專利名稱：擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種攝影機(jī)動(dòng)作參數(shù)的計(jì)算方法，將一影像利用動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(Motion vectors；MVs)，來求得攝影裝置(Camera)拍攝時(shí)所做的動(dòng)作或攝影方式。

背景技術(shù)：
一般偵測(cè)影像中物體移動(dòng)方法主要是藉由一運(yùn)算裝置依據(jù)一影像產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的復(fù)數(shù)影像畫面來判斷是否有物體移動(dòng)，該運(yùn)算裝置會(huì)從復(fù)數(shù)個(gè)影像畫面選出連續(xù)的第一影像畫面以及第二影像畫面來作比較，以判斷是否有物體發(fā)生移動(dòng)。一般來說，當(dāng)有物體移動(dòng)時(shí)，影像產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的影像畫面其所包含的復(fù)數(shù)個(gè)像素(pixels)會(huì)因?yàn)槲矬w的移動(dòng)，而產(chǎn)生局部的變化，因此，當(dāng)該運(yùn)算裝置比較該第一影像畫面以及該第二影像畫面所包含的復(fù)數(shù)像素的變化情形來作為其判斷的基準(zhǔn)。如此一來，當(dāng)影像畫面的復(fù)數(shù)個(gè)像素有所變動(dòng)時(shí)，運(yùn)算裝置即可依據(jù)影像產(chǎn)生裝置所先后產(chǎn)生的第一影像畫面以及第二影像畫面來判斷其中是否有物體發(fā)生移動(dòng)。
如圖16及圖17所示，為一般偵測(cè)系統(tǒng)的示意圖，該偵測(cè)系統(tǒng)10會(huì)依據(jù)一預(yù)定偵測(cè)物體移動(dòng)的方法來偵測(cè)一景像20內(nèi)是否有物體發(fā)生移動(dòng)，偵測(cè)系統(tǒng)10包含有一影像產(chǎn)生裝置30用來拍攝景像20，并且以一預(yù)定速度(例如每秒擷取30次)來產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)影像畫面(frame)40以及一運(yùn)算裝置50，用來對(duì)復(fù)數(shù)個(gè)影像畫面40中的一第一影像畫面41以及第二影像畫面42進(jìn)行處理，并根據(jù)該預(yù)定偵測(cè)物體移動(dòng)的方法來將第二影像畫面42與第一影像畫面41作比較，以判段是否有物體于景像20內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)運(yùn)算裝置50在判斷是否有物體于景像20內(nèi)移動(dòng)時(shí)，運(yùn)算裝置50會(huì)逐一將第二影像畫面42中的每一像素與第一影像畫面41中所對(duì)應(yīng)的像素作比對(duì)，以計(jì)算出第一影像畫面41與第二影像畫面42有差異的像素總數(shù)。
然而，判斷物體是否發(fā)生移動(dòng)或者移動(dòng)方向，是由運(yùn)算裝置先將各連續(xù)畫面所對(duì)應(yīng)的像素逐一比對(duì)，再利用特殊方程式的計(jì)算，計(jì)算出各連續(xù)畫面有差異的像素總數(shù)，其計(jì)算量過于大，并不便于使用。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法，可從未壓縮影片，例如影像序列(Video Sequence)，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)估計(jì)(Motion Estimation)的運(yùn)算后取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(Motion Vectors；MVs)；另一方式則為可從壓縮后的影片(compression domain(壓縮層面))，例如，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)向量擷取(motion vector extraction)的運(yùn)算后取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)。由上述流程所得到的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，再利用本發(fā)明攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)(camera motion detection)方法，可取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，此參數(shù)分別有攝影機(jī)左右擺動(dòng)(PAN)的參數(shù)、攝影機(jī)上下擺動(dòng)(TILT)的參數(shù)及鏡頭拉近拉遠(yuǎn)(ZOOM)的參數(shù)，而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值。于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算后就表示目前此張影像的攝影機(jī)的移動(dòng)方向，故連續(xù)的影像，就會(huì)有多筆參數(shù)，利用此參數(shù)可知道目前影像的動(dòng)作方式。因此，利用此張影片格(video frame)經(jīng)動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(MV Field)計(jì)算后，就可以得到此張影片格的攝影機(jī)移動(dòng)方式。



