專利名稱：自動拍攝方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關聯(lián)于一種數(shù)字圖像獲取裝置，特別是一種自動拍攝方法及系統(tǒng)。
背景技術：
數(shù)字圖像獲取裝置(digital image acquisition apparatuses)，如數(shù)字相機、數(shù)字攝影機等，通常配備有自拍器(self-timers)，用以于一段固定的時間后，如3或5秒后，自動拍攝圖像。然而，被拍攝的主題(subject)，如人或動物，不一定可在該固定的時間后，達到完全靜止的狀態(tài)。因此，需要一種自動拍攝方法及系統(tǒng)，用以根據(jù)被拍攝主題的移動狀態(tài)來驅動自動拍攝功能。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的為提供一種自動拍攝方法及系統(tǒng)，用以根據(jù)被拍攝主題的移動狀態(tài)來驅動自動拍攝功能。
本發(fā)明實施例公開一種自動拍攝方法，應用于包含圖像處理單元與存儲裝置的數(shù)字圖像獲取裝置中。其方法包含下列步驟取得第一圖像；等待一時間后，取得第二圖像；從第一圖像取得分析區(qū)域中的第一子圖像；從第二圖像取得分析區(qū)域中的第二子圖像；決定第一子圖像以及第二子圖像間的差異是否滿足預設的條件，若滿足該預設條件，則由圖像處理單元取得第三圖像并存儲第三圖像至存儲裝置。
在一些情況下，該方法還可包括于取得第一子圖像以及第二子圖像前，將第一圖像中的RGB數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)，以及將第二圖像中的RGB數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)。
在一些情況下，該方法還可包括于取得第一圖像前，取得第四圖像；取得第五圖像；以及決定第四圖像與該第五圖像間具有相同的成像數(shù)據(jù)的區(qū)域為分析區(qū)域。其中，第四圖像與第五圖像的分析區(qū)域間具有相同或相似的像素數(shù)據(jù)。該方法還可于第一圖像的分析區(qū)域中取得第一子圖像，以及于第二圖像的分析區(qū)域中取得第二子圖像。于取得第五圖像步驟中，還可包括調整數(shù)字圖像獲取裝置于最大光圈，得到第一設定值；依據(jù)第一設定值控制數(shù)字圖像獲取裝置，并由圖像處理單元取得第五圖像。于取得第四圖像步驟中，可還包括決定包含一第一光圈的一第二設定值；依據(jù)第二設定值控制數(shù)字圖像獲取裝置，并由圖像處理單元取得第四圖像。其中，于決定第二設定值步驟中，可執(zhí)行自動對焦、自動曝光決定以及自動白平衡程序來決定包含第二焦距、第一光圈與第二快門的第二設定值。
本發(fā)明實施例另公開一種電腦可讀取存儲媒體，存儲一個電腦程序，當該電腦程序被一部數(shù)字圖像獲取裝置載入并執(zhí)行時，執(zhí)行所述的自動拍攝方法。
本發(fā)明實施例還公開的一種自動拍攝系統(tǒng)，包含圖像獲取單元、存儲裝置以及處理單元。處理單元耦接于圖像處理單元與存儲裝置。圖像獲取單元，用以取得第一圖像以及第二圖像。處理單元用以從第一圖像取得第一子圖像，從第二圖像取得第二子圖像，決定第一子圖像以及第二子圖像間的差異是否滿足預設的一條件；其中，若第一子圖像以及述第二子圖像間的差異滿足預設的條件時，由圖像獲取單元取得第三圖像并存儲至所述存儲裝置。
在一些情況下，處理單元可于取得第一子圖像以及第二子圖像前，將第一圖像中的RGB數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)，以及將第二圖像中的RGB數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)。
