TWI751571B

TWI751571B - 環境氛圍調整系統及環境氛圍調整方法

Info

Publication number: TWI751571B
Application number: TW109118436A
Authority: TW
Inventors: 廖翌涵; 呂昱辰; 曾俞豪; 陳凱逸; 林岫沆
Original assignee: 仁寶電腦工業股份有限公司
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2022-01-01
Also published as: TW202147094A

Abstract

本發明提供一種環境氛圍調整系統及環境氛圍調整方法。在此方法中，對影像畫面進行縮圖處理，以取得縮圖的影像畫面。對該縮圖的影像畫面，進行前景分割處理，以取得縮圖的興趣前景。此前景分割處理包括：依據縮圖的影像畫面中的多個畫素的明度，區分出縮圖的興趣前景。依據縮圖的興趣前景，決定縮圖的代表色。提供縮圖的代表色至光源。令光源，發出縮圖的代表色的光。令顯示器，播放影像畫面。藉此，可提升觀看者的視覺體驗。

Description

環境氛圍調整系統及環境氛圍調整方法

本發明是有關於一種影像及環境分析結合光源控制技術，且特別是有關於一種環境氛圍調整系統及環境氛圍調整方法。

近年來，民眾可自行申辦諸如Netflix、Disney+、或MOD等多種隨選視訊(Video On Demand，VOD)服務，即可在家觀賞想看的電影或影集。另一方面，各類型顯示器(例如，液晶顯示器 (Liquid-Crystal Display，LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、投影機等)所支援的解析度也逐漸提升，甚至大尺寸(例如是超過50吋)規格也逐漸平價化。若欲進一步提升觀賞體驗，有些民眾還會購買環繞音響，即可輕鬆地讓客廳形成一個小型電影院。此外，有些民眾會將所處環境的光源關閉以營造出電影院的氛圍。然而，環境的氛圍與影像內容之間沒有關聯性，使得這樣的氛圍事實上是相當無趣的。

有鑑於此，本發明實施例提供一種環境氛圍調整系統及環境氛圍調整方法，基於所欲播放視訊透過光源的變化來動態地改變氛圍。

本發明實施例的環境氛圍調整方法，其包括下列步驟：對影像畫面進行縮圖處理，以取得縮圖的影像畫面。對該縮圖的影像畫面，進行前景分割處理，以取得縮圖的興趣前景。此前景分割處理包括：依據縮圖的影像畫面中的多個畫素的明度，區分出縮圖的興趣前景。依據縮圖的興趣前景，決定縮圖的代表色。提供縮圖的代表色至光源。令光源，發出縮圖的代表色的光。令顯示器，播放影像畫面。

本發明實施例的環境氛圍調整系統包括(但不僅限於)顯示器、光源及處理器。顯示器用以播放影像畫面。光源用以多種顏色的發光。處理器連接顯示器及光源。處理器對影像畫面進行縮圖處理，以取得縮圖的影像畫面，並依據縮圖的影像畫面進中的多個縮圖的畫素的明度，區分出縮圖的興趣前景。處理器決定縮圖的興趣前景的縮圖的代表色，提供縮圖的代表色至光源，令光源發出縮圖的代表色的光，並令顯示器播放此影像畫面。

基於上述，本發明實施例的環境氛圍調整系統及環境氛圍調整方法，依據縮圖的影像畫面中所分割出的興趣前景決定代表色，並隨播放影像畫面的過程中控制光源以對應的代表色發光，使影像畫面與環境氛圍產生關聯。藉此，可提供新穎的氛圍渲染體驗，進而增進觀賞者的視覺體驗。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明的一實施例的環境氛圍調整系統100的元件方塊圖。請參照圖1，環境氛圍調整系統100(或稱視訊播放系統)包括(但不僅限於)影像提供裝置110、環境感測器130、顯示器150、光源170及處理器190。

影像提供裝置110可能是機上盒、電視盒、智慧型手機、平板電腦、桌上型/筆記型電腦、或伺服器等裝置。在一實施例中，影像提供裝置110用以提供影像串流或單一影像畫面。此影像串流或影像畫面可能是經網路下載、外部裝置(例如，隨身碟、硬碟或智慧型手機等)傳送或影像提供裝置110自行產生。在一些實施例中，影像畫面係影像串流中的多張影像畫面中的一張影像畫面。

環境感測器130包括(但不僅限於)影像擷取裝置131及麥克風133。影像擷取裝置131可以是相機、攝影機或影像感光元件，並用以拍攝所處環境中的環境影像。麥克風133可能是動圈式(dynamic)、電容式(Condenser)、駐極體電容(Electret Condenser)、微機電(Micro Electrical-Mechanical System，MEMS)等類型，並用以錄製所處環境中的環境聲音。

在一些實施例中，環境感測器130可以是用以感測溫度、亮度、濕度等其他環境因素的感測器。

顯示器150可以是液晶顯示器(Liquid-Crystal Display，LCD)、或發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器，也可以是液晶顯示、數位光源處理技術(Digital Light Processing，DLP)等任何類型投影機。在一實施例中，顯示器150用以播放來自影像提供裝置110所提供的影像串流或影像畫面。

