TWI510082B - 用於影像辨識之影像擷取方法及其系統 - Google Patents

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Description

用於影像辨識之影像擷取方法及其系統
本發明係相關於一種用於影像辨識之影像擷取方法,尤指一種可根據拍攝角度啟動影像擷取裝置以用於影像辨識之影像擷取方法。
隨著相關科技的進步,各種人機介面逐漸被開發出來以方便使用者對電子裝置輸入指令。舉例來說,使用者可利用觸控技術於一觸控螢幕上輸入觸控手勢以對一智慧型手機進行操作,或者,使用者亦可利用影像辨識技術於一影像擷取裝置前移動一指向裝置或使用者之肢體以進行指令輸入。現有之影像辨識技術已可利用複數台影像擷取裝置對目標物件進行三維影像辨識。三維影像辨識係根據兩台(或兩台以上)影像擷取裝置擷取到之動態影像對動態影像中之目標物件(例如使用者之手)進行影像辨識,以判斷目標物件所要輸入之指令。由於三維影像辨識可從一對影像中獲得目標物件於三維空間之位置資訊,因此三維影像辨識可較一般二維影像辨識準確。
在習知三維影像辨識技術中,複數台影像擷取裝置擷取到之動態影像資料必須即時且同時地傳送到影像辨識裝置之影像處理器以進行三維影像辨識。然而,當動態影像之解析度越大或者影像擷取裝置之數目越多時,傳送至影像處理器之動態影像之資料量也越大,相對地,影像處理器也須進行較多之運算。因此,習知三維影像辨 識技術不僅需要佔用較大之傳輸頻寬,影像處理器也較為耗能。
本發明提供一種用於影像辨識之影像擷取方法,該影像擷取方法包含提供至少三台朝同一方向設置之影像擷取裝置及一影像處理器;該至少三台影像擷取裝置擷取至少三個第一影像;判斷該至少三個第一影像中之一目標物件;根據該目標物件於該至少三個第一影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中之一第一對影像擷取裝置以擷取一第一對動態影像;及該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件進行影像辨識。
本發明另提供一種用於影像辨識之影像擷取系統,該影像擷取系統包含至少三台朝同一方向設置之影像擷取裝置,及一控制器耦接於該至少三台影像擷取裝置。該控制器包含一選擇模組,及一輸出入介面。該選擇模組係用以根據該至少三台影像擷取裝置擷取之至少三個第一影像判斷該至少三個第一影像中之一目標物件,及根據該目標物件於該至少三個第一影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中之一第一對影像擷取裝置以擷取一第一對動態影像。該輸出入介面係用以根據該第一對動態影像傳送該目標物件之動態影像至一影像處理器以對該目標物件進行影像辨識。
請參考第1圖,第1圖為本發明用於影像辨識之影像擷取系統的 示意圖。如第1圖所示,本發明影像擷取系統100包含複數台影像擷取裝置A、B、C、D及一控制器110。複數台影像擷取裝置A、B、C、D皆係朝同一方向設置,用以擷取不同視角之影像。控制器110係耦接於複數台影像擷取裝置A、B、C、D,控制器110包含一選擇模組112,及一輸出入介面114。選擇模組112係用以根據一目標物件於複數台影像擷取裝置A、B、C、D中之拍攝角度選擇啟動複數台影像擷取裝置A、B、C、D中之其中一對影像擷取裝置,進而擷取兩個具不同視角之動態影像。而輸出入介面114係用以將被啟動之影像擷取裝置擷取之動態影像傳送至影像辨識裝置200之影像處理器210,以進行三維影像辨識。
