监控装置及影像撷取方法

技术领域

本发明涉及一种监控装置及影像撷取方法。

背景技术

随着大众越来越重视生活环境的品质及安全，对于周遭环境是否有治安死角的顾忌也随之增加。目前，借由监控装置的辅助，以减少公共或私人场所中所存在的治安死角。一般的监控装置具有录像(影像撷取)的功能，其通常采用影像感应器(例如CCD或CMOS)及数字信号处理器(DSP)等大功耗的元件，故相当的耗电。对于仰赖电池供电的无线监控装置，耗电更是急需解决的问题。目前的(无线)监控装置设计成在一定时间(例如1至10分钟)内不使用相机，就进入省电休眠模式(sleep mode)，待使用者需要使用时再通过按压某些按键、或是利用无线传送启动信号等方式，或是借由动作感测模块侦测到有物体或生物移动时，再唤醒监控装置执行录像功能。

一般的监控装置皆具备环境光感测器(Ambient Light Sensor)及自动曝光控制模块(Automatic Exposure Control，AEC)，利用环境光感测器量测环境周遭光量后，再由自动曝光控制模块计算出正确的曝光参数，以控制适当的曝光时间，借此取得正确的影像。然而，监控装置被唤醒后，自动曝光控制器必须先自环境光感测器取得光量后，再花费一段时间作曝光收敛(即计算正确的曝光参数)。这段时间会造成影像画面不正确或是无法快速地进行录像，实有改良的必要。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的主要目的在于提供一种监控系统及影像撷取方法，可借由第一处理模块持续地更新感光参数、或是借由定时唤醒第二处理模块更新曝光参数，以解决现有监控装置被唤醒后无法在短时间取得正确影像的问题。

为达成上述的目的，本发明提供一种监控装置，其包括影像撷取模块、感光元件、第一处理模块以及第二处理模块。感光元件取得监测环境的感光参数。第一处理模块与感光元件电性连接，储存感光参数，并持续地更新感光参数。第二处理模块与影像撷取模块及第一处理模块电性连接，且第二处理模块具有休眠状态。第二处理模块包括曝光功能控制单元。当第二处理模块被唤醒转换为录像状态时，曝光功能控制单元自第一处理模块接收更新的感光参数，并依据感光参数计算曝光参数，以控制影像撷取模块。

根据本发明的一实施例，监控装置还包括唤醒模块，其与第二处理模块电性连接。唤醒模块传送工作信号至第二处理模块，使第二处理模块转换为录像状态，且影像撷取模块撷取监测环境的影像。

根据本发明的一实施例，唤醒模块包括无线传输模块或动作感测模块。

根据本发明的一实施例，第二处理模块还包括定时唤醒单元，每间隔一预定时间唤醒于休眠状态的第二处理模块，使曝光功能控制单元依据感光参数计算并更新曝光参数。

根据本发明的一实施例，当第二处理模块被唤醒转换为录像状态时，曝光功能控制单元依据更新的曝光参数控制影像撷取模块。

为达成上述的目的，本发明另提供一种影像撷取方法，应用于监控装置。监控装置包括影像撷取模块、感光元件、第一处理模块以及第二处理模块，第二处理模块具有休眠状态，并包括曝光功能控制单元。影像撷取方法包括下列步骤：感光元件取得监测环境的感光参数；第一处理模块储存感光参数，并持续地更新感光参数；以及第二处理模块被唤醒转换为录像状态，曝光功能控制单元自第一处理模块接收更新的感光参数，并依据感光参数计算曝光参数，以控制影像撷取模块。

根据本发明的一实施例，监控装置还包括唤醒模块，其传送工作信号至第二处理模块，使第二处理模块转换为录像状态。影像撷取方法还包括下列步骤：影像撷取模块撷取监测环境的影像。

