本發(fā)明涉及多相機拍攝領(lǐng)域,尤其涉及一種基于空間定位多個拍攝單元并進行影像拼貼的影像擷取系統(tǒng)及影像擷取方法。
背景技術(shù):
數(shù)碼相機是集光學、機械、電子一體化的產(chǎn)品。它集成了影像信息的轉(zhuǎn)換、存儲和傳輸?shù)炔考?,具有?shù)字化存取模式,與電腦交互處理和實時拍攝等特點。光線通過鏡頭或者鏡頭組進入相機,通過數(shù)碼相機成像元件轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,數(shù)字信號通過影像運算芯片儲存在存儲設(shè)備中。數(shù)碼相機的成像元件是CCD(Charge-coupled Device)或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),該成像元件的特點是光線通過時,能根據(jù)光線的不同轉(zhuǎn)化為電子信號。
然而由于數(shù)碼相機攝像鏡頭入光面角度及拍攝角度的局限性,使得現(xiàn)有數(shù)碼相機在拍攝同一物件時擷取的影像區(qū)域面局限,無法拍攝出環(huán)繞該同一物體的更廣角度的影像,以增強數(shù)碼相機于一張照片上即可拍攝出該同一物體影像的不同視角,觀賞效果不佳。
因此,有必要設(shè)計一種新型的影像擷取系統(tǒng)及影像擷取方法,以克服上述缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種影像擷取系統(tǒng)及影像擷取方法,其能夠在現(xiàn)有拍攝鏡頭角度局限的情況下獲取多角度的拍攝畫面。
為達到上述目的,本發(fā)明提供一種影像擷取系統(tǒng),包括:第一影像擷取單元,該第一影像擷取單元擷取待拍攝物件的第一影像;第二影像擷取單元,該第二影像擷取單元擷取該待拍攝物件的第二影像;以及定位單元,用以獲取該第一影像擷取單元相對該待拍攝物件的第一位置資訊及該第二影像擷取單元相對該待拍攝物件的第二位置資訊;其中,該定位單元將該第一位置資訊、該第二位置資訊傳送至該第二影像擷取單元,該第二影像擷取單元獲取該第一位置資訊、該第二位置資訊及該第一影像,該第二影像擷取單元依據(jù)該第一位置資訊及第二位置資訊拼接該第一影像至該第二影像。
較佳的,該第一位置資訊包括該第一影像擷取單元相距該待拍攝物件的第一距離及該第一影像擷取單元相對該待拍攝物件的第一角度;該第二位置資訊包括該第二影像擷取單元相距該待拍攝物件的第二距離及該第二影像擷取單元相對該待拍攝物件的第二角度。
較佳的,該第二影像擷取單元具有第二處理單元,該第二處理單元依據(jù)該第一距離放縮該第一影像,再依據(jù)該第一角度及該第二角度拼接該第一影像至該第二影像。
較佳的,于一投影平面上,設(shè)定該待拍攝物件的投影為起點形成第一射線,該第一射線以該起點為中心于該投影平面上旋轉(zhuǎn)該第一角度,該第一射線與該第一影像擷取單元的投影相交,該第一射線以該起點為中心于該投影平面上旋轉(zhuǎn)該第二角度,該第一射線與該第二影像擷取單元的投影相交。
較佳的,該第二影像擷取單元具有顯示區(qū)域,該第二影像擷取單元可于該顯示區(qū)域鄰近該第一影像擷取單元一側(cè)顯示選擇圖示,以供選擇是否接收該第一影像。
較佳的,該第二影像擷取單元具有顯示區(qū)域,當該第二影像擷取單元拼接該第一影像至該第二影像時,該第二影像顯示于該顯示區(qū)域,該第一影像位于隱藏區(qū)域,可觸控該顯示區(qū)域的該第二影像移動,以使該第一影像自該隱藏區(qū)域移動至該顯示區(qū)域。
較佳的,該第一影像擷取單元具有第一信號收發(fā)單元,該第一信號收發(fā)單元用以發(fā)送該第一影像至該第二影像擷取單元;
