专利名称：利用特征值以压缩影像资料的方法
技术领域：
本发明涉及一种影像压缩的方法，特别是一种利用特征值以压缩影像资料的方法，以减少资料量并增加记忆卡内所储存的影像资料量。
对影像输入装置而言，扫描器(scanner)与数字照相机(digitalcamera)为目前较为常见的装置。数字照相机是利用数字化的信息来储存所拍摄得的影像，它利用一个可记录影像的磁盘或是个人电脑记忆体卡国际协会(Personal Computer Memory Card InternationalAssociation；PCMCIA)的记忆卡，来储存静态影像。为了节省储存媒体所使用的记忆空间，通常数字照相机所拍摄的影像都是以压缩档案来储存，常见的有静态影像压缩标准(Joint Photographic Experts Group；JPEG)档案格式。
由数字照相机所拍摄到的相片可通过RS-232通讯端口或是印表机端口输入电脑当中做影像处理，也可利用印表机印出，而不需要传统相机冲印的步骤，而且没有安装底片的问题，十分适合和时间赛跑的记者使用，因为它可以将所拍摄的影像直接存档，再使用电子邮件传送到报社。目前数字照相机的解析度和传统底片照相机还有一段差距，尤其在光源不足的地方，数字照相机的清晰度较传统照相机逊色，但是数字照相机通常都有一个液晶显示幕(Liquid Crystal Display；LCD)，可以立即观看所拍得的相片，而且所拍摄的影像也可以通过此显示幕来删除，这便是传统相机比不上的地方。若我们要将真实相片输入电脑中，便应该使用扫描器(scanner)。
数字照相机另一个名称是数字静态照相机(Digital Still Camera；DSC)，用以和数字动态摄影机区别，目前数字照相机大多使用电荷耦合元件(Charge-Coupled Device；CCD)或是互补式金属氧化半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor；CMOS)的技术来撷取影像。
参照
图1A与图1B所示，此两图为传统技术在送出影像资料的示意图。图1A绘示传统技术如何选择红R(red)、绿G(green)与兰B(blue)的数字影像资料起始区域。在图1A中，每一方格均代表数字影像上的一个图素的一种颜色资料，而区块中的数字则代表此图素在数字影像上的位置。在本发明说明书中，图素的影像资料-图素值以符号P(x，y)表示的，其中x代表列座标，而y则代表行座标。例如P(2n-1，1)即代表第2n-1(n为自然数)列中的第一个图素的图素值。
而图1B是绘示对应于各个图素所产生相对应的R、G与B资料的情形。在图1B中，R(x，y)、G(x，y)与B(x，y)分别代表图素值P(x，y)所包括的颜色资料。倘若每个图素的R、G与B资料均分别以8位元(bit)表示，则每个图素所产生的资料量为3*8＝24位元。
由图1A与图1B可看出，传统扫描器在传送影像资料至个人电脑时，把每个图素的R、G与B资料全部传送出去。而所要传出的资料会先储存在数字照相机上的缓冲储存器上，当缓冲储存器到达其储存的上限时，缓冲储存器将会将其内所储存的资料传送至数字照相机内的记忆卡内进行储存。一般来说，图素所占的记忆体空间是相当大的，因此若未经处理就将每个图素的R、G与B资料通通储存在数字照相机的记忆卡上，数字照相机的记忆卡将会常常达到其资料储存的上限而必须将其内部所储存的资料传输出去。当资料量较大时，数字照相机的记忆卡满载的情况也较多，因此会缩短数字照相机的使用时间，并会缩短缓冲储存器与记忆卡的使用寿命。数字照相机的记忆卡虽可随着使用者的需求而进行抽换以增加数字照相机所储存的影像资料，但是容易造成使用者的经济负担。因此若将影像适度地压缩，则可增加数字照相机的记忆卡内所能储存的影像张数。
本发明的第二个目的为利用特征值以压缩影像资料的方法将影像资料先行压缩，以增加记忆卡储存影像资料的张数。
本发明的第三个目的为利用特征值以压缩影像资料的方法将影像资料先行压缩，以减少记忆卡满载的次数。
本发明的第四个目的为利用特征值以压缩影像资料的方法将影像资料先行压缩，以加速资料传输的速度。
本发明的再一个目的为利用特征值以压缩影像资料的方法将影像资料先行压缩，以延长记忆卡的使用寿命。
