[发明专利]物体侦测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字影像侦测技术，特别是涉及一种物体侦测装置及方法。

背景技术

由于一般摄影装置未具有侦测空间深度的功能，因此无法从拍摄的结果中获得空间深度的数据，必须加装特殊的深度侦测装置，或是透过数字影像处理方法来估测空间深度。接着，利用空间深度信息或是类似的替代信息，侦测在特定距离上的物体。

当物体落在摄影装置的聚焦位置上时，物体将会清楚呈现在撷取的影像中。若物体偏离聚焦位置时，则会出现模糊的形体。由此可知，拍摄物体的模糊程度与摄影装置聚焦参数具有十分密切的关联性，同时拍摄物体的模糊程度与空间深度距离也具有关联性。在数字影像处理技术中，边界是一个参考指标，其可以用来计算边界模糊程度，进而侦测物体。在现有技术中，曾经由判断边界的宽度来决定边界的模糊度，或是计算边界内外像素的差异值来判别像素的模糊度。然而，这些技术对于光源强度的变化十分敏感，亦会造成计算的模糊值的变动，进而造成无法稳定地、准确地侦测物体。

因此，设计一种新的物体侦测装置及方法，使用具备抵抗光源变化能力的像素的模糊值计算方法，进而侦测清晰物体，是业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种物体侦测方法，应用于物体侦测装置中，包括：撷取包括多个像素（pixel）的影像；产生多个影像区块，其中各影像区块分别对应像素其中之一；对影像区块中的一特定影像区块以N个滤波参数进行滤波以产生N个滤波结果，滤波参数依序将特定影像区块的模糊度增加；计算特定影像区块的N个均方根误差（root mean square error；RMSE）值，其中第M个均方根误差值是依据第M个及第M-1个滤波结果计算产生；根据N个均方根误差值计算近似线斜率值，以作为特定影像区块的模糊值；重复上述步骤以产生所有像素对应的影像区块的模糊值；以及将影像区块对应的模糊值与门坎值比较以侦测出清晰物体的至少一对应像素，进一步侦测出聚焦（in-focus）物体。

依据本发明一个实施例，其中近似线斜率值是利用N个均方根误差值进行最小平方近似法（least squares approximations）计算产生。

依据本发明另一实施例，其中门坎值为适应性（adaptive）门坎值，以先前的门坎值以及特定影像区块中包括的像素的平均模糊值计算产生。

依据本发明又一实施例，物体侦测方法包括判断影像是否为动态影像，当影像为动态影像时，包括下列步骤：对动态影像与参考动态影像进行比较，以侦测出移动物体；以及根据清晰物体和移动物体侦测出聚焦物体。其中参考动态影像为先前动态影像。

依据本发明再一实施例，物体侦测方法包括撷取参考深度表，以影像区块对应的模糊值以及参考深度表产生影像的影像深度图。

依据本发明还具有的一个实施例，物体侦测方法包括对聚焦物体进行数字影像处理，其中数字影像处理包括形态学处理和中间值滤波处理。

本发明的另一方面是提供一种物体侦测装置，包括：影像撷取模块、影像转换模块以及聚焦物体侦测模块。影像撷取模块撷取包括多个像素的影像，以产生多个影像区块，其中各影像区块分别对应像素其中之一。影像转换模块包括：N个滤波单元、N个均方根误差计算单元以及斜率值计算单元。滤波单元具有对应滤波单元其中之一的N个滤波参数，用以对影像区块中的一特定影像区块进行滤波以产生N个滤波结果，其中滤波参数依序将特定影像区块的模糊度增加。均方根误差计算单元计算对应特定影像区块的N个均方根误差值，其中第M个均方根误差值是依据第M个及第M-1个该些滤波结果计算产生。斜率值计算单元根据N个均方根误差值计算近似线斜率值，以作为特定影像区块的模糊值。聚焦物体侦测模块在所有影像区块对应的模糊值产生后，将影像区块对应的模糊值与门坎值比较以侦测出清晰物体的至少一对应像素，进一步侦测出聚焦物体。

依据本发明一个实施例，其中斜率值计算单元利用N个均方根误差值进行最小平方近似法计算产生近似线斜率值。

依据本发明另一实施例，其中门坎值为适应性门坎值，以先前门坎值以及特定影像区块中包括的像素的平均模糊值计算产生。

依据本发明又一实施例，物体侦测装置包括移动物体侦测模块，用以在当影像为动态影像时，对动态影像与参考动态影像进行比较，以侦测出移动物体，聚焦物体侦测模块根据清晰物体以及移动物体判断出聚焦物体。其中参考动态影像为先前动态影像。

依据本发明再一实施例，物体侦测装置包括深度图建构模块，用以撷取参考深度表，根据影像区块对应的模糊值以及参考深度表产生影像的影像深度图。