光源170可以是由一顆或更多顆LED所形成的多色LED。例如，控制紅色LED、綠色LED及藍色LED分別的亮度即可形成多種不同顏色的光線組合。在一實施例中，光源170用以發出多種顏色的光，並在同一時間僅發出一種顏色的光，但在另一時間可發出另一種顏色的光(例如，三原色(即，RGB)光的強度不同的另一種顏色)。此外，光源170可接收特定RGB值及/或明度的設定命令，並依據此特定RGB值及/或明度發光。即，發出此RGB值的顏色且此明度的亮度的光。

在一實施例中，光源170是由環狀排列的LED所形成，使其發射的光線可到達所處環境中更多範圍。

需說明的是，本發明實施例不限制光源170中LED的數量、顏色、排列及擺放方式。此外，光源170的數量也可能超過一個。

處理器190可以是CPU、微控制器、晶片、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、現場可程式化邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等處理單元。處理器190有線或無線地連接影像提供裝置110、環境感測器130、顯示器150及光源170。在一些實施例中，環境感測器130、顯示器150、光源170及處理器190中的至少兩者可能整合成單一裝置。

在本實施例中，處理器190可接收影像提供裝置110所提供的影像串流或影像畫面及環境感測器130的感測結果(例如，環境聲音、環境影像等)，控制顯示器150播放影像，並控制光源170以特定顏色及亮度發光，且其詳細運作待後續實施例詳述。

值得注意的是，光源170所發射的光線可讓觀賞者看到。當觀賞者在觀看影像串流或影像畫面時，也會受到光源170發出光線的影響。特定顏色及/或亮度的光會營造出不同的環境氛圍。若能將光源170的發光運作連動影像串流或影像畫面的內容，將有助於提升觀看者的視覺體驗。

為了幫助理解實施例的操作流程，以下將搭配圖1中環境氛圍調整系統100的裝置及機構部件來說明。圖2是依據本發明的一實施例的環境氛圍調整方法的流程圖。請參照圖2，處理器190接收影像提供裝置110所提供的影像串流或影像畫面。需說明的是，前述影像串流中多張影像畫面的影格間距可能是10、30或60張等或取樣頻率為每秒1、2、或6張影像畫面等。即，僅自影像串流中取得部分影像畫面。此外，影格間距或取樣頻率可能固定或可被變動。藉此，可運算效率，並可提供較為舒適的光源變化速度。

為了提升後續處理速度，處理器190會對影像畫面進行影像前處理。處理器190可對原始的影像畫面(例如，R(紅色)G(綠色)B(藍色)影像)進行縮圖處理(例如，降低解析度)，以產生縮圖的影像畫面(步驟S210)。例如，處理器190將解析度1280*768的原始影像畫面經縮圖至十六分之一之後，產生解析度320*192的縮圖的影像畫面。

在一些實施例中，處理器190還對縮圖的影像畫面，進行灰階處理，以取得縮圖的灰階影像。例如，處理器190計算影像畫面中各畫素的明度為其0.299的紅色強度值、0.857的綠色強度值及0.114的藍色強度值的總和。處理器190即可自灰階影像中得出各畫素對應的明度。

圖3是一範例說明縮圖的影像畫面。請參照圖3，圖中所示為縮圖的影像畫面。圖4是一範例說明縮圖的灰階影像。請參照圖4，圖中所示為基於圖3縮圖的影像畫面的灰階影像。

接著，處理器190對縮圖的影像畫面，進行前景分割處理，以取得縮圖的興趣前景(步驟S220)。值得注意的是，大部分的影像畫面是由前景(例如，人、動物、或物品等)及背景(例如，天空、山、或海等)所構成。而觀賞者通常會較注意前景內容，因此本發明實施例將先分割出觀賞者較有興趣的前景(下文以興趣前景統稱)。前景分割處理的方法有很多種。在本發明實施例中，處理器190可依據縮圖的影像畫面中多個畫素的明度區分出縮圖的興趣前景。具體而言，明度可以稱為灰階度或灰度值。一般而言，影像畫面中的前景與背景之間的明度有明顯的差異。而本發明實施例即是基於這樣的差異來分割前景。

取得灰階影像之後，處理器190可對灰階影像進行前景分割處理。圖5A是依據本發明的一實施例的前景分割處理的流程圖。請參照圖5A，處理器190可將縮圖的影像畫面中明度過低(例如，低於75、60、或50等)及/或明度過高(例如，高於225、230、或250等)等極端值的畫素過濾掉(步驟S226)。

在一實施例中，處理器190可設定高明度門檻值(例如，75、60、或50等)，過濾縮圖的影像畫面中明度高於高明度門檻值的一個或更多個畫素，並保留縮圖的影像畫面中明度低於高明度門檻值的剩餘畫素(即，未被過濾的其餘畫素作為保留畫素)。

在另一實施例中，處理器190可設定低明度門檻值(例如，225、230、或250等)，過濾縮圖的影像畫面中明度低於低明度門檻值的一個或更多個畫素，並保留縮圖的影像畫面中明度高於低明度門檻值的剩餘該畫素。例如，灰階影像包括61440個畫素，經濾波後保留43008個畫素。

