TWI446087B - 具有自動對焦功能之影像擷取裝置及自動對焦方法 - Google Patents

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Description

具有自動對焦功能之影像擷取裝置及自動對焦方法
本發明有關於一種影像擷取裝置，尤指一種具有自動對焦功能之影像擷取裝置及自動對焦方法。
隨著數位相機模組的應用愈來愈廣泛，目前幾乎所有手機、平板電腦、個人數位助理等電子裝置上都配備有相機功能。同時，數位相機模組的解析度也不斷的增加中。然而，顯示面板的解析度卻受到技術上的限制，而無法完全顯示出數位相機模組所接收到的影像訊息。舉例而言，手機上的顯示面板最大約只有1280＊ 720(約1M)左右的解析度，而數位相機模組已有3264＊ 2448(約8M)解析度的產品問世。在顯示面板的解析度不高的情況下，使用者已無法用肉眼從顯示面板所顯示的畫面中看出對焦框是否有抓到正確的焦點。換言之，使用者在對焦或拍照的當下無法得知儲存的影像是否真正清晰。為了確認照面的清晰度，使用者需要開啟已儲存的影像並局部放大來確認，或是在拍照的當下用縮放功能來確認。然而，上述兩種方法都不甚方便且會浪費使用者的拍照時間。
本發明提供一種具有自動對焦功能之影像擷取裝置及自動對焦方法，以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍揭露一種自動對焦方法，其包含自一影像擷取單元接收一第一影像，其中該第一影像符合該影像擷取單元 之一第一解析度；於該第一影像中設定一對焦框；將該第一影像轉換為一第二影像，其中該第二影像符合一顯示單元之一第二解析度，且該第二解析度小於該第一解析度；以及於該顯示單元中顯示該第二影像與該對焦框中的該第一影像。
本發明之申請專利範圍另揭露該自動對焦方法另包含計算該對焦框於該第一影像中之一中心座標；根據該中心座標、該第一解析度與該第二解析度計算該對焦框於該顯示單元中之一顯示座標；以及以該顯示座標為該對焦框之中心將該對焦框中的該第一影像貼附於該第二影像上。
本發明之申請專利範圍另揭露若該中心座標定義為(AFx,AFy)，該第一解析度定義為CRx＊ CRy，且該第二解析度定義為DRx＊ DRy，則該顯示座標為
本發明之申請專利範圍另揭露該自動對焦方法另包含當該第二影像與該對焦框中的該第一影像顯示於該顯示單元中時，允許一使用者放大或縮小該對焦框中的該第一影像。
本發明之申請專利範圍另揭露一種具有自動對焦功能之影像擷取裝置，其包含一影像擷取單元，用以擷取一第一影像，該第一影像符合該影像擷取單元之一第一解析度；一影像訊號處理單元，電性連接於該影像擷取單元，用以接收該第一影像並且於該第一影像中設定一對焦框；一影像轉換單元，電性連接於該影像訊號處理單元，用以將該第一影像轉換為一第二影像；以及一顯示單元，電性連接於該影像訊號處理單元與該影像轉換單元，用以顯示該第二影 像與該對焦框中的該第一影像，該第二影像符合該顯示單元之一第二解析度，且該第二解析度小於該第一解析度。
本發明之申請專利範圍另揭露該影像訊號處理單元計算該對焦框於該第一影像中之一中心座標，根據該中心座標、該第一解析度與該第二解析度計算該對焦框於該顯示單元中之一顯示座標，並且以該顯示座標為該對焦框之中心將該對焦框中的該第一影像貼附於該第二影像上。
本發明之申請專利範圍另揭露若該中心座標定義為(AFx,AFy)，該第一解析度定義為CRx＊ CRy，且該第二解析度定義為DRx＊ DRy，則該顯示座標為
本發明之申請專利範圍另揭露該具有自動對焦功能之影像擷取裝置另包含一觸控單元，電性連接於該影像訊號處理單元，其中當該第二影像與該對焦框中的該第一影像顯示於該顯示單元中時，該觸控單元用以放大或縮小該對焦框中的該第一影像。
綜上所述，本發明係在對焦的同時，將具有較大解析度的對焦框中的影像顯示於具有較小解析度之顯示單元中，以讓使用者確認欲拍的照片是否清晰。藉此，使用者可以更快速且方便地拍到清晰的照片，而不用浪費多餘的時間在確認照片的清晰度上。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為本發明一實施例之具有自 動對焦功能之影像擷取裝置1的功能方塊圖，第2圖為影像擷取單元10擷取的第一影像I1以及顯示於顯示單元16中的第二影像I2的示意圖。如第1圖所示，影像擷取裝置1包含一影像擷取單元10、一影像訊號處理單元12、一影像轉換單元14、一顯示單元16、一觸控單元18以及一前端電路(video front end,VFE)20，其中影像訊號處理單元12經由前端電路20電性連接於影像擷取單元10，影像轉換單元14電性連接於影像訊號處理單元12，顯示單元16電性連接於影像訊號處理單元12與影像轉換單元14，且觸控單元18電性連接於影像訊號處理單元12。
