专利名称：一种目标搜寻器及其影像处理方法
技术领域：
本发明涉及的是一种目标搜寻器，特别涉及的是一种可强化目标影像的目标 搜寻器及其影像处理方法。
背景技术：
目标搜寻器(Target Searching Device)是使用者用来搜寻观赏目标或瞄准目标 的辅助用具，例如，望远镜通常可辅助使用者搜寻远方可供观赏的目标，而装置 在武器枪械上的瞄准器，则可辅助使用者搜寻并瞄准所欲射击的目标。现有的电子式望远镜或瞄准器均配置有可以撷取目标影像的影像撷取单元， 以及用以显示所撷取影像的影像显示单元，且通常影像显示单元所能显示影像的 画素数，是较影像撷取单元所撷取影像的画素数为小。因此，在将影像撷取单元 所撷取的影像显示在影像显示单元时，必须先将影像依一定比例缩小，才能完整 显示所撷取的影像。然而，将所撷取影像缩小显示的方式，却会因为目标影像过 小，以致目标难以搜寻。另外，如不将所撷取影像缩小显示时，则只能显示所撷 取影像的一小部分，同样也不利于目标的搜寻。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种目标搜寻器及其影像处理方法，其可重 点式地强化目标影像，以利于影像目标的搜寻。为达上述及其它目的，本发明提供一种目标搜寻器，包括用以输出具有IW 画素的影像撷取单元，可显示具有MxN画素的处理影像的影像显示单元，以及 耦接影像撷取单元与影像显示单元的影像处理单元。其中，影像处理单元会接收 来自影像撷取单元的影像，并在影像中选取一预设目标，再以所选取的预设目标 为中心，将影像划设为数个影像区，之后，将每一影像区分别以一组倍率参数来缩小或放大，而将具有IxJ画素的影像转换为具有MxN画素的处理影像，交由影 寸象显示单元来显示。本发明另提供一种目标搜寻器的影像处理方法，包括下列步骤首先取得具
有lxj画素的影像；接收前述影像，并在影像中选取一预设目标；以所选取的预 设目标为中心，将影像划设为多数个影像区；将每一影像区分别以一组倍率参数来缩小或放大，以将具有lxj画素的影像转换为具有MxN画素的处理影像；以及 输出处理影像以供显示。为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以较佳 实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图1是显示根据本发明较佳实施例的一种目标搜寻器的方块示意图。图2是显示根据本发明较佳实施例的一种目标搜寻器的影像处理方法的流程图。图3是显示图1的影像撷取单元输出的影像。图4是显示等比例缩小图3的影像的结果。图5是显示图1的影像处理单元转换完成图3的影像的结果。图6是显示图1的影像撷取单元输出的另一影像。图7是显示等比例缩小图6的影像的结果。图8是显示图1的影像处理单元转换完成图6的影像的结果。图9是显示以极坐标方式转换完成图3的影像的结果。图IO是显示以极坐标方式转换完成图6的影像的结果。附图标记说明100-目标搜寻器；110-影像撷取单元；120-影像处理单元；130-影像显示单元；140-眼球追踪单元；S210~ S260-方法步骤；310、 610-影像；311、 312、 313、 314、 315、 316、 611、 612、 613、 614、 615、 616-垂直线；321、 322、 323、 324、 325、 326、 621、 622、 623、 624、 625、 626-水平线;319、 619-预设 目标；410、 510、 710、 810、 910、 1010-影像。
具体实施方式
请参考图l所示，其为根据本发明较佳实施例的一种目标搜寻器的方块示意 图。图中，此目标搜寻器100包括影像撷取单元110、影像处理单元120、影像 显示单元130与眼球追踪单元140。其中，影像处理单元120是与影像撷取单元 110、影像显示单元130与眼球追踪单元140相互耦接。当然，如熟习此艺者所知，