或者,該定位單元具有信號收發(fā)單元,該信號收發(fā)單元獲取該第一影像并將該第一影像傳送至該第二影像擷取單元。
較佳的,該第一影像擷取單元具有第一信號收發(fā)單元,該第一信號收發(fā)單元用以發(fā)送第一信號至該定位單元,該定位單元依據(jù)該第一信號形成第一空間信息;
該第二影像擷取單元具有第二信號收發(fā)單元,該第二信號收發(fā)單元用以發(fā)送第二信號至該定位單元,該定位單元依據(jù)該第二信號形成第二空間信息;
其中,該定位單元偵測并獲取該待拍攝物件的第三空間信息,該定位單元依據(jù)該第一空間信息及該第三空間信息獲取該第一位置資訊,該定位單元依據(jù)該第二空間信息及該第三空間信息獲取該第二位置資訊。
較佳的,該影像擷取系統(tǒng)還包括:第三影像擷取單元,該第三影像擷取單元擷取該待拍攝物件的第三影像;其中,該定位單元還獲取該第三影像擷取單元相對該待拍攝物件的第三位置資訊,該定位單元還將該第三位置資訊傳送至該第二影像擷取單元,該第二影像擷取單元獲取該第三位置資訊及該第三影像,該第二影像擷取單元依據(jù)該第一位置資訊、第二位置資訊及該第三位置資訊拼接該第一影像、該第三影像至該第二影像。
為達到上述目的,本發(fā)明還提供一種影像擷取方法,用于上述影像擷取系統(tǒng),該影像擷取系統(tǒng)包括第一影像擷取單元及第二影像擷取單元,該第一影像擷取單元及該第二影像擷取單元均用以擷取一待拍攝物件的影像,該影像擷取方法包括步驟:通過該第一影像擷取單元擷取該待拍攝物件的第一影像;通過該第二影像擷取單元擷取該待拍攝物件的第二影像;獲取該第一影像擷取單元相對該待拍攝物件的第一位置資訊及該第二影像擷取單元相對該待拍攝物件的第二位置資訊;傳送該第一位置資訊、該第二位置資訊及該第一影像至該第二影像擷取單元;以及通過該第二影像擷取單元依據(jù)該第一位置資訊及該第二位置資訊拼接該第一影像至該第二影像。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的影像擷取系統(tǒng)及影像擷取方法,利用多個影像擷取單元從多個角度同時拍攝同一物件,通過對該多個影像擷取單元進行定位,并于一影像擷取單元上拼貼出一幅具多視覺角度的影像,進而提升拍攝時不同視角觀賞物件的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明第一實施例的影像擷取系統(tǒng)的空間立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1所示影像擷取系統(tǒng)沿X軸的反向的俯視示意圖;
圖3為本發(fā)明第一實施例的定位單元與第一影像擷取單元的結(jié)構(gòu)示意框圖;
圖4為本發(fā)明第一實施例的定位單元與第二影像擷取單元的結(jié)構(gòu)示意框圖;
圖5為本發(fā)明另一實施例的影像擷取系統(tǒng)的空間立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖5所示影像擷取系統(tǒng)沿X軸的反向的俯視示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例的影像擷取方法的流程示意圖。
具體實施方式
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進一步的了解,茲配合實施例詳細說明如下。
在說明書及權(quán)利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)可理解,制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。在通篇說明書及權(quán)利要求當中所提及的「包括」為開放式的用語,故應(yīng)解釋成「包括但不限定于」。
