专利名称：一种还原影像画面方法
技术领域：
本发明涉及一种还原影像画面方法，尤其涉及一种运用于具有撷取模块以捕捉影像的手持式电子装置的还原影像画面方法。
背景技术：
现今市面上所出现不同商业走向的手持电子产品(例如手机、个人数字助PDA(Personal Digital Assistant)、笔记型计算机)，为了迎合大众需求，不断地加入各种不同的功能，例如上网、照相等。因而对于具有撷取装置的手持装置如何产生更真实的画面，以提供使用者记录所见到的物品，便是各制造厂商近年来研发重心。
请参考图1，其为公知影像画面的参考点透过撷取装置偏移的示意图。于图1中，撷取装置10包含镜头40，撷取装置10撷取影像画面20后，影像画面20中的参考点A透过镜头40改变成影像画面30中的参考点A’，且参考点A至影像画面20的中心点C的距离为R，参考点A’至影像画面30的中心点C’的距离为R’，由此可知，参考点A透过镜头40已移动了R’与R的相差值，进而形成影像画面20失真情况。通过图1显示出，影像画面被撷取装置所撷取后必然会造成影像画面中参考点移动现象，然而，对于这样的现象，若使用的不同撷取装置也将会造成不同的偏移情形。
因此本发明提供了一种运用于电子装置的还原影像画面方法，用以校正透过电子装置的撷取装置所产生的影像画面的失真情形。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种运用于一电子装置的还原影像画面方法，用以将校正透过电子装置的撷取装置所产生的影像画面的失真情形。
本发明的另一目的在于提供一种运用于一电子装置的还原影像画面方法，用以利用经由一电子装置的撷取装置所撷的一影像画面与预先储存的一对照点矩阵仿真出该影像画面中参考点偏移情形，并可依据具有较多对照点的对照点矩阵仿真出较精准的失真情形，进而后续还原出较正确的影像画面。
本发明的另一目的在于提供一种运用于一电子装置的还原影像画面方法，以供该电子装置动态产生不同反失真函数，进而校正该影像画面透过不同撷取装置后所导致的不同失真情形，而不需要于制造该电子装置时事先设定反失真函数。
为了达到上述目的，本发明提供了一种运用于一电子装置的还原影像画面方法，该电子装置包含一撷取模块，一处理器，一记忆单元及一显示模块，其方法包括储存一对照点矩阵于该记忆单元中，该对照点矩阵具有多个对照点，该等对照点与该对照点矩阵的中心点的距离为多个对照点离心值，接着由撷取模块撷取一影像画面，以产生一测试点矩阵，其中该测试点矩阵包含多个测试点，然后由该处理器运算出该等测试点与该等对照点的多个位移量，并经由该处理器基于一回归方法(regressionmethod)利用该等位移量与该等对照点离心值以产生一失真函数，以及通过该处理器利用该失真函数与该等对照点离心值，以运算出一反失真函数，最后再由该处理器依据该反失真函数运算该对照点矩阵以提供该影像画面所相对应的一还原影像画面，并透过该显示模块输出该还原影像画面。
根据上述概念，任一该等位移量ΔDγ可由下列表达式导出ΔDγ＝γ-γ′，其中γ为任一该等对照点离心值，γ′为一测试点离心值，该测试点离心值为由相对应该对照点的一测试点至该测试点矩阵的中心点的距离。
根据上述概念，该回归方法为最小平方法(Least-Squares method)，该失真函数Δ(γ)利用该回归方法导出，Δ(γ)＝ΔDγ＝β0+β1γ，其中β0及β1为回归系数。
根据上述概念，其中n为该等测试点的数目值。
β1=Σi=1n(Yi-Y‾)(ΔDYi-ΔDY‾)/Σi=1n(Yi-Y‾)2]]>β0=ΔDY‾-β1Y‾,]]>Y‾=1nΣi=1nYi,]]>ΔDY‾=1nΣi=1nΔDYi,]]>根据上述概念，以下列表达式决定该反失真函数U-1(γ)；U-1(γ)＝γ+Δ(γ)。
