圖像處理裝置及圖像景深處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圖像景深處理方法，包括依據(jù)一深度圖由一原始圖像中取得一背景圖像及一前景圖像，其中所述深度圖對應(yīng)于所述原始圖像，且所述背景圖像的深度值大于所述前景圖像的深度值；模糊所述背景圖像；模糊所述前景圖像及模糊后的背景圖像中的一局部圖像；以及于模糊前景圖像及所述局部圖像后，依據(jù)前景圖像及背景圖像形成一模擬圖像。依據(jù)背景圖像的深度值模糊背景圖像后，經(jīng)由依據(jù)前景圖像的深度值模糊前景圖像與背景圖像中的局部圖像，以使前景圖像與背景圖像間的接軌較為符合幾何光學(xué)物理原理，呈現(xiàn)自然且連續(xù)的圖像效果，進(jìn)一步地執(zhí)行淡入淡出程序，以淡化背景圖像中的邊界線圖像，從而產(chǎn)生具大光圈單眼景深拍照效果的模擬圖像。
【專利說明】
圖像處理裝置及圖像景深處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能依據(jù)深度圖及原始圖像來產(chǎn)生具景深拍照效果的模擬圖像的圖像處理裝置及圖像景深處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的日新月異，智能手機(jī)及一般數(shù)碼相機(jī)的體積越來越小，以方便使用者攜帶并隨時(shí)進(jìn)行景物的拍攝。一般而言，智能手機(jī)及一般數(shù)碼相機(jī)的光圈通常較小，故可產(chǎn)生遠(yuǎn)近景皆清楚的拍攝圖像。值得注意的是，此遠(yuǎn)近景皆可拍攝清楚的優(yōu)點(diǎn)，卻也使得智能手機(jī)或一般數(shù)碼相機(jī)無法產(chǎn)生能凸顯特定物件的景深效果的拍攝圖像。
[0003]相對地，數(shù)碼單眼(Digital Singal Lens Reflex，DSLR)相機(jī)因具較大的光圈，故在對焦后，可使不在對焦處的非特定物件的圖像模糊，而使在對焦處的特定物件的圖像清晰，以產(chǎn)生具淺景效果的拍攝圖像。然而，具大光圈的數(shù)碼單眼相機(jī)其體積龐大并不利使用者攜帶，且其價(jià)格昂貴并不利一般消費(fèi)者購買。
[0004]因此，近年來，多種圖像景深處理方法已陸續(xù)應(yīng)用于智能手機(jī)或一般數(shù)碼相機(jī)中，用以將智能手機(jī)或一般數(shù)碼相機(jī)所產(chǎn)生的拍攝圖像進(jìn)行部分圖像模糊化，從而凸顯所述圖像中的一特定物件。然而，因現(xiàn)有圖像景深處理方法未考慮光學(xué)物理?xiàng)l件，故并無法有效推估非特定物件與特定物件的圖像模糊程度，因而造成模糊后的拍攝圖像產(chǎn)生畫面不連續(xù)或不自然的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明依據(jù)幾何光學(xué)物理原理提供一種圖像處理裝置及圖像景深處理方法，所述圖像處理裝置可經(jīng)由執(zhí)行所述圖像景深處理方法，而僅依據(jù)一原始圖像及對應(yīng)于所述原始圖像的一深度圖來產(chǎn)生畫面連續(xù)且自然的景深模擬圖像。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像景深處理方法，所述圖像景深處理方法包括依據(jù)一深度圖的景深由遠(yuǎn)至近的順序，每次由一原始圖像中取得一背景圖像及一前景圖像，其中所述深度圖對應(yīng)于所述原始圖像，且背景圖像的深度值大于前景圖像的深度值；依據(jù)背景圖像的深度值，模糊背景圖像；依據(jù)前景圖像的深度值，模糊前景圖像及模糊后的背景圖像中臨近的前景圖像邊緣的局部圖像；以及于模糊前景圖像及局部圖像后，依據(jù)前景圖像及背景圖像形成模擬圖像。
[0007]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，在在模糊背景圖像的步驟中還包括:
[0008]計(jì)算所述背景圖像的深度值與一基準(zhǔn)深度值間的一第一差異值；以及
[0009]依據(jù)所述第一差異值決定所述背景圖像的模糊程度。
[0010]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，在在模糊前景圖像及局部圖像的步驟中還包括:
[0011]計(jì)算所述前景圖像的深度值與一基準(zhǔn)深度值間的一第二差異值；以及
[0012]依據(jù)所述第二差異值決定所述前景圖像與所述局部圖像的模糊程度。
[0013]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像景深處理方法還包括在模糊前景圖像及局部圖像的步驟后，以及在形成所述模擬圖像的步驟前，執(zhí)行一淡入淡出程序，以淡化背景圖像中的一邊界線圖像。