圖1為一般攝影機(jī)移動(dòng)方式的動(dòng)作示意圖； 圖2A、B及C為「Pan」移動(dòng)方式的畫面示意圖； 圖3A、B及C為「Tilt」移動(dòng)方式的畫面示意圖； 圖4A、B及C為「Zoom」移動(dòng)方式的畫面示意圖； 圖5A及B為動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(Motion Vector field)于X、Y軸方向的動(dòng)態(tài)向量(MVx、MVy)總和的步驟圖； 圖5C為MVx與MVy相加的總和參數(shù)的步驟圖； 圖6為本發(fā)明取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)(camera motionparameter)的流程圖； 圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖； 圖8為一影片格(video frame)示意圖； 圖9A及B為本發(fā)明第一實(shí)施例運(yùn)算流程示意圖； 圖10為本發(fā)明的第二實(shí)施例無限脈沖響應(yīng)(InfiniteImpulse Response Filter；IIR Filter)運(yùn)作流程圖； 圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例中計(jì)算PAN的無限脈沖響應(yīng)流程圖； 圖12為本發(fā)明第二實(shí)施例中計(jì)算TILT的無限脈沖響應(yīng)流程圖； 圖13為本發(fā)明第二實(shí)施例中計(jì)算ZOOM的無限脈沖響應(yīng)流程圖； 圖14為本發(fā)明鏡頭做ZOOM的動(dòng)作的示意圖； 圖15為本發(fā)明第二實(shí)施例中攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)的運(yùn)作流程圖； 圖16為習(xí)有影像偵測(cè)系統(tǒng)的示意圖； 圖17為習(xí)有影像偵測(cè)系統(tǒng)的功能方塊圖。
圖號(hào)說明
10偵測(cè)系統(tǒng) 20景像 30影像產(chǎn)生裝置 40影像畫面 41第一影像畫面 42第二影像畫面 50運(yùn)算裝置
具體實(shí)施例方式 為能使貴審查員清楚本發(fā)明的組成，以及實(shí)施方式，茲配合圖式說明如下 本發(fā)明擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法，一般在影像(Video)的壓縮中，可利用動(dòng)態(tài)估計(jì)(Motionestimation)及移補(bǔ)償編碼(Motion compensation)的方式壓縮；在完成動(dòng)態(tài)估計(jì)(motion estimation)的運(yùn)算后會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)MVs(Motion Vectors)，而此MVs也可表示為畫面移動(dòng)的方向，故可以利用來偵測(cè)攝影機(jī)移動(dòng)方式(Camera motion)的用途。
當(dāng)影片格(Video frame)經(jīng)過動(dòng)態(tài)估計(jì)(Motion estimation)后，如前所述可以得到動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)；而當(dāng)整張影片格作完動(dòng)態(tài)估計(jì)(Motion estimation)后，則可劃出一張動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(Motion field)；而通常攝影機(jī)移動(dòng)方式可分為「Pan」、「Tilt」及「Zoom」三種方式，如圖1所示。其中，「Pan」即表示拍攝時(shí)，畫面內(nèi)容以左移或右移的動(dòng)作，其所得到的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)是向左或右的動(dòng)作，如圖2A、B及C所示。圖2A中的為原來畫面的位置，人頭圖像位在畫面左半部；當(dāng)拍攝時(shí)攝影機(jī)向左移動(dòng)，因此畫面中的人頭圖像呈現(xiàn)向右移動(dòng)，如圖2B所示；而依此動(dòng)作產(chǎn)生的畫面效應(yīng)，經(jīng)過動(dòng)態(tài)估計(jì)后，可得到向右的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，如圖2C所示。
而「Tilt」則表示表示拍攝時(shí)，畫面內(nèi)容以上或下移的動(dòng)作，所得到的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)是向上或向下的動(dòng)作，如圖3A、B及C所示。圖3A中的為原來畫面的位置，人頭圖像位在畫面下半部；當(dāng)拍攝時(shí)攝影機(jī)向下移動(dòng)，因此畫面中的人頭圖像呈現(xiàn)向上移動(dòng)，如圖3B所示；而依此動(dòng)作產(chǎn)生的畫面效應(yīng)，經(jīng)過動(dòng)態(tài)估計(jì)后，可得到向上的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，如圖3C所示。
另外，「Zoom」則表示攝影時(shí)，鏡頭拉遠(yuǎn)或拉近的動(dòng)作，得到的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，是向外或向內(nèi)的動(dòng)作，如圖4A、B及C所示。圖4A中的為原來畫面的位置，人頭圖像位在畫面中央；當(dāng)拍攝時(shí)攝影機(jī)向著人頭圖像移動(dòng)，因此畫面中的人頭圖像會(huì)呈現(xiàn)向外擴(kuò)張，如圖4B所示；而依此動(dòng)作產(chǎn)生的畫面效應(yīng)，經(jīng)過動(dòng)態(tài)估計(jì)后，可得到向外的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，如圖4C所示。
因此，由以上對(duì)「Pan」、「Tilt」及「Zoom」及圖2A、B、C、圖3A、B、C、圖4A、B及C及攝影機(jī)移動(dòng)方式的解釋，進(jìn)一步可定義 「Pan」可表示為動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)于X軸方向的動(dòng)態(tài)向量(MVx)的總和(Sum of MVx)。(如圖5A所示) 「Tilt」可表示為動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)于Y軸方向的動(dòng)態(tài)向量(MVy)的總和(Sum of MVy)。(如圖5B所示) 在偵測(cè)PAN及TILT時(shí)，直接將動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)的MVx及MVy的值相加，就為PAN及TILT的參數(shù)，若攝影機(jī)沒有移動(dòng)時(shí)，只會(huì)有部份影像的移動(dòng)如人物的走動(dòng)，則此值會(huì)很小，假如整個(gè)影像移動(dòng)時(shí)，此累加的值就會(huì)很大。
