坐标映对方法及应用该方法的影像监视辅助装置.pdf

本发明公开了一种坐标映对方法，用以映对一全景影像与至少一摄影机的摄影范围的坐标，且该摄影范围是涵盖该全景影像的一局部范围，该方法包括：取得该摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标，并找出该局部范围中与该起始点坐标及该终点坐标映对的一第一坐标及一第二坐标，然后根据该第一坐标与该起始点坐标以及该第二坐标与该终点坐标的映对关系，求得该局部范围与该摄影范围的一坐标映对表。

1、  一种坐标映对方法，用以映对一全景影像与一摄影机的摄影范围的坐标，其特征在于：
该方法包括下列步骤：
(A)取得该摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标；
(B)找出该全景影像中与该起始点坐标及该终点坐标映对的一第一坐标及一第二坐标；以及
(C)根据该第一坐标与该起始点坐标以及该第二坐标与该终点坐标的映对关系，求得该全景影像与该摄影范围的一坐标映对表。

2、  如权利要求1所述的坐标映对方法，其特征在于：该全景影像是一经过展平处理而呈长条状的影像，且该摄影范围是涵盖该全景影像的一局部范围，而且该第一坐标是该局部范围的起点坐标，该第二坐标是该局部范围的终点坐标。

3、  如权利要求1所述的坐标映对方法，其特征在于：当进行步骤(B)时，该全景影像与该摄影机所拍摄画面具有相同的显示倍率。

4、  一种电脑程序产品，用以映对一全景影像与一摄影机的摄影范围的坐标，其特征在于：
该电脑程序包括下列步骤：
(A)取得该摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标；
(B)找出该全景影像中与该起始点坐标及该终点坐标映对的一第一坐标及一第二坐标；以及
(C)根据该第一坐标与该起始点坐标以及该第二坐标与该终点坐标的映对关系求得该全景影像与该摄影范围的一坐标映对表。

5、  如权利要求4所述的电脑程序产品，其特征在于：该全景影像是一经过展平处理而呈长条状的影像，且该摄影范围是涵盖该全景影像的一局部范围，而且该第一坐标是该局部范围的起点坐标，该第二坐标是该局部范围的终点坐标。

6、  如权利要求5所述的电脑程序产品，其特征在于：当进行步骤(B)时，该全景影像与该摄影机所拍摄画面具有相同的显示倍率。

7、  一种影像监视辅助装置，可供选择一全景影像中的一标的物，以指示一摄影机对该标的物进行细部摄影及显示，其特征在于：
该影像监视辅助装置包括：
一显示单元，与该摄影机连接，用以显示一全景影像及该摄影机的一拍摄画面；
一坐标映对单元，可根据该摄影机的一摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标与该全景影像的一第一坐标与一第二坐标的映对关系，求得该摄影范围与该全景影像的一坐标映对表；及
一控制单元，与该坐标映对单元及该摄影机连接，其可根据该标的物的一坐标，从该坐标映对表中取得该坐标的映对坐标，以控制该摄影机移至该映对坐标处对该标的物进行拍摄，并将拍摄画面传至该显示单元。

8、  如权利要求7所述的影像监视辅助装置，其特征在于：该坐标映对表是存放在该坐标映对单元中。

9、  如权利要求7所述的影像监视辅助装置，其特征在于：该全景影像是一经过展平处理而呈长条状的影像，且该摄影范围是涵盖该全景影像的一局部范围，而且该第一坐标是该局部范围的起点坐标，该第二坐标是该局部范围的终点坐标。

10、  如权利要求9所述的影像监视辅助装置，其特征在于：当该坐标映对单元进行该摄影范围与该局部范围的坐标映对时，该全景影像与该摄影机所拍摄画面具有相同的显示倍率。

11、  如权利要求7所述的影像监视辅助装置，其特征在于：该控制单元可控制该摄影机对该拍摄画面进行缩放动作。

12、  如权利要求7所述的影像监视辅助装置，其特征在于：该影像监视辅助装置更包括一与该控制单元电性连接的输入单元，其可供操作以选择该局部范围中的一标的物，以使该控制单元获得该标的物的坐标。