如不参考眼i求追踪单元140的输出来选取预-没目标时，眼球追踪单元140是可以省略的。如图1所示，影像撷取单元110可以是使用如电荷耦合装置(Charge Coupled Device,简称CCD )或互补式金氧半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,简称CMOS )等不同的影像传感器，来撷取远方目标的影像，并 输出一具有Ixj画素的影像。本实施例中，影像撷取单元110输出的影像310 (图3)或610 (图6)的画 素数例如为1280x960。然而，影像显示单元130可显示的影像的画素数例如只有 640x480。因此，必须将具有1280x960画素的影像310或610等比例縮小4倍， 才能如图4或图7所示地完整显示图3与图6的影像310或610，但此种作法如 图4与图7所示地，影像410与710的预设目标会大幅变小，明显地并不利于目 标物的搜寻。因此，图1中的目标搜寻器100是采用如图2所示的影像处理方法，来将具 有1280x960画素的影像310或610转换为具有640x480画素的影像510 (图5) 或810 (图8 )。图2所示的影像处理方法将详细说明如下。首先，在步骤S210,影像撷取单元110会撷取远方目标的影像310或610， 在步骤S220,影像处理单元120则接收来自影像撷取单元110的影像310或610， 并根据使用者的选择，或依据S230步骤中，眼球追踪单元140侦测到的使用者的 眼球位置，而在影像310或610中选取一预设目标319或619。此处，假设使用 者选择的预设目标319或619,是位于影像310或610的中心位置。之后，在步骤S240，是以所选取的预设目标319或619为中心，而将影像310 或610划设为多数个影像区。例如，实施例中是将影像310或610分别在预设目 标319或619两侧划i殳垂直线311、 312、 313、 314、 315、 316或611、 612、 613、 614、 615、 616，与在预设目标319或619上下方向划设水平线321、 322、 323、 324、 325、 326或621、 622、 623、 624、 625、 626等所区隔的堆栈的多个矩形影 像区。在步骤S250，每一影像区分别以一组倍率参数来缩小或放大，而将具有IxJ 画素的影像转换为具有MxN画素的影像。以1280x960的影像310或610分别转换为640x480的影像510或810为例， 垂直线311与312或611与612的位置，是由影像310或610的预设目标319或619，向左右方向各延伸134个画素的位置。垂直线313与314或613与614的位 置，则由垂直线311与312或611与612的位置，继续向左右方向各延伸240个 画素的位置。垂直线315与316或615与616的位置，则由垂直线313与314或 613与614的位置，继续向左右方向各延伸96个画素的位置。另外，水平线321与322或621与622的位置，是由影像310或610的预设 目标319或619，向上下方向各延伸100个画素的位置。水平线323与324或623 与624的位置，则由水平线321与322或621与622的位置，继续向上下方向各 延伸180个画素的位置。水平线325与326或625与626的位置，则由水平线323 与324或623与624的位置，继续向上下方向各延伸75个画素的位置。因此，影{象310乃由垂直线311、 312、 313、 314、 315、 316、水平线321、 322、 323、 324、 325、 326以及其边界共同区隔出堆栈的49个矩形影^象区，而影 4象610则由垂直线611、 612、 613、 614、 615、 616、水平线621、 622、 623、 624、 625、 626以及其边界共同区隔出堆栈的49个矩形影像区。这些矩形影像区并分 别应用 一个横轴方向的倍率参数与 一个纵轴方向的倍率参数来缩小或放大，使得 转换后的影像510或810为具有640x480画素的影像，细节请参考如下的说明。由于垂直线311、 312与水平线321、 322或垂直线611、 612与水平线621、 622所围阻的矩形影像区，是为分别包含预设目标319或619的影像区，为了保 持本区的显示影像的清晰度，本区无论在横轴方向或纵轴方向均维持其缩放倍率 参数为1倍。故知，垂直线311、 312或611、 612间的各矩形影像区在横轴方向 的倍率参数的缩放倍率均为1倍，而水平线321、 322或621、 622间的各矩形影 像区在纵轴方向的倍率参数的缩放倍率也均为1倍。的外，垂直线311至313间与垂直线312至314间，或垂直线611至613间 与垂直线612至614间的各矩形影像区在横轴方向的倍率参数的缩放倍率均为1/2 倍。