參照圖1至圖4所示,揭示了本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中,圖1為本發(fā)明第一實施例的影像擷取系統(tǒng)001的空間立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1所示影像擷取系統(tǒng)001沿X軸的反向的俯視示意圖;圖3為本發(fā)明第一實施例的定位單元與第一影像擷取單元的結(jié)構(gòu)示意框圖;圖4為本發(fā)明第一實施例的定位單元與第二影像擷取單元的結(jié)構(gòu)示意框圖。影像擷取系統(tǒng)001包括第一影像擷取單元1、第二影像擷取單元2以及定位單元3,第一影像擷取單元1及第二影像擷取單元2可為數(shù)碼相機、移動通訊設(shè)備、平板電腦、個人數(shù)字助理等具有拍照功能的可攜式電子設(shè)備;設(shè)定待拍攝物件M、第一影像擷取單元1及第二影像擷取單元2均位于一立體空間S中,第一影像擷取單元1及第二影像擷取單元2各自獨立設(shè)置于該立體空間S中,第一影像擷取單元1及第二影像擷取單元2分別用來拍攝該待拍攝物件M的影像,根據(jù)實際拍攝需要,第一影像擷取單元1、第二影像擷取單元2可于該立體空間S中任意移動,并從相對該待拍攝物件M的不同角度拍攝該待拍攝物件M,第一影像擷取單元1擷取該待拍攝物件M的第一影像I1,第二影像擷取單元2擷取該待拍攝物件M的第二影像I2;定位單元3用以獲取第一影像擷取單元1相對該待拍攝物件M的第一位置資訊及第二影像擷取單元2相對該待拍攝物件M的第二位置資訊;定位單元3將該第一位置資訊、該第二位置資訊傳送至第二影像擷取單元2,第二影像擷取單元2獲取該第一位置資訊、該第二位置資訊及該第一影像I1后,第二影像擷取單元2依據(jù)該第一位置資訊及第二位置資訊拼接該第一影像I1至該第二影像I2。
設(shè)定該立體空間S具有坐標系x-y-z,該坐標系x-y-z具有x軸、y軸及z軸,彼此兩兩相互垂直(參照圖1所示)。定位單元3可獲取處于該立體空間S任意待拍攝物件及影像擷取單元的空間位置資訊,定位單元3可設(shè)置于該立體空間S中,亦可設(shè)置于該立體空間S之外,并不以此為限。
于具體實施時,參見圖3,第一影像擷取單元1具有第一鏡頭組11、第一顯示單元12、第一信號收發(fā)單元13及第一處理單元14,第一處理單元14分別耦接第一鏡頭組11、第一顯示單元12及第一信號收發(fā)單元13;光線可自該第一拍攝單元11射入該第一影像擷取單元1并成像,同時,實時影像可于第一顯示單元12呈現(xiàn)于使用者,當使用者執(zhí)行拍照動作時,呈現(xiàn)于第一顯示單元12的該實時影像即為拍攝后的所呈現(xiàn)的畫面影像。
參見圖4,第二影像擷取單元2具有第二鏡頭組21、第二顯示單元22、第二信號收發(fā)單元23及第二處理單元24,第二處理單元24分別耦接第二鏡頭組21、第二顯示單元22及第二信號收發(fā)單元23;光線可自該第二拍攝單元21射入該第二影像擷取單元2并成像,同時,實時影像可于第二顯示單元22呈現(xiàn)于使用者,當使用者執(zhí)行拍照動作時,呈現(xiàn)于第二顯示單元22的該實時影像即為拍攝后的所呈現(xiàn)的畫面影像。