再一實施例中，處理器190可統計單一影像畫面中各明度的畫素數量。若明度高於高明度門檻值的畫素數量大於過濾門檻值，則處理器190對這些畫素進行高通濾波處理。例如，過濾掉明度高於225的畫素。若明度低於高明度門檻值的畫素數量大於過濾門檻值，則處理器190對這些畫素進行低通濾波處理。例如，過濾掉明度低於75的畫素。在另一實施例中，處理器190可進行低通濾波與高通濾波兩階段處理。例如，先濾掉明度小於100的畫素，再濾掉明度大於200的畫素。又一實施例中，處理器190可進行中通(帶通)濾波處理。即，保留明度介於低明度門檻值與高明度門檻值之間的畫素。例如，保留明度介於50到220的畫素。

圖5B是一範例說明極端值過濾。請參照圖5B，灰階影像經低通濾波後，黑色背景將被過濾，且受保留的灰階影像明顯僅剩草莓的影像。

需說明的是，高明度門檻值高於低明度門檻值，但高明度門檻值與低明度門檻值的數值仍可依據實際需求而決定並可能依據對應畫素數量而改變。

接著，處理器190依據縮圖的影像畫面中的一個或更多個保留的剩餘畫素的明度，決定用於轉換二值化影像的臨界明度值。這些保留的剩餘畫素是步驟S226中未被過濾的畫素。由於不同縮圖的影像畫面中的明度分佈可能不同，單一臨界明度值可能不適用所有的影像畫面，因此本發明實施例會基於當前影像畫面的亮度分佈來動態改變臨界明度值(步驟S227)。自適應(adaptive)臨界明度值的演算法有很多種，例如，大津(OTSU)演算法(可精準區分兩個差異最大的灰階畫素群)、畫素灰度值平均(即，單一影像中所有畫素的明度加總除以所有畫素數量，且運算快)演算法、或高斯演算法等。

接著，處理器190可將縮圖的灰階影像轉換成縮圖的二值化影像(步驟S228)。具體而言，處理器190可依據設定的臨界明度值，對縮圖的灰階影像，進二值化處理，以取得縮圖的二值化影像。影像二值化處理是將明度高於臨界明度值的畫素改變成亮度最大值(例如，255)，並將明度低於臨界明度值的畫素改變成亮度最小值(例如，0)，從而實現二值化。即，僅有最大及最小值。例如，若臨界明度值為154，則明度小於154的畫素設為黑色，且明度大於154的畫素設為白色。

圖5C是一範例說明影像二值化。請參照圖5C，經二值化處理，二值化影像中的草莓影像將更為凸顯。

接著，處理器190可對縮圖的影像畫面與縮圖的二值化影像，進行交集處理，以取得縮圖的興趣前景。這些明度低於臨界明度值的畫素將被視為興趣前景中的畫素。即，二值化影像中具有較小亮度值的畫素形成興趣前景。處理器190可依據二值化影像中視為興趣前景的那些畫素(即，具有較小亮度值的畫素)的位置對照原始縮圖的影像畫面(具有顏色)的相同位置(即，位置交集處)，從而自原始縮圖的影像畫面中分割出具有顏色的興趣前景的影像。

需說明的是，在一些實施例中，步驟S226及/或步驟S227可忽略。即，不過濾極端值或使用固定臨界明度值。

請參照圖2，決定興趣前景之後，處理器190可依據縮圖的興趣前景，決定縮圖的代表色(步驟S230)。具體而言，縮圖的興趣前景仍可能包括非常多種顏色，處理器190將進一步這些顏色中挑選出代表整張縮圖的影像畫面的單一代表色。

在一實施例中，處理器190可對縮圖的興趣前景的數個興趣畫素區分成數個色彩群組，且依據這些色彩群組中的畫素數量決定代表色的顏色。具體而言，興趣畫素是指興趣前景對應的那些樣素。而本發明實施例是基於統計的集群分析來挑選代表色。

代表色決定的實施例有很多種。圖6是依據本發明的一實施例的代表色決定的流程圖。請參照圖6，分群聚類的演算法有很多種。處理器190可使用諸如K-Mean、K-Medoid等分群(clustering)聚類演算法(收斂速度快，調校參數較少)來將那些興趣畫素區分到特定數量的色彩群組(步驟S610)。同一色彩群組中的那些興趣畫素的顏色可能較為接近或僅有單一顏色，且各色彩群組對應一種代表色。若色彩群組包括不同顏色的興趣畫素，則同一色彩群組中的那些興趣畫素的RGB值的平均值、中位數、或眾數等數值可作為此色彩群組的代表色的RGB值。處理器190可計算縮圖的色彩群組的畫素數量(即，那些縮圖的色彩群組所包括的畫素的數量)(步驟S630)，並依據數量多寡排序那些縮圖的色彩群組，且挑選畫素數量最多的縮圖的色彩群組的代表色作為最終的縮圖的代表色(步驟S650)。例如，畫素數量最多的代表色的RGB值為紅色128、綠色170及藍色50。