垂直线313至315间与垂直线314至316间，或垂直线613至615间与垂直 线614至616间的各矩形影像区在横轴方向的倍率参数的缩放倍率均为1/3倍。 而垂直线315至边界间与垂直线316至边界间，或垂直线615至边界间与垂直线 616至边界间的各矩形影像区在横轴方向的倍率参数的缩放倍率均为1/5倍。另，水平线321至323间与水平线322至324间，或水平线621至623间与 水平线622至624间的各矩形影像区在纵轴方向的倍率参数的缩放倍率均为1/2 倍。水平线323至325间与水平线324至326间，或水平线623至625间与水平 线624至626间的各矩形影像区在纵轴方向的倍率参数的缩放倍率均为1/3倍。 而水平线325至边界间与水平线326至边界间，或水平线625至边界间与水平线 626至边界间的各矩形影像区在纵轴方向的倍率参数的缩放倍率均为1/5倍。将影像缩小或放大的方法，可以使用影像处理的各种不同算法。当然，依所 使用的不同算法，也将会获得不同的影像转换效果。以本例而言，是使用最简单 的抽点算法，来达成缩小影像的目的。例如，欲将影像区的横轴或纵轴方向缩放 1/2倍时，可将横轴或纵轴方向的画素的每2个画素抽掉1个画素来达成。欲将影 像区的横轴或纵轴方向缩放1/3倍时，可将橫轴或纵轴方向的画素的每3个画素 抽掉2个画素来达成。而欲将影像区的横轴或纵轴方向缩放1/5倍时，则可将横 轴或纵轴方向的画素的每5个画素抽掉4个画素来达成。最后，在步骤S260中，输出转换完成的影像510或810，以便影像显示单元 130可完整地显示影像撷取单元110输出的影像310或610。虽然，影像510与 810在转换后有些变形，但明显地，包含预设目标319或619的矩形影像区已被 强化了，且原先撷取的影像范围也能够完整显示。因此，使用者便容易凭借改变 预设目标319或619的位置，而搜寻到欲搜寻的目标，而不会因为预设目标319 或619变小，或因影像不完整而影响到目标物的搜寻。前述实施例虽然是将影像310或610分别划设而区隔出49个堆栈的矩形影像 区，并由内而外将影像区在横轴与纵轴方向分别依序缩放l倍、1/2倍、1/3倍与 1/5倍，进而达成影像转换的目的。然熟习此艺者应知，也可以凭借增加影像中所 划分的影像区数目，并应用渐进变化的倍率参数，来将转换完成的影像的变形处 理得较不明显。其中，所划分的影像区数目与应用的倍率参数，也可以选择由使 用者依不同影像的实际显示情形来设定，使转换后的影像可更符合使用者的实际 使用需求。此外，为了更清楚显示预设目标319或619的影像，也可以将包含预设目标 319或619的最内层影像区的缩放倍率参数设定为大于1倍，再将其它影像区更 进一步缩小，同样也可达成相同画素的影像转换，且可更进一步强化预设目标319 或619的影像。当然，如熟习此艺者所知，影像310或610的切割与放大或缩小的方式，除 了可以应用如前例以直角坐标是的横轴与纵轴为参考轴外，也可以应用如极坐标 等的不同坐标是，来将影像310或610划设为多个堆栈的非矩形影像区，每一非 矩形影像区再分别应用 一组不同坐标轴的倍率参数来缩小或放大，同样可达成将 具有lxJ画素的影像转换为具有MxN画素的影像的目的。请参看图9与图10,便是分别以影像310或610的预设目标319或619为中 心，向外划设多条放射线，且在环绕预设目标319或619周围划设共中心的多条 椭圆线，进而区隔出多个堆栈的扇形影像区。每一扇形影像区再分别应用一组倍 率参数来缩小或放大，而将具有1280x960画素的影像310或610,转换为具有 640x480画素的影像910或1010。其中，为了强化预设目标319或619周围的影 像的清晰度，应用在包含预设目标319或619的最内层椭圓线中各影像区的不同 轴向的倍率参数的缩放倍率均为2倍，而应用在其它影像区的倍率参数的缩放倍 率，则随着远离预设目标319或619而逐渐变小，使得转换后的影像910或1010 是由内而外逐渐变小。以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限 制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其 进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1. 一种目标搜寻器，其特征在于其包括一影像撷取单元，用以输出具有I×J画素的一影像；一影像显示单元，显示具有M×N画素的一处理影像；以及一影像处理单元，耦接所述的影像撷取单元与所述的影像显示单元，用以接收所述的影像，在所述的影像中选取一预设目标，并以所述的预设目标为中心，将所述的影像划设为多数个影像区，再将每一所述的些影像区分别以一组倍率参数来缩小或放大，以将具有I×J画素的所述的影像转换为具有M×N画素的所述的处理影像。
