[发明专利]图像处理方法及图像采集装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种图像处理方法及图像采集装置，且特别是有关于一种产生背景模糊图像的图像处理方法及图像采集装置。

背景技术

随着光学技术的进步，可调整光圈、快门甚至可更换镜头的相机逐渐普及，相机的功能也趋于多样化。其中，在使用相机拍摄图像时，为了突显所拍摄图像中的主题，一般会采用所谓散景(bokeh)的拍摄技巧。散景即表示在景深较浅的摄影成像中，落在景深以外的画面会有逐渐产生松散模糊的效果。也就是说，摄影者可将相机透镜的焦距聚集到图像中的特定距离范围，使得此距离范围外的物件逐渐模糊，产生主体与背景之间那种前清后朦的效果。

然而，散景效果有可能因为摄影技巧或光圈孔形状的不同，而产生各有差异的效果。一般而言，相机镜头所能制造出的散景效果有限。在相机的操作上，若要获得较佳的散景效果，通常需要同时满足下列几项重要的条件：大光圈、长焦距。换言之，为了达到散景效果需依赖大孔径镜头来加强远距离物件的模糊化，而让清楚成像的主题得以从背景中突显出来。然而，大孔径镜头的体积庞大且价格昂贵，并非一般消费型相机所能配备。

再者，当使用者利用大孔径镜头来产生具散景效果的图像时，会产生被摄物件的边缘较硬的图像，无法达到柔和且自然的散景效果。另一方面，使用者也可手动选择图像中的欲凸显的主体，并将图像中其余的部份进行模糊化处理，以产生具有散景效果的图像。但此方法易导致处理后的图像产生景深不连续或是不够自然的问题。此外，若图像焦距内具有一个以上的主体物件，上述的方法仅保留其中一个主体物件，并将其他位于相同对焦区域的主体物件进行模糊化处理，以致无法凸显图像中的多个主体物件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种产生背景模糊的图像处理方法及其图像采集装置，可通过两种不同焦距值所拍摄的图像来判断出图像中的主体，进而使一个以上的主体清晰且散景效果自然的图像。

从一观点来看，本发明提出一种图像处理方法，适用于图像采集装置，此方法包括下列步骤。首先，以第一焦距采集第一图像，并以第二焦距采集第二图像，其中第一焦距对焦于至少一主体，第二焦距对焦于背景。接着，对第一图像进行模糊化程序处理，产生模糊图像。此外，对第二图像进行几何校正程序处理，产生位移校正图像。然后，对第一图像的每一像素点执行梯度运算以产生多个第一梯度值，以及对位移校正图像的每一像素点执行梯度运算以产生多个第二梯度值。比较各第一梯度值与相对应的各第二梯度值以产生多个比较结果，并根据比较结果产生散景地图。最后，根据散景地图混合第一图像与模糊图像以产生背景模糊图像。

在本发明的一实施例中，所述的对第二图像进行几何校正程序处理，产生位移校正图像的步骤包括对第一图像与第二图像进行移动量估测，以计算单应性(homography matrix)矩阵。接着，依据单应性矩阵对第二图像进行几何仿射转换(affine transformation)，以获得位移校正图像。

在本发明的一实施例中，所述的比较各第一梯度值与相对应的各第二梯度值以产生比较结果，并根据比较结果产生散景地图的步骤包括将第二梯度值除以相对应的第一梯度值，产生多个梯度比较值。然后，依据梯度比较值产生多个散景设定值，并将散景设定值记录为散景地图。

在本发明的一实施例中，所述的依据梯度比较值产生散景设定值的步骤包括判断梯度比较值是否大于第一梯度临界值。若梯度比较值大于第一梯度临界值，设定梯度比较值所对应的散景设定值为散景背景值。

在本发明的一实施例中，所述的依据梯度比较值产生散景设定值的步骤包括若梯度比较值并无大于第一梯度临界值，判断梯度比较值是否大于第二梯度临界值。若梯度比较值大于第二梯度临界值，设定梯度比较值所对应的散景设定值为散景边缘值。若梯度比较值并无大于第二梯度临界值，设定梯度比较值所对应的散景设定值设定为散景主体值。其中，第一梯度临界值大于第二梯度临界值。

在本发明的一实施例中，所述的根据散景地图混合第一图像与模糊图像以产生背景模糊图像的步骤包括判断散景设定值是否大于第一混合临界值。若散景设定值大于第一混合临界值，取散景设定值所对应的模糊图像的像素点作为背景模糊图像的像素点。