圖7是一範例說明代表色的決定。請參照圖7，對彩色的縮圖的影像畫面及縮圖的二值化影像進行交集處理可得出縮圖的興趣前景(即，草莓的影像)。而草莓影像中紅色所占數量最多，因此紅色可做為最終的代表色。

需說明的是，步驟S650中是挑選畫素數量最多者，然在其他實施例中，也可能是挑選畫素數量次多、第三多或其他排序的色彩群組。

圖8是依據本發明的另一實施例的代表色決定的流程圖(其優勢在於運算量較少, 可增加運算速度，並可降低環境光線的影響)。請參照圖8，處理器190將縮圖的興趣前景的那些縮圖的興趣畫素自三原色光(即，RGB)色彩空間轉換至色度彩度明度(Hue Saturation Lightness，HSV)色彩空間(步驟S810)。例如，處理器190可統計興趣畫素中各RGB值的畫素數量，以形成RGB色彩空間資料。接著，處理器190將RGB色彩空間中的座標轉換到HSV色彩空間的座標，並基於先前統計的畫素數量決定各HSV值的畫素數量，以形成HSV色彩空間資料。

處理器190可對HSV色彩空間，根據多個預定色度，定義出多個縮圖的色度區塊，且這些色度區塊將作為前述縮圖的色彩群組。即，對HSV色彩空間劃分縮圖的色彩群組。

圖9是依據本發明的一實施例的色度區塊決定的流程圖，且圖10A是一範例說明色度區塊1011。請參照圖9及圖10A，處理器190提供色度統計容器(步驟S910)(如圖10A所示色度統計容器1010，即HSV色彩空間的頂部視角)，並將色度統計容器依據預定色度單位由頂部(最亮)至底部(最暗)劃分成複數個色度區塊(步驟S930)。

預定色度單位將決定色度區塊的大小。預定色度單位可能是其他等角度(例如，45度、15度等)，亦可能是不等角度劃分(例如，某一個色度區塊是337.5度至22.5度，另一個色度區塊是22.5至37.5度，且再一個色度區塊是37.5至82.5度等)。如圖10A所示八個相同大小的色度區塊1011是色度統計容器1010經八等分且等角度劃分所形成。圖10B是另一範例說明色度區塊1013。請參照圖10B，不同色度區塊1013是色度統計容器1010不等角度劃分所形成。

此外，處理器190可進一步對HSV色彩空間，根據多個預定彩度與多個預定明度，定義出多個縮圖的彩度暨明度區塊。圖11是依據本發明的一實施例的彩度暨明度區塊決定的流程圖，且圖12A是一範例說明第二色度區塊1211。請參照圖11及圖12A，處理器190提供彩度暨明度統計容器(步驟S1110)(如圖12所示彩度暨明度統計容器1210，以HSV色彩空間的立體圖觀點而言)，並將彩度暨明度統計容器1210依據另一預定色度單位由頂部(最亮)至底部(最暗)劃分成複數個第二色度區塊(作為縮圖的色彩群組)(步驟S1130)。此第二色度區塊是對各色度區塊再進一步劃分所形成，且各色度區塊的預定色度單位將大於其中的第二色度區塊的預定色度單位。例如，色度區塊的預定色度單位是等角度的45度，而第二色度區塊的預定色度單位包括不等角度的10度、15度及20度。如圖12A所示第二色度區塊1211的色度範圍相較於圖10A的色度區塊1011的色度範圍更小。

接著，處理器190對各第二色度區塊再分別依據預定彩度單位及預定明度單位，劃分成複數個彩度暨明度區塊(步驟S1150)。各第二色度區塊的彩度暨明度區塊對應的色度受限於對應(或所屬)色度區塊的色度範圍。預定彩度單位及預定明度單位將決定彩度暨明度區塊的大小。假設彩度及明度(即，亮度)是0%至100%的數值。預定彩度單位及預定明度單位可能是相同範圍(例如，每10%、20%或30%等間距劃分)。如圖12B所示為一範例說明彩度暨明度區塊1213，各彩度暨明度區塊1213的明度S的範圍或彩度V的範圍一致。或者，預定彩度單位及預定明度單位也可能包括多種不同範圍(例如，包括10%、25%或45%等間距)。

請返回圖8，這些區塊經定義後，處理器190可依據HSV色彩空間資料，統計那些縮圖的色度區塊、以及縮圖的彩度暨明度區塊的畫素數量(步驟S830)。即，統計各縮圖的色度區塊中的畫素的總數量及各縮圖的彩度暨明度區塊中的畫素的總數量。值得注意的是，縮圖的色度區塊的畫素數量即是，其下的所有第二色度區塊的所有縮圖的彩度暨明度區塊的畫素數量的總和。

在本實施例中，處理器190依據那些縮圖的色度區塊的畫素數量決定縮圖的代表色(即，顏色)。處理器190可將依據畫素數量多寡排序那些縮圖的色度區塊(步驟S850)，並判斷那些縮圖的色度區塊的畫素數量是否達到預定佔比數量(例如，百分之三十、四十或五十等佔比的對應數量)(步驟S870)。例如，處理器190可依序讀取預定數目的縮圖的色度區塊與其畫素數量，並判斷這些畫素數量的總和、平均值或其中任一數值是否大於預定佔比數量。