定位單元3具有信號收發(fā)單元31、處理單元32及存儲單元33,處理單元32分別耦接信號收發(fā)單元31及存儲單元33。當?shù)谝挥跋駭X取單元1相對該待拍攝物件M靜止并拍攝該待拍攝物件M時,第一影像擷取單元1的第一信號收發(fā)單元13發(fā)送第一信號N1至定位單元3,定位單元3依據(jù)該第一信號N1形成第一空間信息,該第一空間信息可為第一影像擷取單元1于該立體空間S的坐標信息;此時,第二影像擷取單元2相對該待拍攝物件M靜止并拍攝該待拍攝物件M,第二影像擷取單元2的第二信號收發(fā)單元23發(fā)送第二信號N2至定位單元3,定位單元3依據(jù)該第二信號N2形成第二空間信息,該第二空間信息可為第二影像擷取單元2于該立體空間S的坐標信息。定位單元3的信號收發(fā)單元31發(fā)送一偵測信號N3至該待拍攝物件M并接受反饋信號,從而確定該待拍攝物件M的第三空間信息,同樣的,該第三空間信息可為該待拍攝物件M于該立體空間S的坐標信息。定位單元3的處理單元32依據(jù)該第一空間信息及該第三空間信息計算出第一影像擷取單元1相對該待拍攝物件M的該第一位置資訊,定位單元3的處理單元32依據(jù)該第二空間信息及該第三空間信息計算出第二影像擷取單元2相對該待拍攝物件M的該第二位置資訊。于另一實施例中,該第一空間信息為第一影像擷取單元1相對定位單元3的距離及方位信息,該第二空間信息亦為第二影像擷取單元2相對定位單元3的距離及方位信息,該第三空間信息亦為該待拍攝物件M相對定位單元3的距離及方位信息,并不以上述為限。
參見圖1及圖2,于本實施例中,該第一位置資訊包括第一影像擷取單元1相距該待拍攝物件M的第一距離d1及第一影像擷取單元1相對該待拍攝物件M的第一角度θ1;該第二位置資訊包括第二影像擷取單元2相距該待拍攝物件M的第二距離d2及第二影像擷取單元2相對該待拍攝物件M的第二角度θ2。進一步參見圖1及圖2,于x軸方向的反向上將影像擷取系統(tǒng)001中第一影像擷取單元1、第二影像擷取單元2、定位單元3及待拍攝物件M均投影至投影平面上,該投影平面平行于y軸-z軸所構(gòu)成的平面。設(shè)定該待拍攝物件M的投影為起點形成第一射線L,該第一射線L以該起點為中心于該投影平面上沿順時針方向D1旋轉(zhuǎn)該第一角度θ1,該第一射線L與第一影像擷取單元1的投影相交,該第一射線L以該起點為中心于該投影平面上沿該順時針方向D1旋轉(zhuǎn)該第二角度θ2,該第一射線L與第二影像擷取單元2的投影相交,于本實施例中,該第一角度θ1小于該第二角度θ2,則第二影像擷取單元2的第二處理單元24可判斷第一影像擷取單元1所拍攝的第一影像I1位于第二影像擷取單元2所拍攝的第二影像I2的右側(cè),上述依據(jù)該第一角度θ1及該第二角度θ2拼接該第一影像I1至該第二影像I2,即為第二處理單元24將第一影像I1拼接至第二影像I2的右側(cè)。當然,上述的第一角度θ1及第二角度θ2所取值的方式僅是一個范例,于其他實施方式中,亦可沿著逆時針方向或者沿y軸方向投影至垂直于y-z平面的x-z平面上來取值,或者選用其他可以區(qū)分不同方位的影像擷取單元與待拍攝物件關(guān)系的取值方式。
以第一影像擷取單元1、第二影像擷取單元2配合拍攝該待拍攝物件M的影像為例,當?shù)谝挥跋駭X取單元1、第二影像擷取單元2移動至圖1所示位置,第一信號收發(fā)單元13發(fā)送第一信號N1至定位單元3以用來確定該第一位置資訊,第一影像擷取單元1拍攝該待拍攝物件M的第一影像I1,第一影像I1為與該第一位置資訊對應(yīng)的影像,即處于該第一位置資訊對應(yīng)的位置時所拍攝的該待拍攝物件M的影像;同時,第二信號收發(fā)單元23發(fā)送第二信號N2至定位單元3以用來確定該第二位置資訊,并且第二影像擷取單元2拍攝該待拍攝物件M的第二影像I2,第二影像I2為與該第二位置資訊對應(yīng)的影像,即處于該第二位置資訊對應(yīng)的位置時所拍攝的該待拍攝物件M的影像。