Zoom則與MVx及MVy皆相關(guān)，由MVx與MVy相加的總和參數(shù)，若參數(shù)值為正值則表示由遠(yuǎn)而近(放大，Zoom in)；若參數(shù)值為負(fù)值則表示由近而遠(yuǎn)(縮小，Zoom out)。如圖5C所示。
請(qǐng)參閱圖6，此為本發(fā)明如何取得攝影機(jī)移動(dòng)參數(shù)(camera motion parameter)的流程圖。依此流程圖，左上角起始于未壓縮影片，例如影像序列(Video Sequence)，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)估計(jì)(motion estimation)的運(yùn)算后取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)；另一方式則為可從壓縮后的影片(compressiondomain)，例如資料流(bitstream)，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)向量擷取(motion vector extraction)的運(yùn)算后取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(motion vectors)。由上述流程所得到的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，再利用本發(fā)明攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)(camera motion detection)方法，可取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，此參數(shù)分別有PAN的參數(shù)、TILT的參數(shù)及ZOOM的參數(shù)，而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值。于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算后就表示目前此張影像的攝影機(jī)的移動(dòng)方向，故連續(xù)的影像，就會(huì)有多筆參數(shù)，利用此參數(shù)可知道目前影像的動(dòng)作方式。因此，利用此張影片格經(jīng)動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)計(jì)算后，就可以得到此張影片格的攝影機(jī)移動(dòng)方式。
如圖7所示為本發(fā)明中定理物理意義為，向量場(chǎng)散度體積分，等于通過該向量通過此體積的表面積的總向外通量。其方程式為
A表示一個(gè)向量場(chǎng)，在這里表示動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，此表向量場(chǎng)會(huì)占有一個(gè)體積(V)，V表示為整個(gè)向量場(chǎng)的體積。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖8所示，其表示一張影片格中有M×N個(gè)微圖塊(marcoblock)(其中小方框?yàn)槲D塊，為16×16pixels)，而M、N分別表示該影片格的X軸及Y軸的微圖塊個(gè)數(shù)，而一個(gè)微圖塊有一個(gè)動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(MV)，動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)有分x分量及y分量，MVx表示動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)的x分量，MVy表示動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)的y分量。
我們定義以下方程序以進(jìn)行攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)(cameramotion detection)來取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù) pan＝pan1+pan2tilt＝tilt1+tilt2 請(qǐng)參照?qǐng)D9A及B的流程圖，實(shí)際運(yùn)算時(shí)，資料從圖9A的儲(chǔ)存地址取出后，經(jīng)由多任務(wù)器(Multiplexer；MUX)計(jì)算出第一次的PAN1、PAN2、TILT1及TILT2后，并依以上公式及圖9B的流程計(jì)算出PAN、TILT及ZOOM的值；或者，于需要累加的狀況，資料從圖9A的儲(chǔ)存地址取出后，經(jīng)由累加電路多任務(wù)器計(jì)算出第一次的PAN1、PAN2、TILT1及TILT2后，再經(jīng)由累加電路解多任務(wù)器(Demultiplexer；DEMUX)計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果存回原來的記憶單元，記憶單元為存放結(jié)果的參數(shù)值，然后再由該儲(chǔ)存地址取出資料再經(jīng)一次多任務(wù)器的計(jì)算，如此利用多任務(wù)器及解多任務(wù)器選擇所要累加的參數(shù)PAN1、PAN2、TILT1及TILT2，反復(fù)循環(huán)預(yù)定次數(shù)后(當(dāng)整張F(tuán)rame做完后)，并依以上公式及圖9B的流程計(jì)算出最后PAN、TILT及ZOOM的值。
由圖9B最后產(chǎn)生的ZOOM、PAN及TILT的值即為攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，此參數(shù)分別有PAN的參數(shù)、TILT的參數(shù)及ZOOM的參數(shù)，而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值。于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)計(jì)算后就表示目前此張影像的攝影機(jī)的移動(dòng)方向，故連續(xù)的影像，就會(huì)有多筆參數(shù)，利用此參數(shù)可知道目前影像的動(dòng)作方式。
