩個全景影像ppc及 ppi如圖8所示相互關聯地定位，以獲得關於彩色相機單元2 與紅外相機82之座標轉換資訊（步驟§3中）。 更特定言之’在步驟S3中’藉由將經由色彩捕獲得到之 複數個單元影像彼此重疊而形成之全景彩色影像I藉由將 由紅外㈣量測《到之複數個單元影像重疊而形叙入 108893.doc 1309751 景紅外影像相互關聯地定位，以產生關於全景彩色影像及 全景紅外影像之成像位置的座標轉換資訊。 例如，如圖9中所示，假定全景彩色影像及全景紅外影像 在無畸變的二維平面中，則全景彩色影像及全景紅外影像 之成像位置（χ，γ)及（x，y)具有以下給出的關係： X=ax+b Y=cy+d

確定表示相同物件之兩個㈣及P2在各自全景影像中之座 標，可確定因子达、k、£及达。

在前文完成了預處理丨及預處理2(步驟以至“令）的情況 下立在夜間監視期間完成下列正常處理（步驟S4至S7中）。 意即，在正常處理中，在步驟附，隨著將紅外相機U 象！Γ制至成像範圍内之一所要方向，監視器5捕獲 牛之衫像以獲取包括位置資訊之紅外影像。 7驟S5中，基於包括於步驟S4中所獲取之紅外影 像中的位置資訊，自儲存/管理於祠服 像提取對應於已在步驟84 "景㈣ 像。 T便物件成像之位置的彩色影 ……使對應於物件成像位置之彩色 疊至紅外影像上以形成合成影像。置以色 接著在步驟S7中，藉由 像顯示於顯示器6中。 中之重疊而形成之合成影 藉由使全景彩色影像中對鹿 像’重疊至藉由紅外輕射量測來捕：象位置之彩色影 捕獲物件影像所獲取（其中 108893.doc -22- 13097私95〗14223號專利申請案 妗年^月>7曰修正替換頁. 中文說明書替換頁(97年12月） 將成像方向控制至成像範圍内之一所要方向）^7^象 上，以合成彩色影像，且顯示合成的彩色影像，便可能即 使在夜間亦以紅外影像之亮度分佈顯示物件所存在之區 域，且因此明確地確定在合成影像中，物件相關於物件背 景存在的區域之位置。同樣，由於可避免漏掉人的任何微 小運動，因此本發明准許較高清晰度之監視/監控。 此外，將此等合成影像餹存於影.像系統1中之飼服器5 3 中，經由網路8存取監視器5之終端單元9之使用者可在終端 顯不器10上觀看此合成影像。倘若複數個此等終端單元9經 由網路8連接至影像系統1中，則複數個使用者可同時觀看 合成影像。此外’將合成影像依序儲存在伺服器53中，每 一終端單元9之使用者可自伺服器53再現過去之合成影像 以用於詳細檢查。 熟習此項技術者應瞭解，可視設計要求及在所附申請專 利範圍或其等效範圍内之其它因素而定，進行各種修正、 組合、次組合及變更。 【圖式簡單說明】 圖1說明根據本發明之監視/監控系統之構造； 圖2為相機單元及監視器之示意性方塊圖； 圖3說明使用相機單元以一視角在黑框觀看範圍内之成 像； 圖4展示顯示器上觀看區域中之組成物之實例； 圖5展示顯示於顯示器上之合成影像之實例； 圖6展示在監視/監控系統中之監視器$之成像控制下進 108893-971226.doc -23- 1309751 行的操作流程； 圖7包含圖7A及圖7B，其示意性說明成像控制中之預處 理1的内容； 圖8示意性說明成像控制中之預處理2的内容；及 圖9包含圖9A及圖9B，其說明在成像控制中產生關於成 像位置之座標轉換資訊。 【主要元件符號說明】

1 監視/監控系統 2 彩色相機單元 3 平移/傾斜部件 3a 傾斜部件 3b 平移部件 4 相機塊 5 監視器 6 顯示器 8 網路 9 終端單元 10 終端顯示器 21 共用控制器匯流排 22 透鏡塊 23 透鏡控制器 24 成像裝置 25 IEEE 1 394 介面 28 GPS接收器 108893.doc -24 - 1309751

29 元資料發生器 45 顯示器螢幕 51 缓衝記憶體 52 編碼器 53 伺服器 54 影像壓縮器 55 圖形控制器 56 CPU 57 ROM 58 I/O埠 59 鍵盤 60 滑鼠 61 記憶卡 62 時鐘 70 整體影像顯示區域 71 放大的影像顯示區域 72 ' 73 ' 75 > 76 鍵 82 紅外相機 108893.doc 25-

Claims (1)