在一些情況下，處理單元可于取得第一圖像前，取得第四圖像，取得第五圖像，以及決定第四圖像與第五圖像間具有相同的成像數(shù)據(jù)的區(qū)域為一分析區(qū)域。其中，第四圖像與第五圖像的分析區(qū)域間可具有相同或相似的像素數(shù)據(jù)。自動拍攝系統(tǒng)還可包括自動變焦馬達驅動器、快門馬達驅動器以及光圈馬達驅動器。處理單元可于最大光圈條件下，決定包含第一焦距、最大光圈與第一快門的第一設定值，以及依據(jù)第一設定值控制自動變焦馬達驅動器、快門馬達驅動器以及光圈馬達驅動器后，由圖像處理單元取得第五圖像。處理單元可于最大光圈條件下，執(zhí)行自動對焦以及自動曝光決定程序來決定包含第一焦距、最大光圈與第一快門的第一設定值。處理單元可決定包含第二焦距、第一光圈與第二快門的第二設定值，以及依據(jù)第二設定值控制自動變焦馬達驅動器、快門馬達驅動器以及光圈馬達驅動器后，由圖像處理單元取得第四圖像。處理單元可執(zhí)行自動對焦、自動曝光決定以及自動白平衡程序來決定包含第二焦距、第一光圈與第二快門的第二設定值。
在一些情況下，自動拍攝系統(tǒng)還可包括自動變焦馬達驅動器、快門馬達驅動器以及光圈馬達驅動器。處理單元可控制自動變焦馬達驅動器、快門馬達驅動器以及光圈馬達驅動器后，由圖像處理單元取得第一圖像。處理單元可控制自動變焦馬達驅動器、快門馬達驅動器以及光圈馬達驅動器后，由圖像處理單元取得第二圖像。處理單元可控制自動變焦馬達驅動器、快門馬達驅動器以及光圈馬達驅動器后，由圖像處理單元取得第三圖像。


圖1表示依據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)字圖像獲取裝置的硬件結構圖；圖2、3a、3b為依據(jù)本發(fā)明實施例的自動拍攝方法的方法流程圖；圖4a、4b為表示依據(jù)本發(fā)明實施例的拍攝物體安排的上視圖；圖5a、5b為分別表示相應于第4a、4b圖的范例圖像；圖6為表示依據(jù)本發(fā)明實施例的自動拍攝的存儲媒體示意圖。
符號說明10-數(shù)字圖像獲取裝置；11-鏡頭；12-圖像檢測芯片；13-前端信號處理單元；14-圖像處理單元；15-存儲裝置；161-自動變焦馬達驅動器；163-快門馬達驅動器；165-光圈馬達驅動器；171-快門機構；173-光圈機構；18-處理單元；S211、S221、...、S241、S243-流程步驟；S311、S313、...、S351、S353-流程步驟；31-人物；32-背景；33-樹；D’、D”-景深；60-存儲媒體；620-自動拍攝電腦程序；621-決定包含焦距、光圈與快門的設定值邏輯；622-依據(jù)設定值控制自動變焦、快門與光圈驅動馬達以取得圖像邏輯；623-決定分析區(qū)域邏輯；624-檢測分析區(qū)域中是否有或沒有移動的物體邏輯；625-存儲圖像邏輯。
具體實施例方式
圖1為表示依據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)字圖像獲取裝置10的硬件結構圖。數(shù)字圖像獲取裝置10可包括鏡頭(lens)11、圖像檢測芯片(image sensorchip)12、前端信號處理單元(front end signal processor)13、圖像處理單元(image processor)14、存儲裝置15、自動變焦馬達驅動器(autofocus motordriver)161、快門馬達驅動器(shutter motor driver)163、光圈馬達驅動器(diaphragm motor driver)165、快門機構(shutter mechanism)171、光圈機構(diaphragm mechanism)173與處理單元18。