舉例來說,請參考第2a圖至第3b圖,並一併參考第1圖。第2a圖、第2b圖為第1圖影像擷取系統根據目標物件之位置啟動第一對影像擷取裝置的示意圖。第3a圖、第3b圖為第1圖影像擷取系統根據目標物件之位置啟動第二對影像擷取裝置的示意圖。如第2a圖所示,控制器110之選擇模組112可先根據影像擷取裝置A、B、C、D擷取之影像判斷影像中之目標物件。在一實施例中,選擇模組112可根據影像擷取裝置A、B、C、D擷取之四個第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中之複數個物件U1、U2、U3之影像尺寸大小判斷影像尺寸最大的物件U1(亦即距離最近的物件)為目標物件。在另一實施例中,選擇模組112可由影像擷取裝置A、B、C、D擷取之四個第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中偵測出人體/人臉,作為目標物件,例如:當物件U1為人體/人臉、物件U2、U3為傢俱或其 他物體時,選擇模組112可偵測出物件U1為人體/人臉,而將物件U1定義為目標物件(此時物件U1的影像尺寸大小不一定最大,且物件U1離影像擷取裝置A、B、C、D的距離不一定最近)。在另一實施例中,選擇模組112可由影像擷取裝置A、B、C、D擷取之四個第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中辨識出特定的人體/人臉作為目標物件,例如:當物件U1、U2、U3皆為人體/人臉,並且物件U1的人體/人臉影像已經預先儲存在選擇模組112時,選擇模組112可以由物件U1、U2、U3中辨識出物件U1為目標物件。在判斷出目標物件U1後,選擇模組112可根據目標物件U1於影像擷取裝置A、B、C、D擷取之四個第一影像PA1、PB1、PC1、PD1中之拍攝角度選擇並啟動具最佳拍攝角度之第一對影像擷取裝置以擷取第一對動態影像。在第2a圖的實施例中,當目標物件U1的位置較靠近影像擷取裝置A、B的攝影中心,並且目標物件U1面向影像擷取裝置A、B時,選擇模組112可選擇並啟動影像擷取裝置A、B以擷取第一對動態影像。在第2b圖的實施例中,當目標物件U1的位置較靠近影像擷取裝置A、B的攝影中心,但目標物件U1係面向影像擷取裝置B、C時,選擇模組112可選擇並啟動影像擷取裝置B、C以擷取第一對動態影像。在擷取第一對動態影像之後,控制器110可進一步透過輸出入介面114將第一對動態影像傳送至影像處理器210,以對第一對動態影像中之目標物件進行三維影像辨識,例如辨識使用者之手勢,並根據目標物件U1之影像辨識結果相對應地產生一指令。上述未被啟動之影像擷取裝置仍可周期性地擷取前方之影像以利選擇模組112判斷目標物件U1是否移動。如第3a圖、第 3b圖所示,當目標物件U1移動時,選擇模組112可根據目標物件U1於影像擷取裝置A、B、C、D擷取之四個第二影像PA2、PB2、PC2、PD2中之拍攝角度將被啟動之影像擷取裝置從第一對影像擷取裝置切換至具最佳拍攝角度之第二對影像擷取裝置以擷取第二對動態影像。在第3a圖的實施例中,當目標物件U1移動至較靠近影像擷取裝置B、C的攝影中心的位置,並且目標物件U1面向影像擷取裝置B、C時,選擇模組112可將被啟動之影像擷取裝置切換為影像擷取裝置B、C以擷取第二對動態影像。在第3b圖的實施例中,當目標物件U1移動至較靠近影像擷取裝置B、C的攝影中心的位置,但目標物件U1係面向影像擷取裝置A、B時,選擇模組112可將被啟動之影像擷取裝置切換為影像擷取裝置A、B以擷取第二對動態影像。在擷取第二對動態影像之後,控制器110再進一步透過輸出入介面將第二對動態影像傳送至影像處理器210,以對第二對動態影像中之目標物件U1進行三維影像辨識,並根據目標物件U1之影像辨識結果相對應地產生一指令。
根據上述配置,控制器110可根據目標物件U1之拍攝角度啟動複數台影像擷取裝置A、B、C、D之其中兩台影像擷取裝置以擷取一對動態影像,並傳送至影像處理器210,進而降低輸出入介面114傳送至影像處理器210之資料量。而影像處理器210只需對一對動態影像進行三維影像辨識,而不須對所有影像擷取裝置A、B、C、D擷取之動態影像進行三維影像辨識,因此可大幅降低影像處理器210所需執行之運算,亦即降低影像擷取系統100之耗電,另外影 像處理器210也相對地可執行其他更多之運算,亦即增加影像處理器210效能。再者,本發明只啟動複數台影像擷取裝置A、B、C、D之其中兩台影像擷取裝置來擷取動態影像,其他未被啟動之影像擷取裝置只周期性地擷取前方之影像,因此可進一步降低影像擷取系統100之耗電。