於此實施例中，影像擷取裝置1可為手機、平板電腦、個人數位助理或其他具有影像擷取及自動對焦功能之電子裝置；影像擷取單元10可為電荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)感測器或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)感測器，但不以此為限；影像訊號處理單元12可為影像訊號處理器(image signal processor,ISP)；影像轉換單元14可為具有影像縮放與裁切功能之電路；顯示單元16可為液晶顯示面板(liquid crystal display panel,LCD panel)或其他顯示裝置；觸控單元18可為電阻式觸控面板、電容式觸控面板或其他觸控裝置。於此實施例中，影像擷取單元10具有一第一解析度CRx＊ CRy(例如，3264＊ 2448)，且顯示單元16具有一第二解析度DRx＊ DRy(例如，1280＊ 720)，其中第二解析度DRx＊ DRy小於第一解析度CRx＊ CRy。
於使用本發明之影像擷取裝置1來拍照時，影像擷取單元10係用以擷取一第一影像I1(如第2圖所示)。於此實施例中，由於 影像擷取單元10具有第一解析度CRx＊ CRy，因此，第一影像I1亦符合影像擷取單元10之第一解析度CRx＊ CRy。在擷取第一影像I1後，影像擷取單元10將第一影像I1傳送至前端電路20。前端電路20將第一影像I1轉為色彩資訊(例如，RGB、YUV等)，再將轉換後的第一影像I1傳送至影像訊號處理單元12。於此實施例中，影像訊號處理單元12可用以對第一影像I1進行自動對焦(auto-focus)、自動白平衡(auto-white balance)、自動曝光(auto-exposure)等處理。當使用者半按影像擷取裝置1之快門以啟動自動對焦功能時，影像訊號處理單元12會於第一影像I1中設定一對焦框AF(如第2圖所示)。於實際應用中，第一影像I1可暫存於內建或外接於影像訊號處理單元12的暫存器(buffer)。需說明的是，對焦框AF的設定可利用習知對焦技術達成，在此不再贅述。
接著，影像轉換單元14根據顯示單元16之第二解析度DRx＊ DRy將具有第一解析度CRx＊ CRy之第一影像I1轉換為適合顯示於顯示單元16中之第二影像I2(如第2圖所示)。換言之，由於顯示單元16具有第二解析度DRx＊ DRy，因此，第二影像I2亦符合顯示單元16之第二解析度DRx＊ DRy。接著，影像訊號處理單元12計算對焦框AF於第一影像I1中之一中心座標(AFx,AFy)，根據中心座標(AFx,AFy)、第一解析度CRx＊ CRy與第二解析度DRx＊ DRy計算對焦框AF於顯示單元16中之一顯示座標，並且以顯示座標為對焦框AF之中心將對焦框AF中的第一影像I1貼附於第二影像I2上，如第2圖所示。最後，於顯 示單元16中顯示第二影像I2與對焦框AF中的第一影像I1。
藉此，本發明之影像擷取裝置1即可在對焦的同時，將具有較大解析度(即上述之第一解析度CRx＊ CRy)的對焦框AF中的第一影像I1顯示於具有較小解析度(即上述之第二解析度DRx＊ DRy)之顯示單元16中，以讓使用者確認欲拍的照片是否清晰。於此實施例中，當第二影像I2與對焦框AF中的第一影像I1顯示於顯示單元16中時，使用者可操作觸控單元18以放大或縮小對焦框AF中的第一影像I1，以供使用者進一步確認對焦框AF中的第一影像I1的清晰度。
請參閱第3圖以及第4圖，第3圖為本發明一實施例之自動對焦方法的流程圖，第4圖為第3圖中的步驟S16的詳細流程圖。第3圖中的自動對焦方法適用於第1圖中的影像擷取裝置1。首先，執行步驟S10，自影像擷取單元10接收第一影像I1，其中第一影像I1符合影像擷取單元10之第一解析度CRx＊ CRy。接著，執行步驟S12，於第一影像I1中設定對焦框AF。接著，執行步驟S14，將第一影像I1轉換為第二影像I2，其中第二影像I2符合顯示單元16之第二解析度DRx＊ DRy，且第二解析度DRx＊ DRy小於第一解析度CRx＊ CRy。最後，執行步驟S16，於顯示單元16中顯示第二影像I2與對焦框AF中的第一影像I1。此外，當第二影像I2與對焦框AF中的第一影像I1顯示於顯示單元16中時，本發明之自動對焦方法可允許使用者操作觸控單元18以放大或縮小對焦框AF中的第一影像I1。