根据本发明的一实施例，第二处理模块还包括定时唤醒单元。影像撷取方法还包括下列步骤：定时唤醒单元每间隔一预定时间唤醒于休眠状态的第二处理模块；及曝光功能控制单元依据感光参数计算并更新曝光参数。

根据本发明的一实施例，当第二处理模块被唤醒转换为录像状态时，影像撷取方法还包括下列步骤：曝光功能控制单元依据更新的曝光参数，以控制影像撷取模块。

为达成上述的目的，本发明又提供一种监控装置，其包括影像撷取模块、感光元件以及第二处理模块。感光元件取得监测环境的感光参数。第二处理模块与感光元件及影像撷取模块电性连接，且第二处理模块具有休眠状态。第二处理模块包括定时唤醒单元及曝光功能控制单元。定时唤醒单元每间隔一预定时间唤醒于休眠状态的第二处理模块。当第二处理模块被定时唤醒单元唤醒时，曝光功能控制单元依据感光参数计算并更新曝光参数。当第二处理模块被唤醒且转换为录像状态时，曝光功能控制单元依据更新的曝光参数控制影像撷取模块。

根据本发明的一实施例，监控装置还包括唤醒模块，其与第二处理模块电性连接。唤醒模块传送工作信号至第二处理模块，使第二处理模块转换为录像状态，且影像撷取模块撷取监测环境的影像。

为达成上述的目的，本发明又提供一种影像撷取方法，应用于监控装置，其包括影像撷取模块、感光元件以及第二处理模块。第二处理模块具有休眠状态，并包括定时唤醒单元及曝光功能控制单元。影像撷取方法包括下列步骤：感光元件取得监测环境的感光参数；定时唤醒单元每间隔一预定时间唤醒于休眠状态的第二处理模块；曝光功能控制单元依据感光参数计算并更新曝光参数；第二处理模块被唤醒且转换为录像状态；以及曝光功能控制单元依据更新的曝光参数控制影像撷取模块。

根据本发明的一实施例，监控装置还包括唤醒模块，其传送工作信号至第二处理模块，使第二处理模块转换为录像状态。影像撷取方法还包括下列步骤：影像撷取模块撷取监测环境的影像。

承上所述，依据本发明的监控装置及影像撷取方法，在第二处理模块于休眠状态时，由于第一处理模块与感光元件电性连接，可借由第一处理模块持续地更新感光参数。当第二处理模块受到外部触发而被唤醒时，可以直接使用更新后的感光参数计算曝光参数，进而使影像撷取模块可在短时间内取得正确的影像。抑或是，在第二处理模块于休眠状态时，借由定时地唤醒第二处理模块并更新曝光参数，使第二处理模块受到外部触发而被唤醒时，可以直接使用更新的曝光参数，同样可使影像撷取模块在短时间内取得正确的影像。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的监控装置的方块示意图。

图2为本发明的第一实施例的影像撷取方法的流程步骤图。

图3为本发明的第二实施例的影像撷取方法的流程步骤图。

图4为本发明的第二实施例的监控装置的方块示意图。

图5为本发明的第三实施例的影像撷取方法的流程步骤图。

附图标记说明：

监控装置1、1a

影像撷取模块10、10a

感光元件20、20a

第一处理模块30、30a

第二处理模块40、40a

曝光功能控制单元41、41a

定时唤醒单元42、42a

唤醒模块50、50a

无线传输模块51、51a

动作感测模块52、52a

步骤S01～S40

具体实施方式

为能让贵审查员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。

图1为本发明的第一实施例的监控装置的方块示意图，请参考图1所示。本实施例的监控装置1包括影像撷取模块10、感光元件20、第一处理模块30以及第二处理模块40。其中，影像撷取模块10可包括镜头、影像感测器(Image sensor)等用于拍摄或录像的元件。感光元件20则是用于侦测环境光的元件，其可例如但不限于环境光感测器(Ambient LightSensor，简称为ALS)。本实施例的监控装置1包括两个处理器，分别称为第一处理模块30及第二处理模块40。第一处理模块30主要是用于控制周边元件的处理器，且被设计为不断电的元件，本实施例是以微控制器(Micro Control Unit，MCU)为例说明。第二处理模块40则是主要用于影像处理的元件，可例如但不限于数字信号处理器(Digital SignalProcessor，简称为DSP)、或中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，本实施例是以数字信号处理器(DSP)为例说明。

