CN106878591B - 产生包含物体移动轨迹的相片的方法及相关摄影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种产生包含物体移动轨迹的相片的方法及相关摄影装置，该方法包含有控制一镜头于一第一时间拍摄一第一相片，于一第二时间拍摄一第二相片，以及于一第三时间拍摄一第三相片；比较该第一相片及该第二相片，以产生一第一影像掩模及一第二影像掩模；保留该第一相片或该第二相片对应于该第一影像掩模的一第一区块，以及去除该第一相片或该第二相片对应于该第二影像掩模的一第二区块，以产生一第四相片；以及根据一权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生一第五相片，其中该第五相片包含物体移动轨迹。

Description

产生包含物体移动轨迹的相片的方法及相关摄影装置
技术领域
本发明涉及一种产生包含物体移动轨迹的相片的方法及相关摄影装置，特别涉及一种通过连拍功能及影像处理来产生包含物体移动轨迹的相片的方法及相关摄影装置。
背景技术
近年来，数码摄影技术日趋进步及普及化，市面上出现各种规格的相机，手持式装置(例如智能手机及平板电脑)也内建了相机以具备摄影功能，因此使用者可随时随地通过数码摄影来分享日常点滴，以增添生活乐趣。
由于专业摄影师对于相机的掌握度优于一般使用者，因此可拍摄出各种类型的相片，例如包含物体移动轨迹的相片。具体而言，此类相片中的移动物体清晰，但相片的背景略为模糊，呈现由物体往外幅射的放射状。若要拍摄包含物体移动轨迹的相片，需先设定足够的快门秒数，让背景呈现模糊状。由于快门秒数较长，因此需将光圈设定为较小的数值，以防止手震而导致物体失焦。感光度也需稍微调降，以避免过度曝光。于此同时，还需控制镜头的拉近/拉远，以呈现由物体往外幅射而呈现放射状的相片。
由此可见，若要拍摄此类相片，对一般使用者而言是很大的挑战。如何让一般使用者也可轻易拍摄包含物体移动轨迹的相片，已成为业界的挑战之一。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种产生包含物体移动轨迹的相片的方法及相关摄影装置，让一般使用者也可轻易拍摄包含物体移动轨迹的相片。
本发明公开一种产生包含物体移动轨迹的相片的方法。该方法包含有输出一控制信号，以控制一镜头于一第一时间拍摄一第一相片，于一第二时间拍摄一第二相片，以及于一第三时间拍摄一第三相片；比较该第一相片及该第二相片，以产生一第一影像掩模及一第二影像掩模；保留该第一相片或该第二相片对应于该第一影像掩模的一第一区块，以及去除该第一相片或该第二相片对应于该第二影像掩模的一第二区块，以产生一第四相片；以及根据一权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生一第五相片，其中该第五相片包含物体移动轨迹。
本发明另公开一种产生包含物体移动轨迹的相片的摄影装置。该摄影装置包含有一镜头、一控制器以及一存储单元。该控制器用来产生一控制信号。该镜头耦接于该控制器，用来根据该控制信号，于一第一时间拍摄一第一相片，于一第二时间拍摄一第二相片，以及于一第三时间拍摄一第三相片。该存储单元耦接于该控制器，用来储存一程序码，该程序码指示该控制器执行一产生包含物体移动轨迹的相片的方法。该方法包含有比较该第一相片及该第二相片，以产生一第一影像掩模及一第二影像掩模；保留该第一相片或该第二相片对应于该第一影像掩模的一第一区块，以及去除该第一相片或该第二相片对应于该第二影像掩模的一第二区块，以产生一第四相片；以及根据一权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生一第五相片，其中该第五相片包含物体移动轨迹。
本发明的摄影装置可通过连拍功能，产生移动物体清晰的相片以及背景由物体往外幅射而呈现放射状的模糊相片，再通过影像处理来合成移动物体及模糊背景，以产生包含物体移动轨迹的相片。
附图说明
图1为本发明实施例一摄影装置的功能示意图。
图2为本发明实施例用来产生包含物体移动轨迹的相片的一流程的示意图。
图3至图7绘示本发明实施例由图1的摄影装置产生包含物体移动轨迹的相片的影像处理过程。
其中，附图标记说明如下：
1 摄影装置
10 镜头
11 镜头控制单元
12 控制器
13 存储单元
14 输出/输入单元
15 显示单元
P1、P2、P3、P4、P_moving 相片
A、B、C、X 物体
M_X、M_BG 影像掩模
20 流程
200、201、202、203、204、205 步骤
具体实施方式
图1为本发明实施例一摄影装置1的功能示意图。摄影装置1可通过连拍功能，产生物体清晰的相片以及背景由物体往外幅射而呈现放射状的模糊相片，再通过影像处理来合成移动物体及背景，以产生包含物体移动轨迹的相片。摄影装置1包含镜头10、镜头控制单元11、控制器12、存储单元13、输出/输入单元14及显示单元15。
