影像擷取裝置及數(shù)字變焦顯示方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種數(shù)字變焦技術，特別是有關于一種利用多個鏡頭來提高數(shù)字變焦顯示質量的影像擷取裝置及數(shù)字變焦顯示方法。
【背景技術】
[0002]與光學變焦技術相比，數(shù)字變焦技術不須額外的光學機構，以有利于相機輕薄化以及降低成本。然而，數(shù)字變焦技術也有其待解決的問題。由于數(shù)字影像放大后并無法增加影像細節(jié)，所以會造成放大倍率越高影像越模糊失真的現(xiàn)象。
[0003]如果攝像裝置的屏幕的分辨率低于攝像鏡頭的分辨率時，當影像預覽時，攝像裝置大多會把所擷取的影像進行降取樣以符合屏幕的分辨率。如此，當用戶在預覽影像時進行縮放，則數(shù)字變焦技術所造成的模糊失真會更明顯。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于上述問題，本發(fā)明的目的提供一種影像擷取裝置及數(shù)字變焦顯示方法，其利用多鏡頭以避免數(shù)字變焦時產(chǎn)生的細節(jié)模糊現(xiàn)象。
[0005]基于上述目的，本發(fā)明提供一種影像擷取裝置，影像擷取裝置包含第一鏡頭模塊、第二鏡頭模塊、預覽處理單元、特征擷取單元、影像縮放及變形單元及影像融合單元。第一鏡頭模塊可擷取第一影像。第二鏡頭模塊可擷取第二影像，且第二鏡頭模塊的一攝影范圍大致等于第一鏡頭模塊。預覽處理單元可根據(jù)顯示單元的分辨率對第一影像進行降取樣以產(chǎn)生第三影像，并根據(jù)第三影像的分辨率大小從第二影像裁切出相同大小的第四影像。特征擷取單元可擷取第三影像的多個第一影像特征以及第四影像中的多個第二影像特征，并根據(jù)多個第一影像特征及多個第二影像特征產(chǎn)生第三影像及第四影像之間的像素位移特征。影像縮放及變形單元用以當影像縮放及變形單元根據(jù)縮放比例縮放第三影像以產(chǎn)生第五影像時時，影像縮放及變形單元將第四影像根據(jù)像素位移特征及縮放比例以產(chǎn)生第六影像；第六影像的視角及攝影范圍近似于第五影像的中央?yún)^(qū)域。影像融合單元依據(jù)縮放比例融合第五影像及第六影像以產(chǎn)生結合影像，并將結合影像顯示于顯示單元上。
[0006]優(yōu)選地，特征擷取單元自動進行多個第一影像特征與多個第二影像特征的比對與匹配以產(chǎn)生像素位移特征。
[0007]優(yōu)選地，影像融合單元更依據(jù)一動態(tài)加權方式以融合第五影像及第六影像；動態(tài)加權方式依據(jù)縮放比例與第五影像的多個第一像素的位置及第六影像的多個第二像素的位置，以自動決定多個第一像素及多個第二像素的權重值。
[0008]基于上述目的，本發(fā)明再提供一種數(shù)字變焦顯示方法，其適用于具有第一鏡頭模塊、第二鏡頭模塊、輸入單元、顯示單元、特征擷取單元、影像縮放及變形單元、影像融合單元以及預覽處理單元的影像擷取裝置。其中，第二鏡頭模塊的一攝影范圍大致等于第一鏡頭模塊。數(shù)字變焦顯示方法包含下列步驟:(a)使用第一鏡頭模塊以及第二鏡頭模塊分別擷取第一影像以及第二影像。(b)使用預覽處理單元根據(jù)顯示單元的分辨率對第一影像進行降取樣以產(chǎn)生第三影像，并根據(jù)第三影像的分辨率大小從第二影像中裁切出相同的第四影像。(C)使用特征擷取單元擷取第三影像的多個第一影像特征以及第四影像中的多個第二影像特征，并根據(jù)多個第一影像特征及多個第二影像特征產(chǎn)生第三影像及第四影像之間的像素位移特征。(d)經(jīng)由輸入單元接收縮放比例，并由影像縮放及變形單元根據(jù)縮放比例縮放第三影像以產(chǎn)生第五影像，再根據(jù)像素位移特征及縮放比例以縮放并變形第四影像以產(chǎn)生第六影像；其中，第六影像的視角及攝影范圍近似于第五影像的中央?yún)^(qū)域。以及(e)使用影像融合單元依據(jù)縮放比例融合第五影像與第六影像以產(chǎn)生結合影像，并顯示結合影像至顯示單元上。
[0009]優(yōu)選地，像素位移特征由自動比對與匹配多個第一影像特征與多個第二影像特征而產(chǎn)生。
[0010]優(yōu)選地，步驟(e)更包含:依據(jù)一動態(tài)加權方式以融合第五影像及第六影像；動態(tài)加權方式依據(jù)縮放比例與第五影像的多個第一像素的位置及第六影像的多個第二像素的位置，以自動決定多個第一像素及多個第二像素的權重值。
[0011]承上所述，依本發(fā)明的影像擷取裝置及數(shù)字變焦顯示方法，其可具有一或多個下述優(yōu)點:
[0012]第一，本發(fā)明的影像擷取裝置及數(shù)字變焦顯示方法可有效地降低數(shù)字變焦于顯示時造成的模糊失真。
[0013]第二，本發(fā)明的影像擷取裝置及數(shù)字變焦顯示方法可提供流暢的數(shù)字變焦的長短焦段變化。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明的上述及其他特征及優(yōu)勢將藉由參照附圖詳細說明其例示性實施例而變得更顯而易知，其中:
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的影像擷取裝置的方塊圖。
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的影像擷取裝置的第一示意圖。