於此實施例中，影像訊號處理單元12可利用第4圖中的步驟 S160~S164於顯示單元16中顯示第二影像I2與對焦框AF中的第一影像I1。首先，執行步驟S160，計算對焦框AF於第一影像I1中之中心座標。接著，執行步驟S162，根據中心座標(AFx,AFy)、第一解析度CRx＊ CRy與第二解析度DRx＊ DRy計算對焦框AF於顯示單元16中之顯示座標。最後，執行步驟S164，以顯示座標為對焦框AF之中心將對焦框AF中的第一影像I1貼附於第二影像I2上。
此外，第3圖與第4圖所示之自動對焦方法之控制邏輯可以軟體設計來實現。當然，這些控制邏輯中的各個部分或功能皆可透過軟體、硬體或軟硬體的組合來實現。此外，這些控制邏輯可以儲存於電腦可讀取儲存媒體中的資料而具體化，其中電腦可讀取儲存媒體所儲存之代表指令的資料係可被影像擷取裝置1執行以產生控制命令，進而控制影像擷取裝置1執行對應的功能。
綜上所述，本發明係在對焦的同時，將具有較大解析度的對焦框中的影像顯示於具有較小解析度之顯示單元中，以讓使用者確認欲拍的照片是否清晰。藉此，使用者可以更快速且方便地拍到清晰的照片，而不用浪費多餘的時間在確認照片的清晰度上。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1‧‧‧影像擷取裝置
10‧‧‧影像擷取單元
12‧‧‧影像訊號處理單元
14‧‧‧影像轉換單元
16‧‧‧顯示單元
18‧‧‧觸控單元
20‧‧‧前端電路
I1‧‧‧第一影像
I2‧‧‧第二影像
AF‧‧‧對焦框
S10-S16、 S160-S164‧‧‧步驟
第1圖為本發明一實施例之具有自動對焦功能之影像擷取裝置的功能方塊圖。
第2圖為影像擷取單元擷取的第一影像以及顯示於顯示單元中的第二影像的示意圖。
第3圖為本發明一實施例之自動對焦方法的流程圖。
第4圖為第3圖中的步驟S16的詳細流程圖。
S10-S16‧‧‧步驟

Claims (6)

  1. 一種自動對焦方法，包含：自一影像擷取單元接收一第一影像，其中該第一影像符合該影像擷取單元之一第一解析度；於該第一影像中設定一對焦框；將該第一影像轉換為一第二影像，其中該第二影像符合一顯示單元之一第二解析度，且該第二解析度小於該第一解析度；以及於該顯示單元中顯示該第二影像與該對焦框中的該第一影像；其中，該自動對焦方法另包含：計算該對焦框於該第一影像中之一中心座標；根據該中心座標、該第一解析度與該第二解析度計算該對焦框於該顯示單元中之一顯示座標；以及以該顯示座標為該對焦框之中心將該對焦框中的該第一影像貼附於該第二影像上。
  2. 如請求項1所述之自動對焦方法，其中若該中心座標定義為(AFx,AFy)，該第一解析度定義為CRx*CRy，且該第二解析度 定義為DRx*DRy，則該顯示座標為()。
  3. 如請求項1所述之自動對焦方法，另包含：當該第二影像與該對焦框中的該第一影像顯示於該顯示單元中時，允許一使用者放大或縮小該對焦框中的該第一影像。
  4. 一種具有自動對焦功能之影像擷取裝置，包含：一影像擷取單元，用以擷取一第一影像，該第一影像符合該影像擷取單元之一第一解析度；一影像訊號處理單元，電性連接於該影像擷取單元，用以接收該第一影像並且於該第一影像中設定一對焦框；一影像轉換單元，電性連接於該影像訊號處理單元，用以將該第一影像轉換為一第二影像；以及一顯示單元，電性連接於該影像訊號處理單元與該影像轉換單元，用以顯示該第二影像與該對焦框中的該第一影像，該第二影像符合該顯示單元之一第二解析度，且該第二解析度小於該第一解析度；其中，該影像訊號處理單元計算該對焦框於該第一影像中之一中心座標，根據該中心座標、該第一解析度與該第二解析度計算該對焦框於該顯示單元中之一顯示座標，並且以該顯示座標為該對焦框之中心將該對焦框中的該第一影像貼附於該第二影像上。
  5. 如請求項4所述之具有自動對焦功能之影像擷取裝置，其中若該中心座標定義為(AFx,AFy)，該第一解析度定義為CRx*CRy，且該第二解析度定義為DRx*DRy，則該顯示座標 為()。
  6. 如請求項4所述之具有自動對焦功能之影像擷取裝置，另包含一觸控單元，電性連接於該影像訊號處理單元，其中當該第二 影像與該對焦框中的該第一影像顯示於該顯示單元中時，該觸控單元用以放大或縮小該對焦框中的該第一影像。
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