[0014]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，在模糊前景圖像及局部圖像的步驟之后與形成模擬圖像的步驟之前，所述圖像景深處理方法還包括:
[0015]沿著所述背景圖像中的一邊界線圖像，對所述背景圖像進(jìn)行一淡入處理以及對所述局部圖像進(jìn)行一淡出處理，從而淡化所述邊界線圖像。
[0016]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，于模糊所述背景圖像及所述前景圖像之前，所述圖像景深處理方法還包括:
[0017]提升所述原始圖像中的至少一亮區(qū)圖像的亮度值。
[0018]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括:
[0019]依據(jù)一光圈模擬參數(shù)，模擬所述模擬圖像的一散景形狀。
[0020]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，所述局部圖像對應(yīng)于所述背景圖像中臨近所述前景圖像邊緣的部分圖像。
[0021]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，在由原始圖像取得背景圖像及前景圖像的步驟之前，所述圖像景深處理方法還包括:
[0022]依據(jù)所述深度圖及所述原始圖像，形成N個(gè)階層圖像，其中N為大于I的正整數(shù)，且各所述階層圖像的深度值皆不相同；以及
[0023]將所述多個(gè)階層圖像中一第N階層圖像與一第N-1階層圖像分別作為所述背景圖像與所述前景圖像，其中所述第N階層圖像的深度值大于所述第N-1階層圖像的深度值。
[0024]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，在形成模擬圖像的步驟之前，還包括:
[0025]當(dāng)N-1不等于I時(shí)，將N值減I ;
[0026]依據(jù)所述前景圖像及所述背景圖像形成另一背景圖像以取代所述背景圖像；
[0027]將所述多個(gè)階層圖像中一第N-1階層圖像作為另一前景圖像以取代所述前景圖像；以及
[0028]再次執(zhí)行模糊背景圖像的步驟與模糊前景圖像及局部圖像的步驟。
[0029]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，在模糊前景圖像及局部圖像的步驟之前，還包括:
[0030]合成所述前景圖像及所述局部圖像。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像處理裝置，包括存儲(chǔ)模塊及處理模塊，處理模塊耦接存儲(chǔ)模塊，處理模塊用以執(zhí)行上述的圖像景深處理方法，存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)有所述原始圖像及深度圖。
[0032]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括:
[0033]—輸入模塊，耦接所述處理模塊，用以供一使用者選擇一光圈模擬參數(shù)，其中所述光圈模擬參數(shù)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)模塊中，且所述處理模塊依據(jù)所述光圈模擬參數(shù)模擬所述模擬圖像的一散景形狀。
[0034]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，所述使用者通過所述輸入模塊選擇一基準(zhǔn)深度值，所述處理模塊計(jì)算所述基準(zhǔn)深度值與所述背景圖像的深度值間的一第一差異值，以決定所述背景圖像的模糊程度，以及所述處理模塊計(jì)算所述基準(zhǔn)深度值與所述前景圖像的深度值間的一第二差異值，以決定所述前景圖像與所述局部圖像的模糊程度。
[0035]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，于所述處理模塊模糊所述背景圖像及所述前景圖像后，所述處理模塊執(zhí)行一淡入淡出程序以淡化所述背景圖像中的一邊界線圖像。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例更提供一種圖像處理裝置，包括圖像擷取模塊及處理模塊。圖像擷取模塊用以對一場景進(jìn)行圖像擷取以產(chǎn)生多個(gè)拍攝圖像。處理模塊耦接圖像擷取模塊，并依據(jù)多個(gè)圖像產(chǎn)生一原始圖像及對應(yīng)于原始圖像的一深度圖。處理模塊依據(jù)深度圖的景深由遠(yuǎn)至近的順序，每次由原始圖像中取得背景圖像及前景圖像，其中背景圖像的深度值大于前景圖像的深度值。處理模塊依據(jù)背景圖像的深度值模糊背景圖像，且依據(jù)前景圖像的深度值，模糊前景圖像及模糊后的背景圖像中臨近前景圖像邊緣的局部圖像，處理模塊于模糊前景影圖像及局部圖像之后，依據(jù)前景圖像及背景圖像形成一模擬圖像。