若一個或更多個縮圖的色度區塊的畫素數量達到預定佔比數量，則處理器190可依據一個或更多個縮圖的色度區塊中的第二色彩區塊對應的縮圖的彩度暨明度區塊的畫素數量決定代表色(步驟S871)。例如，處理器190可對一個或更多個縮圖的色度區塊，根據那些預定彩度與多個預定明度，定義出那些縮圖的彩度暨明度區塊。處理器190根據那些縮圖的彩度暨明度區塊，劃分出那些縮圖的色彩群組。處理器190依據縮圖的色彩群組，對應的縮圖的彩度暨明度區塊的畫素數量，選定具有最大或最多畫素數量的縮圖的彩度暨明度區塊，並判斷其所屬色度區塊(作為受選色度區塊，並為縮圖的色彩群組對應的縮圖的色度區塊)對應的色度範圍。又例如，處理器190直接取得具有最多畫素數量的色度區塊(作為受選色度區塊)，並判斷其對應的色度範圍。再例如，處理器190可自那些預定數目的色度區塊中挑選一個或更多個色度區塊作為受選色度區塊。

處理器190即可依據選定的縮圖的色彩群組，決定縮圖的代表色。圖13是依據本發明的一實施例的代表色決定的流程圖。請參照圖13，處理器190可自那些色度區塊中的受選色度區塊(即，縮圖的色彩群組對應的縮圖的色度區塊)中取得縮圖的色度值，且依據此受選色度區塊對應的縮圖的彩度暨明度區塊中，取得縮圖的彩度暨明度值(包括縮圖的彩度與縮圖的明度值)(步驟S1310)。例如，色度值可以是受選色度區塊中的色度範圍中的色度平均值、色度中位數、色度最小值、色度最大值或其中任一色度數值。又例如，彩度暨明度值可以是具有最多畫素數量的縮圖的彩度暨明度區塊的彩度暨明度平均值、彩度暨明度中位數、彩度暨明度最小值、彩度暨明度最大值或其中任一數值。再例如，彩度暨明度值可以是受選色度區塊中那些縮圖的彩度暨明度區塊中的彩度暨明度平均值、彩度暨明度中位數、彩度暨明度最小值、彩度暨明度最大值或其中任一數值。

接著，處理器190可依據此色度值及此彩度暨明度值批次決定影像畫面在RGB色彩空間中的縮圖的代表色(步驟S1330)。即，將色度值及彩度暨明度值轉換成RGB值，並將此RGB值作為縮圖的代表色。

請返回圖8，若未有任一個縮圖的色度區塊的畫素數量達到預定佔比數量，則處理器190可自那些縮圖的色度區塊中的畫素數量最大或最多者中亂數決定此縮圖的代表色(步驟S873)。圖14是依據本發明的另一實施例的代表色決定的流程圖。請參照圖14，處理器190可自那些色度區塊中取得具有最大畫素數量的縮圖的受選色度區塊(步驟S1410)，自此受選色度區塊(例如，前述畫素數量最多者)中取得第二色度值，且依據此受選色度區塊對應的彩度暨明度區塊取得第二彩度暨明度值(步驟S1430)。例如，第二色度值可以是受選色度區塊中的色度範圍中的色度平均值、色度中位數、色度最小值、色度最大值或其中任一色度數值。又例如，第二彩度暨明度值可以是具有最多畫素數量的縮圖的彩度暨明度區塊的彩度暨明度平均值、彩度暨明度中位數、彩度暨明度最小值、彩度暨明度最大值或其中任一數值。再例如，第二彩度暨明度值可以是受選色度區塊中那些縮圖的彩度暨明度區塊中的彩度暨明度平均值、彩度暨明度中位數、彩度暨明度最小值、彩度暨明度最大值或其中任一數值。

接著，處理器190可依據此第二色度值及此第二彩度暨明度值亂數決定第三色度值及第三彩度暨明度值(作為縮圖的色彩群組)(步驟S1450)。具體而言，第三色度值及第三彩度暨明度值是在受選色度區塊的色度、彩度暨明度範圍內亂數決定的色度值及彩度暨明度值。例如，受選色度區塊的色度範圍是180至225，則第二色度值為202.5，且第三色度值是202.5加上亂數決定的-2.5的結果(200)。又例如，受選色度區塊中具有最有畫素數量的彩度暨明度區塊對應的第二彩度暨明度值為20%的彩度及50%的明度，且第三彩度暨明度值是20%及50%分別加上亂數決定的2%及-10%的結果(22%的彩度及40%的明度)。

接著，處理器190可依據此第三色度值及此第三彩度暨明度值批次決定各影像畫面在RGB色彩空間中的代表色 (步驟S1470)。即，將第三色度值及第三彩度暨明度值轉換成RGB值，並將此RGB值作為代表色。

需說明的是，圖8及圖14的實施例可能有多種不同的變化。例如，圖8是直接自具有最大畫素數量的色度區塊中決定縮圖的代表色的色度值及彩度暨明度值，而不判斷是否達到預定佔比數量。又例如，圖14是直接自受選色度區塊中挑選具有畫素數量最多的縮圖的彩度暨明度區塊，並自此縮圖的彩度暨明度區塊中決定縮圖的代表色的色度值及彩度暨明度值。再例如，亂數值可能變更為固定值。