在本实施例中，第一处理模块30与感光元件20电性连接，而第二处理模块40与影像撷取模块10及第一处理模块30电性连接，以接收相关的参数、信号或执行其他功能。具体而言，本实施例的监控装置1是以无线监控装置为例。为了达到省电的效果，用于影像处理的第二处理模块40具有休眠状态，即可设定成在一定时间(例如1至10分钟)内不使用录像或其他影像撷取功能，就进入省电的休眠模式(sleep mode)。又，监控装置1还包括唤醒模块50，其与第二处理模块40电性连接。待需使用录像或其他撷取影像的功能时，可借由唤醒模块50传送工作信号至第二处理模块40，使第二处理模块40转换为录像状态。又，第一处理模块30为不断电的元件，用以即时唤醒第二处理模块40。其他细节于后进一步说明。

需注意的是，前述各个模块除可配置为硬件装置、软件程序、固件或其组合外，也可借电路线路或其他适当型式配置，各个模块间的连接以有线或者无线方式相互连接以进行数据的接收与传送；并且，各个模块除可以单独的型式配置外，也可以结合的型式配置。一个较佳实施例是各模块皆为软件程序储存于储存单元(图未示)，借由监控装置1中的第一处理模块30或第二处理模块40执行各模块以达成本发明的功能。此外，本实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域技术人员应可理解，上述各模块或元件未必皆为必要。且为实施本发明，也可能包含其他较细节的现有模块或元件。各模块或元件皆可能视需求加以省略或修改，且任两个模块间未必不存在其他模块或元件。

例如，储存单元可储存影像撷取方法，其应用于监控装置1，即，可由监控装置1的各个模块执行所述方法。图2为本发明的第一实施例的影像撷取方法的流程步骤图，请先参考图1至图2所示，以下按照影像撷取方法的步骤流程，进一步说明各模块的动作。

步骤S01：闲置时，第二处理模块40进入休眠状态。

如前述，为了达到省电的效果，本实施例的监控装置1设定成在一定时间(例如1分钟至10分钟)内不使用录像或其他影像撷取功能(闲置时)，就进入省电的休眠状态。在休眠状态中，仍执行下列步骤S10及步骤S12。

步骤S10：感光元件20取得监测环境的感光参数。

感光元件20可取得监控装置1所在位置(监测环境)的感光参数，即，取得周遭环境的光量。

步骤S12：第一处理模块30储存感光参数，并持续地更新感光参数。

在本实施例中，第一处理模块30与感光元件20电性连接，使第一处理模块30可自感光元件20接收感光参数，并储存感光参数。在一些实施例中，第一处理模块30可控制感光元件20于特定时间(或在有需求时)取得监测环境的感光参数。例如，第一处理模块30每间隔1秒传送信号至感光元件20，以控制感光元件20侦测环境光量，以取得感光参数。在一些实施例中，也可设定感光元件20每间隔一预定时间(例如1秒)即自动侦测环境光量，以取得监控环境的感光参数。

又，第一处理模块30直接自感光元件20接收并储存感光参数。第一处理模块30接收到最新(时间点)的感光参数时，可直接取代已储存的(旧有的)感光参数。换言之，第一处理模块30每间隔一预定时间(1秒)即可更新感光参数，以持续地更新感光参数。

在感光元件20每间隔一预定时间(1秒)自动侦测环境光量的实施例中，感光元件20取得感光参数后，可直接传送至第一处理模块30，使第一处理模块30可持续地接收并更新感光参数。