[0037]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提供的圖像處理裝置及圖像景深處理方法，在圖像處理裝置依據(jù)背景圖像的深度值模糊背景圖像后，經(jīng)由依據(jù)前景圖像的深度值模糊前景圖像與背景圖像中的一局部圖像，以使前景圖像與背景圖像間的接軌較為符合幾何光學(xué)物理原理，呈現(xiàn)自然且連續(xù)的圖像效果，并且圖像處理裝置會(huì)進(jìn)一步地執(zhí)行淡入淡出程序，以淡化背景圖像中的邊界線圖像，從而產(chǎn)生具大光圈單眼景深拍照效果的模擬圖像。
[0038]為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，但是此等說明與【附圖說明】書附圖僅用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。
【附圖說明】
[0039]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理裝置的區(qū)塊示意圖。
[0040]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像景深處理方法的流程圖。
[0041]圖3為存儲(chǔ)于圖像處理裝置的存儲(chǔ)模塊的原始圖像。
[0042]圖4為依據(jù)圖3所示的原始圖像所取得的背景圖像的示意圖。
[0043]圖5為依據(jù)圖3所示的原始圖像所取得的另一背景圖像的示意圖。
[0044]圖6為依據(jù)圖3所示的原始圖像所取得的又一背景圖像的示意圖。
[0045]圖7為依據(jù)圖3所示的原始圖像所產(chǎn)生的模擬圖像的示意圖。
[0046]附圖標(biāo)記說明:
[0047]1:圖像處理裝置
[0048]11:存儲(chǔ)模塊
[0049]12:處理模塊
[0050]13:顯示模塊
[0051]N1:第一階層圖像
[0052]N2:第二階層圖像
[0053]N3:第三階層圖像
[0054]N4:第四階層圖像
[0055]Pl:原始圖像
[0056]P11、P12、P13:局部圖像
[0057]L1、L2:邊界線圖像
[0058]S201、S203、S205、S206、S207、S209、S211、S213、S215、S217:步驟
【具體實(shí)施方式】
[0059]在下文將參看說明書附圖更充分地描述各種示例性實(shí)施例，在說明書附圖中展示一些示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明概念可能以許多不同形式來體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的示例性實(shí)施例。確切而言，提供此等示例性實(shí)施例使得本發(fā)明將為詳盡且完整，且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明概念的范疇。在諸附圖中，可為了清楚而夸示層及區(qū)的大小及相對大小。類似數(shù)字始終指示類似元件。
[0060]應(yīng)理解，雖然本文中可能使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應(yīng)受此等術(shù)語限制。此等術(shù)語乃用以區(qū)分一元件與另一元件。因此，下文論述的第一元件可稱為第二元件而不偏離本發(fā)明概念的啟示。如本文中所使用，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的任一者及一或多者的所有組合。
[0061]請參照圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理裝置的區(qū)塊示意圖。如圖1所示，圖像處理裝置I包括存儲(chǔ)模塊11、處理模塊12及顯示模塊13，且處理模塊12耦接存儲(chǔ)模塊11及顯示模塊13。在本實(shí)施例中，圖像處理裝置I可以為智能手機(jī)、筆記本電腦、臺(tái)式電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼相框或其他具有數(shù)字運(yùn)算及顯示能力的電子裝置，本實(shí)施例并不限制圖像處理裝置I的實(shí)施方式。
