[发明专利]影像合成装置及方法

说明书

技术领域

本发明是关于影像合成装置及方法；更具体而言，本发明是关于借由合成多个不同来源影像的多个部分而产生合成影像的影像合成装置及方法。

背景技术

数字影像拍摄装置/单元（例如，数字照相机移动装置）已快速发展为具有更佳的功能及效能，且能够在相对短的时间内拍摄多个影像。使用者可执行高速连拍模式（burst mode）以自动地或人工地拍摄系列影像。通常，此系列拍摄到的影像具有相同的景物及物体。一旦获得此系列影像，便可进一步处理系列影像以产生具有特定效果或构成的合成影像。

影像合成是指借由合成二个或更多个影像的不同部分而产生具有所需效果的令人满意的合成影像。尽管许多用于合成影像的技术及应用已被开发，但大多数是处理取自不同景象的影像，因此着重于对用于合成的区域进行精确切割以及在所合成区域的边界处进行颜色混合（color blending）。此外，对于这些传统影像合成技术，通常可轻易辨识出欲被合成的区域。

事实上，影像中的所需区域，其信息通常不完整，或是带有噪声，故欲被合成的区域常常不易辨识。换言之，初始获得的区域有可能有很大一部分是不需要的或不想要的像素，但却少了一大部分需要的像素。此外，这些区域可能会与其他影像中的对应部分存在显著的重叠。尽管这些被辨识出来且用于合成的区域可能不精确，但传统影像合成技术并未加以处理。虽然已知的图像分割（graph-cut）框架技术可能可以处理这类问题，但因为图像分割具有存储密集型（memory-intensive）的本质，故无法在中等计算平台上处理高解析度影像，因而使得将图像分割技术用于媒体并非是可行的解决方案。此外，这类最佳化方法对于进一步的调整及评估而言，常常不直观。

因此，本领域仍亟需一种可处理辨识性较差区域的高效影像合成技术。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供影像合成装置及方法。

本发明的影像合成装置包含一接口模块、一可信度分析模块、一子区域撷取模块、一来源确定模块以及一子区域生长模块。该接口模块用以接收多个影像，其中这些影像已被对齐且被界定了多个位置，且各该影像在各该位置处包含一像素。该可信度分析模块用以计算各该影像的各该像素的一可信度值。该子区域撷取模块用以根据这些可信度值而抑制这些位置的一部分，并根据未被抑制的位置而确定一合成影像的多个子区域。该来源确定模块用以确定各该子区域的一来源，其中各该来源为这些影像其中之一。该子区域生长模块用以生长这些子区域，直至这些子区域填满该合成影像，且针对各该子区域进行以下运作：以对应的该来源的一对应子区域中的这些像素来填充该子区域。

本发明的影像合成方法由一计算装置执行，且包含以下步骤：（a）接收多个影像，其中这些影像已被对齐且被界定了多个位置，各该影像在各该位置处包含一像素；（b）计算各该影像的各该像素的一可信度值；（c）根据这些可信度值而抑制这些位置的一部分；（d）根据未被抑制的位置而确定一合成影像的多个子区域；（e）确定各该子区域的一来源，其中各该来源为这些影像其中之一；（f）生长这些子区域，直至这些子区域填满该合成影像；以及（g）针对各该子区域进行以下步骤：以对应的该来源的一对应子区域中的这些像素来填充该子区域。

本发明的另一影像合成方法，由一影像处理单元执行，且包含以下步骤：（a）接收多个影像，这些影像包含至少局部共同的景物（partial common scene）；（b）对这些影像执行分析，以确定这些影像的至少一个影像特征；（c）借由在这些影像之间对比该影像特征而确定至少二个子区域；（d）确定选自这些影像中至少二个来源影像的至少二个部分影像，该至少二个部分影像包含该至少二个子区域；（e）借由组合该至少二个部分影像而产生合成影像；以及（f）将合成影像提供至使用者。

简言之，本发明主要计算各该所输入影像的各该像素的一可信度值，根据这些可信度值而抑制这些位置的一部分，根据未被抑制的位置而确定一合成影像的多个子区域，自这些所输入影像确定各该子区域的一来源，生长这些子区域直至这些子区域填满该合成影像，以及在对应来源的一对应子区域中以这些像素填充各该子区域。

由上述说明可知，本发明抑制那些可能未被一子区域覆盖的位置，而非决定各位置是否应为子区域的一部分。因此，本发明所确定的子区域对于其应来自何张来源影像（或不应来自何张来源影像）而言具有强烈倾向，同时也能解决多个前景物体可能出现重叠的问题。由于能较正确地确定各子区域，因此之后能产生令人满意的合成影像。