除此之外，本領域技術人員也可將本發(fā)明實施于具圖像獲取功能的其他可攜式電子裝置的配置(configuration)上，例如個人數(shù)字助理(digital personal assistant，PDA)、移動電話(mobile phone)或其他可攜式消費性電子產(chǎn)品等。數(shù)字圖像獲取裝置10將色彩圖像以紅色、綠色與藍色強度的方式紀錄下來，對于不同的強度使用不同的電荷(charges)紀錄至圖像檢測芯片12中，如互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)、電荷耦合元件(charge-coupled device，CCD)等圖像檢測芯片中。電荷實際上為模擬信號，需通過前端信號處理單元13轉換為數(shù)字信號，有利于存儲至存儲裝置15中，如快閃存儲器(flash memory)、光盤(optical disk)、硬盤(hard disk)等。圖像處理單元14可將傳感并處理后的數(shù)字信號，轉換成多種圖像格式的數(shù)據(jù)，如聯(lián)合圖形專家小組(joint photographic experts group，JPEG)、位映象(bitmap，BMP)、圖形交換格式(graphics interchange format，GIF)等格式。自動變焦馬達驅動器(autofocus motor driver)161耦接于鏡頭11中的自動變焦鏡頭(autofocus lens)的馬達，用以控制自動變焦鏡頭的馬達。快門馬達驅動器163耦接并控制快門機構171中的馬達，光圈馬達驅動器165耦接并控制光圈機構173中的馬達。
圖2為依據(jù)本發(fā)明實施例的自動拍攝方法的方法流程圖，該方法可由處理單元18于載入并執(zhí)行電腦程序后實施。于步驟S211，取得第一圖像。于步驟S221，等待一段時間。于步驟S223，取得第二圖像。于步驟S231，取得第一圖像中的分析區(qū)域的第一子圖像。于步驟S233，取得第二圖像中的分析區(qū)域的第二子圖像。于步驟S235，決定第一子圖像與第二子圖像間的差異是否滿足預設的條件，是則進行步驟S241的處理。該預設條件可為大于或小于一個初始設定值。于步驟S241，由圖像處理單元14取得第三圖像。于步驟S243，存儲第三圖像至存儲裝置15。
圖3a、3b為依據(jù)本發(fā)明實施例的自動拍攝方法的方法流程圖，該方法可由處理單元18于載入并執(zhí)行電腦程序后實施。于步驟S311，針對拍攝物體，決定包含第一焦距(focal length)、第一光圈(diaphragm)與第一快門(camera shutter)的第一設定值(first configuration settings)。該步驟可執(zhí)行自動對焦(automatic focus，AF)、自動曝光決定(automatic exposure，AE determination)以及自動白平衡(auto-white balance)等三程序來得到該第一設定值。本領域技術人員皆知道自動對焦、自動曝光決定以及自動白平衡程序可運用公知的各式各樣演算法來完成，故不在此詳述。于步驟S313，依據(jù)第一設定值分別通過自動變焦馬達驅動器161、快門馬達驅動器163、光圈馬達驅動器165控制自動變焦鏡頭中的馬達111、快門機構171中的馬達與光圈機構173中的馬達后，藉由圖像檢測芯片12、前端信號處理單元13與圖像處理單元14取得第一圖像。為增進運算的效率，于較佳的情況下，第一圖像中的RGB數(shù)據(jù)可被處理為灰度(grayscale)、半色調(halftone)、亮度(luminance)或其他可降低色彩復雜度的數(shù)據(jù)。本領域技術人員皆知道RGB數(shù)據(jù)與灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)間的轉換可運用公知的各式各樣演算法來完成，故不在此詳述。圖4a為表示依據(jù)本發(fā)明實施例的拍攝物體安排的上視圖。圖像獲取裝置10所拍攝的物體中包含拍攝人物31、背景32及樹33，而相應于第一設定值的景深(depth of field)為D’。圖5a為表示相應于圖4a的范例圖像，其中，因為人物31、背景32及樹33皆落入景深D’中，所以，人物31、背景32及樹33皆擁有清晰的成像(image formation)。