[0062]存儲(chǔ)模塊11為一存儲(chǔ)媒體，存儲(chǔ)有一原始圖像、一深度圖(depth image，S卩灰階圖，其為以O(shè)?255的灰階值范圍來表示的圖像，圖中顏色愈亮(灰階值愈大)代表該位置的距離愈近，反之則愈遠(yuǎn))與至少一光圈模擬參數(shù)，其中所述深度圖對應(yīng)于所述原始圖像。存儲(chǔ)模塊11例如為嵌入式暫存存儲(chǔ)器、實(shí)體存儲(chǔ)器或是外接式存儲(chǔ)裝置(如外接式存儲(chǔ)卡)。在實(shí)施例中，所述原始圖像可為前后景皆清晰的全景深圖，但本發(fā)明實(shí)施例并不以此為限，即所述原始圖像也可為一局部清晰的圖像。所述深度圖的建立方法可以由激光測距、雙眼視覺、結(jié)構(gòu)光或光場效果來實(shí)現(xiàn)，而關(guān)于所述深度圖的具體實(shí)現(xiàn)方式乃是本技術(shù)領(lǐng)域的通常知識(shí)，故本發(fā)明實(shí)施例在此不贅述之。所述光圈模擬參數(shù)例如為光圈形狀、光圈大小及鏡頭焦距。
[0063]處理模塊12可由存儲(chǔ)模塊11取得所述原始圖像、深度圖及光圈模擬參數(shù)。處理模塊12依據(jù)所述深度圖可判斷所述原始圖像中各個(gè)像素的深度值，并據(jù)以將原始圖像分為深度值不同的多個(gè)階層圖像。處理模塊12依據(jù)多個(gè)階層圖像的深度值及光圈模擬參數(shù)，對多個(gè)階層圖像進(jìn)行模糊處理，以生成具單眼大光圈景深拍照效果的一模擬圖像。在實(shí)施例中，處理模塊12可為特殊應(yīng)用集成電路(applicat1n specific integrated circuits，ASIC)、可程序化的微處理器(microprocessor)、數(shù)字信號(hào)處理器(digital signalprocessor，DSP)、可編程邏輯裝置(programmable logic device, PLD)或是 CPU 基于軟件來實(shí)現(xiàn)的軟件模塊，本發(fā)明并不限定處理模塊12的可能實(shí)施方式。
[0064]顯示模塊13例如為具有觸控功能的一液晶顯示屏幕，其可顯示所述原始圖像，以供使用者點(diǎn)選所述原始圖像中的任一位置，從而處理模塊12可依據(jù)此位置所對應(yīng)像素的深度值來決定所述基準(zhǔn)深度值。值得注意的是，本發(fā)明實(shí)施例并不限制顯示模塊13的可能實(shí)施方式，顯示模塊13也可為不具觸控功能的一數(shù)碼顯示屏幕或其他種類的顯示屏幕，而于此例中，使用者可通過鼠標(biāo)或鍵盤等輸入模塊(未繪示)來點(diǎn)選所述原始圖像中的任一位置，以讓處理模塊12依據(jù)此位置所對應(yīng)像素的深度值來決定一基準(zhǔn)深度值，或者使用者通過所述輸入模塊可直接輸入一數(shù)值，以讓處理模塊12據(jù)以作為所述基準(zhǔn)深度值。簡言之，本發(fā)明實(shí)施例并不限制處理模塊12取得所述基準(zhǔn)深度值的可能實(shí)施方式。
[0065]在本實(shí)施例中，當(dāng)處理模塊12決定一基準(zhǔn)深度值后，處理模塊12會(huì)計(jì)算各階層圖像的深度值與基準(zhǔn)深度值間的差異值，并依據(jù)所述差異值來決定多個(gè)階層圖像的模糊程度。此外，處理模塊12依據(jù)所述光圈模擬參數(shù)，可控制顯示模塊13顯示多個(gè)不同形狀的光圈圖形以供使用者選擇。接下來，當(dāng)使用者通過具觸控功能的顯示模塊13、鼠標(biāo)或鍵盤等輸入模塊選擇一光圈圖形后，處理模塊12便可依據(jù)對應(yīng)的光圈模擬參數(shù)，來產(chǎn)生據(jù)所述光圈圖形所產(chǎn)生的具有特定散景形狀(如星形、心形、圓形、五邊形或其他形狀)的模擬圖像。值得注意的是，若使用者未自行選擇一光圈圖形，則處理模塊12會(huì)自動(dòng)載入預(yù)設(shè)的一光圈模擬參數(shù)，以產(chǎn)生散景形狀為圓形高斯函數(shù)的模擬圖像。
[0066]另，需一提的是，圖像處理裝置I取得上述原始圖像及深度圖的方式可為，使用者預(yù)先將所述原始圖像及對應(yīng)的深度圖存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊11中。然，本實(shí)施例并不以此為限，即圖像處理裝置I可自行產(chǎn)生所述原始圖像及深度圖。詳細(xì)地說，圖像處理裝置I可包含有一圖像擷取模塊(未繪示)，且圖像擷取模塊與處理模塊12耦接。圖像擷取模塊包括鏡頭、感光元件及光圈，其可用以對一場景進(jìn)行圖像擷取，以產(chǎn)生多個(gè)拍攝圖像，其中所述感光元件例如為電荷親合元件(charge coupled device, CO))或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)。在本實(shí)施例中，處理模塊 12 依據(jù)多個(gè)拍攝圖像，可產(chǎn)生所述原始圖像及深度圖。需一提的是，關(guān)于處理模塊12如何以多個(gè)拍攝圖像來產(chǎn)生原始圖像與對應(yīng)于原始圖像的深度圖的圖像處理方式，乃是本技術(shù)領(lǐng)域的通常知識(shí)，故本發(fā)明在此不贅述之。