如圖10所示為本發(fā)明的另一實(shí)施例，為一作為計(jì)算平均值的無限脈沖響應(yīng)(Infinite Impulse Response Filter；IIRFilter)及運(yùn)作流程圖，其中a＜1(通常取值為0.05)。將資料，例如動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)從data in輸入，再經(jīng)由圖10的計(jì)算模式運(yùn)算，并將最終結(jié)果輸出(data out)。假設(shè)我們a值取5％，則1-a為95％。儲(chǔ)存器(REGISTER)是用來存放先前的結(jié)果。儲(chǔ)存器初始值為0，當(dāng)?shù)谝还P資料進(jìn)來時(shí)，會(huì)乘上a值，并放入到儲(chǔ)存器內(nèi)，第二筆資料進(jìn)來時(shí)，會(huì)將第二筆資料乘上a(5％)，儲(chǔ)存器資料乘上1-a(95％)，相加放回儲(chǔ)存器，一直循環(huán)下去，可以作為這串資料的平均，而求得PAN、TILT及ZOOM的值。
因此，PAN、TILT及ZOOM的計(jì)算式及無限脈沖響應(yīng)流程圖的實(shí)施方式如下 圖11為計(jì)算PAN的無限脈沖響應(yīng)流程圖，數(shù)據(jù)輸入端為X軸的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)。PAN值的計(jì)算式為 PAN(n+1)＝a×MVx(n+1)+(1-a)PAN(n) 其中a＜1(通常取值為0.05)。
圖12為計(jì)算TILT的無限脈沖響應(yīng)流程圖，數(shù)據(jù)輸入端為Y軸的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)。TILT值的計(jì)算式為 TILT(n+1)＝a×MVy(n+1)+(1-a)TILT(n) 因此，PAN及TILT的參數(shù)取得，直接將動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)取得MVx及MVy做無限脈沖響應(yīng)的平均即可計(jì)算并求得PAN及TILT參數(shù)。
圖13為計(jì)算ZOOM的無限脈沖響應(yīng)流程圖，資料輸入端為X軸及Y軸相關(guān)的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)。ZOOM值的計(jì)算式為 ZOOM(n+1)＝a×MV(n+1)-(1-a)ZOOM(n) 其中，ZOOM需考慮輸入資料的順序，由于考慮到ZOOM的輸入方式，把架構(gòu)改成負(fù)號(hào)，此為與PAN及TILT有所不同。對(duì)于ZOOM輸入資料的考慮及重新排列(reorder)電路的考量方式請(qǐng)參閱圖14所示，圖14所代表的為ZOOM IN(以中心點(diǎn)看時(shí)均為向外)。在鏡頭做ZOOM的動(dòng)作時(shí)，離中心點(diǎn)地址越遠(yuǎn)時(shí)，變化越大也就是箭頭越大，而越中心點(diǎn)則反之。將ZOOM的MV分成MVx與MVy觀察，右邊兩張圖標(biāo)分別是MVx與MVy的動(dòng)態(tài)向量的方向及大小 右上圖為，只看X方向時(shí)的MV值大小及方向(向右表示正，向左表示負(fù))。
右下圖為，只看Y方向時(shí)的MV值大小及方向(向下表示正，向上表示負(fù))。
由X方向的關(guān)系，以中心地址左右對(duì)分，可觀察出左半部的MV均為負(fù)值，右半部的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)為正值。為了使兩半部能對(duì)ZOOM IN有正的影響，故左半部取出的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)會(huì)再做反向的處理(正變負(fù)，負(fù)變正)，右半部不做任何處理。同理，Y方向也是上半部做反向處理，下半部不需做處理。最后的參數(shù)正為ZOOM IN，反之為ZOOM OUT。由于ZOOM的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)分半時(shí)，可分出正負(fù)區(qū)塊，如圖15，因此我們需要重新排列(Reorder)電路將取得的資料改為依正負(fù)正負(fù)次序方式輸入，同時(shí)為了符合我們?nèi)OOM IN/OUT的參數(shù)，因此將架構(gòu)(1-a)改成-(1-a)。
由圖11至圖13產(chǎn)生的PAN、TILT及ZOOM的值即為攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，此參數(shù)分別有PAN的參數(shù)、TILT的參數(shù)及ZOOM的參數(shù)，而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值。于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)計(jì)算后就表示目前此張影像的攝影機(jī)的移動(dòng)方向，故連續(xù)的影像，就會(huì)有多筆參數(shù)，利用此參數(shù)可知道目前影像的動(dòng)作方式。
值得一提的是，利用本發(fā)明攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)方法，可取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，此參數(shù)分別有PAN的參數(shù)、TILT的參數(shù)及ZOOM的參數(shù)，而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值。于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算后就表示目前此張影像的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(MV Field)的移動(dòng)方向，有別于習(xí)有的計(jì)算方式涉及加減乘除法，較為復(fù)雜的計(jì)算方式。
