專利名稱：影像處理系統及方法
技術領域：
本發明是關于一種影像處理技術，特別是關于一種將多個攝像單元攝取的影像進行合成的影像處理系統及方法。
背景技術：
隨著電子信息產業的蓬勃發展和日趨成熟，越來越多的電子產品應用在現代生活中。例如，在電視或計算機上通過影像捕捉元件(例如攝像頭)和聲音采集裝置(如麥克風)，再配合網絡系統即可實現雙方或多方的遠程視頻通話，遠程視頻通話不僅可用于親友間的交流，也可用于遠程教學以及視頻會議等。
以對兒童的遠程教學為例，一般家庭中較為簡單的遠程教學系統包括一例如電視的多媒體設備(具有顯示及喇叭設備)、一攝像頭以及一網絡系統。其中，電視顯示遠程教師的影像且發出遠程教師的教學指令等相關聲音，攝像頭攝取兒童的活動狀態，通過網絡系統即可實現教師與兒童間的交流(兩端的信息傳遞)。通常而言，教師需要了解兒童的面部表情及活動狀態，以確定采用何種方式進行交流，但是，由于兒童大多活潑好動，不會乖乖坐在位子上不動，經常會在可活動范圍內隨意走動，很容易走出攝像頭的拍攝范圍，也就是攝像頭會因其拍攝范圍小無法時實捕捉到兒童的影像，或是只能拍攝到兒童的部分影像，這樣不利于教師與兒童之間的交流。
為解決普通攝像頭拍攝范圍小的缺點，這就需要更換拍攝范圍大的攝像頭(例如具有廣角及遠景拍攝功能的攝像頭)，但是，通常這種攝像頭的制造成本較高，其價格可能高于普通攝像頭好幾倍，對于普通家庭而言，會增加不必要的支出。因此，攝像頭的成本與拍攝范圍之間存在相互限制的矛盾，也就是低成本攝像頭拍攝范圍小，拍攝范圍大的攝像頭費用較高。
為此，如何提供一種影像處理系統及方法，克服攝像單元(如攝像頭)成本與拍攝范圍之間存在矛盾的缺點，已成為目前亟待解決的問題。

發明內容
為克服上述現有技術的缺點，本發明的主要目的在于提供一種影像處理系統及方法，無需大幅提高攝像成本即可擴大攝像范圍。
為實現上述主要目的，本發明提供一種影像處理系統及方法，該影像處理系統及方法搭載于具有顯示單元的數據處理裝置。該影像處理系統包括設定模塊，供用戶預先設定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式至少包括影像特征合成形式；攝像模塊，具有多個攝像單元，用來攝取同一時間、不同區域的影像；轉換模塊，將該攝像模塊攝取的多個影像對應轉換成多個影像數據，其中，該影像數據至少包括影像數據的特征信息及順序信息；儲存模塊，儲存該轉換模塊轉換的多個影像數據；以及處理模塊，提取該儲存模塊儲存的各影像數據中相同的特征信息，并根據這些具有相同特征信息的影像數據的順序信息進行合并，生成與用戶通過該設定模塊設定的影像特征合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置，通過該數據處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數據對應影像。
其中，該影像處理系統的處理模塊生成的合成影像數據是通過一網絡系統進行傳輸；這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊；該影像數據的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種；該影像輸出形式還包括影像直接合成形式，該處理模塊還根據這些影像數據的順序信息直接合并該儲存模塊儲存的多個影像數據，生成與該設定模塊設定的影像直接合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置。
本發明的影像處理方法包括下述步驟預先設定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式；通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區域的影像；對應轉換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數據并進行儲存，其中，該影像數據包括影像數據的特征信息及順序信息；以及提取儲存的各影像數據中相同的特征信息，并根據這些具有相同特征信息的影像數據的順序信息進行合并，生成與用戶通過該影像特征合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置，通過該數據處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數據對應影像。
其中，該影像處理方法生成的合成影像數據是通過一網絡系統進行傳輸；這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊；該影像數據的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種；該影像輸出形式還包括影像直接合成形式。本發明的影像處理方法還包括根據這些影像數據的順序信息直接合并這些影像數據，生成與該影像直接合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置。
與現有技術相比，本發明的影像處理系統及方法通過設置多個攝像范圍小且廉價的攝像單元，攝取不同區域的影像而擴大攝像范圍，即無需使用攝像范圍廣但高成本的攝像單元，即可解決了攝像單元成本與拍攝范圍之間存在相互限制的矛盾。同時，本發明的影像處理系統及方法通過特征合成輸出僅包括特征信息的合成影像數據，該合成影像數據可應用在帶寬較窄的網絡傳輸中，因其所包括的數據流量小而可提高網絡傳輸速度。


圖1是本發明影像處理系統的基本結構示意圖；以及圖2是本發明影像處理方法的詳細步驟流程圖。
具體實施例方式