镜头控制单元11耦接于镜头10及控制器12，用来根据控制信号CTRL_sig，以控制镜头10执行连拍功能，例如连续拍摄三张相片。控制信号CTRL_sig用来指示连拍速度(例如连拍的间隔时间)及单张相片的快门时间、光圈大小、感光度及画面的拉近/拉远。存储单元13耦接于控制器12，其可为永久存储器，用来储存一程序码、拍摄的相片及影片，其亦可为暂存存储器，用来辅助控制器12执行程序码。输出/输入单元14耦接于控制器12，用来作为一输入介面以接收使用者的输入指令，或是作为一输出介面以输出拍摄的相片及影片至其他电子装置。显示单元15耦接于控制器12，用来显示即时画面、预览相片或操作介面。控制器12耦接于镜头控制单元11、存储单元13、输出/输入单元14及显示单元15，用来输出控制信号CTRL_sig，以控制镜头10执行连拍功能，并执行程序码，以产生三张连拍相片P1、P2及P3，最后根据相片P1、P2及P3，以产生包含物体移动轨迹的相片P_moving。
图2为本发明实施例用来产生包含物体移动轨迹的相片的一流程20的示意图。流程20可编译为一程序码，储存于存储单元13，用来控制镜头10执行连拍功能，以产生三张连拍相片P1、P2及P3，以及让控制器12根据相片P1、P2及P3以产生包含物体移动轨迹的相片P_moving。如图2所示，流程20包含以下步骤。
步骤200：开始。
步骤201：输出一控制信号，以控制一镜头于一第一时间拍摄一第一相片，于一第二时间拍摄一第二相片，以及于一第三时间拍摄一第三相片，其中该控制信号指示该第一至第三相片对应的连拍速度、快门时间、光圈大小、感光度及拉近/拉远操作。
步骤202：比较该第一相片及该第二相片，以产生一第一影像掩模及一第二影像掩模。
步骤203：保留该第一相片或该第二相片对应于该第一影像掩模的一第一区块，以及去除该第一相片或该第二相片对应于该第二影像掩模的一第二区块，以产生一第四相片。
步骤204：根据一权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生一第五相片，其中该第五相片包含一物体移动轨迹。
步骤205：结束。
根据流程20，在步骤201中，摄影装置1连续拍摄三张相片，以通过影像处理来产生包含物体移动轨迹的相片。在步骤202中，摄影装置1根据第一相片及第二相片，取得第一影像掩模及第二影像掩模，其中对应于第一影像掩模的第一区块用来显示一物体，而对应于第二影像掩模的第二区块用来显示一背景。因此，在步骤203中，摄影装置1保留第一相片或第二相片对应于第一影像掩模的第一区块，以及去除第一相片或第二相片对应于第二影像掩模的第二区块，以产生第四相片。请注意，当摄影装置1拍摄第一相片及第二相片时，可设定为快速快门，以取得清晰的物体及背景。当拍摄第三相片时，可设定为慢速快门，且于曝光时同时控制镜头连续拉远(或拉近)，使第三相片略为模糊，并呈现由中心往外幅射的放射状。最后，在步骤204中，摄影装置1根据权重系数，混合第三相片及第四相片，以产生包含物体移动轨迹的第五相片。如此一来，通过流程20，一般使用者也可轻易拍摄包含物体移动轨迹的相片。
图3至图7绘示本发明实施例由摄影装置1产生包含物体移动轨迹的相片P_moving的影像处理过程。图3为第一时间拍摄的第一相片P1，图4为第二时间拍摄的第二相片P2，图5为只有移动物体的第四相片P4，图6为第三时间拍摄的第三相片P3，且图7为包含物体移动轨迹的第五相片P_moving。
如图3及图4所示，相片P1及P2皆绘示四个物体，其中属于背景的静止物体表示为A、B及C，而移动中的物体表示为X。假设使用者静止的情况下，移动物体X由正前方朝镜头10接近，因此移动物体X在相片P2中会显得稍微变大或移位。换言之，移动物体X在第一时间拍摄的相片P1中较小(以斜线图案表示)，而移动物体X在第二时间拍摄的相片P2中较大(以点图案表示)。此外，在物体A、B及C呈现静止的情况下，无论在何时拍摄，物体A、B及C在相片P1及P2中的大小形状皆维持不变。
因此，当相片P1及P2以数码资料形式储存的情况下，通过比较相片P1及P2所对应的像素值，可产生一比较结果，根据该比较结果，可进一步产生影像掩模M_X及M_BG(绘示于图5中)。由于物体A、B及C在相片P1及P2中的大小形状维持不变，因此物体A、B及C在相片P1及P2中所对应的像素值不变(例如：以座标值(R，G，B)表示的像素值相同)。据此，若将物体A、B及C在相片P1及P2中所对应的像素值相比较，所得到的比较结果表示相片P1及P2所对应的像素值的差值实质上为零时，可知该像素值属于影像掩模M_BG。反之，由于移动物体X在相片P2中会显得稍微变大或移位，因此移动物体X在相片P1及P2中所对应的像素值改变。据此，若将移动物体X在相片P1及P2中所对应的影片像素值相比较，所得到的比较结果表示相片P1及P2所对应的像素值的差值实质上不为零时，可知该像素值属于影像掩模M_X。