如上所述，本發(fā)明提供一較佳可行的擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法，于是依法提呈發(fā)明專利的申請(qǐng)；然而，以上的實(shí)施說明及圖式所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例，并非以此局限本發(fā)明，是以，舉凡與本發(fā)明的構(gòu)造、裝置、特征等近似、雷同的，均應(yīng)屬本發(fā)明的創(chuàng)設(shè)目的及申請(qǐng)專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，利用向量場(chǎng)散度體積分，等于通過該向量通過此體積的表面積的總向外通量，其方程式為
該方程式并配合一動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)，其可取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)再經(jīng)過運(yùn)算后可取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，此參數(shù)分別有攝影機(jī)左右擺動(dòng)的參數(shù)PAN、攝影機(jī)上下擺動(dòng)的參數(shù)TILT及鏡頭拉近拉遠(yuǎn)的參數(shù)ZOOM；其中，其運(yùn)算各參數(shù)的方式包含以下方程序
pan＝pan1+pan2tilt＝tilt1+tilt2
其中，MVx、MVy為動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)于X、Y軸方向的動(dòng)態(tài)向量；
而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值，于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算后就表示目前此張影像的攝影機(jī)移動(dòng)方向。
2.如權(quán)利要求1所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中該影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)可由未壓縮影片，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)估計(jì)的運(yùn)算后取得。
3.如權(quán)利要求2所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中該未壓縮影片為影像序列。
4.如權(quán)利要求1所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中該影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)可由壓縮后的影片，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)向量擷取的運(yùn)算后取得。
5.如權(quán)利要求4所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中該壓縮后影片為資料流。
6.如權(quán)利要求1所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中可將資料儲(chǔ)存于儲(chǔ)存地址中，再經(jīng)由多任務(wù)器MUX計(jì)算出第一次PAN1、PAN2、TILT1及TILT2。
7.如權(quán)利要求1所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中可進(jìn)一步經(jīng)由累加電路多任務(wù)器計(jì)算出第一次的PAN1、PAN2、TILT1及TILT2后，再經(jīng)由累加電路解多任務(wù)器DEMUX計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果存回原來的記憶單元，然后再由該儲(chǔ)存地址取出數(shù)據(jù)再經(jīng)一次多任務(wù)器MUX的計(jì)算，如此利用多任務(wù)器及解多任務(wù)器選擇所要累加的參數(shù)PAN1、PAN2、TILT1及TILT2，反復(fù)循環(huán)預(yù)定次數(shù)后，最后PAN、TILT及ZOOM的值。
8.一種擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，具有一攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)，其可取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)再經(jīng)過運(yùn)算后可取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，此參數(shù)分別有PAN的參數(shù)、TILT的參數(shù)及ZOOM的參數(shù)；其中，其運(yùn)算各參數(shù)的方式包含以下方程序
PAN(n+1)＝a×MVx(n+1)+(1-a)PAN(n)
TILT(n+1)＝a×MVy(n+1)+(1-a)TILT(n)
ZOOM(n+1)＝a×MV(n+1)-(1-a)ZOOM(n)
其中a＜1，
而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值，于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算后就表示目前此張影像的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)的移動(dòng)方向。
9.如權(quán)利要求8所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中a通常取值為0.05。
10.如權(quán)利要求8所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中該ZOOM的值在運(yùn)算前，先經(jīng)由一重新排列電路將取得的數(shù)據(jù)處理后，再運(yùn)算而得ZOOM的參數(shù)。
11.一種擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的計(jì)算方法，至少包含以下步驟
a、取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)；