1. 外年^月>1曰修正替換頁 第〇951丨4223故專利申請索 中文申請專利範圍替換本(97年 十、申請專利範圍： : i. 一種成像裝置，其包含： 一彩色成像構件，其用於在依序調整成像方向之情況 下進行彩色成像，以使各單元影像一起形成一全景影像； 一紅外成像構件，其用於在依序調整成像方向之情況 下’藉由紅外輻射量測進行成像，以使各單元影像一起 形成一全景紅外影像； 一全景影像儲存/管理構件，其用於儲存/管理一全景彩 Φ 色影像，該全景彩色影像係藉由將該彩色成像構件進行 色彩捕獲得到之複數個單元影像彼此重疊來產生，及其 用於儲存/管理一全景紅外影像，該全景紅外影像係藉由 將該紅外成像構件進行紅外輻射量測而捕獲到之複數個 單元影像彼此重疊來產生； 一影像合成構件’其用於將一彩色影像重疊至一物件 之一影像上’其中該物件之該影像係藉由該紅外成像構 件控制成像方向至該成像之一範圍内之一所要方向而成 • 像，且該彩色影像對應於已由該紅外成像構件使該物件 成像之一位置，該位置在被儲存/被管理於該全景影像儲 存/管理構件中之一全景彩色影像中；及 一影像顯示構件，其用於顯示該影像合成構件進行之 該重疊所產生之一影像。 2.如請求項1之成像裝置，其中該全景影像儲存/管理構件相 對於該全景紅外影像定位該全景彩色影像，其中該全景 彩色影像係藉由將該彩色成像構件進行色彩預捕獲得到 108893-971226.doc 1309751 竹年曰修正替换頁 之該等單元影像彼此重叠而產生，且該"^^' 藉由將該紅外成像構件進行紅外輻射量測捕獲到之該等 單元景/像彼此重疊而產生，從而產生關於該彩色成像構 件之成像位置之轉換資訊，及關於該紅外成像構件之成 像位置之轉換資訊，且基於該轉換資訊為該影像合成構 件提供對應於該紅外成像構件之成像位置之彩色影像。 3. —種成像方法，其包含步驟： 在依序設定成像方向之情況下進行彩色成像，以使各 單元影像一起形成一全景影像； 在依序設定成像方向之情況下，藉由紅外輻射量測進 行成像，以使各單元影像一起形成一全景紅外影像； 儲存/管理一全景彩色影像，該全景彩色影像係藉由將 該彩色成像步騾中進行色彩捕獲得到之複數個單元影像 彼此重疊來產生，及儲存/管理一全景紅外影像，該全景 紅外影像係藉由將該全景紅外成像步驟中進行紅外輻射 量測而捕獲到之複數個單元影像彼此重疊來產£ ; 在控制成像方向至成像範圍内之一所要方向之情況 下’藉由紅外輻射量測使一物件成像； 將一彩色影像重疊至一物件之一紅外影像上，其中該 物件之該紅外影像係藉由該紅外成像步驟甲之紅外輻射 量測而捕獲’且該彩色影像對應於已在該紅外成像步称 中使該物件成像之一位置，該位置在被儲存/被管理於該 全景影像儲存/管理步驟中之一全景彩色影像中；及 顯示該影像合成步驟中進行之該重疊所產生之—影 108893-971226.doc 1309751 々年/V月卩曰修正替換頁 像。 4·如請求項3之成像方法，其中：

   在該全景影像儲存/管理步驟中，相對於該全景紅外影 像定位該全景彩色影像，其中該全景彩色影像係藉由將 該彩色成像步驟中進行色彩預捕獲得到之該等單元影像 彼此重疊而產生，且該全景紅外影像係藉由將該紅外成 像步驟中進行紅外輻射量測捕獲到之該等單元影像彼此 重疊而產生，從而產生關於該彩色成像步驟中之成像位 置之轉換資訊，及關於該紅外成像步驟中之成像位置之 轉換資訊；及 在該影像合成步驟中，基於該轉換資訊，將該全景彩 色影像中對應於該紅外成像步驟中之成像位置之一彩色 影像重疊至該紅外影像上，產生一合成影像。 5. —種在一電腦可讀取媒體上之電腦程式產品，該電腦程式

   產品允許一電腦執行一成像控制處理，該處理包含步驟： 在依序設定成像方向之情況下進行彩色成像，以使各 單元影像一起形成一全景影像； 在依序設定成像方向之情況下，藉由紅外輻射量測進 行成像，以使各單元影像一起形成一全景紅外影像； 儲存/管理一全景彩色影像，該全景彩色影像係藉由將 該彩色成像步驟中進行色彩捕獲得到之複數個單元影像 彼此重疊來產生，及儲存/管理一全景紅外影像，該全景 紅外影像係藉由將該全景紅外成像步驟中進行紅外輻射 量測而捕獲到之複數個單元影像彼此重疊來產生； 108893-97I226.doc 1309751