坐标映对方法及应用该方法的影像监视辅助装置
技术领域
本发明涉及一种坐标映对方法及其应用，特别是指一种可缩短一全景影像与一摄影机的摄影范围的坐标映对时间、简化坐标映对过程，并提高映对精确度的坐标映对方法及应用该方法的影像监视辅助装置。
背景技术
随着数字摄影及影像处理技术的进步，在网络上随处可见使用全景影像来表现实体环境的种种应用，例如虚拟导览系统。如图1所示，一般虚拟导览系统会在其显示器10上呈现一显示360度景观的全景影像11(该全景影像是一经过展平处理而呈一长条状的影像)，并搭配一部拍摄范围12涵盖全景影像11的局部范围12的摄影机(图未示)，以对全景影像11中被选定的一标地物进行细部拍摄，并将拍摄画面显示在显示器10上。因此，为使摄影机能够在使用者选定全景影像11中某一标的物时，能得知该标的物的坐标位置并自动移动镜头对该标的物进行拍摄，系统必需建立一记录该全景影像11与该拍摄范围的坐标映对关系的坐标映对表。
且如图1及图2所示，其中显示以往一种建立坐标映对表14的方法，其将全景影像11划分成复数大小相同的区块，但由于摄影机的摄影范围只能涵盖全景影像11的一局部范围12，故在此假设局部范围12包含有M*N个区块(区块1～区块M*N)，则以往的作法是以手动方式移动摄影机镜头，找出区块1～区块M*N中显示的环境位置，并记录镜头与各个区块1、区块2、区块3、…区块M*N的相映对坐标，例如(配合图1及图2所示)移动摄影机镜头找到区块1中显示的环境位置，并记录此时镜头的坐标位置，如(X₁，Y₁)，接着移动摄影机镜头找到区块2中显示的环境位置，并记录此时镜头的坐标位置，如(X₂，Y₁)，以此，移动摄影机镜头一一找出区块1～区块M*N显示的环境坐标位置，并记录镜头的相映对坐标(X₁，Y₁)、(X₂，Y₁)、……(X_m，Y_n)，如此，即可得到如图2所示的一摄影范围与全景影像11的局部范围12的坐标映对表14。
但是，上述的坐标映对方法不但需要以人工移动摄影机镜头去一一找出区块1～区块M*N中显示的环境位置，并一一记录当时镜头的坐标位置，不但相当耗费人力及作业时间，而且，由坐标映对表14中显示可知，由于每一区块只有一映对坐标，因此，如图1所示，当使用者点选同一区块(如区块m+5)中的不同位置时，皆映对至同一拍摄坐标，故摄影镜头的拍摄位置并不会改变，而仍然拍摄同一位置，亦即使用者在显示器10上只会看到同一拍摄画面101，所以，以往的坐标映对表14并无法根据实际点选位置一一映对拍摄范围与全景影像的局部范围12中的每一点坐标，因此区块的大小将会影响摄影机所拍摄画面的准确度，以致应用该坐标映对表14的监视系统无法精确呈现使用者所欲监看的画面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可缩短一全景影像与一摄影机的摄影范围的坐标映对时间、简化坐标映对过程，并提高映对精确度的坐标映对方法。
本发明的另一目的，在于提供一种应用上述方法以缩短一全景影像与一摄影机的摄影范围的坐标映对时间、简化坐标映对过程，并提高映对精确度的影像监视辅助装置。
因此，本发明的坐标映对方法，用以映对一全景影像与一摄影机的摄影范围的坐标，该方法包括下列步骤(A)取得该摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标；(B)找出该全景影像中与该起始点坐标及该终点坐标映对的一第一坐标及一第二坐标；以及(C)根据该第一坐标与该起始点坐标以及该第二坐标与该终点坐标的映对关系，求得该全景影像与该摄影范围的一坐标映对表。借此，达到缩短坐标映对作业时间、简化坐标映对过程，并提高映对精确度等功效。
此外，本发明的坐标映对方法，亦可用以映对一全景影像与复数摄影机的摄影范围的坐标，该方法包括(A)取得该等摄影机其中之一的摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标；(B)找出该全景影像中与该起始点坐标及该终点坐标映对的一第一坐标及一第二坐标；(C)根据该第一坐标与该起始点坐标以及该第二坐标与该终点坐标的映对关系，求得该全景影像与该摄影范围的一坐标映对表；及(D)重复步骤(A)～(C)直到完成该等摄影机的摄影范围与该全景影像的坐标映对等步骤。