与公知技术相比，本发明具有以下较佳效果本发明提供了一电子装置的还原影像画面方法，不仅改善公知技术一影像画面透过该电子装置的一撷取模块捕捉后所产生的失真情形，更可利用预先储存的一对照点矩阵与该影像画面仿真出该影像画面中参考点偏移情形，并可依据具有较多对照点的对照点矩阵仿真出较精准的失真情形，进而后续还原出较正确的影像画面，不仅如此，该电子装置可动态产生不同反失真函数，进而校正该影像画面透过不同撷取装置后所导致的不同失真情形，而不需要于制造该电子装置时事先设定反失真函数，因此本发明实具有产业发展的价值。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文例特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1为公知影像画面的参考点透过撷取装置偏移的示意图。
图2为本发明较佳实施例的电子装置示意图。
图3为图2的对照点矩阵与由撷取模块所产生的测试点矩阵的对比示意图。
图4A为所选取的三个对照点位移量的示意图。
图4B为所选取的三个测试点位移量的示意图。
图5为本发明较佳实施例的步骤流程图。
主要组件符号说明10 撷取装置 20 影像画面30 影像画面 40 镜头50 电子装置 52 撷取模块54 处理器56 记忆单元561 对照点矩阵58 显示模块60 影像画面 601 测试点矩阵70 还原影像画面A，A’参考点C，C’中心点R，R’参考点移动值561a，561b，561c 对照点561d 对照点矩阵的中心点601a，601b，601c测试点601d 测试点矩阵的中心点Ra1，Rb1，Rc1 对照点离心值Ra2，Rb2，Rc2 测试点离心值8810 处理器利用记忆单元预先储存对照点矩阵于记忆单元中S812 由撷取模块撷取影像画面，以产生测试点矩阵S814 处理器开始运算所选取的对照点与相对应测试点的位移量S816 处理器基于一回归方法利用所计算出的位移量与对照点离心值以产生一失真函数Δ(γ)S818 处理器利用所计算出的失真函数Δ(γ)＝ΔDγ＝β0+β1γ与γ，以运算出一反失真函数U-1(γ)S820 由处理器依据反失真函数U-1(γ)运算对照点矩阵以提供影像画面所相对应的还原影像画面，并透过显示模块输出还原影像画面具体实施方式
请参阅图2，其为本发明较佳实施例的电子装置示意图。于图2中电子装置50包含撷取模块52，处理器54，记忆单元56及显示模块58。电子装置50为一手持式电子装置(例如，手机、PDA、笔记型计算机)，而处理器54用以控制撷取模块52、记忆单元56以及显示模块58之间的运作。首先，处理器54利用记忆单元56预先储存对照点矩阵561于记忆单元56中，接着由撷取模块52撷取影像画面60，且由于影像画面60为一数字影像(Digital image)，因而处理器54将影像画面60转换成一矩阵型式，如测试点矩阵601(未显示于图2)。
请参阅图3，其为图2的对照点矩阵与由撷取模块所产生的测试点矩阵的对比示意图。对照点矩阵561包含对照点561a，561b，561c，以及其余22个对照点，每一个对照点以空心圆圈表示，且这25个对照点成规则排列，对照点与对照点间具有固定间距。测试点矩阵601包含测试点601a，601b，601c，以及其余22个测试点，每一个对照点以实心圆圈表示。其中，测试点601a，601b，601c相对应于对照点561a，561b，561c。
请参阅图4A及图4B，图4A为所选取的三个对照点位移量的示意图。图4B为所选取的三个测试点位移量的示意图。于图4A中，对照点561d为对照点矩阵的中心点，对照点561a，561b，561c与对照点561d的距离分别三个对照点离心值Ra1，Rb1，Rc1。于图4B中，测试点601d为测试点矩阵的中心点，测试点601a，601b，601c与测试点601d的距离分别三个测试点离心值Ra2，Rb2，Rc2。
于产生测试点矩阵601后，处理器54开始运算对照点561a，561b，561c与测试点601a，601b，601c的三个位移量，此三个位移量的任一位移量ΔDγ可由下列表达式导出ΔDγ＝γ-γ′，其中γ为任一对照点离心值(如Ra1，Rb1，Rc1)，γ′为一测试点离心值，该测试点离心值为由相对应该对照点的一测试点至测试点矩阵601的中心点(如测试点601d)的距离(如Ra2，Rb2，Rc2)。