于步驟S321，針對相同的拍攝物體，于最大光圈(maximum diaphragm)條件下決定包含第二焦距、最大光圈與第二快門的第二設定值(secondconfiguration settings)。該步驟可執(zhí)行自動對焦以及自動曝光決定等兩程序來得到該第二設定值。于步驟S323，依據(jù)第二設定值分別通過自動變焦馬達驅動器161、快門馬達驅動器163、光圈馬達驅動器165控制自動變焦鏡頭中的馬達、快門機構171中的馬達與光圈機構173中的馬達后，藉由圖像檢測芯片12、前端信號處理單元13與圖像處理單元14取得第二圖像。于此須注意的是，當?shù)谝粓D像中的數(shù)據(jù)為灰度、半色調、亮度或其他可降低色彩復雜度的數(shù)據(jù)時，第二圖像中的RGB數(shù)據(jù)亦須被處理為相應的灰度、半色調、亮度或其他可降低色彩復雜度的數(shù)據(jù)。第4b圖為表示依據(jù)本發(fā)明實施例的拍攝物體安排的上視圖。圖像獲取裝置10所拍攝的物體中包含拍攝人物31、背景32及樹33，而相應于第二設定值的景深為D”。第5b為表示相應于第4b圖的范例圖像，其中，因為只有人物31落入景深D”中，所以，僅人物31擁有清晰的成像，而背景32及樹33則擁有模糊的成像。
于步驟S331，比較第一與第二圖像以決定第一或第二圖像中的分析區(qū)域(analysis area)。該步驟可運用各式各樣的圖像差異檢測演算法來檢測出第一與第二圖像間具有相同或相似像素數(shù)據(jù)(可為RGB、灰度、半色調、亮度數(shù)據(jù)等)的部分區(qū)域，進而決定包含檢測到的部分區(qū)域的分析區(qū)域。檢測到的部分區(qū)域可為兩圖像間的像素數(shù)據(jù)的差異值落入預設的差異容許區(qū)間中的區(qū)域。參考圖5a與5b，決定的分析區(qū)域包含圖像中的人物31。參考第4a與4b圖，由于只有人物31于圖4a與圖4b中擁有清晰的成像，因此兩圖像中包含人物31的區(qū)域間的差異值小于預設的差異容許區(qū)域，從而得到?jīng)Q定的分析區(qū)域包含圖像中的人物31。
于步驟S341，將第一圖像設定為第三圖像。步驟S343至步驟S349為反復執(zhí)行的回圈，直到檢測到分析區(qū)域中沒有移動的物體(包含拍攝物體)為止。于步驟S343，等待一段時間，如0.5秒。于步驟S345，依據(jù)第一設定值分別通過自動變焦馬達驅動器161、快門馬達驅動器163、光圈馬達驅動器165控制自動變焦鏡頭中的馬達、快門機構171中的馬達與光圈機構173中的馬達后，藉由圖像檢測芯片12、前端信號處理單元13與圖像處理單元14取得第四圖像。于此須注意的是，當?shù)谝粓D像灰度圖像、半色調圖像、亮度圖像或其他可降低色彩復雜度的圖像時，第二圖像亦須被處理為相應的灰度圖像、半色調圖像、亮度圖像或其他可降低色彩復雜度的圖像。于步驟S347，決定第三與第四圖像的分析區(qū)域間的差異是否小于初始設定值，是則進行步驟S351的處理，否則進行步驟S349的處理。于步驟S349，將第四圖像設為第三圖像。
舉例來說，當步驟S347的判斷條件為決定第三與第四圖像間的分析區(qū)域的差異是否小于初始設定值時，則步驟S343至S349的反復執(zhí)行回圈，會不斷地比較相鄰的兩張圖像(亦即是第三圖像與第四圖像)，當相鄰的兩張圖像的分析區(qū)域間的差異小于初始設定值時，代表于分析區(qū)域中的主體不再移動。