另外，本发明的电脑程序产品，用以映对一全景影像与一摄影机地摄影范围的坐标，该电脑程序包括下列步骤。(A)取得该摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标；(B)找出该全景影像中与该起始点坐标及该终点坐标映对的一第一坐标及一第二坐标；以及(C)根据该第一坐标与该起始点坐标以及该第二坐标与该终点坐标的映对关系，求得该全景影像与该摄影范围的一坐标映对表。
而且，本发明的电脑程序产品，亦可用以映对一全景影像与复数摄影机的摄影范围的坐标，该电脑程序包括(A)取得该等摄影机其中之一的摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标；(B)找出该全景影像中与该起始点坐标及该终点坐标映对的一第一坐标及一第二坐标；(C)根据该第一坐标与该起始点坐标以及该第二坐标与该终点坐标的映对关系求得该全景影像与该摄影范围的一坐标映对表；及(D)重复步骤(A)～(C)直到完成该等摄影机的摄影范围与该全景影像的坐标映对等步骤。
本发明应用上述方法的影像监视辅助装置，提供一全景影像供选择一欲监视的目标，以指示一摄影机对该目标进行细部摄影及显示，且该摄影机的摄影范围是涵盖该全景影像的一局部范围，该装置包括一显示单元、一坐标映对单元及一控制单元。该显示单元与该摄影机连接，用以显示一全景影像以及该摄影机的一拍摄画面。该坐标映对单元可根据该摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标与该局部范围的一第一坐标与一第二坐标的映对关系，求得该摄影范围与该局部范围的一坐标映对表。该控制单元与该坐标映对单元及该摄影机连接，且可根据该目标的一坐标值，从该坐标映对表中取得该坐标值的映对坐标，以控制该摄影机移至该映对坐标处对该目标进行拍摄，并将拍摄画面传至该显示单元。
而且，本发明的影像监视辅助装置，可供选择一全景影像中的一标的物，以指示复数摄影机其中之一对该标的物进行细部摄影及显示，该装置包括一显示单元、一坐标映对单元及一控制单元。该显示单元与该等摄影机连接，用以显示一全景影像及该等摄影机其中之一的拍摄画面。该坐标映对单元可根据各该摄影机的摄影范围的一起始点坐标及一终点坐标与该全景影像的一第一坐标与一第二坐标的映对关系，求得各该摄影机的摄影范围与该全景影像的一坐标映对表。该控制单元与该坐标映对单元及该等摄影机连接，其可根据该标的物的一坐标，从该坐标映对表中取得该坐标的映对坐标，以控制摄影范围涵盖该映对坐标的摄影机对该标的物进行拍摄，并将拍摄画面传回该显示单元。
本发明坐标映对方法可缩短一全景影像与一摄影机的摄影范围的坐标映对时间、简化坐标映对过程，并提高映对精确度。
下面通过附图及具体实施方式对本发明坐标映对方法及应用该方法的影像监视辅助装置进行详细说明。
附图说明
图1是以往的坐标映对方法示意图。
图2是由图1的坐标映对方法所产生的坐标映对表。
图3是本发明影像监视辅助装置的第一较佳实施例的电路方块图。
图4是实施例1的坐标映对方法示意图。
图5是图4的坐标映对方法所产生的坐标映对表。
图6是本发明影像监视辅助装置的实施例2的电路方块图。
图7是第二实施例的坐标映对方法的一应用例。
图8是图7的坐标映对方法所产生的坐标映对表。
图9是实施例2的坐标映对方法的另一应用例。
具体实施方式
本发明的前述以及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的二实施例的详细说明中，将可清楚的明白。
实施例1
参阅图3所示，是本发明影像监视辅助装置的实施例1，其应用本发明坐标映对方法所产生的坐标映对表，且影像监视辅助装置2主要是用以辅助一摄影机3(即一般所谓的Speed Dome—快速球，或称PTZ(pan—随动摄影/tilt—俯仰转动摄影/zoom—快速变焦)快速搜寻目标，使摄影机3可针对所显示的一全景影像4(参阅图4)中的标的物进行摄影。影像监视辅助装置2主要包括一显示单元21、一坐标映对单元22、一输入单元23及一控制单元24。
搭配图4所示，显示单元21主要用以显示全景影像4(panoramic image)以及摄影机3的拍摄画面30，其中全景影像4是一由诸如广角镜头或鱼眼镜头所拍摄的一室内或户外景观影像，且本发明应用的全景影像4是一经过展开(或展平)处理呈一长条状的影像。
