图像获取装置及其缩放图像的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像获取装置及其缩放图像的方法。此方法利用广角镜头与望远镜头分别拍摄广角图像与望远图像，接着识别广角图像或望远图像中的兴趣目标。然后，接收缩放倍率以缩放广角图像或望远图像，并在缩放过程中调整用以获取广角图像与望远图像的兴趣窗口的获取范围，使得由兴趣窗口所获取的广角图像的中心朝向所述兴趣目标移动，且当缩放倍率到达望远镜头的放大倍率时，该兴趣目标在兴趣窗口所获取的广角图像与望远图像中的位置等同。藉此，可减少图像中主体目标跳动所造成的不连续感觉。

A method of image acquisition device and its zoom image

The present invention provides an image acquisition device and a method for scaling the image. This method uses the wide angle lens and the telescopic lens to capture the wide angle image and the telescopic image respectively, and then identifies the interest target in the wide angle image or the telescopic image. Then, the receiving rate to the wide-angle image or zoom zoom telescope images, and adjust the scope of access to obtain the wide-angle image with the telescope image window zoom in the interest of the interest acquired by the window of the wide-angle image center toward the interested target mobile, and when the zoom ratio reach telephoto lens magnification. The interested target in the wide-angle image and image in the telescope window in equivalent position. This can reduce the discontinuous sensation caused by the beat of the main object in the image.

【技术实现步骤摘要】
图像获取装置及其缩放图像的方法
本专利技术是涉及一种图像获取装置及图像处理方法，特别是涉及一种图像获取装置及其缩放图像的方法。
技术介绍
随着图像获取技术的日益进步，数字相机的像素大幅增加，但相机尺寸则相对缩小，而可配置在手机、平板电脑等可携式电子装置上，让使用者能够随时随地拍摄图像。为了在手机、平板电脑上实现相机变焦功能，市面上许多产品会同时配备具不同可视范围(FieldofView，FOV)的广角镜头及望远镜头。如图1所示的广角镜头12及望远镜头14，其中广角镜头12的放大倍率为Zwide，其具有较大的可视范围及较短的焦距；望远镜头14的放大倍率为Ztele，其具有较小的可视范围及较长的焦距。通过这两个镜头的搭配，可提供类似光学变焦的功能，让使用者能够自由调整缩放倍率(zoomfactor)，观看不同倍率的缩放图像。上述的缩放图像是电子装置针对双镜头所获取的图像实施裁切、对位、融合等处理所得到的结果，其可能是从广角镜头拍摄的广角图像、望远镜头拍摄的望远图像或以上两者所获得。具体来说，根据输入的缩放倍率，电子装置例如会从广角图像或望远图像中获取部分图像来放大，而提供符合此缩放倍率的图像。或者，电子装置会将两张图像融合以产生合成图像，其中是以望远图像做为合成图像的中央部分，而以广角图像作为合成图像的周围部分，藉此合成的图像将会近似于光学变焦后的图像。在许多情况下，电子装置仅执行数字变焦来获得缩放图像，也就是缩放图像是从广角图像或望远图像中裁切一部分放大而成。具体来说，图2是现有双镜头装置缩放图像的示意图。请参照图1，现有双镜头装置会利用广角镜头、望远镜头分别获取广角图像22及望远图像24，并根据使用者输入的缩放倍率ZF，从广角图像22或望远图像24中获取缩放图像。其中，若使用者输入的缩放倍率ZF介于望远镜头的放大倍率Ztele与广角镜头的放大倍率Zwide之间，双镜头装置会使用广角图像22来产生缩放图像，即根据缩放倍率ZF的大小获取广角图像22中央部分的图像22a并放大为缩放图像22b；而若使用者输入的缩放倍率ZF高于或等于望远镜头的放大倍率Ztele，双镜头装置则会使用望远图像24来产生缩放图像，即根据缩放倍率ZF的大小获取望远图像24中央部分的图像24a并放大为缩放图像24b。