步骤S20：第二处理模块40是否接收到工作信号。

在步骤S20中，第二处理模块40会依据是否有接收到工作信号，以执行步骤S30或回到步骤S01。具体而言，若第二处理模块40未接收到工作信号，则执行步骤S01，即，使第二处理模块40维持在休眠状态。若第二处理模块40接收到工作信号，则续行步骤S30，使第二处理模块40转换为录像状态。

在本实施例中，唤醒模块50可例如但不限于无线传输模块51及/或动作感测模块52，本实施例的唤醒模块50同时包括无线传输模块51及动作感测模块52两个元件。

在一实施例中，无线传输模块51可与使用者的通讯装置(例如智能手机、或是电脑等装置)通讯连接，以接收通讯装置所传送的开启录像功能的信号。接着，无线传输模块51再传送工作信号至第二处理模块40，以续行后续步骤。在一实施例中，当动作感测模块52侦测到监控环境有物体移动时(需进行录像监控的情形)，动作感测模块52可传送工作信号至第二处理模块40，以续行后续步骤。

步骤S30：第二处理模块40转换为录像状态，曝光功能控制单元41自第一处理模块30接收更新的感光参数，并依据感光参数计算曝光参数，以控制影像撷取模块10。

在本实施例中，第二处理模块40与影像撷取模块10及第一处理模块30电性连接，使第二处理模块40可自第一处理模块30接收更新的感光参数，并计算取得曝光参数后，使第二处理模块40可依据曝光参数控制影像撷取模块10的镜头、光圈、影像感测器、或闪光灯等元件，以进行录像或其他影像撷取功能。

具体而言，第二处理模块40包括曝光功能控制单元41，其可以为自动曝光器(Automatic Exposure Controller，简称为AEC)。第二处理模块40准备执行录像功能时，曝光功能控制单元41可依据感光参数计算曝光参数。在本实施例中，第二处理模块40被唤醒转换为录像状态时，曝光功能控制单元41自第一处理模块30接收更新的感光参数，并依据更新后的感光参数计算曝光参数。

接着，曝光功能控制单元41可依据所计算取得的曝光参数控制影像撷取模块10。具体而言，曝光功能控制单元41可借由调整光圈、快门、或是控制曝光的时间，进而控制影像撷取模块10，使后续可以取得曝光值正确的影像(步骤S40)。

步骤S40：影像撷取模块10撷取监测环境的影像。

经过步骤S30调整至符合环境光的曝光参数后，影像撷取模块10可撷取适当亮度的影像。详细而言，在本实施例中，第二处理模块40被唤醒转换为录像状态时，曝光功能控制单元41自第一处理模块30接收更新的感光参数，并依据更新后的感光参数计算最新的曝光参数，以控制影像撷取模块10(步骤S30)，进而使影像撷取模块10可以适当的曝光参数撷取监测环境的影像(步骤S40)。

由于第二处理模块40在休眠状态中，第一处理模块30仍持续地更新感光参数，使第二处理模块40被唤醒后可以直接使用更新后的感光参数计算曝光参数，进而使影像撷取模块10可在短时间内取得正确的影像，即亮度恰当的影像。而现有的监控装置是在被唤醒后，才控制环境光感测器(例如感光元件20)侦测光量，故需耗费一段时间取得正确的曝光参数，进而造成初期的影像因曝光参数不正确而无法达到监控的效果。本实施例的监控装置1的架构与影像撷取方法可有效的解决前述问题。

图3为本发明的第二实施例的影像撷取方法的流程步骤图，其可应用在第一实施例的监控装置1，故请同时参考图1及图3所示。本实施例的影像撷取方法的前三步骤S01、S10及S12与第一实施例相同，可参考前述，在此不加赘述。与第一实施例的主要差异在于，定时唤醒单元42的相关动作，即步骤S12后先进入步骤S14的判断步骤。步骤S14：定时唤醒单元42是否到预定时间。