為了進一步降低輸出入介面114傳送至影像處理器210之資料量,控制器110可另包含一影像切割模組116。請參考第4圖,並一併參考第1圖。第4圖為影像切割模組將目標物件之影像從影像擷取裝置擷取之影像分割出來的示意圖。如第4圖所示,影像切割模組116可根據目標物件U1之影像範圍定義一感興趣區域(region of interest,ROI)AR,並將感興趣區域AR從動態影像P中分割出來以產生動態分割影像P1。控制器110再進一步透過輸出入介面116將一對動態分割影像傳送至影像處理器210。由於影像處理器210只須對一對動態分割影像進行三維影像辨識,因此可進一步降低影像處理器210所需執行之運算。
另外,除了對目標物件U1進行三維影像辨識外,影像處理器210亦可同時對動態影像中之其他物件U2、U3進行三維影像辨識。再者,影像切割模組116亦可將其他物件U2、U3之影像範圍定義成感興趣區域,並將所有感興趣區域從動態影像中分割出來以產生動態分割影像,並進一步傳送至影像處理器210,以對目標物件U1及其他物件U2、U3進行三維影像辨識。
在上述實施例中,本發明影像擷取系統100係包含四台影像擷取裝置,然而本發明影像擷取系統100並不以四台影像擷取裝置為限,本發明影像擷取系統100只需包含三台以上之影像擷取裝置即可。
請參考第5圖,第5圖為本發明用於影像辨識之影像擷取方法的流程圖500。本發明用於影像辨識之影像擷取方法的流程如下列步驟:步驟510:提供至少三台朝同一方向設置之影像擷取裝置及一影像處理器;步驟520:該至少三台影像擷取裝置擷取至少三個第一影像;步驟530:判斷該至少三個第一影像中之一目標物件;步驟540:根據該目標物件於該至少三個第一影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中之一第一對影像擷取裝置以擷取一第一對動態影像;及步驟550:該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件進行影像辨識。
相較於先前技術,本發明用於影像辨識之影像擷取方法可根據目標物件之拍攝角度啟動複數台影像擷取裝置之其中兩台影像擷取裝置以擷取動態影像,且本發明方法可進一步將感興趣區域從動態影像中分割出來以進行三維影像辨識,因此本發明影像擷取方法可降 低資料傳輸所需頻寬和影像處理器之所需執行之運算,並相對地降低影像擷取系統之耗電。
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。
100‧‧‧影像擷取系統
110‧‧‧控制器
112‧‧‧選擇模組
114‧‧‧輸出入介面
116‧‧‧影像切割模組
200‧‧‧影像辨識裝置
210‧‧‧影像處理器
A,B,C,D‧‧‧影像擷取裝置
U1,U2,U3‧‧‧物件
PA1,PB1,PC1,PD1‧‧‧第一影像
PA2,PB2,PC3,PD2‧‧‧第二影像
AR‧‧‧感興趣區域
500‧‧‧流程圖
510至550‧‧‧步驟
第1圖為本發明用於影像辨識之影像擷取系統的示意圖。
第2a圖為第1圖影像擷取系統根據目標物件之位置啟動第一對影像擷取裝置的示意圖。
第2b圖為第1圖影像擷取系統根據目標物件之位置啟動第一對影像擷取裝置的示意圖。
第3a圖為第1圖影像擷取系統根據目標物件之位置啟動第二對影像擷取裝置的示意圖。
第3b圖為第1圖影像擷取系統根據目標物件之位置啟動第二對影像擷取裝置的示意圖。
第4圖為影像切割模組將目標物件之影像從影像擷取裝置擷取之影像分割出來的示意圖。
第5圖為本發明用於影像辨識之影像擷取方法的流程圖。
500‧‧‧流程圖
510至550‧‧‧步驟

Claims (14)

  1. 一種用於影像辨識之影像擷取方法,包含:提供至少三台朝同一方向設置之影像擷取裝置及一影像處理器;該至少三台影像擷取裝置擷取至少三個第一影像;判斷該至少三個第一影像中之一目標物件;根據該目標物件於該至少三個第一影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中之一第一對影像擷取裝置以擷取一第一對動態影像;及該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件進行影像辨識。