   將一彩色影像重疊至一物件之一紅外影像上，其中該 物件之該紅外影像係藉由該紅外成像步驟中之紅外輕射 量測而捕獲，且該彩色影像對應於已在該紅外成像步驟 中使該物件成像之一位置，該位置在被储存/被管理於該 全景影像儲存/管理步驟中之一全景彩色影像中•及 顯示該影像合成步驟中進行之該重疊所產生之一影 像。 、 一種成像系統，其包含·- 一彩色成像裝4 ’其用於在依序調整成像方向之情況 下進行彩色成像，以使各單元影像一起形成一全景影像； 一紅外成像裝置，其用於在依序調整成像方向之情況 下’藉由紅外輻射量測進行成I，則吏各單元影像一起 形成一全景紅外影像，·及 一控制器’其經由-網路控制該彩色成像裝置及該紅 外成像装置之操作， 該控制器包括： 王景影像儲存/管理構件，其用於餘存/管理一全景彩 色影像’該全景彩色影像係藉由將該彩色成像裝置進行 色彩捕獲得到之複數個單元影像彼此重墨來產生，及其 用於儲存/管理—全景紅外影像，該全景紅外影像係藉由 將該紅外成像裝置進行紅外轄射量測而捕獲到之複數個 單元影像彼此重疊來產生； I08893-971226.doc 1309751 jf 7年^^曰粒替換頁j 影像合成構件’其用於將一彩色影像重疊至一物件 之-影像上’其中該物件之該影像係藉由該紅外成像裝 置控制成像方向至該成像之_範圍内之—所要方向而成 像，且該衫色影像對應於已由該紅外成像裝置使該物件 位置該位置在被儲存/被管理於該全景影像儲 存/管理構件中之一全景彩色影像中；及 影像顯不構件，其用於顯㈣影像合成構件進行之 該重疊所產生之一影像。 一種成像裝置，其包含： •彩色相機單疋’其用於在依序調整成像方向之情況 下進行I色成像’以使各單元影像—起形成—全景影像； 一紅外相機，其用於在依序調整成像方向之情況下， 藉由紅外輻射量測進行成像，以使各單元影像—起形成 一全景紅外影像； 々-司服器，其用於儲存/管理—全景彩色影像，該全景 彩色影像係藉由將該彩色相機單元進行色彩捕獲得到之 複數個單元影像彼此重疊來產生，及其用於儲存/管理— 全景紅外n該全景紅外影像係藉由將該紅外相機進 行紅外㈣量測而捕獲狀錢料元㈣彼此重㈣ 一影像合成器’其用於將—彩色影像重疊至—物件之 -影像上，其中該物件之該影像係藉由該紅外相機控制 成像方向至該成像之一範圍内之一所要方向而成像，且 該彩色影像對應於已由該紅外相機使該物件成像之—位 108893-971226.doc * I 1309751 f*57* 〜·· - ΙΙΙ,Ι， --— 97夺 >月>7日修正替換頁 i ’該位置在被儲存’被管理於該伺服器中之一全景彩色 影像中；及 一影像顯不器’其用於顯示該影像合成器進行之該重 疊所產生之一影像。 8· —種成像系統，其包含： 一彩色相機裝置，其用於在依序調整成像方向之情況 下進行彩色成像’以使各單元影像一起形成一全景影像； , 一紅外相機，其用於在依序調整成像方向之情況下， 藉由紅外輻射量測進行成$，以纟各單元影冑一起形成 一全景紅外影像；及 -控制器，其經由—網路控制該彩色相機裝置及該紅 外相機之操作， 該控制器包括： 一伺服器，其用於儲存/管理一全景彩色影像，該全景 彩色影像係藉由將該彩色相機裝置進行色彩捕獲得到之 個單元影像彼此重叠來產生，及其用於儲存/管理一 全景紅外影像，該全景紅外影像係藉由將該紅外相機進 行紅外輻射量測而捕獲到之複數個單元影像彼此重疊來 產生； 一影像合成器，其用於將一彩色影像重疊至一物件之 影像上，其中該物件之該影像係藉由該紅外相機控制 成像方向至該成像之一範圍内之一所要方向而成像，且 該彩色影像對應於已由該紅外相機使該物件成像之一位 置，該位置在被儲存/被管理於該伺服器中之一全景彩色 I08893-971226.doc • 6 - 1309751 舶日修正替顏丨 影像中；及 一影像顯示器，其用於顯 疊所產生之一影像。 示該影像合成器進行之該重

   108893-971226.doc