[0067]請參照圖1至圖3，圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像景深處理方法的流程圖。圖3為存儲(chǔ)于圖像處理裝置的存儲(chǔ)模塊的原始圖像。所述圖像景深處理方法可適用于圖1所示的圖像處理裝置I中，并可據(jù)圖3所示的原始圖像來產(chǎn)生具大光圈單眼景深拍照效果的模擬圖像，故以下即搭配圖1的圖像處理裝置I及圖3所示的原始圖像來說明本實(shí)施例的圖像景深處理方法。值得注意的是，圖3所示的原始圖像僅是用以幫助說明所述圖像景深處理方法的工作原理，并非用以局限所述圖像景深處理方法僅可應(yīng)于圖3所示的原始圖像，所述圖像景深處理方法也可依據(jù)其他原始圖像來產(chǎn)生模擬圖像。
[0068]在步驟S201中，處理模塊12依據(jù)深度圖的景深由遠(yuǎn)至近的順序，可由原始圖像取得N個(gè)階層圖像，其中N為大于I的正整數(shù)，且多個(gè)階層圖像的深度值皆不相同。具體地，如圖3所示，依據(jù)對應(yīng)于原始圖像Pl的深度圖，處理模塊12可由原始圖像Pl取得四個(gè)階層圖像，即第一階層圖像N1、第二階層圖像N2、第三階層圖像N3及第四階層圖像N4，其中階層數(shù)越高的階層圖像，其深度值越高(即景深越遠(yuǎn))。須一提的是，在處理模塊12由原始圖像取得N個(gè)階層圖像之前，使用者可通過具觸控功能的顯示模塊13、鼠標(biāo)或鍵盤設(shè)定所述N值，以指定景深層次的總數(shù)與重聚焦的層次數(shù)，當(dāng)然所述N值也可為一預(yù)設(shè)值。
[0069]在步驟S203中，當(dāng)使用者通過具觸控功能的顯示模塊13、鼠標(biāo)或鍵盤選擇一基準(zhǔn)深度值后，處理模塊12會(huì)分別計(jì)算多個(gè)階層圖像的深度值與所述基準(zhǔn)深度值間的差值，以取得對應(yīng)于各個(gè)階層圖像的差異值。處理模塊12依據(jù)所述差異值可決定各階層圖像的模擬程度，其中若所述差異值越大，則階層圖像的模糊程度越大。具體地，存儲(chǔ)模塊11還存儲(chǔ)有一查找表(未繪示)，且所述查找表紀(jì)錄有多個(gè)模糊參數(shù)。假設(shè)使用者通過具觸控功能的顯示模塊13點(diǎn)選第一階層圖像NI，則處理模塊12會(huì)將第一階層圖像NI的深度值作為基準(zhǔn)深度值，并分別計(jì)算多個(gè)階層圖像的深度值與所述基準(zhǔn)深度值間的差值，以對應(yīng)取得第一、第二、第三與第四差異值。處理模塊12依據(jù)所述差異值，可由查找表中取出對應(yīng)的模糊參數(shù)，接著依據(jù)所述模糊參數(shù)決定各階層圖像的模糊程度。
[0070]在步驟S205中，處理模塊12會(huì)將具最高深度值的第N階層圖像(如第四階層圖像N4)作為一背景圖像，并將深度值次于第N階層圖像的第N-1階層圖像(如第三階層圖像N3)作為一前景圖像，接著依據(jù)預(yù)設(shè)的光圈模擬參數(shù)(或使用者選擇的光圈模擬參數(shù))及對應(yīng)于第N階層圖像的差異值，對背景圖像進(jìn)行模糊。
[0071]在步驟S206中，處理模塊12合成前景圖像及模糊后的背景圖像中臨近前景圖像邊緣的一局部圖像。具體地，請參照圖4，圖4為依據(jù)圖3所示的原始圖像所取得的背景圖像的示意圖。在此步驟中，處理模塊12會(huì)由第四階層圖像N4中取得局部圖像P11，且所述局部圖像Pll對應(yīng)于第四階層圖像N4中臨近第三階層圖像N3邊緣的部分圖像。處理模塊12合成局部圖像Pll與第三階層圖像N3，以生成一合成圖像。
[0072]在步驟S207中，處理模塊12依據(jù)所述光圈模擬參數(shù)及對應(yīng)于背景圖像的差異值，對由前景圖像及背景圖像中的局部圖像所形成的合成圖像進(jìn)行模糊，以使第四階層圖像N4跨接至第三階層圖像N3的景深效果，能較為連續(xù)且自然。
[0073]在步驟S209中，因在執(zhí)行步驟S207之后，局部圖像的模糊程度已與背景圖像的模糊程度不同，故背景圖像中會(huì)存在一邊界線圖像，因此，在此步驟中，處理模塊12會(huì)執(zhí)行一淡入淡出程序，以淡化背景圖像中的一邊界線圖像。具體地，請參照圖5，圖5為依據(jù)圖3所示的原始圖像所取得的另一背景圖像的示意圖。如圖5所示，于執(zhí)行步驟S207后，因局部圖像Pll的模糊程度已與第四階層圖像N4不同，故第四階層圖像N4中會(huì)存在一邊界線圖像LI。因此，在此步驟中，處理模塊12會(huì)沿著邊界線圖像LI對第四階層圖像N4執(zhí)行一淡入處理(即，使鄰近于邊界線圖像LI的第四階層圖像N4呈現(xiàn)逐漸清晰的視覺效果)，以及沿著邊界線圖像LI對局部圖像Pll執(zhí)行一淡出處理(即，使鄰近于邊界線圖像LI的局部圖像Pll呈現(xiàn)逐漸模糊的視覺效果)，從而淡化所述邊界線圖像LI。