于本发明较佳实施例中，Ra1，Rb1，Rc1为7、5、4，且Ra2，Rb2，Rc2为6、3、2，因此，处理器54以Ra1，Rb1，Rc1与Ra2，Rb2，Rc2相减后，得知对照点561a，561b，561c与测试点601a，601b，601c的三个位移量为1、2、2。
接着处理器54基于一回归方法(regression method)利用所计算出的位移量1、2、2与三个对照点离心值Ra1，Rb1，Rc1以产生一失真函数Δ(γ)。于本发明较佳实施例中，该回归方法为最小平方法(Least-Squaresmethod)，该失真函数Δ(γ)利用最小平方法导出，Δ(γ)＝ΔDγ＝β0+β1γ，其中β0及β1为回归系数，β1=Σi=1n(Yi-Y‾)(ΔDYi-ΔDY‾)/Σi=1n(Yi-Y‾)2]]>β0=ΔDY‾-β1Y‾,]]>Y‾=1nΣi=1nYi,]]>ΔDY‾=1nΣi=1nΔDYi,]]>其中n为3。因此可得到β0＝3.570及β1＝-0.357，失真函数Δ(γ)为ΔDγ＝3.570-0.357γ。
由此可知，由于失真函数Δ(γ)由处理器54利用预先储存的对照点矩阵561比对由影像画面60所转换的测试点矩阵601，归纳出测试点601a，601b，601c所偏移的情形，也即仿真出该影像画面中参考点偏移情形，所以处理器54可以通过失真函数Δ(γ)仿真测试点矩阵601其余22个测试点所偏移的位移量，并可依据具有较多对照点的对照点矩阵仿真出较精准的失真情形，进而后续还原出较正确的影像画面。
然后处理器54利用上述失真函数ΔDγ＝3.570-0.357γ与γ，以运算出一反失真函数U-1(γ)。以下列表达式决定反失真函数U-1(γ)；U-1(γ)＝γ+Δ(γ)。由此可知，U-1(γ)＝3.570+0.642x。
最后，由处理器54依据该反失真函数U-1(γ)运算对照点矩阵561以提供影像画面60所相对应的还原影像画面70，并透过显示模块58输出还原影像画面70。于本发明较佳实施例中，处理器54以三个对照点离心值Ra1，Rb1，Rc1为反失真函数U-1(γ)的自变量，也即γ＝(Ra1，Rb1，Rc1)代入U-1(γ)，得知U-1(Ra1，Rb1，Rc1)＝(8.070，6.784，6.142)。由此可知，对照点561a，561b，561c所对应的测试点601a，601b，601c离测试点矩阵601中心点的距离已被校正为8.070，6.784，6.142。同理，处理器54依据反失真函数U-1(γ)运算对照点矩阵561中其余22个对照点以获得一还原矩阵，接着，处理器54利用该还原矩阵以提供影像画面60所相对应的还原影像画面70。其中由于还原影像画面70为一数字影像(Digital image)，因而处理器54可将该还原矩阵转换成还原影像画面70并透过显示模块58输出还原影像画面70。
因为点与点构成线，线与线即构成画面，所以改变点与点间的距离，即改变画面内线条形状。因此，通过本发明较佳实施例仿真出测试点矩阵601内25个测试点原本应该出现位置。由此可知，本发明提供一种运用于电子装置50的还原影像画面方法，用以将校正透过撷取装置52所产生的影像画面60的失真情形。
请参阅图5，其为本发明较佳实施例的步骤流程图，其操作步骤如下所示首先处理器54利用记忆单元56预先储存对照点矩阵561于记忆单元56中(步骤S810)；接着由撷取模块52撷取影像画面60，以产生测试点矩阵601(步骤S812)；处理器54开始运算对照点561a，561b，561c与相对应测试点601a，601b，601c的三个位移量(步骤S814)；处理器54基于一回归方法(regression method)利用所计算出的三个位移量1、2、2与三个对照点离心值Ra1，Rb1，Rc1以产生一失真函数Δ(γ)(步骤S816)；处理器54利用上述失真函数Δ(γ)＝ΔDγ＝β0+β1γ与γ，以运算出一反失真函数U-1(γ)(步骤S818)；由处理器54依据该反失真函数U-1(γ)运算对照点矩阵561以提供影像画面60所相对应的还原影像画面70，并透过显示模块58输出还原影像画面70(步骤S820)。