坐标映对单元22与控制单元24连接，当决定以摄影机3监视全景影像4所显示的环境影像时，如图4所示，由于摄影机3的摄影范围只能涵盖全景影像4的一局部范围40，所以，搭配图5所示，与摄影机3电性连接的控制单元24会先下一命令给摄影机3，使传回其镜头的拍摄范围的一起始点坐标，例如(X₀，Y₀)以及一终点坐标，例如(X_m，Y_n)，并控制摄影机3将拍摄画面30调至与全景影像4相同显示倍率，然后，可以人工手动方式或借由控制单元24控制摄影机3的镜头移动，找出其镜头在起始点坐标(X₀，Y₀)所拍摄影像与在终点坐标(X_m，Y_n)所拍摄影像在全景影像4的局部范围40上的相对坐标，例如起始点坐标(X₀，Y₀)拍摄的影像对应到全景影像4的一第一坐标位置(X_j，Y_k)，而终点坐标(X_m，Y_n)拍摄的影像对应到全景影像4的一第二坐标位置(X_j+m，Y_k+n)。于是，坐标映对单元22可根据第一坐标(X_j，Y_k)与起始点坐标(X₀，Y₀)以及该第二坐标(X_j+m，Y_k+n)与终点坐标(X_m，Y_n)的映对关系求得该全景影像4的局部范围40与该摄影机3镜头的拍摄范围坐标相映对的一坐标映对表20，如图5所示，且该坐标映对表20被储存在坐标映对单元22的一预设的记忆空间(图未示)中。
输入单元23与控制单元24电性连接，其可供使用者操作以输入控制讯号给控制单元24，且在本实施例中，输入单元23是一鼠标23(下称)，而且控制单元24具有如下功能：当使用者欲监看全景影像4的局部范围40中的一标地物时，可借由鼠标23在图4所示的显示单元23上选取该标的物401，则标地物401的坐标值即被控制单元24撷取，同时控制单元24根据该坐标值至坐标映对单元22储存的坐标映对表20中取出与该坐标值对应的映对坐标，然后控制摄影机3的镜头移至该映对坐标位置，对标地物401进行拍摄并将拍摄画面30显示于显示单元21上。
此外，使用者亦可借由鼠标23透过控制单元24控制摄影机3执行zoom-in(镜头拉近或放大)及zoom-out(镜头拉远或缩小)功能，而对所拍摄画面30中的影像进行适当缩放。
由上述说明可知，本发明在建立坐标映对表20时，只需取得摄影机3的起始点坐标及终点坐标，并找出全景影像4的局部范围40中与该起始点坐标映对的一第一坐标，以及与该终点坐标映对的一第二坐标，即可根据该起始点坐标与第一坐标以及该终点坐标与第二坐标的映对关系，求得摄影机3的摄影范围与全景影像的局部范围相重叠范围的坐标对应关系，而建立坐标映对表20，简化了以往建立坐标映对表的作业时间及复杂度，而且，由于本发明的坐标映对表20记录全景影像4的局部范围40中与摄影机3的摄影范围的每一点的映对坐标，使得使用者选择监看局部范围40中的一标的物时，控制单元23可由坐标映对表20中精确找出与该标的物的坐标映对的映对坐标，使摄影机3能准确地对该标的物进行细部摄影及显示。
实施例2
再者，参阅图6所示，是本发明影像监视辅助装置的实施例2，其与实施例1不同处在于辅助两台摄影机6、7(即前述PTZ)快速搜寻目标，且与实施例1相同的是，影像监视辅助装置5同样包括一显示单元51、一坐标映对单元52、一输入单元53及一控制单元54。但与实施例1不同的是，如图7所示，摄影机6、7的摄影范围分别涵盖全景影像8的一局部范围81、82，因此，坐标映对单元52必须分别映对摄影机6的摄影范围与局部范围81的坐标，以及摄影机7的摄影范围与局部范围82的坐标(其映对过程已于实施例1描述，于此不再重复)，因而得到如图8所示的坐标映对表50，其中区段501是摄影机6的摄影范围与全景影像8的局部范围81的映对坐标，区段502是摄影机7的摄影范围与全景影像8的局部范围82的映对坐标。
如此，如图7所示，当使用者点选全景影像8的局部范围81中的一标地物811时，该标地物坐标将在坐标映对表50的区段501中被找到，并使摄影机6根据区段501中与该标地物坐标对应的映对坐标迅速找到该标地物，而将该标地物及其周遭影像适当放大呈现在显示单元51的显示画面511中。同样地，如图9所示，当全景影像8的局部范围82中的一标地物821被点选时，该标地物坐标将在坐标映对表50的区段502中被找到，使摄影机7根据区段502中与该标地物坐标对应的映对坐标迅速找到该标地物，并将该标地物及其周遭影像适当放大呈现在显示画面511中。因此，利用上述坐标映对方法，本发明的影像监视辅助装置5可搭配多台摄影机使用，而且该等摄影机的摄影范围可不重叠或部分重叠。
当然，本发明搭配应用全景影像4(或8)、坐标映对表20(或50)以及摄影机3(或6、7)的影像监视辅助装置2(或5)可应用在许多场合，例如医院中的病房监视，停车场的车辆进出入监视，住家保全系统的监视，办公室、生产工厂、仓库、车站等作业监视，以及交通监控、河川巡察，观光景点与饭店的导览等等，应用领域可谓相当地广泛。