  2. 如請求項1所述之影像擷取方法,其中判斷該至少三個第一影像中之該目標物件,係為根據該至少三個第一影像中之複數個物件之影像尺寸大小判斷該至少三個第一影像中之該目標物件。
  3. 如請求項1所述之影像擷取方法,其中判斷該至少三個第一影像中之該目標物件,係為偵測該至少三個第一影像中之人體/人臉影像作為該目標物件。
  4. 如請求項1所述之影像擷取方法,其中根據該目標物件於該至少三個第一影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中 之該第一對影像擷取裝置,係為啟動該至少三台影像擷取裝置中拍攝中心離該目標物件較近的該第一對影像擷取裝置。
  5. 如請求項1所述之影像擷取方法,其中根據該目標物件於該至少三個第一影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中之該第一對影像擷取裝置,係為啟動拍攝到該目標物件的正面的該第一對影像擷取裝置。
  6. 如請求項1所述之影像擷取方法,另包含:將該目標物件之影像從該第一對動態影像中分割出來以產生一第一對動態分割影像;及傳送該第一對動態分割影像至該影像處理器;其中該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件進行影像辨識,係為該影像處理器根據該第一對動態分割影像對該目標物件進行影像辨識。
  7. 如請求項1所述之方法,另包含:該至少三台影像擷取裝置擷取至少三個第二影像;判斷該至少三個第二影像中之該目標物件;根據該目標物件於該至少三個第二影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中之一第二對影像擷取裝置以擷取一第二對動態影像;及該影像處理器根據該第二對動態影像對該目標物件進行影像辨 識。
  8. 如請求項1所述之影像擷取方法,其中該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件進行影像辨識,係為該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件進行三維影像辨識。
  9. 如請求項1所述之方法,另包含該影像處理器根據該目標物件之一影像辨識結果產生一指令。
  10. 如請求項1所述之影像擷取方法,其中該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件進行影像辨識,係為該影像處理器根據該第一對動態影像對該目標物件及其他物件進行影像辨識。
  11. 一種用於影像辨識之影像擷取系統,包含:至少三台朝同一方向設置之影像擷取裝置;及一控制器,耦接於該至少三台影像擷取裝置,該控制器包含:一選擇模組,用以根據該至少三台影像擷取裝置擷取之至少三個第一影像判斷該至少三個第一影像中之一目標物件,及根據該目標物件於該至少三個第一影像中之拍攝角度啟動該至少三台影像擷取裝置中之一第一對影像擷取裝置以擷取一第一對動態影像;一輸出入介面,用以根據該第一對動態影像傳送該目標物 件之動態影像至一影像處理器以對該目標物件進行影像辨識。
  12. 如請求項11所述之影像擷取系統,其中該選擇模組係根據該至少三個第一影像中之複數個物件之影像尺寸大小判斷該至少三個第一影像中之該目標物件。
  13. 如請求項11所述之影像擷取系統,其中該選擇模組係偵測該至少三個第一影像中之人體/人臉影像作為該目標物件。
  14. 如請求項11所述之影像擷取系統,另包含:一影像切割模組,用以將該目標物件之影像從該第一對動態影像中分割出來以產生一第一對動態分割影像,其中該輸出入介面係傳送該第一對動態分割影像至該影像處理器以對該目標物件進行影像辨識。
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