TWI435593B - 立體影像拍攝方法 - Google Patents

Description

立體影像拍攝方法

本發明是有關於一種影像拍攝方法，且特別是有關於一種立體影像拍攝方法。

立體相機是由規格相同的雙鏡頭組成，此雙鏡頭的間隔距離約為7.7公分，藉以模擬人眼的實際距離。而此雙鏡頭的焦距、光圈、快門等參數則是由立體相機的處理器控制，而經由快門線的觸發，即可拍攝出同一區域但視角不同的影像，此影像即是用以模擬人類左右眼的影像。

由立體相機拍攝的左右眼影像經由顯示裝置以超過人眼視覺暫留的頻率交替顯示，並搭配戴在人類頭部之液晶快門眼鏡的切換，使得人類的左右眼可觀看到對應的左右眼影像。此左右眼影像被傳導到大腦皮質後，即會由大腦皮質中樞將其融合成單一物像。由於立體相機所拍攝的左右眼影像在角度上有些許的差異，因此在視網膜上形成的物像也會具有一定的視差，而人類經由大腦皮質中樞融合兩眼中視角不同的物像，即會產生立體感。

目前常見的立體影像拍攝方式也是使用具有雙鏡頭的立體相機來拍攝，只要將兩個鏡頭的拍攝參數調整為一致，就可拍攝出具有良好成像效果的立體影像。然而，此種立體相機的架構必需配置兩組鏡頭與感測器，成本較高。另一種拍攝方式則是使用單鏡頭相機，而利用平移相機的方式來拍攝。然而，此種方式的最大問題即在於穩定性，當使用者水平位移的量控制不準時，容易產生視差過大或過小的結果，進而影響到立體影像的成像效果。

本發明提供一種立體影像拍攝方法，可使用單鏡頭相機拍攝具良好成像效果的立體影像。

本發明提出一種立體影像拍攝方法，適於利用單鏡頭相機拍攝立體影像。此方法係先拍攝一張第一影像，而根據拍攝此第一影像時單鏡頭相機的對焦距離以及人類兩眼間的平均距離，計算拍攝立體影像之第二影像時第一影像與第二影像之間所需的重疊寬度。接著則顯示第一影像以及單鏡頭相機目前所拍攝的即時影像，並根據所計算的重疊寬度在第一影像上標記一個重疊區域。然後，調整單鏡頭相機的水平位移，使得此即時影像落在重疊區域之內。最後則拍攝即時影像以作為第二影像。

在本發明之一實施例中，上述根據重疊寬度在第一影像上標記重疊區域的步驟更包括接收使用者的選擇指令，據以將重疊區域標記於第一影像的左邊區域或右邊區域。

在本發明之一實施例中，上述的方法更包括根據選擇指令，判斷所拍攝的第一影像及第二影像為左邊影像或右邊影像，並將判斷結果記錄於第一影像及第二影像的標頭檔。

在本發明之一實施例中，上述顯示第一影像的步驟更包括辨識第一影像中的多個特徵，並顯示於第一影像上。

在本發明之一實施例中，上述顯示單鏡頭相機所拍攝之即時影像的步驟更包括辨識即時影像中的多個特徵，並顯示於即時影像上。

在本發明之一實施例中，在上述辨識即時影像中的特徵，並顯示於即時影像上的步驟之後，更包括比對即時影像與第一影像中對應的特徵，以取得即時影像與第一影像的疊合程度，而判別即時影像與第一影像是否足以構成立體影像。

在本發明之一實施例中，上述顯示第一影像以及單鏡頭相機所拍攝之即時影像的步驟包括以等比例融合的方式重疊顯示第一影像與即時影像。

在本發明之一實施例中，上述顯示第一影像以及單鏡頭相機所拍攝之即時影像的步驟包括以半透明的方式將即時影像重疊顯示於第一影像之上。

在本發明之一實施例中，上述顯示第一影像以及單鏡頭相機所拍攝之即時影像的步驟包括以掃描線交錯顯示的方式重疊顯示第一影像與即時影像，其中第一影像與即時影像分別顯示於顯示畫面的奇數條掃描線及偶數條掃描線其中之一。