實施例圖1是本發明影像處理系統的基本結構示意圖。該影像處理系統1可應用在視頻對話中，圖中，該影像處理系統1通過網絡系統3搭載于具有顯示單元20的數據處理裝置2，本實施例中將以教師(該數據處理裝置2端)通過該網絡系統3對兒童(影像處理系統1端)進行遠程教學為例進行說明。如圖所示，本發明的影像處理系統1包括攝像模塊11、設定模塊12、轉換模塊15、儲存模塊13以及處理模塊14。
該攝像模塊11具有多個攝像單元110，用來攝取同一時間、不同區域的影像。其中，該攝像單元110是例如攝像頭的攝像元件，且多個攝像頭以適當距離與角度設置排列，攝取多個彼此不重疊的影像，通過設置多個攝像頭攝取不同區域的影像可以擴大攝像范圍。
該設定模塊12供用戶預先設定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式，在本實施例中，該影像特征合成形式是指影像中人物(兒童)特征合成形式，也就是指提取各影像中的兒童畫面并進行合成輸出，如果網絡系統的傳送帶寬較小，用戶可設定影像特征合成形式僅傳送有兒童的影像。該影像輸出形式還包括影像直接合成形式，是指將各影像根據一定順序直接合成一大影像，如果網絡系統傳送帶寬足夠大，用戶設定影像直接合成形式是可同時傳送包括兒童及周圍環境的影像。另外，該影像輸出形式也可設定為單一影像形式，也就是傳送一指定攝像單元110攝取的影像。
轉換模塊15將該攝像模塊11攝取的多個影像對應轉換成多個影像數據，其中，該影像數據至少包括影像數據的特征信息及順序信息，在本實施例中，該影像數據的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或由上述信息組成群組的信息中的一種，具體而言，該運動信息是例如兒童的隨意活動，該色彩信息是例如兒童的膚色、發色及衣服顏色，該紋理信息是例如人物紋理、物體紋理或環境紋理。該順序信息是指對各攝像單元110攝取的影像根據各攝像單元110設置的位置順序進行編號。
該儲存模塊13儲存該轉換模塊15轉換的多個影像數據，該處理模塊14提取該儲存模塊13儲存的各影像數據中相同的特征信息，并根據這些具有相同特征信息的影像數據的順序信息進行合并，生成與用戶通過該設定模塊12設定的影像特征合成形式相對應的合成影像數據，并通過該網絡系統3傳輸到該數據處理裝置2，通過該數據處理裝置2的顯示單元20，顯示該合成影像數據對應的影像。在本實施例中，該設定模塊12預先設定的影像輸出形式為影像特征合成形式，由于兒童的隨意走動，因此可能在多個影像數據中分別包括兒童的特征信息，該處理模塊14先提取各影像數據中相同的兒童特征信息(包括兒童的運動信息、色彩信息及紋理信息)，再根據各影像數據的順序信息(順序標號)，將提取的具有相同特征信息的數據進行合并，合成一包括完整兒童的合成影像數據，進行編碼后傳送到該數據處理裝置2。
另外，如果該設定模塊12設定的影像輸出形式為影像直接合成形式，則該處理模塊14還根據這些影像數據的順序信息，直接合并該儲存模塊13儲存的多個影像數據，生成與該設定模塊12設定的影像直接合成形式相對應的合成影像數據并進行輸出，也就是該處理模塊14根據各影像數據的順序標號，將各影像數據直接相加，獲取一包括所有影像的合成影像數據，進行編碼后傳送到該數據處理裝置2；如果該設定模塊12設定的影像輸出形式為單一影像形式，則該處理模塊14讀取指定攝像單元110攝取的影像并進行輸出(也就是編碼傳送到該數據處理裝置2)。
圖2是本發明影像處理方法搭載于具有顯示單元的數據處理裝置的詳細流程圖。
在本實施例中，該方法首先執行步驟S20，預先設定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式、影像直接合成形式及單一影像形式。接著進到步驟S21。
在步驟S21中，通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區域的影像。其中，這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊，借此擴大攝像單元的攝像范圍。接著進到步驟S22。
在步驟S22中，判斷該影像輸出形式是否為單一影像形式，如果是，設定的影像輸出形式為單一影像形式，則進到步驟S23；否則，設定的影像輸出形式為影像特征合成形式，或是影像直接合成形式，則進到步驟S24。
在步驟S23中，讀取指定攝像單元攝取的影像，并通過該網絡系統傳輸到該數據處理裝置，其中，該指定攝像單元可與設定影像輸出形式為單一影像形式同時設定。
在步驟S24中，對應轉換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數據并進行儲存，其中，該影像數據包括影像數據的特征信息及順序信息，該特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組中的一種；該順序信息對應于各攝像單元的位置順序。接著進到步驟S25。
在步驟S25中，判斷該影像輸出形式是否為影像特征合成形式，如果是，設定的影像輸出形式為影像特征合成形式，則進到步驟S26；否則，設定的影像輸出形式為影像直接合成形式，則進到步驟S27。
在步驟S26中，提取儲存的各影像數據中相同的特征信息，并根據這些具有相同特征信息的影像數據的順序信息進行合并，生成與用戶通過該影像特征合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸到該數據處理裝置，通過該數據處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數據對應的影像。在本實施例中，該合成影像數據只包括各攝像單元攝取的影像中人物的(兒童)特征信息。
在步驟S27中，根據這些影像數據的順序信息直接合并這些影像數據，生成與該影像直接合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸到該數據處理裝置。其中，該合成影像數據包括各攝像單元攝取的全部影像。