根据以上所述的目的，本发明提供了一种方法，利用特征值以压缩影像资料的方法先行将资料压缩，以减少影像资料的资料量。本发明首先将输入的影像资料进行一前处理的步骤。此前处理的步骤为利用演算的方法、格式转换器、或是资料库进行物件轮廓的判断，以分类影像资料内的不同物件。当输入的影像资料经过前处理的步骤之后，输入的影像资料将可简化为只包含多个不同轮廓的物件的影像资料，其中每一不同轮廓的物件内包含其颜色。接下来利用色彩分类的方法撷取不同物件的轮廓内所包含的不同颜色，并将此不同的的颜色作为影像的特征值，其中此色彩分类的方法为利用颜色的明暗度或是颜色种类的不同以将不同的色彩分类。最后将影像资料内的不同的特征值分别储存于一记忆体内以完成利用特征值压缩影像资料的方法。
上述这些分别储存于记忆体内的特征值即代表所输入的影像资料，因此利用本发明的方法可减少储存影像资料时所占用的记忆体的空间。本发明的方法也可增加记忆卡储存影像资料的张数并减少记忆卡满载的次数。本发明的方法更可加速资料传输的速度并延长记忆卡的使用寿命。
图中符号说明1 第一区块2 第二区块3 第三区块
4第四区块5第五区块6第六区块R(x，y) 红色图素的影像资料-图素值G(x，y) 绿色图素的影像资料-图素值B(x，y) 蓝色图素的影像资料-图素值x列座标y行座标k区块内所能容纳的图素数目m区块的编号n区块内的图素值的编号本发明提供了一种利用特征值以压缩影像资料的方法，以减少影像资料的资料量并减少储存影像资料时所占用的记忆体的空间。本发明首先将输入的第一影像资料进行一前处理的步骤。此前处理的步骤为利用演算的方法、格式转换器、或是资料库进行物件轮廓的判断，以分类第一影像资料内的不同物件。所谓的格式转换器为一种将数据、信号或资料按规定的标准进行分类的装置。在本发明的前处理的过程中，主要为利用各物件的形状或是轮廓的不同以判别输入的第一影像资料内的不同物件，因此在本发明的前处理过程中所采用的演算方式、格式转换器、或资料库均是针对物件的轮廓或形状以进行判别及分类。当输入的第一影像资料经过前处理的步骤之后，输入的第一影像资料将可简化为只包含多个不同轮廓的物件及其颜色的第二影像资料，其中每一不同轮廓的物件内包含一颜色。
接下来利用色彩分类的方法撷取不同物件的轮廓内所包含的不同颜色，并将此不同的颜色作为影像的特征值，其中此色彩分类的方法为利用颜色的明暗度或是颜色种类的不同以将不同的色彩分类。最后将第二影像资料内的不同的特征值分别储存于一记忆体内以完成利用特征值压缩影像资料的方法，其中本发明所使用的记忆体可为一快闪记忆体。分别储存于记忆体内的特征值即可代表所输入的第一影像资料，因此利用本发明的方法可减少储存影像资料时所占用的记忆体的空间并使记忆体内可储存更多张的影像资料。由本发明的方法，利用储存影像资料的特征值以代表影像资料，更可减少影像资料的资料量。因此当由记忆体内将影像资料传输至电脑时，由于资料量的减少，可减少资料传输的时间。
参照图2所示，为本发明利用特征值以压缩影像资料的方法的流程图。本发明首先输入一影像资料100。接下来将输入的影像资料进行一前处理的步骤110，以分类影像资料内的不同物件。接下来利用色彩分类的方法撷取不同物件的轮廓内所包含的不同颜色，并将此不同的颜色作为影像的特征值120。最后将影像资料内的不同的特征值分别储存于一记忆体内130以完成利用特征值压缩影像资料的方法。该些分别储存于记忆体内的特征值即可代表所输入的影像资料。
以下所述即为利用本发明的方法以特征值压缩影像资料的一实施例，但并不限制本发明的保护范围。
当输入的影像资料包含多个不同的物件时，则本发明首先将输入的第一影像资料进行一前处理的步骤，其中任一多个不同物件包含一形状，且此形状内包含一颜色。因为任一多个不同物件的形状皆不相同，因此此前处理的步骤为利用演算的方法、格式转换器、或资料库进行物件轮廓的判断，以分类第一影像资料内的多个不同的物件。当输入的影像资料经过前处理的步骤之后，输入的影像资料将可简化为包含多个不同物件的第二影像资料。
接下来利用色彩分类的方法撷取多个不同物件的形状内的多个颜色，使其成为多个特征值。最后将此多个特征值分别储存于记忆体内，其中本发明所使用的记忆体可为一快闪记忆体。此多个特征值即可代表所输入的第一影像资料。
以下所述即为利用本发明的方法以特征值压缩影像资料的另一实施例，但并不限制本发明的保护范围。
