立体影像处理系统、装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种立体影像处理系统、装置与方法，特别是涉及一种通过设于一个空间内的多个摄影机所建构的立体影像处理系统、装置与方法。
【背景技术】
[0002]立体影像的处理技术随着硬件与技术的发展有愈来愈成熟的趋势，立体影像不仅能够提供平面影像所无法替代的空间感之外，更在很多领域上的应用提供更好的观察、监控功能。
[0003]比如应用在监控，立体影像将提供更准确、更多角度的监控画面。公知技术产生立体影像的方式之一包括采用两个不同拍摄角度的摄影机，比如中国台湾专利第364715号(公告日:1999/07/11)所揭示的一种多功能可移动式立体监控系统，除该案讨论移动式装置以外，其中产生立体影像的方式包括提供两组摄影机、两组信号转换器以及一主体影像显示器，两组摄影机拍摄的影像将通过信号转换器处理后，产生显示于立体影像显示器的立体影像。此类立体影像呈现主要是利用人眼左右眼视差而产生立体视觉效果的技术，须采用如偏光眼镜、液晶快门眼镜(liquid crystal shutter glasses)等设备。
[0004]另有技术通过影像重建的方式呈现立体影像，此类立体影像主要是通过不同摄影机拍摄同一个景象，经影像处理后，通过拼接的技术重建不同摄影机所拍摄影像，不同摄影机可以互补取得画面中各种物体的不同角度的影像与景深，因此可以呈现出立体画面，相关技术比如中国台湾专利第M373507号(公告日2010/02/01)所述的立体视觉全景拼接装置。
[0005]上述公知技术中采用的立体摄影机包含一左摄影机与一右摄影机，有一信号处理器处理取自左摄影机与右摄影机的信号，取得的影像信号有重叠的部份，信号处理器将左影像与右影像所拍摄的复数个立体影像合成一全景拼接影像。此案更引用数学模型让拼接的影像具有深度。
[0006]利用三维立体影像建构的监控系统的先前技术如中国台湾专利公开第201136313号(公开日:2011/10/16)，其中利用双镜头摄影机针对监控场景进行监控，双镜头摄影机的左右镜头拍摄监控场景的左右画面可以取得含有视觉景深信息的左右两帧场景影像，之后利用空间影像处理方式过滤出左右两帧场景影像内含完全相同部份或内容接近部份的相同影像信息，并分析出差异部份的信息，并依据时间储存，待需要时读取该时间点的视频压缩影像，重建三维立体数字影像画面。其中所采用的双镜头摄影机为一种瞳距式双镜头摄影机，其用于通过其左右镜头针对监控场景的同一场景角度进行影像拍摄也是应用人眼左右眼间距造成视差而建立立体影像的方式。
【发明内容】
[0007]不同于先前技术产生立体影像的技术，本发明所提出的立体影像处理系统、装置与方法特别是提出拍摄同一场所、同一空间的多部摄影机，较佳超过两部摄影机，因此可以取得一个场所、空间的多个角度的影像，经影像分析后可以取得这个空间内各种对象的尺寸、景深与彼此之间的空间关系，由此能够完整重建在此空间内的立体影像。
[0008]根据实施例，立体影像处理系统包括多部摄影机，分别设于多个位置上，拍摄一个场景，用以产生拍摄该场景的连续影像，以及一立体影像处理装置。此立体影像处理装置连接多部摄影机，用以取得各摄影机拍摄的影像信号，其中更包括接收各摄影机拍摄影像信号的输入单元，以及一立体影像形成单元，立体影像形成单元连接输入单元，通过软件手段分析所接收的影像信号，取得场景中的一或多个对象影像，并取得各对象在各摄影机拍摄角度的位置、轮廓，以及各对象与各摄影机的距离，以重建场景中对象的立体影像。
[0009]实施例更利用软件方法分析影像信号，由此辨识场景中一或多个对象、建构各对象的轮廓、判断各对象与各摄影机的间距，以及组合各摄影机于同一时间所拍摄的影像。甚至可经一时间前后的影像比对，判断场景中的移动对象。
[0010]在立体影像处理方法的实施例中，首先，先取得多个摄影机在不同位置拍摄同一场景的影像，并经影像处理取得各摄影机在不同位置拍摄的场景中至少一对象的位置、轮廓，以及各对象与各摄影机的距离，以及可根据各摄影机于场景中至少一对象的位置、轮廓与距离信息进行拼接，形成一具有景深的立体影像。
[0011]在一实施例中，可在所拼接的立体影像中，利用各对象的特征辨识出对象的类型，更包括经一时间前后的影像比对而判断场景中的移动对象的步骤。
[0012]更可于另一实施例中，于一车辆上设有多部摄影机，分别拍摄不同方向的景象，也就是拍摄车辆外部场景的影像，通过影像处理取得场景中对象的距离，甚至利用影像处理后得到对象深度，同样可通过拼接后取得车辆外部场景中具有景深的影像。
[0013]为了能更进一步了解本发明为达到既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0014]图1显示本发明立体影像处理系统的实施方式示意图；
[0015]图2显示本发明立体影像处理系统的各摄影机拍摄场景实施示意图；
[0016]图3显示本发明立体影像处理装置的实施例示意图；
[0017]图4显示本发明立体影像处理系统的实施例功能方块图；
[0018]图5显示应用本发明立体影像处理装置于一车辆的实施例示意图；
[0019]图6显示的流程描述本发明立体影像处理方法的实施例流程之一；
[0020]图7显示的流程描述本发明立体影像处理方法的实施例流程之二。
[0021]【附图标记说明】
[0022]拍摄场景10第一摄影机101
[0023]第二摄影机102第三摄影机103
[0024]第四摄影机104物件11，12，13
[0025]场景20第一摄影机201
[0026]第二摄影机202第三摄影机203
[0027]第四摄影机204物件22
[0028]立体影像处理装置25
[0029]立体影像处理装置30信号处理单元301
[0030]信号输入单元302记忆单元303
[0031]通讯单元304摄影机 311，312，313，314
[0032]手持装置38网络32
[0033]云端服务器34
[0034]影像捕获设备41输入单元42
[0035]立体影像形成单元43轮廓建立模块431
[0036]距离判断模块432影像拼接模块433
[0037]对象辨识单元44特征采取单元45
[0038]比对单元46移动侦测单元47
[0039]数据库48输出单元49
[0040]车辆50第一摄影机501
[0041]第二摄影机502第三摄影机503
[0042]第四摄影机504
[0043]步骤S601?S609立体影像处理方法的实施例流程之一
[0044]步骤S701?S707立体影像处理方法的实施例流程之二
【具体实施方式】
[0045]立体影像处理系统的实施例可参阅图1所示的本发明立体影像处理系统的实施方式示意图。
[0046]此例显示有一拍摄场景10，在外围设有多部摄影机，特别是可以通过网络传递影像信号的网络摄影机(IP CAM)或是其他具有通讯能力的摄影机组，较佳可为设于一个空间内的多个高分辨率摄影机，其中示意显示有第一摄影机101、第二摄影机102、第三摄影机103与第四摄影机104，分别取得拍摄场景10内一或多个对象11，12，13的影像。
[0047]根据发明实施样态，第一摄影机101、第二摄影机102、第三摄影机103与第四摄影机104分别以不同的角度拍摄连续影像，在设置这些摄影机时，可以考虑完整取得拍摄场景10内所有对象11，12，13各种角度而设置，因此能以通过分析、辨识与影像拼接方式完整取得所有场景10内对象11，12，13的立体影像。
[0048]图2接着显示本发明立体影像处理系统的各摄影