其中，当使用者输入的缩放倍率ZF由低于放大倍率Ztele增加至高于放大倍率Ztele，则在缩放倍率ZF恰等于放大倍率Ztele的当下，双镜头装置获取缩放图像的对象会由广角图像22转换至望远图像24。然而，当双镜头装置要在广角图像与望远图像之间转换时，因为广角镜头与望远镜头的视角不同，使用者常会看到不连续的图像变化。具体来说，图3是图1中广角镜头与望远镜头的视角差异的示意图。请参照图3，由于广角镜头12与望远镜头14之间会有间隔(长度为d)，两个镜头获取的图像会有些许差异。例如，广角图像12a中的像素点B’会对应到望远图像14a中的像素点A’’、B’’，这是因为在广角图像12a的视角中，目标A会被目标B遮蔽，因此在广角图像12a中只会看到像素点B’。图4是现有双镜头装置缩放图像的示意图。请参照图4，当使用者输入的缩放倍率是介于广角镜头的放大倍率Zwide与望远镜头的放大倍率Ztele之间时，电子装置会直接获取广角图像42中央部分的图像42a，并放大为缩放图像42b；而当使用者输入的缩放倍率等于望远镜头的放大倍率Ztele时，电子装置则会将所显示的缩放图像由广角图像22中央部分的图像42a的放大图像42b切换为望远图像44。比较放大图像42b和望远图像44可知，其中兴趣目标C的位置具有偏移，此偏移将造成电子装置在从放大图像42b切换至望远图像44时，使用者会看到兴趣目标C突然跳动到另一个位置，从而影响到使用者的观感。
技术实现思路
本专利技术提供一种图像获取装置及其缩放图像的方法，可减少图像切换过程中不连续的图像变化。本专利技术实施例提供的一种图像获取装置缩放图像的方法，适用于具有广角镜头与望远镜头的图像获取装置。此方法利用广角镜头与望远镜头分别拍摄广角图像与望远图像，接着识别广角图像与望远图像中的一兴趣目标。然后，接收缩放倍率以缩放广角图像或望远图像，并在缩放过程中调整用以获取广角图像的兴趣窗口(WindowofInterest，WOI)的获取范围，使得由兴趣窗口所获取的广角图像的中心朝向所述兴趣目标移动，且当缩放倍率到达望远镜头的放大倍率时，所述兴趣目标在兴趣窗口所获取的广角图像与望远图像中的位置等同。进一步的，所述在缩放过程中调整用以获取广角图像与望远图像的兴趣窗口的获取范围，使得由兴趣窗口所获取的广角图像的中心朝向兴趣目标移动的步骤包括获取广角图像及望远图像中的兴趣目标的至少一个特征点及其对应的至少一个匹配点，然后利用所述特征点及匹配点，计算望远图像的中心在广角图像中对应的虚拟中心，而根据广角图像的中心、望远图像的虚拟中心及缩放倍率，计算广角图像的中心与虚拟中心之间的多个中间点，作为缩放过程中用以获取缩放图像的兴趣窗口的中心，最后则根据兴趣窗口的中心及缩放倍率，利用兴趣窗口从广角图像及望远图像中获取缩放图像。在本专利技术的一实施例中，所述获取广角图像及望远图像中的兴趣目标的特征点及其对应的匹配点的步骤包括获取广角图像中兴趣目标的特征点，并搜寻望远图像中对应于所述特征点的匹配点。在本专利技术的一实施例中，所述利用特征点及匹配点，计算望远图像的中心在广角图像中对应的虚拟中心的步骤包括计算由望远图像中各个匹配点至望远图像的中心的向量，将向量乘以广角镜头与望远镜头的放大倍率的比值，以获得转换向量，以及由广角镜头中对应于此匹配点的特征点加上转换向量，推算望远图像的中心在广角图像中对应的虚拟中心。在本专利技术的一实施例中，所述获取广角图像及望远图像中的兴趣目标的特征点及其对应的匹配点的步骤包括获取望远图像中兴趣目标的特征点，并搜寻广角图像中对应于所述特征点的匹配点。在本专利技术的一实施例中，所述利用特征点及匹配点，计算望远图像的中心在广角图像中对应的虚拟中心的步骤包括计算由望远图像中各个特征点至望远图像的中心的向量，将此向量乘以广角镜头与望远镜头的放大倍率的比值，以获得转换向量，以及由广角镜头中对应于所述特征点的匹配点加上转换向量，推算望远图像的中心在广角图像中对应的虚拟中心。在本专利技术的一实施例中，所述根据广角图像的中心、望远图像的虚拟中心及缩放倍率，计算广角图像的中心与虚拟中心之间的中间点，作为缩放过程中用以获取缩放图像的兴趣窗口的中心的步骤包括根据缩放倍率与广角镜头及望远镜头的放大倍率之间的比例关系，在广角图像的中心与虚拟中心之间内插中间点。在本专利技术的一实施例中，所述方法还包括将广角图像的尺寸乘上广角镜头的放大倍率与缩放过程中各个兴趣窗口对应的缩放倍率的比值，以获得兴趣窗口的尺寸。在本专利技术的一实施例中，所述根据兴趣窗口的中心及缩放倍率，利用兴趣窗口从广角图像及望远图像中获取缩放图像的步骤还包括判断广角图像与望远图像中的场景是否有变化，其中若有发生变化，则根据当前使用的兴趣窗口的中心、望远图像的虚拟中心及缩放倍率，计算兴趣窗口的中心与虚拟中心之间的中间点，作为后续缩放过程中用以获取缩放图像的兴趣窗口的中心。本专利技术提供一种图像获取装置，包括广角镜头、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像获取装置缩放图像的方法，其特征在于，适用于具有广角镜头与望远镜头的图像获取装置，其中所述广角镜头的可视范围大于所述望远镜头的可视范围，所述方法包括下列步骤：利用所述广角镜头与所述望远镜头分别拍摄广角图像与望远图像；识别所述广角图像与所述望远图像中的一兴趣目标；以及接收缩放倍率以缩放所述广角图像或所述望远图像，并在缩放过程中调整用以获取所述广角图像的兴趣窗口的获取范围，使得由所述兴趣窗口所获取的所述广角图像的中心朝向所述兴趣目标移动，且当所述缩放倍率到达所述望远镜头的放大倍率时，所述兴趣目标在所述兴趣窗口所获取的所述广角图像与所述望远图像中的位置等同。