當?shù)谝挥跋駭X取單元1于該立體空間S中從圖1所示位置移動至另一位置并準備拍攝時,第一信號收發(fā)單元13發(fā)送更新后的第一信號N1至定位單元3以用來更新該第一位置資訊,第一影像擷取單元1拍攝該待拍攝物件M的影像以更新第一影像I1;同樣的,當?shù)诙跋駭X取單元2于該立體空間S中從圖1所示位置移動至另一位置并準備拍攝時,第二信號收發(fā)單元23發(fā)送更新后的第二信號N2至定位單元3以用來更新該第二位置資訊,第二影像擷取單元2拍攝該待拍攝物件M的影像以更新第二影像I2。定位單元3的信號收發(fā)單元接收該第一信號N1、該第二信號N2,處理單元32依據(jù)第一信號N1形成該第一位置資訊并存儲至存儲單元33中,處理單元32依據(jù)第二信號N2形成該第二位置資訊并存儲至存儲單元33中,處理單元32再通過信號收發(fā)單元31將該第一位置資訊及該第二位置資訊發(fā)送至第二影像擷取單元2,同時,第一影像擷取單元1的第一信號收發(fā)單元13發(fā)送該第一位置資訊對應(yīng)的該第一影像I1至第二影像擷取單元2。最后,第二影像擷取單元2的第二處理單元24依據(jù)該第一位置資訊及該第二位置資訊將該第一影像I1拼接至該第二影像I2,進一步的,第二處理單元24依據(jù)該第一距離d1及該第二距離d2放縮該第一影像I1,再依據(jù)該第一角度θ1及該第二角度θ2拼接該第一影像I1至該第二影像I2。當?shù)诙跋駭X取單元2完成該第一影像I與該第二影像I2的拼接后,于第二影像擷取單元2的第二顯示單元22的顯示區(qū)域依然呈現(xiàn)該第二影像I2,此時,該第一影像I2位于相對該顯示區(qū)域的隱藏區(qū)域,使用者可通過觸控該顯示區(qū)域的該第二影像I2移動,以使該第一影像I1自該隱藏區(qū)域移動至該顯示區(qū)域,從而實現(xiàn)在第二影像擷取單元2上觀看到第一影像擷取單元1不同的角度拍攝到的該待拍攝物件M的該第一影像I1。借此,影像擷取系統(tǒng)001利用兩個影像擷取單元從兩個不同角度同時拍攝同一物件,通過對該兩個影像擷取單元進行定位,并于一影像擷取單元上拼貼出一幅具兩個角度的影像,進而提升拍攝時不同視角觀賞物件的效果。優(yōu)選的,第二處理單元24可依據(jù)該第一位置資訊及該第二位置資訊判斷第一影像擷取單元1與第二影像擷取單元2的位置關(guān)系,并于該顯示區(qū)域鄰近第一影像擷取單元1一側(cè)顯示選擇圖示,以供選擇是否接收該第一影像I1,借此,使用者可迅速判斷是否需要拼接大致位于哪個方位的該待拍攝物件M的影像,更直觀且便于實用。
進一步的,第一影像擷取單元1可以上述相同的方式獲取第二影像I2、該第一位置資訊及該第二位置資訊,第一影像擷取單元1的第一處理單元14依據(jù)該第一位置資訊及該第二位置資訊將該第二影像I2拼接至該第一影像I1。從而使影像擷取系統(tǒng)001中任意一個影像擷取單元1的使用者均能共享到系統(tǒng)內(nèi)從不同角度拍攝到同一物件的拍攝效果,有效增強系統(tǒng)內(nèi)使用者的拍攝互動性。
于另一實施例中,第一影像擷取單元1亦可將與該第一位置資訊對應(yīng)的該第一影像I1發(fā)送至定位單元3,定位單元3再將該第一影像I1與該第一位置資訊一起傳送至第二影像擷取單元2,亦即定位單元3還充當了服務(wù)器的功能進行數(shù)據(jù)共享的中轉(zhuǎn)站。