綜上所述，本發明的影像處理系統及方法通過多個適當距離與角度設置排列的攝像單元，攝取多個彼此不重疊的影像，因此，本發明無需使用攝像范圍廣但成本高的攝像單元，即可通過設置多個攝像范圍小且廉價的攝像單元，攝取不同區域的影像而擴大攝像范圍，這些廉價攝像單元的總價低于上述高成本的攝像單元，也就是無需大幅提高攝像成本即可擴大攝像范圍，因此，解決了攝像單元成本與拍攝范圍之間相互限制的矛盾。同時，本發明的影像處理系統及方法通過特征合成，也就是提取各影像數據中相同的特征信息，并根據這些影像數據的順序信息進行合并，輸出只包括特征信息的合成影像數據，該合成影像數據可應用在帶寬較窄的網絡傳輸中，因其包括的數據流量小可提高網絡傳輸速度。
權利要求
1.一種影像處理系統，該影像處理系統搭載于具有顯示單元的數據處理裝置，其特征在于，該影像處理系統包括設定模塊，供用戶預先設定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式至少包括影像特征合成形式；攝像模塊，具有多個攝像單元，用來攝取同一時間、不同區域的影像；轉換模塊，將該攝像模塊攝取的多個影像對應轉換成多個影像數據，其中，該影像數據至少包括影像數據的特征信息及順序信息；儲存模塊，儲存該轉換模塊轉換的多個影像數據；以及處理模塊，提取該儲存模塊儲存的各影像數據中相同的特征信息，并根據這些具有相同特征信息的影像數據的順序信息進行合并，生成與用戶通過該設定模塊設定的影像特征合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置，通過該數據處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數據對應的影像。
2.如權利要求1所述的影像處理系統，其特征在于，該處理模塊生成的合成影像數據通過一網絡系統進行傳輸。
3.如權利要求1所述的影像處理系統，其特征在于，這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊。
4.如權利要求1所述的影像處理系統，其特征在于，該影像數據的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種。
5.如權利要求1所述的影像處理系統，其特征在于，該影像輸出形式還包括影像直接合成形式。
6.如權利要求5所述的影像處理系統，其特征在于，該處理模塊還根據這些影像數據的順序信息直接合并該儲存模塊儲存的多個影像數據，生成與該設定模塊設定的影像直接合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置。
7.一種影像處理方法，該影像處理方法搭載于具有顯示單元的數據處理裝置，其特征在于，該影像處理方法包括以下步驟預先設定一影像輸出形式，其中，該影像輸出形式包括影像特征合成形式；通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區域的影像；對應轉換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數據并進行儲存，其中，該影像數據包括影像數據的特征信息及順序信息；以及提取儲存的各影像數據中相同的特征信息，并根據這些具有相同特征信息的影像數據的順序信息進行合并，生成與用戶通過該影像特征合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置，通過該數據處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數據對應的影像。
8.如權利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，該合成影像數據通過一網絡系統進行傳輸。
9.如權利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，這些攝像單元攝取的影像彼此不重疊。
10.如權利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，該影像數據的特征信息是運動信息、色彩信息、紋理信息或上述信息組成群組信息中的一種。
11.如權利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，該影像輸出形式還包括影像直接合成形式。
12.如權利要求11所述的影像處理方法，其特征在于，該影像處理方法還包括根據這些影像數據的順序信息直接合并這些影像數據，生成與該影像直接合成形式相對應的合成影像數據，并傳輸至該數據處理裝置。
全文摘要
本發明公開一種影像處理系統及方法，該影像處理系統及方法搭載于具有顯示單元的數據處理裝置，該影像處理系統包括設定模塊；攝像模塊；轉換模塊；儲存模塊以及處理模塊，該影像處理方法包括以下步驟預先設定一影像輸出形式；通過多個攝像單元攝取同一時間、不同區域的影像；對應轉換這些攝像單元攝取的多個影像為多個影像數據并進行儲存；以及通過該數據處理裝置的顯示單元，顯示該合成影像數據對應影像，本發明的影像處理系統及方法通過設置多個攝像范圍小且廉價的攝像單元，攝取不同區域的影像而擴大攝像范圍，即無需使用攝像范圍廣但高成本的攝像單元，因此，解決了攝像單元成本與拍攝范圍之間存在相互限制的矛盾。
文檔編號H04N1/387GK101087358SQ20061008792
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月7日 優先權日2006年6月7日
發明者孫雷, 邱全成 申請人:英業達股份有限公司