【技术特征摘要】
2016.09.02 US 62/382,7871.一种图像获取装置缩放图像的方法，其特征在于，适用于具有广角镜头与望远镜头的图像获取装置，其中所述广角镜头的可视范围大于所述望远镜头的可视范围，所述方法包括下列步骤：利用所述广角镜头与所述望远镜头分别拍摄广角图像与望远图像；识别所述广角图像与所述望远图像中的一兴趣目标；以及接收缩放倍率以缩放所述广角图像或所述望远图像，并在缩放过程中调整用以获取所述广角图像的兴趣窗口的获取范围，使得由所述兴趣窗口所获取的所述广角图像的中心朝向所述兴趣目标移动，且当所述缩放倍率到达所述望远镜头的放大倍率时，所述兴趣目标在所述兴趣窗口所获取的所述广角图像与所述望远图像中的位置等同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在缩放过程中调整用以获取所述广角图像的所述兴趣窗口的获取范围，使得由所述兴趣窗口所获取的所述广角图像的中心朝向所述兴趣目标移动的步骤包括：获取所述广角图像及所述望远图像中的所述兴趣目标的至少一特征点及其对应的至少一匹配点；利用所述特征点及所述匹配点，计算所述望远图像的中心在所述广角图像中对应的虚拟中心；根据所述广角图像的中心、所述望远图像的所述虚拟中心及所述缩放倍率，计算所述广角图像的中心与所述虚拟中心之间的多个中间点，作为缩放过程中用以获取缩放图像的所述兴趣窗口的中心；以及根据所述兴趣窗口的所述中心及所述缩放倍率，利用所述兴趣窗口从所述广角图像及所述望远图像中获取所述缩放图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述广角图像及所述望远图像中的所述兴趣目标的所述特征点及其对应的所述匹配点的步骤包括：获取所述广角图像中所述兴趣目标的所述特征点，并搜寻所述望远图像中对应于所述特征点的所述匹配点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述特征点及所述匹配点，计算所述望远图像的中心在所述广角图像中对应的虚拟中心的步骤包括：计算由所述望远图像中各所述匹配点至所述望远图像的中心的向量；将所述向量乘以所述广角镜头与所述望远镜头的放大倍率的比值，以获得转换向量；以及由所述广角镜头中对应于所述匹配点的所述特征点加上所述转换向量，推算所述望远图像的中心在所述广角图像中对应的所述虚拟中心。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述广角图像及所述望远图像中的所述兴趣目标的所述特征点及其对应的所述匹配点的步骤包括：获取所述望远图像中所述兴趣目标的所述特征点，并搜寻所述广角图像中对应于所述特征点的所述匹配点。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述特征点及所述匹配点，计算所述望远图像的中心在所述广角图像中对应的虚拟中心的步骤包括：计算由所述望远图像中各所述特征点至所述望远图像的中心的向量；将所述向量乘以所述广角镜头与所述望远镜头的放大倍率的比值，以获得转换向量；以及由所述广角镜头中对应于所述特征点的所述匹配点加上所述转换向量，推算所述望远图像的中心在所述广角图像中对应的所述虚拟中心。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述广角图像的中心、所述望远图像的所述虚拟中心及所述缩放倍率，计算所述广角图像的中心与所述虚拟中心之间的所述中间点，作为缩放过程中用以获取所述缩放图像的所述兴趣窗口的中心的步骤包括：根据所述缩放倍率与所述广角镜头及所述望远镜头的放大倍率之间的比例关系，在所述广角图像的中心与所述虚拟中心之间内插所述中间点。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：将所述广角图像的尺寸乘上所述广角镜头的放大倍率与缩放过程中各所述兴趣窗口对应的所述缩放倍率的比值，以获得所述兴趣窗口的尺寸。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述兴趣窗口的所述中心及所述缩放倍率，利用所述兴趣窗口从所述广角图像及所述望远图像中获取所述缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王煜智，魏守德，王耀笙，黄琪盈，陈正旻，
申请(专利权)人：聚晶半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71