[0017]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的影像擷取裝置的第二示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明實施例的數(shù)字變焦顯示方法的流程圖。
[0019]符號說明
[0020]10第一鏡頭模塊
[0021]11第一影像
[0022]12第三影像
[0023]20第二鏡頭模塊
[0024]21第二影像
[0025]22第四影像
[0026]30特征擷取單元
[0027]31影像特征
[0028]32、321 對應區(qū)域
[0029]33像素位移特征
[0030]34 中央?yún)^(qū)域
[0031]40影像縮放及變形單元
[0032]41縮放比例
[0033]42第五影像
[0034]43第六影像
[0035]50影像融合單元
[0036]53結合影像
[0037]60輸入單元
[0038]70顯示單元
[0039]71顯示尺寸
[0040]80影像擷取裝置
[0041]90預覽處理單元
[0042]S11?S15 步驟
【具體實施方式】
[0043]于此使用，詞匯“與/或”包含一或多個相關條列項目的任何或所有組合。當“至少其一”的敘述前綴于一組件列表前時，為修飾整個列表組件而非修飾列表中的個別組件。
[0044]參閱圖1，其為根據(jù)本發(fā)明的實施例的影像擷取裝置的方塊圖。圖中，影像擷取裝置80包含一第一鏡頭模塊10、一第二鏡頭模塊20、一特征擷取單元30、一影像縮放及變形單元40、一影像融合單元50以及一預覽處理單元90。本發(fā)明的影像擷取裝置80，第一鏡頭模塊10與第二鏡頭模塊20設置在影像擷取裝置80的同一側上并朝向同一方向。
[0045]特征擷取單元30、影像縮放及變形單元40、影像融合單元50以及預覽處理單元90可為影像擷取裝置80內的處理單元以軟件方式執(zhí)行，例如特征擷取單元30、影像縮放及變形單元40、影像融合單元50或是預覽處理單元90分別為處理單元可執(zhí)行的程序代碼；或是以硬件方式執(zhí)行，特征擷取單元30、影像縮放及變形單元40、影像融合單元50或是預覽處理單元90分別為處理單元內的特定電路；或是以軟件以及硬件混合搭配執(zhí)行，例如部分單元以軟件方式執(zhí)行，而部分單元以硬件方式執(zhí)行。此外，影像擷取裝置80另外包含輸入單元60以及顯示單元70。
[0046]第一鏡頭模塊10可擷取第一影像11。第二鏡頭模塊20可擷取第二影像21，第二鏡頭模塊20的一攝影范圍大致等于第一鏡頭模塊10，且第二鏡頭模塊20的一視角大致等于第一鏡頭模塊10。實施上，第一鏡頭模塊10以及第二鏡頭模塊20分別包含一取像鏡頭以及一影像傳感器，第一鏡頭模塊10的取像鏡頭的取像角度范圍大致等于第二鏡頭模塊20的取像鏡頭的取像角度范圍，且第一影像11及第二影像21包含有相同的影像特征。
[0047]上述影像傳感器可包含使用感光稱合組件(Charge-coupled Device ;CO))或是使用互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor ；CM0S)的影像傳感器。
[0048]請同時參閱圖2與圖3，其分別為根據(jù)本發(fā)明實施例的影像擷取裝置的第一示意圖及第二示意圖。因為第一影像11或第二影像21的分辨率大于顯示單元70，所以當用戶欲預覽影像時，必須先對第一影像11或第二影像21做降取樣處理，使其能夠在顯示單元70上顯示。以第一影像11為例，預覽處理單元90根據(jù)顯示單元70的分辨率對第一影像11進行降取樣以產(chǎn)生一第三影像12。如圖2的(C)部分所示，圖中所繪示的第三影像12的尺寸對應顯示單元70的尺寸，用以表示顯示單元70的尺寸或分辨率是小于第一影像11。另外，值得一提的是，第一影像11及第二影像21同時包含有相同的影像特征31，如圖2的(A)與(B)部分所不。
[0049]接著，預覽處理單元90根據(jù)第三影像12的分辨率大小從第二影像21中裁切出相同大小的一第四影像22，如圖2的⑶部分所示。由比較圖2的(C)部分與⑶部分可得知，由于沒有經(jīng)過降取樣的處理，預覽處理單元90輸出的第四影像22的影像視野較窄，但是在相同景色上有更多的影像細節(jié)，亦即影像特征31可以看得更清楚。
[0050]其次，再由特征擷取單元30分別擷取第三影像12中的多個第一影像特征及第四影像22中的多個第二影像特征，并根據(jù)此多個第一影像特征及多個第二影像特征產(chǎn)生第三影像12與第四影像22間的一像素位移特征33。如圖3所示，圖中(A)部份繪示第三影像12，(B)部份繪示第四影像22，因為第一鏡頭模塊10與第二鏡頭模塊20設置在影像擷取裝置80的同一側上，且朝向同一方向，所以雖然視角略有不同，但是中間區(qū)域所擷取的景色大致上是相同的，因此可透過影像特征萃取以及影像特征比對的手段判斷出第四影像22在第三影像12內的一對應區(qū)域32。
[0051]影像縮放及變形單元40可根據(jù)輸入單元60提供的縮放比例41 (Zoom in factor)分別縮放及調整第三影像12及第四影像22。此縮放比例41可由用戶在影像擷取裝置80的輸入單元60上，如相機的觸控屏幕或是智能型手機的觸控屏幕，利用手指在輸入單元60上的滑動來控制縮放比例41。之后，再由影像縮放及變形單元40根據(jù)此縮放比例41對第三影像12及第四影像22進行縮