[0074]在步驟S211中，處理模塊12會(huì)判斷N-1是否等于1，若N_1等于1，則執(zhí)行步驟S213，以依據(jù)目前的背景圖像及前景圖像形成一模擬圖像。反之，若N-1不等于1，則執(zhí)行步驟S215，以將N值減1，接著執(zhí)行步驟S217。
[0075]在步驟S217中，處理模塊12依據(jù)目前的背景圖像及前景圖像形成新的背景圖像，以取代舊有的背景圖像，并將第N-1階層圖像作為新的前景圖像以取代舊有的前景圖像。具體地，在執(zhí)行步驟S215后，N值已等于3(即N = 4-1)，故在此步驟中，處理模塊12將第二階層圖像N2作為新的前景圖像，并依據(jù)已經(jīng)由所述步驟S203至步驟S209處理后的第四階層圖像N4及第三階層圖像N3來形成新的背景圖像(如圖5所示)。
[0076]接下來，于步驟S217后，處理模塊12再次執(zhí)行步驟S206，合成前景圖像(即第二階層圖像N2)及背景圖像中的一局部圖像(即背景圖像中臨近第二階層圖像N2邊緣的一局部圖像P12)，以生成一合成圖像。
[0077]接下來，處理模塊12執(zhí)行步驟S207，以依據(jù)所述光圈模擬參數(shù)及對應(yīng)于第二階層圖像N2的深度值，對于步驟S206中所生成的合成圖像進(jìn)行模糊。
[0078]接下來，請參照圖6，圖6為依據(jù)圖3所示的原始圖像所取得的又一背景圖像的示意圖。如圖6所示，在執(zhí)行步驟S207后，所述背景圖像中會(huì)存在一邊界線圖像L2，故處理模塊12會(huì)再次執(zhí)行步驟S209，以沿著邊界線圖像L2對所述背景圖像中執(zhí)行一淡入處理(即，使鄰近于邊界線圖像L2的所述背景圖像呈現(xiàn)逐漸清晰的視覺效果)，以及沿著邊界線圖像L2對局部圖像P12執(zhí)行一淡出處理(S卩，使鄰近于邊界線圖像L2的局部圖像P12呈現(xiàn)逐漸模糊的視覺效果)，從而淡化所述邊界線圖像L2。
[0079]接下來，處理模塊U再次執(zhí)行步驟S211，以判斷出N-1不等于I (即N_1 = 2)，接著處理模塊12再次執(zhí)行步驟S215，以將N值減I (此時(shí)N = 2)。接下來，處理模塊12再次執(zhí)行步驟S217，以將第一階層圖像NI作為新的前景圖像，并依據(jù)已經(jīng)由所述步驟S207與步驟S209處理后的背景圖像及前景圖像來形成新的背景圖像(如圖6所示)。
[0080]接下來，處理模塊12再次執(zhí)行步驟S206，合成前景圖像(即第一階層圖像NI)及背景圖像中的一局部圖像(即背景圖像中臨近第一階層圖像NI邊緣的一局部圖像P13)，以生成一合成圖像。
[0081]接下來，處理模塊12執(zhí)行步驟S207與步驟S209，以依據(jù)所述光圈模擬參數(shù)及對應(yīng)于第一階層圖像NI的深度值，對于步驟S206中所生成的合成圖像進(jìn)行模糊，接著沿著背景圖像中的一邊界線圖像(未繪示)對所述背景圖像中執(zhí)行一淡入處理，以及沿著所述邊界線圖像對局部圖像P13執(zhí)行一淡出處理，從而淡化所述邊界線圖像。
[0082]接下來，處理模塊U再次執(zhí)行步驟S211，以判斷出N-1等于I (即2_1 = I)，接著執(zhí)行步驟S213，以生成一模擬圖像。進(jìn)一步地說，當(dāng)N-1等于I時(shí)，即代表所有的階層圖像皆已完成處理。因此，請參照圖7，圖7為依據(jù)圖3所示的原始圖像所產(chǎn)生的模擬圖像的示意圖。如圖7所示，處理模塊12依據(jù)目前的背景圖像與前景圖像，可生成具大光圈單眼景深拍照效果的模擬圖像。
[0083]由上可知，因圖像處理裝置I在模糊背景圖像后，除了會(huì)依據(jù)對應(yīng)于前景圖像的差異值與光圈模擬參數(shù)模糊所述前景圖像外，還會(huì)依據(jù)所述差異值與光圈模擬參數(shù)模糊背景圖像中的一局部圖像，接著沿背景圖像中的一邊界線圖像執(zhí)行一淡入淡出程序，故能產(chǎn)生符合幾合光學(xué)的物理原理的模擬圖像，如此所述模擬圖像能具有自然且連續(xù)的漸層性景深效果。
[0084]另，須一提的是，上述實(shí)施例雖是以第一階層圖像NI的深度值作為基準(zhǔn)深度值，從而產(chǎn)生具淺景深效果的模擬圖像，但本發(fā)明實(shí)施例并不以此為限。換言之，依據(jù)使用者所點(diǎn)選的位置，圖像處理裝置I亦可將其他階層圖像的深度值作為基準(zhǔn)深度值，從而產(chǎn)生具其他景深效果的模擬圖像。但，值得注意的是，不管圖像處理裝置I以哪一階層圖像的深度值作為基準(zhǔn)深度值，在圖像處理的過程中，圖像處理裝置I皆是由深度值最高的階層圖像處理至深度值最低的階層圖像，即由距離最遠(yuǎn)的階層圖像處理至距離最近的階層圖像，從而以生成符合光學(xué)物理現(xiàn)象的模擬圖像。