除了決定代表色，在一實施例中，可進一步決定光源170的亮度。圖15是依據本發明的一實施例的光源170的亮度決定的流程圖。請參照圖15，處理器190可在預定播放影像畫面的環境中，透過麥克風133錄製並取得所處環境的環境聲音(步驟S1510)，並將此環境聲音的音訊資料進行量化處理(例如，類比轉數位處理，以得出環境聲音的音量)(步驟S1530)，再決定其量化後的分貝值線性對應的亮度(步驟S1550)。此亮度即可作為光源170的亮度。

例如，表(1)是一範例分貝值與亮度的線性對應關係：表(1)

分貝值	亮度
0	0
60	128
大於120	255

當環境聲音的音量愈大時，光源170的亮度愈亮，而當環境聲音的音量愈小時，光源170的亮度愈暗。

需說明的是，表(1)中的數值及其對應關係僅是作為範例說明，且並非用以侷限本發明實施例。此外，圖15的實施例是依據環境聲音的振幅大小來得出對應亮度。然而，在其他實施例中，處理器190也可能是依據環境聲音的音調高低或特定旋律來得出對應亮度。

在另一實施例中，處理器190亦可透過影像擷取裝置131取得所處環境的環境影像(即，顯示器150播放影像串流的環境中所拍攝的環境聲音)，並依據此環境影像決定光源170的亮度。例如，基於環境影像的平均亮度、或最大畫素數量的顏色決定光源170的亮度(呈線性關係或特定數學關係式)。

在其他實施例中，依據環境感測器130的類型，處理器190可基於不同類型的感測結果決定對應的代表色亮度。或者，處理器190可直接依據前述第一或第三彩度暨明度值決定光源170的亮度。

請返回圖2，縮圖的代表色決定之後，處理器190可提供縮圖的代表色至光源170(步驟S240)，並令光源170發出縮圖的代表色的光(步驟S250)，且並同步令顯示器150播放影像畫面(步驟S260)。具體而言，為了將影像畫面的內容與環境氛圍產生關聯，本發明實施例是透過改變光源170的顏色及/或亮度來營造環境氛圍，且光源170的顏色及/或亮度是基於縮圖的影像畫面的代表色所決定。在時間軸上，光源170將隨著對應縮圖的影像畫面的變化而改變。例如，顯示器150播放第三十張至第幾九十張影格的影像畫面時，光源170是基於第三十張影格的縮圖的影像畫面的代表色發光。處理器190可判斷顯示器150當前播放的影格，並決定此影格對應的縮圖的代表色，即可透過光源170以此縮圖的代表色發光。

而若額外決定光源170的亮度，則處理器190可同時決定當前播放的影格對應的縮圖的代表色及當前光源170的亮度，即可透過光源170以此縮圖的代表色及亮度發光。在時間軸上，光源170可隨著對應影像畫面及環境聲音/影像的變化而改變。

圖16是依據本發明的一實施例的光源控制的流程圖。請參照圖16，在同一時間距間內，處理器190分別依據環境聲音/影像取得亮度(步驟S1610)，並依據縮圖的代表色的RGB值(步驟S1620)，且將縮圖的代表色與亮度整合(即，在時間軸上同步)(步驟S1630)，即可基於此縮圖的代表色及亮度控制光源170發光(步驟S1650)。

值得注意的是，部分連續影像畫面中的前景顏色可能變換過快，導致光源170的色彩變化過快而閃爍。為了避免光源170閃爍，本發明實施例另提出了改進方案。

圖17是依據本發明的一實施例的光源更新的流程圖。請參照圖17，處理器190可判斷當前影格的影像畫面對應的縮圖的代表色的第一明度(或是灰階值、光源170的亮度)是否大於明度門檻值(例如，8、10、或50等)(步驟S1710)。若第一明度大於明度門檻值，則處理器190進一步判斷縮圖的代表色與先前的縮圖的代表色之間在RGB色彩空間或HSV色彩空間中的色彩差異、或是判斷縮圖的代表色與先前的縮圖的代表色的明度差異，是否大於異色門檻值(例如，30、50、或80等)(步驟S1730)。先前影格影像畫面例如是與當前影格影像畫面相距10、20或60張等的影像畫面。若此差異大於異色門檻值，則處理器190依據縮圖的代表色改變光源170(即，更新光源170的色彩)(步驟S1750)，或者。另一方面，若差異未大於異色門檻值或第一明度未大於明度門檻值，則處理器190控制光源170維持在先前影格對應的縮圖的代表色(步驟S1770) (即，維持光源170的顏色)。藉此，可減少光源170的色彩改變頻率，從而提升觀看者的眼睛舒適度。

在另一實施例中，處理器190可直接增加當前影像畫面與先前的影像畫面之間，取樣的間距。即，降低前述取樣頻率或增加前述影格間距。例如，由每秒分析6張縮圖的影像畫面的代表色降低至每秒分析1張縮圖的影像畫面的代表色。