在本發明之一實施例中，上述顯示第一影像以及單鏡頭相機所拍攝之即時影像的步驟包括以不同顏色顯示的方式重疊顯示第一影像與即時影像。

基於上述，本發明之立體影像拍攝方法係藉由在螢幕上標記出立體影像之左影像與右影像對應的重疊區域及/或兩張影像中對應的特徵點，藉此幫助使用者了解左右影像的重疊情形，進而拍攝出成像效果較佳的立體影像。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

立體影像的左影像及右影像中有一塊是彼此相重疊的區域，此重疊區域的大小係與相機拍攝影像時的對焦距離相關聯。一般而言，對焦距離較長時，左右影像之間的像差(或水平位移)較小；對焦距離較短時，左右影像之間的像差較大。本發明即根據上述原理，在使用單鏡頭相機拍攝一張影像之後，隨即根據拍攝時的對焦距離推算出拍攝另一張影像時所需的重疊寬度，並以半透明或影像融合等方式將兩張影像重疊顯示於相機的螢幕上，藉以提供給使用者參考，而可拍攝出成像效果較佳的立體影像。

詳言之，圖1是依照本發明一實施例所繪示之立體影像拍攝方法流程圖。請參照圖1，本實施例係利用單鏡頭相機拍攝立體影像，此相機的鏡頭中配置有電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)、互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)元件或其他種類的感光元件，而可感測進入鏡頭的光線強度以產生影像。本實施例之方法的詳細步驟如下：

首先，利用單鏡頭相機拍攝第一影像(步驟S110)。之後，相機即根據拍攝第一影像時的對焦距離以及人類兩眼間的平均距離，計算拍攝立體影像之第二影像時第一影像與第二影像之間所需的重疊寬度(步驟S120)。其中，本實施例的相機在每次拍攝完立體影像的第一張影像時，隨即計算出相鄰影像間適當的水平距離，藉以提供給使用者作為取景參考。

詳言之，類似於一般數位相機的拍攝模式，本實施例的相機在拍攝第一影像之後會立刻在螢幕上顯示所拍攝的第一影像。然而，除了第一影像之外，本實施例的相機同時也會顯示相機目前所拍攝的即時影像，並且還會根據先前所計算的重疊寬度在第一影像上標記一個重疊區域(步驟S130)。其中，本實施例的相機係在上述的重疊區域中以多種不同的方式將第一影像與即時影像重疊顯示，藉以提供使用者作為拍攝下一張影像時的參考。

舉例來說，本實施例的相機例如是將第一影像與即時影像以等比例融合的方式重疊顯示，或是將即時影像以半透明的方式重疊顯示在第一影像之上，藉此讓使用者了解兩張影像的疊合程度。圖2是依照本發明一實施例所繪示之重疊顯示影像的範例。請參照圖2，本實施例係在相機的螢幕200上顯示首先拍攝的第一影像210，並且以半透明的方式將相機目前所拍攝的即時影像220重疊顯示在第一影像210上。除此之外，第一影像210上還標記出一個重疊區域230，藉以提示拍攝立體影像所需的水平位移，而幫助使用者拍攝出成像效果較佳的立體影像。

另一方面，本實施例的相機亦可以掃描線交錯顯示的方式將即時影像與第一影像重疊顯示，使得第一影像與即時影像分別顯示於畫面中的奇數條掃描線及偶數條掃描線其中之一。再者，本實施例的相機也可以不同顏色顯示的方式將第一影像與即時影像重疊顯示，例如是將第一影像與即時影像分別加上紅/綠或紅/藍等不同顏色濾鏡的處理，以供使用者區別第一影像與即時影像。