[0085]此外，于另一實(shí)施例中，在圖像處理裝置I模糊多個(gè)階層圖像之前，圖像處理裝置I會(huì)預(yù)先提升原始圖像Pi中的至少一亮區(qū)圖像的亮度值，以避免所述亮區(qū)圖像的亮度值被降低。詳細(xì)地說，所述原始圖像Pl中可能具有如聚光點(diǎn)或反光面等亮區(qū)圖像，且所述亮區(qū)圖像通常具有最高亮度值255 ( 一般圖像的亮度值表現(xiàn)范圍為O?255)。然，因所述亮區(qū)圖像的亮度值一般僅以255來表示，故若在所述亮區(qū)圖像的亮度值未被預(yù)先提升的情況下，就對原始圖像Pl進(jìn)行模糊的話，則模糊后的原始圖像Pl的亮區(qū)圖像的亮度值將會(huì)被降低，如此圖像處理裝置I所生成的模擬圖像，將較不符合光學(xué)物理現(xiàn)象。因此，在圖像處理裝置I執(zhí)行步驟205之前，圖像處理裝置I會(huì)預(yù)先提升所述亮區(qū)圖像的亮度值(例如將255提升為500)，以避免于模糊各階層圖像的過程中，降低所述亮區(qū)圖像的亮度值。但，本發(fā)明實(shí)施例并不限制圖像處理裝置I 一定須事先提升所述亮區(qū)圖像的亮度值，本技術(shù)領(lǐng)域具通常知識(shí)者可依據(jù)實(shí)際需求也可省略或執(zhí)行此步驟。
[0086]又，須一提的是，所述圖像景深處理方法除了可應(yīng)用于靜態(tài)圖像上，亦可將的應(yīng)用于模擬動(dòng)態(tài)圖像(即動(dòng)畫)的景深效果，本發(fā)明實(shí)施例并不限制所述圖像景深處理方法可能的實(shí)施方式。
[0087]最后，在此須說明的是，圖2實(shí)施例的各步驟僅為方便對其進(jìn)行說明須要，本發(fā)明實(shí)施例并不以各步驟彼此間的順序作為實(shí)施本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的限制條件。
[0088]綜合以上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提供的圖像處理裝置及圖像景深處理方法，可讓使用者指定景深層次的總數(shù)與重聚焦的層次數(shù)，以及依據(jù)所述光圈模擬參數(shù)模擬任意實(shí)際鏡頭的景深效果，以及通過預(yù)先提高原始圖像中至少一亮區(qū)圖像的光度值，以強(qiáng)化模擬圖像中的至少一亮區(qū)圖像。此外，本發(fā)明實(shí)施例所提供的圖像處理裝置及圖像景深處理方法，經(jīng)由模糊前景圖像與背景圖像中臨近前景圖像邊緣的一局部圖像，并執(zhí)行淡入淡出程序，以淡化背景圖像中的邊界線圖像，而能產(chǎn)生符合幾合光學(xué)物理原理的模擬圖像，即能產(chǎn)生具有自然且連續(xù)的漸層性景深效果的模擬圖像。
[0089]以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施例，而本發(fā)明的特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在本發(fā)明專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圖像景深處理方法，其特征在于，所述圖像景深處理方法包括: 步驟a:依據(jù)一深度圖由一原始圖像中取得一背景圖像及一前景圖像，其中所述深度圖對應(yīng)于所述原始圖像，且所述背景圖像的深度值大于所述前景圖像的深度值； 步驟b:依據(jù)所述背景圖像的深度值，模糊所述背景圖像； 步驟c:依據(jù)所述前景圖像的深度值，模糊所述前景圖像及模糊后的所述背景圖像中的一局部圖像；以及 步驟d:于模糊所述前景圖像及所述局部圖像后，依據(jù)所述前景圖像及所述背景圖像形成一模擬圖像。2.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，在步驟b中還包括: 計(jì)算所述背景圖像的深度值與一基準(zhǔn)深度值間的一第一差異值；以及 依據(jù)所述第一差異值決定所述背景圖像的模糊程度。3.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，在步驟c中還包括: 計(jì)算所述前景圖像的深度值與一基準(zhǔn)深度值間的一第二差異值；以及 依據(jù)所述第二差異值決定所述前景圖像與所述局部圖像的模糊程度。4.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，在步驟c之后與步驟d之前，所述圖像景深處理方法還包括: 執(zhí)行一淡入淡出程序，以淡化所述背景圖像中的一邊界線圖像。5.