[发明专利]使用边缘检测产生深度数据的系统及方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及基于经捕捉图像的边缘检测及深度数据产生。

背景技术

数字成像技术允许紧凑型装置捕捉图像数据，并且增强及发射图像数据。举例来说，许多个人数字助理(PDA)及无线电话装置包括内建式成像系统，其允许捕捉可经由有线连接或无线连接而发射到其它装置的静态图像或运动视频。

在利用数字成像技术时，可能需要区分在距图像捕捉装置的变化距离处的对象，且因而控制捕捉、存储或发射场景的何种方面。举例来说，在视频电话的状况下，出于清晰、保密或其它原因，可能需要展示前景中的呼叫者，而不捕捉背景中的其它人或设定。在进一步利用所述技术时，安装于车辆上或由视觉障碍者所携带的数字成像装置可在对象位于特定阈值距离内时提供近接警报。

然而，确定距离的许多常规系统通常使用立体视觉，涉及两个或两个以上图像传感器。由于尺寸及电力消耗考虑，可能不需要在例如PDA或无线电话的便携型电子装置中包括多个图像传感器。

发明内容

在特定实施例中，揭示一种方法，其中接收由图像捕捉装置在第一距离处的第一焦点位置处所记录的对应于一场景的第一图像数据。接收对应于在大于第一距离的第二距离处的第二焦点位置的第二图像数据。边缘检测产生对应于第一图像数据的至少第一部分的第一边缘数据，且产生对应于第二图像数据的至少第二部分的第二边缘数据。边缘检测检测在第一部分及第二部分的每一位置处存在或不存在边缘，且将每一检测到的边缘识别为硬边缘或软边缘。基于针对第一焦点位置及第二焦点位置所产生的边缘数据而产生深度数据。

在另一特定实施例中，揭示一种系统，其中所述系统包括用以接收控制信号以捕捉图像数据的输入。图像捕捉装置响应于控制信号而产生在多个焦点位置处所捕捉的多个图像数据集合。输出提供至少一个图像数据集合且提供所述至少一个图像数据集合中的至少一个点的深度数据。深度数据是基于所述至少一个点经确定为具有可检测边缘的焦点位置。

在另一特定实施例中，揭示一种系统，其包括适于从图像捕捉装置接收视频图像数据的输入。视频图像数据包括与第一焦点位置相关联的第一图像数据及与第二焦点位置相关联的第二图像数据。处理器接收第一图像数据及第二图像数据。处理器经配置以通过应用边缘检测滤波器的单次通过(single pass)来确定视频图像数据的背景部分，以产生深度数据以使用深度数据来识别第一图像数据的前景部分及背景部分。输出适于提供视频数据，其选择性地以不同于背景部分的图像数据的方式呈现前景部分的图像数据。

由所揭示实施例中的至少一者所提供的一个特定优点是能够使用单个图像捕捉装置来确定对象相对于图像捕捉装置的深度，以便可基于在由图像捕捉装置所记录的场景中的对象的深度而选择性地呈现图像数据。

在审阅整个申请案后，本发明的其它方面、优点及特征将变得显而易见，整个申请案包括以下部分：“附图说明”、“具体实施方式”及“权利要求书”。

附图说明

图1为一系统的特定说明性实施例的框图，所述系统包括具有边缘检测及深度图产生模块的图像处理系统；

图2为描绘信号的特定说明性实施例的一对图，所述信号经增强以放大潜在地包括于所述信号中的边缘特性；

图3为描绘在三个点处所取样的表示软边缘及硬边缘的信号的特定说明性实施例的一对图；

图4为说明信号被取样及分析的点之间的线的差分的图3的所述对图；

图5为在叠加有用于边缘分类的阈值点的三个点处所取样的信号的特定说明性实施例的图；

图6为包括在距图像捕捉装置的变化焦点距离处的多个对象的场景的透视图；

图7为图6的场景中的对象的图像数据集合的二维视图，其中所述图像中的每一者均在焦点上；

图8为在来自图7的图像数据集合的选定点周围所取样的点范围的特定说明性实施例；

图9为在不同焦点距离处所捕捉的一系列图像数据集合的特定说明性实施例的图解，其指示每一图像数据集合中在焦点上及在焦点外的多个对象；

图10为从图9的图像数据集合所导出的一系列边缘检测表示的特定说明性实施例的图解；

图11为从图9的所述系列图像数据集合所产生的深度图的特定说明性实施例的图解；

图12为多个对象的一系列图像数据集合的特定说明性实施例的透视图，其中所述对象被分类为具有硬边缘、软边缘或不具有可检测边缘；

图13为用于呈现图像数据的一对飞越视图的特定说明性实施例的透视图；

图14为使用边缘检测以产生深度数据的过程的特定说明性实施例的流程图；