当输入的第一影像资料包含一人脸与一盆栽时，则本发明首先将输入的第一影像资料进行一前处理的步骤。因为人脸与盆栽的形状及轮廓均大不相同，因此，此前处理的步骤为利用演算的方法、格式转换器、或资料库进行物件轮廓的判断，以分类影像资料内的人脸以及盆栽。针对第一影像资料内的人脸而言，在前处理的步骤中，因为人脸五官的形状及轮廓皆不相同，因此可将人脸再细分为眼睛、耳朵、鼻子、眉毛、及嘴巴等部分。眼睛具有第一颜色与第一形状。鼻子具有第二颜色与第二形状。嘴巴具有第三颜色与第三形状。耳朵具有第四颜色与第四形状。针对第一影像资料内的盆栽而言，在前处理的步骤中，因为花盆与植物的轮廓及形状皆不相同，因此可将盆栽再细分为花盆与植物两部分，其中花盆具有第五颜色与第五形状且植物具有第六颜色与第六形状。当输入的第一影像资料经过前处理的步骤之后，输入的第一影像资料将可简化为包含第一形状、第二形状、第三形状、第四形状、第五形状、第六形状、第一颜色、第二颜色、第三颜色、第四颜色、第五颜色与第六颜色的第二影像资料。
接下来利用色彩分类的方法撷取第一颜色、第二颜色、第三颜色、第四颜色、第五颜色与第六颜色，并使第一颜色成为第一特征值、第二颜色成为第二特征值、第三颜色成为第三特征值、第四颜色成为第四特征值、第五颜色成为第五特征值与第六颜色成为第六特征值，其中此色彩分类的方法为利用颜色的明暗度或是颜色种类的不同以将不同的色彩分类。针对影像资料的人脸而言，眼睛可以眼睛颜色的明暗度作为其特征值，而眉毛、耳朵、鼻子、及嘴巴均可利用其不同的颜色作为其特征值。针对影像资料的盆栽而言，花盆及植物可利用其不同的颜色作为其特征值。最后将影像资料内的第一特征值、第二特征值、第三特征值、第四特征值、第五特征值与第六特征值分别储存于一记忆体内以完成利用特征值压缩影像资料的方法，其中本发明所使用的记忆体可为一快闪记忆体。第一特征值、第二特征值、第三特征值、第四特征值、第五特征值与第六特征值即可代表所输入的第一影像资料。
以下所述即为利用本发明的方法以特征值压缩影像资料的另一实施例，但并不限制本发明的保护范围。
当输入的影像资料包含多数个不同的人脸时，则本发明首先将输入的第一影像资料进行一前处理的步骤。因为不同的人脸其形状及轮廓均大不相同，因此此前处理的步骤为利用演算的方法、格式转换器、或资料库进行物件轮廓的判断，以分类第一影像资料内的不同的人脸。针对影像资料内的第一人脸而言，在前处理的步骤中，因为每一人脸五官的形状及轮廓皆不相同，因此可将每一人脸再细分为眼睛、耳朵、鼻子、眉毛、及嘴巴等部分。当输入的第一影像资料经过前处理的步骤之后，输入的第一影像资料将可简化为包含多个不同轮廓的物件的第二影像资料，其中每一不同轮廓的物件内包含其颜色。
接下来利用色彩分类的方法撷取不同物件的轮廓内所包含的不同颜色，并将此不同的颜色作为影像的特征值，其中此色彩分类的方法为利用颜色的明暗度或是颜色种类的不同以将不同的色彩分类。针对影像资料的每一人脸而言，眼睛可以眼睛颜色的明暗度作为其特征值，而眉毛、耳朵、鼻子、及嘴巴均可利用其不同的颜色作为其特征值。而每一人脸均由一组特征值所组成，其中此组特征值内包含多个特征值。因此当经过前处理的影像资料经由色彩分类的过程后，影像资料将可由多组不同的特征值所组成。最后将第二影像资料内所包含的多组特征值分别储存于一记忆体内以完成利用特征值压缩第一影像资料的方法，其中本发明所使用的记忆体可为一快闪记忆体。该些分别储存于记忆体内的特征值即可代表所输入的第一影像资料。
综合上述，本发明提供了一种方法，利用特征值以压缩影像资料的方法先行将资料压缩，以减少影像资料的资料量。本发明首先将输入的影像资料进行一前处理的步骤。此前处理的步骤为利用演算的方法、格式转换器、或资料库进行物件轮廓的判断，以分类影像资料内的不同物件。当输入的影像资料经过前处理的步骤之后，输入的影像资料将可简化为包含多个不同轮廓的物件的影像资料，其中每一不同轮廓的物件内包含其颜色。接下来利用色彩分类的方法撷取不同物件的轮廓内所包含的不同颜色，并将此不同的颜色作为影像的特征值，其中此色彩分类的方法为利用颜色的明暗度或是颜色种类的不同以将不同的色彩分类。最后将影像资料内的不同的特征值分别储存于一记忆体内以完成利用特征值压缩影像资料的方法。该些分别储存于记忆体内的特征值即代表所输入的影像资料，因此利用本发明的方法可减少储存影像资料时所占用的记忆体的空间。本发明的方法也可增加记忆卡储存影像资料的张数并减少记忆卡满载的次数。本发明的方法更可加速资料传输的速度并延长记忆卡的使用寿命，不仅具有实用功效，并且为前所未见的设计，具有功效性与进步性的增进。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，上述实施例仅用来说明而非用以限定本发明的权利要求范围。在不脱离本发明的实质内容的范畴内仍可予以变化而加以实施，此等变化应仍属本发明的范围。因此，本发明的范畴应由权利要求书的保护范围所界定。