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，在步驟c之后與步驟d之前，所述圖像景深處理方法還包括: 沿著所述背景圖像中的一邊界線圖像，對所述背景圖像進(jìn)行一淡入處理以及對所述局部圖像進(jìn)行一淡出處理，從而淡化所述邊界線圖像。6.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，于模糊所述背景圖像及所述前景圖像之前，所述圖像景深處理方法還包括: 提升所述原始圖像中的至少一亮區(qū)圖像的亮度值。7.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，還包括: 依據(jù)一光圈模擬參數(shù)，模擬所述模擬圖像的一散景形狀。8.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，所述局部圖像對應(yīng)于所述背景圖像中臨近所述前景圖像邊緣的部分圖像。9.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，在步驟a之前，所述圖像景深處理方法還包括: 依據(jù)所述深度圖及所述原始圖像，形成N個(gè)階層圖像，其中N為大于I的正整數(shù)，且各所述階層圖像的深度值皆不相同；以及 將所述多個(gè)階層圖像中一第N階層圖像與一第N-1階層圖像分別作為所述背景圖像與所述前景圖像，其中所述第N階層圖像的深度值大于所述第N-1階層圖像的深度值。10.如權(quán)利要求9所述的圖像景深處理方法，其特征在于，在步驟d之前，還包括: 當(dāng)N-1不等于I時(shí)，將N值減I; 依據(jù)所述前景圖像及所述背景圖像形成另一背景圖像以取代所述背景圖像； 將所述多個(gè)階層圖像中一第N-1階層圖像作為另一前景圖像以取代所述前景圖像；以及 再次執(zhí)行步驟b與步驟C。11.如權(quán)利要求1所述的圖像景深處理方法，其特征在于，在步驟c之前，還包括: 合成所述前景圖像及所述局部圖像。12.一種圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置包括: 一處理模塊，用以執(zhí)行如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的圖像景深處理方法；以及 一存儲(chǔ)模塊，耦接所述處理模塊，存儲(chǔ)有所述原始圖像及所述深度圖。13.如權(quán)利要求12所述的圖像處理裝置，其特征在于，還包括: 一輸入模塊，耦接所述處理模塊，用以供一使用者選擇一光圈模擬參數(shù)，其中所述光圈模擬參數(shù)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)模塊中，且所述處理模塊依據(jù)所述光圈模擬參數(shù)模擬所述模擬圖像的一散景形狀。14.如權(quán)利要求13所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述使用者通過所述輸入模塊選擇一基準(zhǔn)深度值，所述處理模塊計(jì)算所述基準(zhǔn)深度值與所述背景圖像的深度值間的一第一差異值，以決定所述背景圖像的模糊程度，以及所述處理模塊計(jì)算所述基準(zhǔn)深度值與所述前景圖像的深度值間的一第二差異值，以決定所述前景圖像與所述局部圖像的模糊程度。15.如權(quán)利要求12所述的圖像處理裝置，其特征在于，于所述處理模塊模糊所述背景圖像及所述前景圖像后，所述處理模塊執(zhí)行一淡入淡出程序以淡化所述背景圖像中的一邊界線圖像。16.一種圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置包括: 一圖像擷取模塊，用以對一場景進(jìn)行圖像擷取，以產(chǎn)生多個(gè)拍攝圖像；以及 一處理模塊，耦接所述圖像擷取模塊，依據(jù)所述些圖像產(chǎn)生一原始圖像及對應(yīng)于所述原始圖像的一深度圖，所述處理模塊依據(jù)所述深度圖由所述原始圖像中取得一背景圖像及一前景圖像，其中所述背景圖像的深度值大于所述前景圖像的深度值； 其中，所述處理模塊依據(jù)所述背景圖像的深度值模糊所述背景圖像，且依據(jù)所述前景圖像的深度值，模糊所述前景圖像及模糊后的所述背景圖像中的一局部圖像，所述處理模塊于模糊所述前景影圖像及所述局部圖像之后，依據(jù)所述前景圖像及所述背景圖像形成一模擬圖像。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK105989574SQ201510087267
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月25日
【發(fā)明人】吳俊輝, 李宗賢
【申請人】光寶科技股份有限公司, 吳俊輝