在另一实施例中，可预设一门槛值，以作为判断相片P1及P2中对应的像素值为背景或移动物体的参考值。例如，当比较结果表示相片P1及P2中所对应的像素值的差值实质上小于门槛值时，则可知该像素值为背景而属于影像掩模M_BG；当比较结果表示相片P1及P2中所对应的像素值的差值实质上大于门槛值时，则可知该像素值为移动物体而属于影像掩模M_X。
如此一来，如图5所示，根据相片P1及P2的比较结果，即可区分出影像掩模M_X及影像掩模M_BG，其中影像掩模M_X用来保留移动物体，而影像掩模M_BG用来去除背景。因此，根据影像掩模M_X及M_BG，分别保留相片P1(或P2)的移动物体X及去除相片P1(或P2)的背景物体A、B及C后，可产生只有移动物体X的相片P4。
如图6所示，由于相片P3是在第三时间所拍摄，因此移动物体X显得更大(以格菱图案表示)，然而在另一实施例中，相片P3也可在相片P1前拍摄，如此可使相片P3呈现较大部分的背景及较小部分的移动物体X。此外，由于相片P3设定为慢速快门，且于曝光时同时控制镜头连续拉远(或拉近)，因此相片P3略为模糊，并呈现由中心往外幅射的放射状。
最后，如图7所示，由于相片P4的背景部分已被去除，因此可直接将相片P4覆盖于相片P3上，再将相片P3及P4重迭的部分，根据一权重系数来进行一混和操作，例如阿尔发混和(Alpha blending)以产生包含物体移动轨迹的相片P_moving。具体而言，可根据影像掩模M_BG，将P3及P4于影像掩模M_BG内的像素值相加，再根据影像掩模M_X及权重系数，对P3及P4于影像掩模M_X内的像素值进行阿尔发混和，以产生包含物体移动轨迹的相片P_moving。
在另一实施例中，相片P3及P4可根据影像掩模M_X及M_BG进行混和，例如，可根据影像掩模M_BG，保留相片P3于影像掩模M_BG内的像素值，并根据影像掩模M_X，保留相片P4于影像掩模M_X内的像素值。接着，根据一权重系数，将相片P3及P4于影像掩模M_X及M_BG的交界处的像素值，进行一混和操作，以产生包含物体移动轨迹的相片P_moving。如此可使产生的相片P_moving画面较为协调。
综上所述，本发明的摄影装置可通过连拍功能，产生移动物体清晰的相片以及背景由物体往外幅射而呈现放射状的模糊相片，再通过影像处理来合成移动物体及模糊背景，以产生包含物体移动轨迹的相片。如此一来，通过本发明，一般使用者也可轻易拍摄出包含物体移动轨迹/动感效果的相片。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种产生包含物体移动轨迹的相片的方法，包含有：
输出一控制信号，以控制一镜头于一第一时间拍摄一第一相片，于一第二时间拍摄一第二相片，以及于一第三时间拍摄一第三相片；
比较该第一相片及该第二相片，以产生一第一影像掩模及一第二影像掩模；
保留该第一相片或该第二相片对应于该第一影像掩模的一第一区块，以及去除该第一相片或该第二相片对应于该第二影像掩模的一第二区块，以产生一第四相片；以及
根据一权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生一第五相片，其中该第五相片包含物体移动轨迹，
其中根据该权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生该第五相片包含有：
根据该第二影像掩模，将该第三相片及该第四相片于该第二影像掩模内的像素值相加；以及
根据该第一影像掩模及该权重系数，对该第三相片及该第四相片于该第一影像掩模内的像素值进行一混和操作，以产生该第五相片；或者
根据该第二影像掩模，保留该第三相片于该第二影像掩模内的像素值；
根据该第一影像掩模，保留该第四相片于该第一影像掩模内的像素值；以及
根据该权重系数，于该第一影像掩模及该第二影像掩模的交界处的像素值，进行一混和操作，以产生该第五相片。
2.如权利要求1所述的方法，其中该控制信号指示该第一至第三相片对应的连拍速度、快门时间、光圈大小、感光度及拉近或拉远操作。
3.如权利要求2所述的方法，其中当拍摄该第一相片及该第二相片时，该控制信号指示一快速快门，且当拍摄该第三相片时，该控制信号指示一慢速快门，且于曝光时同时控制该镜头执行该拉远或拉近操作。
4.如权利要求1所述的方法，其中比较该第一相片及该第二相片，以产生该该第一影像掩模及该第二影像掩模的步骤包含有：
比较该第一相片及该第二相片所对应的像素值，以产生一比较结果；以及
根据该比较结果，产生该第一影像掩模及该第二影像掩模。
5.如权利要求4所述的方法，其中当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的差值实质上为零时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第二影像掩模；以及当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的该差值实质上不为零时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第一影像掩模。