b、將該動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)利用攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)以得到攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，而攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)包含以下方程序以計(jì)算分別取得攝影機(jī)pan、tile及zoom動(dòng)作的攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)
pan＝pan1+pan2tilt＝tilt1+tilt2
c、依該攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)判斷攝影機(jī)的移動(dòng)方向。
12.如權(quán)利要求11所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法，其中該影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)可由未壓縮影片，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)估計(jì)的運(yùn)算后取得。
13.如權(quán)利要求11所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法，其中該未壓縮影片可以為影像序列。
14.如權(quán)利要求11所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法，其中該影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)可由壓縮后的影片，再經(jīng)由動(dòng)態(tài)向量擷取的運(yùn)算后取得。
15.如權(quán)利要求11所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)及其計(jì)算方法，其中該壓縮后影片可以為資料流。
16.如權(quán)利要求11所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中可將資料儲(chǔ)存于儲(chǔ)存地址中，再經(jīng)由多任務(wù)器計(jì)算出第一次PAN1、PAN2、TILT1及TILT2。
17.如權(quán)利要求11所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中可進(jìn)一步經(jīng)由累加電路多任務(wù)器計(jì)算出第一次的PAN1、PAN2、TILT1及TILT2后，再經(jīng)由累加電路解多任務(wù)器計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果存回原來的記憶單元，然后再由該儲(chǔ)存地址取出數(shù)據(jù)再經(jīng)一次多任務(wù)器的計(jì)算，如此利用多任務(wù)器及解多任務(wù)器選擇所要累加的參數(shù)PAN1、PAN2、TILT1及TILT2，反復(fù)循環(huán)預(yù)定次數(shù)后，最后PAN、TILT及ZOOM的值。
18.一種擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的計(jì)算方法，至少包含以下步驟
a、取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)；
b、將該動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)利用攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)以得到攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)，而攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)包含以下方程序以計(jì)算分別取得攝影機(jī)pan、tile及zoom動(dòng)作的攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)
PAN(n+1)＝a×MVx(n+1)+(1-a)PAN(n)
TILT(n+1)＝a×MVy(n+1)+(1-a)TILT(n)
ZOOM(n+1)＝a×MV(n+1)-(1-a)ZOOM(n)
其中a＜1；
c、依該攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)判斷攝影機(jī)的移動(dòng)方向。
19.如權(quán)利要求18所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中a通常取值為0.05。
20.如權(quán)利要求18所述擷取攝影裝置動(dòng)作參數(shù)的系統(tǒng)，其中該ZOOM的值在運(yùn)算前，是先經(jīng)由一重新排列電路將取得的數(shù)據(jù)處理后，再運(yùn)算而得ZOOM的參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明利用向量場(chǎng)散度體積分，等于通過該向量通過此體積的表面積的總向外通量的方程式，并配合攝影機(jī)移動(dòng)偵測(cè)(camera motion detection)，其可取得影片中的動(dòng)態(tài)向量場(chǎng)(Motion Vectors；MVs)再經(jīng)過運(yùn)算后可取得攝影機(jī)移動(dòng)的參數(shù)(camera motion parameter)，此參數(shù)分別有攝影機(jī)左右擺動(dòng)(PAN)的參數(shù)、攝影機(jī)上下擺動(dòng)(TILT)的參數(shù)及鏡頭拉近拉遠(yuǎn)(ZOOM)的參數(shù)，而參數(shù)值的大小就代表此動(dòng)作的大小值，于取得這三個(gè)參數(shù)后，經(jīng)簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算后就表示目前此張影像的攝影機(jī)移動(dòng)(Camera motion)的方向。
文檔編號(hào)G06T7/20GK101115133SQ20061009926
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者林家宏, 郭致宏, 葉家宏, 施宣輝 申請(qǐng)人:智輝研發(fā)股份有限公司