权利要求
1.一种利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，包含撷取一第一影像资料，该第一影像资料包含一第一物件与一第二物件，其中该第一物件包含一第一形状与一第一颜色且该第二物件包含一第二形状与一第二颜色；撷取该第一影像资料内的该第一形状、该第二形状、该第一颜色与该第二颜色以将该第一影像资料转换为一第二影像资料；撷取该第一颜色成为一第一特征值并撷取该第二颜色成为一第二特征值；及储存该第一特征值与该第二特征值于一记忆体内。
2.如权利要求1的利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，上述的记忆体可为一快闪记忆体。
3.如权利要求1的利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，上述的第一形状与该第二形状可以演算的方法撷取。
4.如权利要求1的利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，上述的第一形状与该第二形状可以格式转换器撷取。
5.如权利要求1的利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，上述的第一形状与该第二形状不相同。
6.一种利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，包含撷取一第一影像资料，该第一影像资料包含多个不同的物件，其中任一该多个不同物件包含一形状与一颜色；依序处理该多个不同物件以进行一影像资料压缩程序，其中该影像压缩程序包含撷取该形状与该颜色以将该第一影像资料转换为一第二影像资料；撷取该颜色使其成为一特征值；及储存该多个不同物件的多个特征值于一记忆体内。
7.如权利要求6的利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，上述的形状可以演算的方法撷取。
8.如权利要求6的利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，上述的形状可以格式转换器撷取。
9.一种利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，包含撷取一第一影像资料，该第一影像资料包含一人脸，其中该人脸包含具有第一颜色与第一形状的眼睛、具有第二颜色与第二形状的鼻子、具有第三颜色与第三形状的嘴巴、及具有第四颜色与第四形状的耳朵；撷取该第一影像资料内的该第一形状、该第二形状、该第三形状、该第四形状、该第一颜色、该第二颜色、该第三颜色与该第四颜色以将该第一影像资料转换为一第二影像资料；撷取该第一颜色成为一第一特征值、撷取该第二颜色成为一第二特征值、该第三颜色成为一第三特征值并撷取该第四颜色成为一第四特征值；及储存该第一特征值、该第二特征值、该第三特征值与该第四特征值于一记忆体内。
10.如权利要求9的利用特征值以压缩影像资料的方法，其特征在于，上述的第一形状、该第二形状、该第三形状与该第四形状可以演算的方法撷取。
全文摘要
本发明涉及一种压缩影像的方法，特别是一种利用特征值以压缩影像的方法，本发明首先将输入的影像资料进行一前处理的步骤，此前处理的步骤为利用演算的方法、格式转换器(filter)、或是资料库进行物件轮廓的判断，以分类影像资料内的不同物件，接下来利用色彩分类的方法撷取不同物件的轮廓内所包含的不同颜色，并将此不同的颜色作为影像的不同特征值，最后将影像的不同的特征值分别储存于一记忆体内以完成利用特征值压缩影像资料的方法。
文档编号G06K9/36GK1457017SQ0211970
公开日2003年11月19日 申请日期2002年5月10日 优先权日2002年5月10日
发明者魏精达 申请人:天瀚科技股份有限公司