撷取摄影装置动作参数的系统及其计算方法制造方法及图纸

技术编号:3588632 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术利用向量场散度体积分,等于通过该向量通过此体积的表面积的总向外通量的方程式,并配合摄影机移动侦测(camera  motion  detection),其可取得影片中的动态向量场(Motion  Vectors;MVs)再经过运算后可取得摄影机移动的参数(camera  motion  parameter),此参数分别有摄影机左右摆动(PAN)的参数、摄影机上下摆动(TILT)的参数及镜头拉近拉远(ZOOM)的参数,而参数值的大小就代表此动作的大小值,于取得这三个参数后,经简单的加减运算后就表示目前此张影像的摄影机移动(Camera  motion)的方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种摄影机动作参数的计算方法,将一影像利用动态向量场(Motion vectors;MVs),来求得摄影装置(Camera)拍摄时所做的动作或摄影方式。
技术介绍
一般侦测影像中物体移动方法主要是藉由一运算装置依据一影像产生装置所产生的复数影像画面来判断是否有物体移动,该运算装置会从复数个影像画面选出连续的第一影像画面以及第二影像画面来作比较,以判断是否有物体发生移动。一般来说,当有物体移动时,影像产生装置所产生的影像画面其所包含的复数个像素(pixels)会因为物体的移动,而产生局部的变化,因此,当该运算装置比较该第一影像画面以及该第二影像画面所包含的复数像素的变化情形来作为其判断的基准。如此一来,当影像画面的复数个像素有所变动时,运算装置即可依据影像产生装置所先后产生的第一影像画面以及第二影像画面来判断其中是否有物体发生移动。 如图16及图17所示,为一般侦测系统的示意图,该侦测系统10会依据一预定侦测物体移动的方法来侦测一景像20内是否有物体发生移动,侦测系统10包含有一影像产生装置30用来拍摄景像20,并且以一预定速度(例如每秒撷取30次)来产生复数个影像画面(frame)40以及一运算装置50,用来对复数个影像画面40中的一第一影像画面41以及第二影像画面42进行处理,并根据该预定侦测物体移动的方法来将第二影像画面42与第一影像画面41作比较,以判段是否有物体于景像20内移动。当运算装置50在判断是否有物体于景像20内移动时,运算装置50会逐一将第二影像画面42中的每一像素与第一影像画面41中所对应的像素作比对,以计算出第一影像画面41与第二影像画面42有差异的像素总数。 然而,判断物体是否发生移动或者移动方向,是由运算装置先将各连续画面所对应的像素逐一比对,再利用特殊方程式的计算,计算出各连续画面有差异的像素总数,其计算量过于大,并不便于使用。
技术实现思路
本专利技术,可从未压缩影片,例如影像序列(Video Sequence),再经由动态估计(Motion Estimation)的运算后取得影片中的动态向量场(Motion Vectors;MVs);另一方式则为可从压缩后的影片(compression domain(压缩层面)),例如,再经由动态向量撷取(motion vector extraction)的运算后取得影片中的动态向量场。由上述流程所得到的动态向量场,再利用本专利技术摄影机移动侦测(camera motion detection)方法,可取得摄影机移动的参数,此参数分别有摄影机左右摆动(PAN)的参数、摄影机上下摆动(TILT)的参数及镜头拉近拉远(ZOOM)的参数,而参数值的大小就代表此动作的大小值。于取得这三个参数后,经简单的加减运算后就表示目前此张影像的摄影机的移动方向,故连续的影像,就会有多笔参数,利用此参数可知道目前影像的动作方式。因此,利用此张影片格(video frame)经动态向量场(MV Field)计算后,就可以得到此张影片格的摄影机移动方式。 附图说明 图1为一般摄影机移动方式的动作示意图; 图2A、B及C为「Pan」移动方式的画面示意图; 图3A、B及C为「Tilt」移动方式的画面示意图; 图4A、B及C为「Zoom」移动方式的画面示意图; 图5A及B为动态向量场(Motion Vector field)于X、Y轴方向的动态向量(MVx、MVy)总和的步骤图; 图5C为MVx与MVy相加的总和参数的步骤图; 图6为本专利技术取得摄影机移动的参数(camera motionparameter)的流程图; 图7为本专利技术第一实施例的示意图; 图8为一影片格(video frame)示意图; 图9A及B为本专利技术第一实施例运算流程示意图; 图10为本专利技术的第二实施例无限脉冲响应(InfiniteImpulse Response Filter;IIR Filter)运作流程图; 图11为本专利技术第二实施例中计算PAN的无限脉冲响应流程图; 图12为本专利技术第二实施例中计算TILT的无限脉冲响应流程图; 图13为本专利技术第二实施例中计算ZOOM的无限脉冲响应流程图; 图14为本专利技术镜头做ZOOM的动作的示意图; 图15为本专利技术第二实施例中摄影机移动侦测的运作流程图; 图16为习有影像侦测系统的示意图; 图17为习有影像侦测系统的功能方块图。