专利名称：影像处理系统及方法
技术领域：
本发明是关于一种影像处理技术，特别是关于一种将多个摄像单元摄取的影像进行合成的影像处理系统及方法。
背景技术：
随着电子信息产业的蓬勃发展和日趋成熟，越来越多的电子产品应用在现代生活中。例如，在电视或计算机上通过影像捕捉元件(例如摄像头)和声音采集装置(如麦克风)，再配合网络系统即可实现双方或多方的远程视频通话，远程视频通话不仅可用于亲友间的交流，也可用于远程教学以及视频会议等。
以对儿童的远程教学为例，一般家庭中较为简单的远程教学系统包括一例如电视的多媒体设备(具有显示及喇叭设备)、一摄像头以及一网络系统。其中，电视显示远程教师的影像且发出远程教师的教学指令等相关声音，摄像头摄取儿童的活动状态，通过网络系统即可实现教师与儿童间的交流(两端的信息传递)。通常而言，教师需要了解儿童的面部表情及活动状态，以确定采用何种方式进行交流，但是，由于儿童大多活泼好动，不会乖乖坐在位子上不动，经常会在可活动范围内随意走动，很容易走出摄像头的拍摄范围，也就是摄像头会因其拍摄范围小无法时实捕捉到儿童的影像，或是只能拍摄到儿童的部分影像，这样不利于教师与儿童之间的交流。
为解决普通摄像头拍摄范围小的缺点，这就需要更换拍摄范围大的摄像头(例如具有广角及远景拍摄功能的摄像头)，但是，通常这种摄像头的制造成本较高，其价格可能高于普通摄像头好几倍，对于普通家庭而言，会增加不必要的支出。因此，摄像头的成本与拍摄范围之间存在相互限制的矛盾，也就是低成本摄像头拍摄范围小，拍摄范围大的摄像头费用较高。
为此，如何提供一种影像处理系统及方法，克服摄像单元(如摄像头)成本与拍摄范围之间存在矛盾的缺点，已成为目前亟待解决的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种影像处理系统及方法，无需大幅提高摄像成本即可扩大摄像范围。
为实现上述主要目的，本发明提供一种影像处理系统及方法，该影像处理系统及方法搭载于具有显示单元的数据处理装置。该影像处理系统包括设定模块，供用户预先设定一影像输出形式，其中，该影像输出形式至少包括影像特征合成形式；摄像模块，具有多个摄像单元，用来摄取同一时间、不同区域的影像；转换模块，将该摄像模块摄取的多个影像对应转换成多个影像数据，其中，该影像数据至少包括影像数据的特征信息及顺序信息；储存模块，储存该转换模块转换的多个影像数据；以及处理模块，提取该储存模块储存的各影像数据中相同的特征信息，并根据这些具有相同特征信息的影像数据的顺序信息进行合并，生成与用户通过该设定模块设定的影像特征合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置，通过该数据处理装置的显示单元，显示该合成影像数据对应影像。
其中，该影像处理系统的处理模块生成的合成影像数据是通过一网络系统进行传输；这些摄像单元摄取的影像彼此不重叠；该影像数据的特征信息是运动信息、色彩信息、纹理信息或上述信息组成群组信息中的一种；该影像输出形式还包括影像直接合成形式，该处理模块还根据这些影像数据的顺序信息直接合并该储存模块储存的多个影像数据，生成与该设定模块设定的影像直接合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置。
本发明的影像处理方法包括下述步骤预先设定一影像输出形式，其中，该影像输出形式包括影像特征合成形式；通过多个摄像单元摄取同一时间、不同区域的影像；对应转换这些摄像单元摄取的多个影像为多个影像数据并进行储存，其中，该影像数据包括影像数据的特征信息及顺序信息；以及提取储存的各影像数据中相同的特征信息，并根据这些具有相同特征信息的影像数据的顺序信息进行合并，生成与用户通过该影像特征合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置，通过该数据处理装置的显示单元，显示该合成影像数据对应影像。
其中，该影像处理方法生成的合成影像数据是通过一网络系统进行传输；这些摄像单元摄取的影像彼此不重叠；该影像数据的特征信息是运动信息、色彩信息、纹理信息或上述信息组成群组信息中的一种；该影像输出形式还包括影像直接合成形式。本发明的影像处理方法还包括根据这些影像数据的顺序信息直接合并这些影像数据，生成与该影像直接合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置。
与现有技术相比，本发明的影像处理系统及方法通过设置多个摄像范围小且廉价的摄像单元，摄取不同区域的影像而扩大摄像范围，即无需使用摄像范围广但高成本的摄像单元，即可解决了摄像单元成本与拍摄范围之间存在相互限制的矛盾。同时，本发明的影像处理系统及方法通过特征合成输出仅包括特征信息的合成影像数据，该合成影像数据可应用在带宽较窄的网络传输中，因其所包括的数据流量小而可提高网络传输速度。
图1是本发明影像处理系统的基本结构示意图；以及图2是本发明影像处理方法的详细步骤流程图。
具体实施例方式