參見圖5及圖6,公開了本發(fā)明又一實施例影像擷取系統(tǒng)002的結(jié)構(gòu)示意圖,其結(jié)構(gòu)組成、原理及功能效果均與影像擷取系統(tǒng)001相同,影像擷取系統(tǒng)002相比影像擷取系統(tǒng)001還包括第三影像擷取單元4,在第一影像擷取單元1、第二影像擷取單元2從不同角度拍攝該待拍攝物件M的同時,第三影像擷取單元4在另一不同角度擷取該待拍攝物件M的第三影像I3,并且,第三影像擷取單元4的組成結(jié)構(gòu)與第一影像擷取單元1、第二影像擷取單元2的組成結(jié)構(gòu)相同,定位單元3通過第三影像擷取單元4發(fā)送來的第三信號N4獲取第三影像擷取單元4相對該待拍攝物件M的第三位置資訊,定位單元3將該第一位置資訊、該第二位置資訊及該第三位置資訊傳送至第二影像擷取單元2,第二影像擷取單元2依據(jù)該第一位置資訊、該第二位置資訊及該第三位置資訊拼接該第一影像I1、該第三影像I3至該第二影像I2,以形成多視覺角度的拍攝影像呈現(xiàn)于一影像擷取單元的窗口處,進一步增強不同角度觀看同一物件的視覺效果。于上述實施例的原理相同,本實施例中,該第三位置資訊包括第三影像擷取單元4相距該待拍攝物件M的第三距離d3及第三影像擷取單元4相對該待拍攝物件M的第三角度θ3,參見圖6,于x軸方向的反向上將影像擷取系統(tǒng)002中第一影像擷取單元1、第二影像擷取單元2、第三影像擷取單元4、定位單元3及待拍攝物件M均投影至投影平面上,該投影平面平行于y軸-z軸所構(gòu)成的平面。設(shè)定該待拍攝物件M的投影為起點形成第一射線L,該第一射線L以該起點為中心于該投影平面上沿順時針方向D1旋轉(zhuǎn)該第一角度θ1,該第一射線L與第一影像擷取單元1的投影相交,該第一射線L以該起點為中心于該投影平面上沿該順時針方向D1旋轉(zhuǎn)該第二角度θ2,該第一射線L與第二影像擷取單元2的投影相交,該第一射線L以該起點為中心于該投影平面上沿該順時針方向D1旋轉(zhuǎn)該第三角度θ3,該第一射線L與第三影像擷取單元4的投影相交。當然,上述的第一角度θ1、第二角度θ2及第三角度θ3所取值的方式僅是一個范例,于其他實施方式中,亦可沿著逆時針方向或者沿y軸方向投影至垂直于y-z平面的x-z平面上來取值,或者選用其他可以區(qū)分不同方位的影像擷取單元與待拍攝物件關(guān)系的取值方式。
參見圖7,公開本發(fā)明實施例的影像擷取方法100的流程示意圖,影像擷取方法100用于影像擷取系統(tǒng)001,影像擷取方法100包括步驟:
步驟S101:通過第一影像擷取單元1擷取該待拍攝物件M的第一影像I1;
步驟S102:通過第二影像擷取單元2擷取該待拍攝物件M的第二影像I2;
步驟S103:獲取第一影像擷取單元1相對該待拍攝物件M的第一位置資訊及第二影像擷取單元2相對該待拍攝物件M的第二位置資訊;
步驟S104:傳送該第一位置資訊、該第二位置資訊及該第一影像I1至第二影像擷取單元2;以及
步驟S104:通過第二影像擷取單元2依據(jù)該第一位置資訊及該第二位置資訊拼接該第一影像I1至該第二影像I2。
其中,步驟S101與步驟S102的執(zhí)行順序不限,步驟S103與步驟S101及步驟S102的執(zhí)行步驟不限,只要在執(zhí)行步驟S101及步驟S103時,第一影像擷取單元1于立體空間S內(nèi)未發(fā)生相對移動,在執(zhí)行步驟S102及步驟S103時,第二影像擷取單元2于立體空間S內(nèi)未發(fā)生相對移動即可。借此,本發(fā)明利用多個影像擷取單元從多個角度同時拍攝同一物件,通過對該多個影像擷取單元進行定位,并于一影像擷取單元上拼貼出一幅具多視覺角度的影像,進而提升拍攝時不同視角觀賞物件的效果。
本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述,然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是,已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾,均屬本發(fā)明的專利保護范圍。