于此須注意的是，步驟S347的判斷條件亦可改變?yōu)闆Q定第三與第四圖像間的分析區(qū)域的差異是否大于初始設定值。當步驟S347的判斷條件為決定第三與第四圖像間的分析區(qū)域的差異是否大于初始設定值時，則步驟S343至S349的反復執(zhí)行回圈，會不斷地比較相鄰的兩張圖像(亦即是第三圖像與第四圖像)，當相鄰的兩張圖像的分析區(qū)域間的差異大于初始設定值時，代表于分析區(qū)域中的主體正開始移動。
于步驟S351，依據(jù)第一設定值分別通過自動變焦馬達驅動器161、快門馬達驅動器163、光圈馬達驅動器165控制自動變焦鏡頭中的馬達、快門機構171中的馬達與光圈機構173中的馬達后，藉由圖像檢測芯片12、前端信號處理單元13與圖像處理單元14取得第五圖像。于步驟S353，存儲第五圖像至存儲裝置15中。
再者，本發(fā)明提出一種存儲媒體存儲一電腦程序，所述電腦程序用以實現(xiàn)自動拍攝方法，該方法會執(zhí)行如上所述的步驟。圖6為表示依據(jù)本發(fā)明實施例的自動拍攝的存儲媒體示意圖。該存儲媒體60，用以存儲自動拍攝電腦程序620。其電腦程序包含五個邏輯，分別為決定包含焦距、光圈與快門的設定值邏輯621、依據(jù)設定值控制自動變焦、快門與光圈驅動馬達以取得圖像邏輯622、決定分析區(qū)域邏輯623、檢測分析區(qū)域中是否有或沒有移動的物體邏輯624、以及存儲圖像邏輯625。于此須注意的是，雖然本發(fā)明實施例以軟件的方式來實施自動拍攝功能，但并不限定于此，本領域技術人員亦可以實體電路的方式來完成該功能。
本發(fā)明雖以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行還動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍以所提出的權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種自動拍攝方法，應用于一數(shù)字圖像獲取裝置中，該數(shù)字圖像獲取裝置包括一圖像處理單元與一存儲裝置，其方法包括取得一第一圖像；取得一第二圖像；從該第一圖像取得一第一子圖像；從該第二圖像取得一第二子圖像；比較該第一子圖像以及該第二子圖像間的差異是否滿足一預設條件；以及當該第一子圖像以及該第二子圖像間的差異滿足該預設條件時，由該圖像處理單元取得一第三圖像并存儲該第三圖像至該存儲裝置。
2.如權利要求1所述的自動拍攝方法，還包括于取得該第一子圖像以及該第二子圖像前，將該第一圖像中的色彩三元色數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)，以及將該第二圖像中的色彩三元色數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1所述的自動拍攝方法，于取得該第一圖像前，還包括取得一第四圖像；取得一第五圖像；以及決定該第四圖像與該第五圖像間具有相同的成像數(shù)據(jù)的區(qū)域為一分析區(qū)域。
4.如權利要求3所述的自動拍攝方法，其中，該第四圖像與該第五圖像的所述分析區(qū)域間具有相同或相似的像素數(shù)據(jù)。
5.如權利要求3所述的自動拍攝方法，其中，取得該第一子圖像于該第一圖像的該分析區(qū)域中；以及取得該第二子圖像于該第二圖像的該分析區(qū)域中。
6.如權利要求3所述的自動拍攝方法，于取得第五圖像步驟中，還包括調整該數(shù)字圖像獲取裝置于最大光圈，得到一第一設定值；以及依據(jù)所述第一設定值控制該數(shù)字圖像獲取裝置，并由該圖像處理單元取得該第五圖像。