需說明的是，在上述標記重疊區域的步驟之前，本實施例的相機例如會先提示一個視窗，藉以詢問使用者下一張欲拍攝的影像是位於第一影像的左邊區域還是右邊區域。意即，本實施例的相機可提供使用者依照其拍攝習慣自由選擇先拍攝左影像再拍攝右影像，或是先拍攝右影像再拍攝左影像。而當相機接收到使用者的選擇指令時，即可據以將重疊區域顯示於第一影像的左邊區域或右邊區域，藉此提供使用者作為拍攝第二影像時的參考。

回到步驟S130，在相機顯示第一影像與即時影像的同時，使用者即可根據即時影像與重疊區域位置的相對關係，調整相機的水平位移，使得即時影像落在重疊區域之內(步驟S140)。最後，利用相機拍攝此落在重疊區域之內的即時影像，而用以作為立體影像的第二影像(步驟S150)。其中，由於上述相機所拍攝的第二影像是位在所標記的重疊區域內，這也代表第二影像與第一影像的像差符合先前所計算的重疊寬度，因此由此第二影像與第一影像組合而成的立體影像也可呈現出較佳的立體成像效果。

需說明的是，本實施例的相機在拍攝完第一影像及第二影像之後，還可根據先前使用者的選擇指令，判斷所拍攝的第一影像及第二影像為左邊影像或右邊影像，並將判斷結果記錄於第一影像及第二影像的標頭檔。藉此可保存第一影像及第二影像間的立體配對關係，而讓後續的中介軟體在使用第一影像及第二影像時，可按照此資訊正確地顯示立體影像。

值得注意的是，為了確保第二影像與第一影像疊合的正確性，本發明還包括分析兩張影像中的特徵點，並在顯示這兩張影像的同時，也顯示出這些特徵點，藉此可幫助使用者在調整相機的水平位移時，更精準地將即時影像疊合在第一影像之上，進而拍攝出成像效果較佳的立體影像。以下則再舉一實施例詳細說明。

圖3是依照本發明一實施例所繪示之立體影像拍攝方法流程圖。請參照圖3，本實施例適於利用單鏡頭相機拍攝立體影像，其詳細步驟如下：

首先，利用單鏡頭相機拍攝第一影像(步驟S310)。之後，相機即根據拍攝第一影像時的對焦距離以及人類兩眼間的平均距離，計算拍攝立體影像之第二影像時第一影像與第二影像之間所需的重疊寬度(步驟S320)。上述步驟S310~S320的詳細內容係與步驟S110~S120相同或相似，故在此不再贅述。

與前述實施例不同的是，本實施例的相機在顯示第一影像時，還包括辨識第一影像中的多個特徵，並顯示於第一影像上(步驟S330)。另一方面，本實施例的相機在顯示目前所拍攝的即時影像時，也包括辨識即時影像中的多個特徵，並顯示於即時影像上(步驟S340)。此外，本實施例的相機還根據先前所計算的重疊寬度在第一影像上標記重疊區域(步驟S350)。其中，本實施例的相機例如是將第一影像以及即時影像中的邊緣、角落等易於辨別的明顯特徵，以特別的顏色來標記，如此可以讓使用者藉由比對即時影像與第一影像中對應的特徵，取得即時影像與第一影像的疊合程度，而判別出即時影像與第一影像是否足以構成立體影像。

根據上述標記的特徵及重疊區域，使用者即可調整相機的水平位移，使得即時影像落在重疊區域之內(步驟S360)，最後則利用相機拍攝此落在重疊區域之內的即時影像，而用以作為立體影像的第二影像(步驟S370)。