实施例图1是本发明影像处理系统的基本结构示意图。该影像处理系统1可应用在视频对话中，图中，该影像处理系统1通过网络系统3搭载于具有显示单元20的数据处理装置2，本实施例中将以教师(该数据处理装置2端)通过该网络系统3对儿童(影像处理系统1端)进行远程教学为例进行说明。如图所示，本发明的影像处理系统1包括摄像模块11、设定模块12、转换模块15、储存模块13以及处理模块14。
该摄像模块11具有多个摄像单元110，用来摄取同一时间、不同区域的影像。其中，该摄像单元110是例如摄像头的摄像元件，且多个摄像头以适当距离与角度设置排列，摄取多个彼此不重叠的影像，通过设置多个摄像头摄取不同区域的影像可以扩大摄像范围。
该设定模块12供用户预先设定一影像输出形式，其中，该影像输出形式包括影像特征合成形式，在本实施例中，该影像特征合成形式是指影像中人物(儿童)特征合成形式，也就是指提取各影像中的儿童画面并进行合成输出，如果网络系统的传送带宽较小，用户可设定影像特征合成形式仅传送有儿童的影像。该影像输出形式还包括影像直接合成形式，是指将各影像根据一定顺序直接合成一大影像，如果网络系统传送带宽足够大，用户设定影像直接合成形式是可同时传送包括儿童及周围环境的影像。另外，该影像输出形式也可设定为单一影像形式，也就是传送一指定摄像单元110摄取的影像。
转换模块15将该摄像模块11摄取的多个影像对应转换成多个影像数据，其中，该影像数据至少包括影像数据的特征信息及顺序信息，在本实施例中，该影像数据的特征信息是运动信息、色彩信息、纹理信息或由上述信息组成群组的信息中的一种，具体而言，该运动信息是例如儿童的随意活动，该色彩信息是例如儿童的肤色、发色及衣服颜色，该纹理信息是例如人物纹理、物体纹理或环境纹理。该顺序信息是指对各摄像单元110摄取的影像根据各摄像单元110设置的位置顺序进行编号。
该储存模块13储存该转换模块15转换的多个影像数据，该处理模块14提取该储存模块13储存的各影像数据中相同的特征信息，并根据这些具有相同特征信息的影像数据的顺序信息进行合并，生成与用户通过该设定模块12设定的影像特征合成形式相对应的合成影像数据，并通过该网络系统3传输到该数据处理装置2，通过该数据处理装置2的显示单元20，显示该合成影像数据对应的影像。在本实施例中，该设定模块12预先设定的影像输出形式为影像特征合成形式，由于儿童的随意走动，因此可能在多个影像数据中分别包括儿童的特征信息，该处理模块14先提取各影像数据中相同的儿童特征信息(包括儿童的运动信息、色彩信息及纹理信息)，再根据各影像数据的顺序信息(顺序标号)，将提取的具有相同特征信息的数据进行合并，合成一包括完整儿童的合成影像数据，进行编码后传送到该数据处理装置2。
另外，如果该设定模块12设定的影像输出形式为影像直接合成形式，则该处理模块14还根据这些影像数据的顺序信息，直接合并该储存模块13储存的多个影像数据，生成与该设定模块12设定的影像直接合成形式相对应的合成影像数据并进行输出，也就是该处理模块14根据各影像数据的顺序标号，将各影像数据直接相加，获取一包括所有影像的合成影像数据，进行编码后传送到该数据处理装置2；如果该设定模块12设定的影像输出形式为单一影像形式，则该处理模块14读取指定摄像单元110摄取的影像并进行输出(也就是编码传送到该数据处理装置2)。
图2是本发明影像处理方法搭载于具有显示单元的数据处理装置的详细流程图。
在本实施例中，该方法首先执行步骤S20，预先设定一影像输出形式，其中，该影像输出形式包括影像特征合成形式、影像直接合成形式及单一影像形式。接着进到步骤S21。
在步骤S21中，通过多个摄像单元摄取同一时间、不同区域的影像。其中，这些摄像单元摄取的影像彼此不重叠，借此扩大摄像单元的摄像范围。接着进到步骤S22。
在步骤S22中，判断该影像输出形式是否为单一影像形式，如果是，设定的影像输出形式为单一影像形式，则进到步骤S23；否则，设定的影像输出形式为影像特征合成形式，或是影像直接合成形式，则进到步骤S24。
在步骤S23中，读取指定摄像单元摄取的影像，并通过该网络系统传输到该数据处理装置，其中，该指定摄像单元可与设定影像输出形式为单一影像形式同时设定。
在步骤S24中，对应转换这些摄像单元摄取的多个影像为多个影像数据并进行储存，其中，该影像数据包括影像数据的特征信息及顺序信息，该特征信息是运动信息、色彩信息、纹理信息或上述信息组成群组中的一种；该顺序信息对应于各摄像单元的位置顺序。接着进到步骤S25。
在步骤S25中，判断该影像输出形式是否为影像特征合成形式，如果是，设定的影像输出形式为影像特征合成形式，则进到步骤S26；否则，设定的影像输出形式为影像直接合成形式，则进到步骤S27。
在步骤S26中，提取储存的各影像数据中相同的特征信息，并根据这些具有相同特征信息的影像数据的顺序信息进行合并，生成与用户通过该影像特征合成形式相对应的合成影像数据，并传输到该数据处理装置，通过该数据处理装置的显示单元，显示该合成影像数据对应的影像。在本实施例中，该合成影像数据只包括各摄像单元摄取的影像中人物的(儿童)特征信息。
在步骤S27中，根据这些影像数据的顺序信息直接合并这些影像数据，生成与该影像直接合成形式相对应的合成影像数据，并传输到该数据处理装置。其中，该合成影像数据包括各摄像单元摄取的全部影像。