7.如權利要求6所述的自動拍攝方法，于取得第四圖像步驟中，還包括決定包含一第一光圈的一第二設定值；以及依據(jù)所述第二設定值控制該數(shù)字圖像獲取裝置，并由所述圖像處理單元取得所述第四圖像。
8.一種自動拍攝系統(tǒng)，包括一圖像獲取單元，用以取得一第一圖像以及一第二圖像；一存儲裝置；以及一處理單元，耦接于所述圖像獲取單元與所述存儲裝置，從所述第一圖像取得一第一子圖像，從所述第二圖像取得一第二子圖像，決定所述第一子圖像以及所述第二子圖像間的差異是否滿足預設的一條件；其中，若所述第一子圖像以及所述第二子圖像間的差異滿足預設的所述條件時，由所述圖像獲取單元取得一第三圖像并存儲至所述存儲裝置。
9.如權利要求8所述的自動拍攝系統(tǒng)，其中該處理單元于取得該第一子圖像以及該第二子圖像前，將該第一圖像中的色彩三元色數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)，以及將該第二圖像中的色彩三元色數(shù)據(jù)轉換為灰度、半色調或亮度數(shù)據(jù)。
10.如權利要求8所述的自動拍攝系統(tǒng)，其中該處理單元于取得該第一圖像前，取得一第四圖像，取得一第五圖像，以及決定該第四圖像與該第五圖像間具有相同的成像數(shù)據(jù)的區(qū)域為一分析區(qū)域。
11.如權利要求10所述的自動拍攝系統(tǒng)，其中，該第四圖像與該第五圖像的所述分析區(qū)域間具有相同或相似的像素數(shù)據(jù)。
12.如權利要求10所述的自動拍攝系統(tǒng)，還包括一自動變焦馬達驅動器、一快門馬達驅動器以及一光圈馬達驅動器。
13.如權利要求12所述的自動拍攝系統(tǒng)，其中所述處理單元于最大光圈條件下，決定包含一第一焦距、一最大光圈與一第一快門的一第一設定值，以及依據(jù)該第一設定值控制該自動變焦馬達驅動器、該快門馬達驅動器以及該光圈馬達驅動器后，由該圖像處理單元取得該第五圖像。
14.如權利要求13所述的自動拍攝系統(tǒng)，其中該處理單元于最大光圈條件下，執(zhí)行自動對焦以及自動曝光決定程序來決定包含該第一焦距、該最大光圈與該第一快門的該第一設定值。
15.如權利要求14所述的自動拍攝系統(tǒng)，其中該處理單元決定包含一第二焦距、一第一光圈與一第二快門的一第二設定值，以及依據(jù)該第二設定值控制所述自動變焦馬達驅動器、該快門馬達驅動器以及該光圈馬達驅動器后，由該圖像處理單元取得該第四圖像。
16.如權利要求15所述的自動拍攝系統(tǒng)，其中該處理單元執(zhí)行自動對焦、自動曝光決定以及自動白平衡程序來決定包含該第二焦距、該第一光圈與該第二快門的該第二設定值。
17.如權利要求8所述的自動拍攝系統(tǒng)，還包括一自動變焦馬達驅動器、一快門馬達驅動器以及一光圈馬達驅動器，其中該處理單元控制所述自動變焦馬達驅動器、該快門馬達驅動器以及該光圈馬達驅動器后，由該圖像處理單元取得該第一圖像，控制該自動變焦馬達驅動器、該快門馬達驅動器以及該光圈馬達驅動器后，由該圖像處理單元取得該第二圖像，以及控制該自動變焦馬達驅動器、該快門馬達驅動器以及該光圈馬達驅動器后，由該圖像處理單元取得該第三圖像。
全文摘要
一種自動拍攝方法，包含下列步驟取得第一圖像；等待一時間后，取得第二圖像；從第一圖像取得分析區(qū)域中的第一子圖像；從第二圖像取得分析區(qū)域中的第二子圖像；決定第一子圖像以及第二子圖像間的差異是否滿足預設的條件，若滿足該預設條件，則由圖像處理單元取得第三圖像并存儲第三圖像至存儲裝置。
文檔編號H04N1/40GK101025546SQ20061000858
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月17日 優(yōu)先權日2006年2月17日
發(fā)明者張嘉哲 申請人:明基電通股份有限公司