綜上所述，本發明實施例環境氛圍調整系統及環境氛圍調整方法，對所欲播放的影像串流或影像畫面分析，以決定縮圖的興趣前景及其代表色。此外，本發明實施例還分析現場環境因素，以決定光源的亮度。接著，在播放影像串流或影像畫面的過程中，即可同步透過光源發出對應的顏色(即，代表色)及亮度。藉此，可提升觀看者的觀賞體驗。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:環境氛圍調整系統 110:影像提供裝置 130:環境感測器 131:影像擷取裝置 133:麥克風 150:顯示器 170:光源 190:處理器 S210~S260、S212~S214、S216~S218、S610~S650、S810~S873、S910~S930、S1110~S1150、S1310~S1330、S1410~S1470、S1510~S1550、S1610~S1650、S1710~S1770:步驟 1010:色度統計容器 1011、1013:色度區塊 1210:彩度暨明度統計容器 1211:第二色度區塊 1213:彩度暨明度區塊 S:彩度 V:明度

圖1是依據本發明的一實施例的環境氛圍調整系統的元件方塊圖。圖2是依據本發明的一實施例的環境氛圍調整方法的流程圖。圖3是一範例說明縮圖的影像畫面。圖4是一範例說明縮圖的灰階影像。圖5A是依據本發明的一實施例的前景分割處理的流程圖。圖5B是一範例說明極端值過濾。圖5C是一範例說明影像二值化。圖6是依據本發明的一實施例的代表色決定的流程圖。圖7是一範例說明代表色的決定。圖8是依據本發明的另一實施例的代表色決定的流程圖。圖9是依據本發明的一實施例的色度區塊決定的流程圖。圖10A是一範例說明色度區塊。圖10B是另一範例說明色度區塊。圖11是依據本發明的一實施例的彩度暨明度區塊決定的流程圖。圖12A是一範例說明第二色度區塊。圖12B是一範例說明彩度暨明度區塊。圖13是依據本發明的一實施例的代表色決定的流程圖。圖14是依據本發明的另一實施例的代表色決定的流程圖。圖15是依據本發明的一實施例的光源的亮度決定的流程圖。圖16是依據本發明的一實施例的光源控制的流程圖。圖17是依據本發明的一實施例的光源更新的流程圖。