图号说明 10侦测系统 20景像 30影像产生装置 40影像画面 41第一影像画面 42第二影像画面 50运算装置 具体实施例方式 为能使贵审查员清楚本专利技术的组成,以及实施方式,兹配合图式说明如下 本专利技术,一般在影像(Video)的压缩中,可利用动态估计(Motionestimation)及移补偿编码(Motion compensation)的方式压缩;在完成动态估计(motion estimation)的运算后会产生动态向量场MVs(Motion Vectors),而此MVs也可表示为画面移动的方向,故可以利用来侦测摄影机移动方式(Camera motion)的用途。 当影片格(Video frame)经过动态估计(Motion estimation)后,如前所述可以得到动态向量场;而当整张影片格作完动态估计(Motion estimation)后,则可划出一张动态向量场(Motion field);而通常摄影机移动方式可分为「Pan」、「Tilt」及「Zoom」三种方式,如图1所示。其中,「Pan」即表示拍摄时,画面内容以左移或右移的动作,其所得到的动态向量场是向左或右的动作,如图2A、B及C所示。图2A中的为原来画面的位置,人头图像位在画面左半部;当拍摄时摄影机向左移动,因此画面中的人头图像呈现向右移动,如图2B所示;而依此动作产生的画面效应,经过动态估计后,可得到向右的动态向量场,如图2C所示。 而「Tilt」则表示表示拍摄时,画面内容以上或下移的动作,所得到的动态向量场是向上或向下的动作,如图3A、B及C所示。图3A中的为原来画面的位置,人头图像位在画面下半部;当拍摄时摄影机向下移动,因此画面中的人头图像呈现向上移动,如图3B所示;而依此动作产生的画面效应,经过动态估计后,可得到向上的动态向量场,如图3C所示。 另外,「Zoom」则表示摄影时,镜头拉远或拉近的动作,得到的动态向量场,是向外或向内的动作,如图4A、B及C所示。图4A中的为原来画面的位置,人头图像位在画面中央;当拍摄时摄影机向着人头图像移动,因此画面中的人头图像会呈现向外扩张,如图4B所示;而依此动作产生的画面效应,经过动态估计后,可得到向外的动态向量场,如图4C所示。 因此,由以上对「Pan」、「Tilt」及「Zoom」及图2A、B、C、图3A、B、C、图4A、B及C及摄影机移动方式的解释,进一步可定义 「Pan」可表示为动态向量场于X轴方向的动态向量(MVx)的总和(Sum of MVx)。(如图5A所示) 「Tilt」可表示为动态向量场于Y轴方向的动态向量(MVy)的总和(Sum of MVy)。(如图5B所示) 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种撷取摄影装置动作参数的系统,利用向量场散度体积分,等于通过该向量通过此体积的表面积的总向外通量,其方程式为:∫↓[V]*.Adv=c∫↓[S]A.ds该方程式并配合一动态向量场,其可取得影片中的动态向量场再经过运算后可取 得摄影机移动的参数,此参数分别有摄影机左右摆动的参数PAN、摄影机上下摆动的参数TILT及镜头拉近拉远的参数ZOOM;其中,其运算各参数的方式包含以下方程序:pan↓[1]=**MVx(2j,2i+1)tilt↓[1]=**MV y(2j+1,i)pan↓[2]=**MVx(2j,2i)tilt↓[2]=**MVy(2j,i)pan=pan↓[1]+pan↓[2]tilt=tilt↓[1]+tilt↓[2]zoom=∫↓[V]*.MV dv=**((MVx(2j,2i+1)-MVx(2j,2i))+(MVy(2j+1,2i)-MVy(2j,2i)))=(pan↓[1]-pan↓[2])+(tilt↓[1]-tilt↓[2])其中,MVx、MVy为动态向量场于X、Y 轴方向的动态向量;而参数值的大小就代表此动作的大小值,于取得这三个参数后,经简单的加减运算后就表示目前此张影像的摄影机移动方向。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林家宏郭致宏叶家宏施宣辉
申请(专利权)人:智辉研发股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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