[發(fā)明專利]物體偵測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210490627.0
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103841312A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 曾易聰
• 申請（專利權）人: 財團法人資訊工業(yè)策進會
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N9/04
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字影像偵測技術，特別是涉及一種物體偵測裝置及方法。

背景技術

由于一般攝影裝置未具有偵測空間深度的功能，因此無法從拍攝的結果中獲得空間深度的數(shù)據(jù)，必須加裝特殊的深度偵測裝置，或是透過數(shù)字影像處理方法來估測空間深度。接著，利用空間深度信息或是類似的替代信息，偵測在特定距離上的物體。

當物體落在攝影裝置的聚焦位置上時，物體將會清楚呈現(xiàn)在擷取的影像中。若物體偏離聚焦位置時，則會出現(xiàn)模糊的形體。由此可知，拍攝物體的模糊程度與攝影裝置聚焦參數(shù)具有十分密切的關聯(lián)性，同時拍攝物體的模糊程度與空間深度距離也具有關聯(lián)性。在數(shù)字影像處理技術中，邊界是一個參考指標，其可以用來計算邊界模糊程度，進而偵測物體。在現(xiàn)有技術中，曾經(jīng)由判斷邊界的寬度來決定邊界的模糊度，或是計算邊界內(nèi)外像素的差異值來判別像素的模糊度。然而，這些技術對于光源強度的變化十分敏感，亦會造成計算的模糊值的變動，進而造成無法穩(wěn)定地、準確地偵測物體。

因此，設計一種新的物體偵測裝置及方法，使用具備抵抗光源變化能力的像素的模糊值計算方法，進而偵測清晰物體，是業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面是提供一種物體偵測方法，應用于物體偵測裝置中，包括：擷取包括多個像素（pixel）的影像；產(chǎn)生多個影像區(qū)塊，其中各影像區(qū)塊分別對應像素其中之一；對影像區(qū)塊中的一特定影像區(qū)塊以N個濾波參數(shù)進行濾波以產(chǎn)生N個濾波結果，濾波參數(shù)依序?qū)⑻囟ㄓ跋駞^(qū)塊的模糊度增加；計算特定影像區(qū)塊的N個均方根誤差（root?mean?square?error；RMSE）值，其中第M個均方根誤差值是依據(jù)第M個及第M-1個濾波結果計算產(chǎn)生；根據(jù)N個均方根誤差值計算近似線斜率值，以作為特定影像區(qū)塊的模糊值；重復上述步驟以產(chǎn)生所有像素對應的影像區(qū)塊的模糊值；以及將影像區(qū)塊對應的模糊值與門坎值比較以偵測出清晰物體的至少一對應像素，進一步偵測出聚焦（in-focus）物體。

依據(jù)本發(fā)明一個實施例，其中近似線斜率值是利用N個均方根誤差值進行最小平方近似法（least?squares?approximations）計算產(chǎn)生。

依據(jù)本發(fā)明另一實施例，其中門坎值為適應性（adaptive）門坎值，以先前的門坎值以及特定影像區(qū)塊中包括的像素的平均模糊值計算產(chǎn)生。

依據(jù)本發(fā)明又一實施例，物體偵測方法包括判斷影像是否為動態(tài)影像，當影像為動態(tài)影像時，包括下列步驟：對動態(tài)影像與參考動態(tài)影像進行比較，以偵測出移動物體；以及根據(jù)清晰物體和移動物體偵測出聚焦物體。其中參考動態(tài)影像為先前動態(tài)影像。

依據(jù)本發(fā)明再一實施例，物體偵測方法包括擷取參考深度表，以影像區(qū)塊對應的模糊值以及參考深度表產(chǎn)生影像的影像深度圖。

依據(jù)本發(fā)明還具有的一個實施例，物體偵測方法包括對聚焦物體進行數(shù)字影像處理，其中數(shù)字影像處理包括形態(tài)學處理和中間值濾波處理。

本發(fā)明的另一方面是提供一種物體偵測裝置，包括：影像擷取模塊、影像轉換模塊以及聚焦物體偵測模塊。影像擷取模塊擷取包括多個像素的影像，以產(chǎn)生多個影像區(qū)塊，其中各影像區(qū)塊分別對應像素其中之一。影像轉換模塊包括：N個濾波單元、N個均方根誤差計算單元以及斜率值計算單元。濾波單元具有對應濾波單元其中之一的N個濾波參數(shù)，用以對影像區(qū)塊中的一特定影像區(qū)塊進行濾波以產(chǎn)生N個濾波結果，其中濾波參數(shù)依序?qū)⑻囟ㄓ跋駞^(qū)塊的模糊度增加。均方根誤差計算單元計算對應特定影像區(qū)塊的N個均方根誤差值，其中第M個均方根誤差值是依據(jù)第M個及第M-1個該些濾波結果計算產(chǎn)生。斜率值計算單元根據(jù)N個均方根誤差值計算近似線斜率值，以作為特定影像區(qū)塊的模糊值。聚焦物體偵測模塊在所有影像區(qū)塊對應的模糊值產(chǎn)生后，將影像區(qū)塊對應的模糊值與門坎值比較以偵測出清晰物體的至少一對應像素，進一步偵測出聚焦物體。

依據(jù)本發(fā)明一個實施例，其中斜率值計算單元利用N個均方根誤差值進行最小平方近似法計算產(chǎn)生近似線斜率值。

依據(jù)本發(fā)明另一實施例，其中門坎值為適應性門坎值，以先前門坎值以及特定影像區(qū)塊中包括的像素的平均模糊值計算產(chǎn)生。

依據(jù)本發(fā)明又一實施例，物體偵測裝置包括移動物體偵測模塊，用以在當影像為動態(tài)影像時，對動態(tài)影像與參考動態(tài)影像進行比較，以偵測出移動物體，聚焦物體偵測模塊根據(jù)清晰物體以及移動物體判斷出聚焦物體。其中參考動態(tài)影像為先前動態(tài)影像。

依據(jù)本發(fā)明再一實施例，物體偵測裝置包括深度圖建構模塊，用以擷取參考深度表，根據(jù)影像區(qū)塊對應的模糊值以及參考深度表產(chǎn)生影像的影像深度圖。