由于本发明所利用的测试点矩阵601是先透过撷取装置52后才由处理器54转换出，因此透过不同的撷取装置52将会产生不同的测试点矩阵601，更因此，处理器54可通过不同测试点矩阵601与对照点矩阵561做运算，以产生不同反失真函数以供续校正影像画面60透过不同撷取装置52后所导致的不同失真情形。不仅如此，因为本发明所利用的反失真函数是于影像画面60被撷取后再经过一连串处理而动态产生，因此并不需要于制造电子装置50时事先设定该反失真函数。
因此，通过本发明不仅改进了以往一影像画面透过一撷取模块捕捉后所产生的失真情形，更可利用预先储存的一对照点矩阵与该影像画面仿真出该影像画面中参考点偏移情形，此外，本发明可动态产生不同反失真函数，进而校正该影像画面透过不同撷取装置后所导致的不同失真情形，而不需要于制造该电子装置时事先设定反失真函数，而具有方便性。
然而以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种运用于一电子装置的还原影像画面方法，该电子装置包含一撷取模块，一处理器，一记忆单元及一显示模块，其方法包括(a)储存一对照点矩阵于该记忆单元中，该对照点矩阵具有多个对照点，该等对照点与该对照点矩阵的中心点的距离为多个对照点离心值；(b)由撷取模块撷取一影像画面，以产生一测试点矩阵，其中该测试点矩阵包含多个测试点；(c)由该处理器运算出该等测试点与该等对照点的多个位移量；(d)经由该处理器基于一回归方法利用该等位移量与该等对照点离心值以产生一失真函数；(e)通过该处理器利用该失真函数与该等对照点离心值，以运算出一反失真函数；以及(f)由该处理器依据该反失真函数运算该对照点矩阵以提供该影像画面所相对应的一还原影像画面，并透过该显示模块输出该还原影像画面。
2.如权利要求1所述的还原影像画面方法，其特征在于，步骤(c)中，任一该等位移量ΔDγ可由下列表达式导出；ΔDγ＝γ-γ′，其中γ为任一该等对照点离心值，γ′为一测试点离心值，该测试点离心值为由相对应该对照点的一测试点至该测试点矩阵的中心点的距离。
3.如权利要求2所述的还原影像画面方法，其特征在于，于步骤(d)中，该回归方法为最小平方法，该失真函数Δ(γ)利用该回归方法导出，Δ(γ)＝ΔDγ＝β0+β1γ，其中β0及β1为回归系数。
4.如权利要求3所述的还原影像画面方法，其特征在于，β1=Σi=1n(Yi-Y-)(ΔDYi-ΔDY‾)/Σi=1n(Yi-Y-)2,]]>β0=Δ0T‾-β1Y-,]]>Y-=1nΣni=1Yi,]]>ΔDY‾=1nΣni=1ΔDYi,]]>其中n为该等测试点的数目值。
5.如权利要求4所述的还原影像画面方法，其特征在于，于步骤(e)中，以下列表达式决定该反失真函数U-1(γ)U-1(γ)＝γ+Δ(γ)。
全文摘要
本发明公开了一种运用于电子装置的还原影像画面方法，用以改善影像画面中参考点经由撷取装置撷取后所产生的位移现象，其方法处理器比对预存于记忆单元中的对照点矩阵与影像画面转换后的相对应测试点矩阵，以运算出此测试点矩阵的多个测试点与对照点矩阵的多个对照点的位移量，并利用这些位移量与多个对照点离心值产生失真函数，然后利用此失真函数与这些对照点离心值以运算出反失真函数，最后再以反失真函数运算此对照点矩阵而得到还原影像画面，并透过显示模块输出还原影像画面。经由处理器运算后所得到的反失真函数可将影像画面中已产生位移的参考点校正至正确位置。
文档编号H04N5/225GK1972363SQ20051012419
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者简正义 申请人:仁宝电脑工业股份有限公司