综上所述，本发明的影像处理系统及方法通过多个适当距离与角度设置排列的摄像单元，摄取多个彼此不重叠的影像，因此，本发明无需使用摄像范围广但成本高的摄像单元，即可通过设置多个摄像范围小且廉价的摄像单元，摄取不同区域的影像而扩大摄像范围，这些廉价摄像单元的总价低于上述高成本的摄像单元，也就是无需大幅提高摄像成本即可扩大摄像范围，因此，解决了摄像单元成本与拍摄范围之间相互限制的矛盾。同时，本发明的影像处理系统及方法通过特征合成，也就是提取各影像数据中相同的特征信息，并根据这些影像数据的顺序信息进行合并，输出只包括特征信息的合成影像数据，该合成影像数据可应用在带宽较窄的网络传输中，因其包括的数据流量小可提高网络传输速度。
权利要求
1.一种影像处理系统，该影像处理系统搭载于具有显示单元的数据处理装置，其特征在于，该影像处理系统包括设定模块，供用户预先设定一影像输出形式，其中，该影像输出形式至少包括影像特征合成形式；摄像模块，具有多个摄像单元，用来摄取同一时间、不同区域的影像；转换模块，将该摄像模块摄取的多个影像对应转换成多个影像数据，其中，该影像数据至少包括影像数据的特征信息及顺序信息；储存模块，储存该转换模块转换的多个影像数据；以及处理模块，提取该储存模块储存的各影像数据中相同的特征信息，并根据这些具有相同特征信息的影像数据的顺序信息进行合并，生成与用户通过该设定模块设定的影像特征合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置，通过该数据处理装置的显示单元，显示该合成影像数据对应的影像。
2.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，该处理模块生成的合成影像数据通过一网络系统进行传输。
3.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，这些摄像单元摄取的影像彼此不重叠。
4.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，该影像数据的特征信息是运动信息、色彩信息、纹理信息或上述信息组成群组信息中的一种。
5.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，该影像输出形式还包括影像直接合成形式。
6.如权利要求5所述的影像处理系统，其特征在于，该处理模块还根据这些影像数据的顺序信息直接合并该储存模块储存的多个影像数据，生成与该设定模块设定的影像直接合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置。
7.一种影像处理方法，该影像处理方法搭载于具有显示单元的数据处理装置，其特征在于，该影像处理方法包括以下步骤预先设定一影像输出形式，其中，该影像输出形式包括影像特征合成形式；通过多个摄像单元摄取同一时间、不同区域的影像；对应转换这些摄像单元摄取的多个影像为多个影像数据并进行储存，其中，该影像数据包括影像数据的特征信息及顺序信息；以及提取储存的各影像数据中相同的特征信息，并根据这些具有相同特征信息的影像数据的顺序信息进行合并，生成与用户通过该影像特征合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置，通过该数据处理装置的显示单元，显示该合成影像数据对应的影像。
8.如权利要求7所述的影像处理方法，其特征在于，该合成影像数据通过一网络系统进行传输。
9.如权利要求7所述的影像处理方法，其特征在于，这些摄像单元摄取的影像彼此不重叠。
10.如权利要求7所述的影像处理方法，其特征在于，该影像数据的特征信息是运动信息、色彩信息、纹理信息或上述信息组成群组信息中的一种。
11.如权利要求7所述的影像处理方法，其特征在于，该影像输出形式还包括影像直接合成形式。
12.如权利要求11所述的影像处理方法，其特征在于，该影像处理方法还包括根据这些影像数据的顺序信息直接合并这些影像数据，生成与该影像直接合成形式相对应的合成影像数据，并传输至该数据处理装置。
全文摘要
本发明公开一种影像处理系统及方法，该影像处理系统及方法搭载于具有显示单元的数据处理装置，该影像处理系统包括设定模块；摄像模块；转换模块；储存模块以及处理模块，该影像处理方法包括以下步骤预先设定一影像输出形式；通过多个摄像单元摄取同一时间、不同区域的影像；对应转换这些摄像单元摄取的多个影像为多个影像数据并进行储存；以及通过该数据处理装置的显示单元，显示该合成影像数据对应影像，本发明的影像处理系统及方法通过设置多个摄像范围小且廉价的摄像单元，摄取不同区域的影像而扩大摄像范围，即无需使用摄像范围广但高成本的摄像单元，因此，解决了摄像单元成本与拍摄范围之间存在相互限制的矛盾。
文档编号H04N1/387GK101087358SQ20061008792
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月7日 优先权日2006年6月7日
发明者孙雷, 邱全成 申请人:英业达股份有限公司