6.如权利要求4所述的方法，其中当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的差值实质上小于一门槛值时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第二影像掩模；以及当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的该差值实质上大于该门槛值时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第一影像掩模。
7.如权利要求1所述的方法，其中该第一时间优先于该第二时间，且该第二时间优先于该第三时间；或者该第三时间优先于该第一时间，且该第一时间优先于该第二时间。
8.如权利要求1所述的方法，其中该第一区块显示物体，以及该第二区块显示一背景。
9.一种产生包含物体移动轨迹的相片的摄影装置，包含有：
一控制器，用来产生一控制信号；
一镜头，耦接于该控制器，用来根据该控制信号，于一第一时间拍摄第一相片，于一第二时间拍摄第二相片，以及于一第三时间拍摄第三相片；以及
一存储单元，耦接于该控制器，用来储存一程序码，该程序码指示该控制器执行一产生包含物体移动轨迹的相片的方法，其中该方法包含有：
比较该第一相片及该第二相片，以产生一第一影像掩模及一第二影像掩模；
保留该第一相片或该第二相片对应于该第一影像掩模的一第一区块，以及去除该第一相片或该第二相片对应于该第二影像掩模的一第二区块，以产生一第四相片；以及
根据一权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生一第五相片，其中该第五相片包含物体移动轨迹，
其中根据该权重系数，混合该第三相片及该第四相片，以产生该第五相片包含有：
根据该第二影像掩模，将该第三相片及该第四相片于该第二影像掩模内的像素值相加；以及
根据该第一影像掩模及该权重系数，对该第三相片及该第四相片于该第一影像掩模内的像素值进行一混和操作，以产生该第五相片；或者
根据该第二影像掩模，保留该第三相片于该第二影像掩模内的像素值；
根据该第一影像掩模，保留该第四相片于该第一影像掩模内的像素值；以及
根据该权重系数，于该第一影像掩模及该第二影像掩模的交界处的像素值，进行一混和操作，以产生该第五相片。
10.如权利要求9所述的摄影装置，其中该控制信号指示该第一至第三相片对应的连拍速度、快门时间、光圈大小、感光度及拉近或拉远操作。
11.如权利要求10所述的摄影装置，其中当拍摄该第一相片及该第二相片时，该控制信号指示一快速快门，且当拍摄该第三相片时，该控制信号指示一慢速快门，且于曝光时同时控制该镜头执行该拉远或拉近操作。
12.如权利要求9所述的摄影装置，其中比较该第一相片及该第二相片，以产生该第一影像掩模及该第二影像掩模的步骤包含有：
比较该第一相片及该第二相片所对应的像素值，以产生一比较结果；以及
根据该比较结果，产生该第一影像掩模及该第二影像掩模。
13.如权利要求12所述的摄影装置，其中当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的差值实质上为零时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第二影像掩模；以及当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的该差值实质上不为零时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第一影像掩模。
14.如权利要求12所述的摄影装置，其中当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的差值实质上小于一门槛值时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第二影像掩模；以及当该比较结果表示该第一相片及该第二相片所对应的像素值的该差值实质上大于该门槛值时，该第一相片及该第二相片所对应的该像素值属于该第一影像掩模。
15.如权利要求9所述的摄影装置，其中该第一时间优先于该第二时间，且该第二时间优先于该第三时间；或者该第三时间优先于该第一时间，且该第一时间优先于该第二时间。
16.如权利要求9所述的摄影装置，其中该第一区块用来显示一物体，以及该第二区块用来显示一背景。
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