藉由上述在相機螢幕上標記影像特徵及重疊區域的方式，即可提供給使用者用以作為移動相機以拍攝第二張影像時的參考，而可幫助使用者拍攝出具有最佳視覺效果的立體影像。

綜上所述，本發明之立體影像拍攝方法係利用單鏡頭相機拍攝立體影像，藉由分析拍攝第一張影像時的對焦距離，推算出拍攝另一張影像所需的重疊寬度，並在螢幕上標記出對應的重疊區域，藉此可幫助使用者了解左右影像的重疊情形，而拍攝出成像效果較佳的立體影像。此外，藉由在影像上標記特徵點的方式，則可幫助使用者調整相機位置，而拍攝出成像效果較佳的立體影像。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200．．．螢幕

210．．．第一影像

220．．．即時影像

230．．．重疊區域

S110~S150．．．本發明一實施例之立體影像拍攝方法的步驟

S310~S370．．．本發明一實施例之立體影像拍攝方法的步驟

圖1是依照本發明一實施例所繪示之立體影像拍攝方法流程圖。

圖2是依照本發明一實施例所繪示之重疊顯示影像的範例。

圖3是依照本發明一實施例所繪示之立體影像拍攝方法流程圖。

S110~S150．．．本發明一實施例之立體影像拍攝方法的步驟

Claims (10)

1. 一種立體影像拍攝方法，適於利用一單鏡頭相機拍攝一立體影像，該方法包括下列步驟：拍攝一第一影像；根據拍攝該第一影像時該單鏡頭相機之一對焦距離以及人類兩眼間的一平均距離，計算拍攝該立體影像之一第二影像時該第一影像與該第二影像之間所需的一重疊寬度；顯示該第一影像以及該單鏡頭相機目前所拍攝之一即時影像，並根據該重疊寬度在該第一影像上標記一重疊區域；調整該單鏡頭相機之一水平位移，使得該即時影像落在該重疊區域之內；以及利用落在該重疊區域之內的該即時影像以作為該第二影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之立體影像拍攝方法，其中根據該重疊寬度在該第一影像上標記該重疊區域的步驟更包括：接收一選擇指令，據以將該重疊區域標記於該第一影像之一左邊區域或一右邊區域。
3. 如申請專利範圍第2項所述之立體影像拍攝方法，更包括：根據該選擇指令，判斷所拍攝的該第一影像及該第二影像為一左邊影像或一右邊影像，並記錄一判斷結果於該第一影像及該第二影像的一標頭檔。
4. 如申請專利範圍第1項所述之立體影像拍攝方法，其中顯示該第一影像的步驟更包括：辨識該第一影像中的多個特徵，並顯示於該第一影像上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之立體影像拍攝方法，其中顯示該單鏡頭相機目前所拍攝之該即時影像的步驟更包括：辨識該即時影像中的多個特徵，並顯示於該即時影像上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之立體影像拍攝方法，其中在辨識該即時影像中的該些特徵，並顯示於該即時影像上的步驟之後，更包括：比對該即時影像與該第一影像中對應的特徵，以取得該即時影像與該第一影像的一疊合程度，而判別該即時影像與該第一影像是否足以構成該立體影像。
7. 如申請專利範圍第1項所述之立體影像拍攝方法，其中顯示該第一影像以及該單鏡頭相機目前所拍攝之該即時影像的步驟包括：以等比例融合的方式重疊顯示該第一影像與該即時影像。
8. 如申請專利範圍第1項所述之立體影像拍攝方法，其中顯示該第一影像以及該單鏡頭相機目前所拍攝之該即時影像的步驟包括：以半透明的方式重疊顯示該即時影像於該第一影像之上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之立體影像拍攝方法，其中顯示該第一影像以及該單鏡頭相機目前所拍攝之該即時影像的步驟包括：以掃描線交錯顯示的方式重疊顯示該第一影像與該即時影像，其中該第一影像與該即時影像分別顯示於一顯示畫面的奇數條掃描線及偶數條掃描線其中之一。
10. 如申請專利範圍第1項所述之立體影像拍攝方法，其中顯示該第一影像以及該單鏡頭相機目前所拍攝之該即時影像的步驟包括：以不同顏色顯示的方式重疊顯示該第一影像與該即時影像。