2. 如权利要求1所述的目标搜寻器，其特征在于所述的预设目标是位于所 述的影像的中心位置，而划设的所述的些影像区是以所述的预设目标两側所划设 的垂直线，与所述的预设目标上下所划设的水平线共同区隔出的堆栈的矩形影像 区。
3. 如权利要求2所述的目标搜寻器，其特征在于应用在所述的些影像区的 所述的一组倍率参数的缩放倍率，是随着远离所述的预设目标而逐渐变小。
4. 如权利要求3所述的目标搜寻器，其特征在于应用在包含所述的预设目 标的所述的影像区的所述的组倍率参数的缩放倍率均为1倍。
5. 如权利要求1所述的目标搜寻器，其特征在于所述的预设目标是位于所 述的影像的中心位置，而划设的所述的些影像区是以所述的预设目标为中'"、所划 设的放射线，与环绕所述的预设目标周围所划设的椭圓线共同区隔出的堆栈的扇 形影像区。
6. 如权利要求5所述的目标搜寻器，其特征在于应用在所述的些影像区的 所述的组倍率参数的缩放倍率，是随着远离所述的预设目标而逐渐变小。
7. 如权利要求6所述的目标搜寻器，其特征在于应用在包含所述的预设目 标的所述的影像区的所述的组倍率参数的缩放倍率均为2倍。
8. 如权利要求1所述的目标搜寻器，其特征在于更包括一眼球追踪单元， 用以辅助所述的影像处理单元依据一使用者的眼球位置，来选取所述的预设目标。
9. 一种目标搜寻器的影像处理方法，其特征在于包括下列步骤 取得具有lxJ画素的一影像；接收所述的影像，并在所述的影像中选取一预设目标； 以所迷的预设目标为中心，将所迷的影像划设为多数个影像区；将每一所述的影像区分别以一组倍率参数来缩小或放大，以将具有lxj画素的所迷的影像转换为具有MxN画素的一处理影像；以及 输出所述的处理影像。
10. 如权利要求9所述的影像处理方法，其特征在于所述的预设目标是位于 所述的影像的中心位置，而划设的所述的影像区是以所述的预设目标两侧所划设 的垂直线，与所述的预设目标上下所划设的水平线共同区隔出的堆栈的矩形影像 区。
11. 如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于应用在所述的些影像 区的所述的组倍率参数的缩放倍率，是随着远离所述的预设目标而逐渐变小。
12. 如权利要求11所述的影像处理方法，其特征在于应用在包含所迷的预 设目标的所述的影像区的所述的组倍率参数的缩放倍率均为1倍。
13. 如权利要求9所述的影像处理方法，其特征在于所述的预设目标是位于 所述的影像的中心位置，而划设的所述的影像区是以所述的预设目标为中心所划 设的放射线，与环绕所述的预设目标周围所划设的椭圆线共同区隔出的堆栈的扇 形影像区。
14. 如权利要求13所述的影像处理方法，其特征在于应用在所述的影像区 的所述的组倍率参数的缩放倍率，是随着远离所述的预设目标而逐渐变小。
15. 如权利要求14所述的影像处理方法，其特征在于应用在包含所述的预 设目标的所述的影像区的所述的组倍率参数的缩放倍率均为2倍。
16. 如权利要求9所述的影像处理方法，其特征在于还包括步骤根据使用 者的眼球位置，来选取所述的预设目标。
全文摘要
本发明为一种目标搜寻器及其影像处理方法，包括用以输出具有I×J画素的影像的影像撷取单元，可显示具有M×N画素的影像的影像显示单元，以及影像处理单元。其中，影像处理单元会接收来自影像撷取单元的影像，并在影像中选取一预设目标，再以所选取的预设目标为中心，将影像划设为多数个影像区，之后，将每一影像区分别以一组倍率参数来缩小或放大，而将具有I×J画素的影像转换为具有M×N画素的影像，交由影像显示单元来显示，从而达到可重点式地强化目标影像，以利于影像目标的搜寻。
文档编号H04N5/14GK101212557SQ20061015612
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者陈国禔 申请人:方础光电科技股份有限公司