S210~S260:步驟

Claims

一種環境氛圍調整方法，包括：對一影像畫面進行一縮圖處理，以取得一縮圖的影像畫面；對該縮圖的影像畫面，進行一前景分割處理，以取得一縮圖的興趣前景，其中該前景分割處理包括：依據該縮圖的影像畫面中的多個縮圖的畫素的明度，區分出該縮圖的興趣前景；依據該縮圖的興趣前景，決定一縮圖的代表色；提供該縮圖的代表色至一光源；令該光源，發出該縮圖的代表色的光；以及令一顯示器，播放該影像畫面。
如請求項1所述的環境氛圍調整方法，其中該影像畫面，係為一影像串流中的多張影像畫面中的一張影像畫面。
如請求項1所述的環境氛圍調整方法，其中依據該縮圖的影像畫面中的該些縮圖的畫素的明度，區分出該縮圖的興趣前景的步驟包括：對該縮圖的影像畫面，進行一灰階處理，以取得一縮圖的灰階影像；自該縮圖的灰階影像中，得出該些縮圖的畫素的該明度；將該縮圖的灰階影像，轉換成一縮圖的二值化影像；以及對該縮圖的影像畫面與該縮圖的二值化影像，進行一交集處理，以取得該縮圖的興趣前景。
如請求項3所述的環境氛圍調整方法，其中將該縮圖的灰階影像，轉換成該縮圖的二值化影像的步驟之前，更包括：設定一高明度門檻值；過濾該縮圖的影像畫面中，該明度高於該高明度門檻值的至少一該畫素；以及保留該縮圖的影像畫面中，該明度低於該高明度門檻值的剩餘該畫素。
如請求項3所述的環境氛圍調整方法，其中將該灰階影像，轉換成該二值化影像的步驟之前，更包括：設定一低明度門檻值；以及過濾該縮圖的影像畫面中，該明度低於該低明度門檻值的至少一該畫素；以及保留該縮圖的影像畫面中，該明度高於該低明度門檻值的剩餘該畫素。
如請求項4或5所述的環境氛圍調整方法，更包括：依據保留的剩餘畫素的明度，決定用於轉換該二值化影像的一臨界明度值；以及依據該臨界明度值，對該縮圖的灰階影像，進行一二值化處理，以取得該縮圖的二值化影像。
如請求項6所述的環境氛圍調整方法，其中該二值化處理包含一大津演算法、一平均演算法、或一高斯演算法。
如請求項1所述的環境氛圍調整方法，其中決定該縮圖的興趣前景的該縮圖的代表色的步驟包括：對該縮圖的興趣前景的多個縮圖的興趣畫素，區分成多個縮圖的色彩群組；以及依據該些縮圖的色彩群組中的畫素數量，決定該縮圖的代表色。
如請求項8所述的環境氛圍調整方法，其中對該縮圖的興趣前景的該些縮圖的興趣畫素，區分成該些縮圖的色彩群組的步驟包括：將該縮圖的興趣前景的該些縮圖的興趣畫素，自一RGB色彩空間，轉換至一HSV色彩空間；以及對該HSV色彩空間，根據多個預定色度，定義出多個縮圖的色度區塊；對該HSV色彩空間，根據多個預定彩度與多個預定明度，定義出多個縮圖的彩度暨明度區塊；以及根據該些縮圖的色度區塊與該些縮圖的彩度暨明度區塊，交集定義出該些縮圖的色彩群組。
如請求項9所述的環境氛圍調整方法，其中依據該些縮圖的色彩群組中的畫素數量，決定該縮圖的代表色的步驟包括：統計該些縮圖的色度區塊的畫素數量；以及依據該些縮圖的色度區塊的畫素數量，決定該縮圖的代表色。
如請求項10所述的環境氛圍調整方法，其中依據該些縮圖的色度區塊的畫素數量，決定該縮圖的代表色的步驟包括：判斷該些縮圖的色度區塊的畫素數量，是否達到一預定佔比數量。
如請求項11所述的環境氛圍調整方法，其中：若是，則對至少一該些縮圖的色度區塊，根據該些預定彩度與多個預定明度，定義出該些縮圖的彩度暨明度區塊；根據該些縮圖的彩度暨明度區塊，劃分出該些縮圖的色彩群組；依據該些縮圖的色彩群組，對應的縮圖的彩度暨明度區塊的畫素數量，選定具有最大畫素數量的一縮圖的色彩群組；以及依據選定的該縮圖的色彩群組，決定該縮圖的代表色。
如請求項11所述的環境氛圍調整方法，其中：若否，則在該些縮圖的色度區塊中，選定具有最大畫素數量的一縮圖的色度區塊；對該縮圖的色度區塊，根據該些預定彩度與多個預定明度，定義出該些縮圖的彩度暨明度區塊；根據該些縮圖的彩度暨明度區塊，劃分出該些縮圖的色彩群組；在該些縮圖的色彩群組中，亂數決定一縮圖的色彩群組；以及依據亂數決定的該縮圖的色彩群組，決定該縮圖的代表色。
如請求項12或13所述的環境氛圍調整方法，其中依據該些縮圖的色度區塊的畫素數量，決定該代表色的步驟包括：自該縮圖的色彩群組對應的縮圖的色度區塊中，取得一縮圖的色度值；自該縮圖的色彩群組對應的縮圖的彩度暨明度區塊中，取得一縮圖的彩度與一縮圖的明度值；以及依據該縮圖的色度值、該縮圖的彩度值與該縮圖的明度值，決定在該RGB色彩空間中的該縮圖的代表色。
如請求項1所述的環境氛圍調整方法，其中決定該縮圖的興趣前景的該縮圖的代表色的步驟包括：對該縮圖的興趣前景的多個縮圖的興趣畫素，進行一分群聚類處理，以得到多個分群聚類；計算該些分群聚類中的該些縮圖的興趣畫素的數量；根據具有最多該些畫素的數量的一分群聚類，決定該縮圖的代表色。
如請求項15所述的環境氛圍調整方法，其中該分群聚類處理包含一K-Mean演算法或一K-Medoid演算法。
如請求項2所述的環境氛圍調整方法，其中令該顯示器，播放該影像畫面的步驟之前，更包括：在預定播放該影像畫面的環境中，錄製一環境聲音；以及依據該環境聲音的音量，決定該光源的亮度。
如請求項17所述的環境氛圍調整方法，其中當該環境聲音的音量愈大時，該光源的亮度愈亮，而當該環境聲音的音量愈小時，該光源的亮度愈暗。
如請求項1所述的環境氛圍調整方法，包括：判斷該縮圖的代表色的第一明度，是否大於一明度門檻值。
如請求項19所述的環境氛圍調整方法，包括：若是，則判斷該縮圖的代表色與一先前的縮圖的代表色之間，在一RGB色彩空間或一HSV色彩空間中的一色彩差異，是否大於一異色門檻值。
如請求項19所述的環境氛圍調整方法，包括：若是，則判斷該縮圖的代表色與一先前的縮圖的代表色的明度差異，是否大於一異色門檻值。
如請求項20或21所述的環境氛圍調整方法，包括：若是，則依據該縮圖的代表色，改變該光源的顏色。
如請求項19、20或21所述的環境氛圍調整方法，包括：若否，則維持該光源的顏色。
如請求項19所述的環境氛圍調整方法，更包括：增加該影像畫面與一先前的影像畫面之間，取樣的間距。
一種環境氛圍調整系統，包括：一顯示器，用以播放一影像畫面；一光源，用以發出多種顏色的光；以及一處理器，連接該顯示器及該光源，並經配置用以：對該影像畫面進行一縮圖處理，以取得一縮圖的影像畫面；依據該縮圖的影像畫面中的多個縮圖的畫素的明度，區分出一縮圖的興趣前景；決定該縮圖的興趣前景的一縮圖的代表色；提供該縮圖的代表色至該光源；令該光源，發出該縮圖的代表色的光；以及令該顯示器，播放該影像畫面。