若否，进入步骤S20的判断步骤，如同第一实施例，在此同样不赘述。若是，进入步骤S16。

步骤S16：定时唤醒单元42唤醒于休眠状态的第二处理模块40。

本实施例的第二处理模块40还包括定时唤醒单元42，其可以为实时时钟元件(Real-time Clock，简称为RTC)。步骤S14与S16一并说明，定时唤醒单元42可设定每间隔一预定时间(例如1分钟)就唤醒于休眠状态的第二处理模块40。换言之，在步骤S14时，定时唤醒单元42判断第二处理模块40的休眠时间是否已达到前述的预定时间。若已达到预定时间，进入步骤S16，以唤醒于休眠状态的第二处理模块40。接着，使曝光功能控制单元41依据感光参数更新曝光参数(步骤S18)。

步骤S18：曝光功能控制单元41依据感光参数计算并更新曝光参数。

在步骤S18中，第二处理模块40同样可自第一处理模块30取得感光参数，曝光功能控制单元41再依据感光参数计算取得新的曝光参数，以更新前一笔(旧有的)曝光参数。其中，曝光功能控制单元41计算取得曝光参数的内容可参考前述实施例的步骤S30，在此不加赘述。

接着，若第二处理模块40接收到工作信号(步骤S20)，第二处理模块40可被唤醒而进入步骤S32。

换言之，由定时唤醒单元42所唤醒的第二处理模块40，曝光功能控制单元41仅更新曝光参数，而非使第二处理模块40进入录像状态。待第二处理模块40自唤醒模块50接收到工作信号(步骤S20)后，第二处理模块40始转换为录像状态(步骤S32)。换言之，没有外部触发(唤醒模块50传送工作信号)的情况下，曝光功能控制单元41仍可定时地更新曝光参数。

步骤S32：第二处理模块40被唤醒且转换为录像状态，曝光功能控制单元41依据更新的曝光参数控制影像撷取模块10。第二处理模块40被唤醒后，曝光功能控制单元41可使用在步骤S18所更新的曝光参数，以控制所述影像撷取模块。同样可快速的调整曝光值，并使影像撷取模块10可在短时间内取得正确的影像。

因此，本实施例的第二处理模块40进入休眠状态(步骤S01)后，第一处理模块30仍持续地更新感光参数(步骤S10及步骤S12)，而第二处理模块40的曝光功能控制单元41也可定时地更新曝光参数(步骤S16及步骤S18)。同样的，第二处理模块40判断是否接收到工作信号(步骤S20)。若第二处理模块40接收到来自唤醒模块50的工作信号(外部触发)时，进入步骤S30或步骤S32，使第二处理模块40转换为录像状态。

图4为本发明的第三实施例的监控装置的方块示意图，图5为本发明的第三实施例的影像撷取方法的流程步骤图。本实施例的监控装置1a包括影像撷取模块10a、感光元件20a以及第二处理模块40a，而第二处理模块40a与感光元件20a及影像撷取模块10a电性连接。本实施例的第二处理模块40a同样具有休眠状态，并包括曝光功能控制单元41a及定时唤醒单元42a。须说明的是，第三实施例的影像撷取模块10a、感光元件20a及第二处理模块40a与第一实施例的影像撷取模块10、感光元件20及第二处理模块40为相同的元件，因连接关系不同而使用不同的符号表示，其细节可参考第一实施例。另外，本实施例的监控装置1a也包括第一处理模块30a及唤醒模块50a。其中，第一处理模块30a同样为不断电的元件，并与第二处理模块40a电性连接，但未与感光元件20a电性连接。本实施例的感光元件20a是与第二处理模块40a电性连接。

第三实施例的影像撷取方法包括下列步骤：闲置时，第二处理模块40a进入休眠状态(步骤S01)；感光元件20a取得监测环境的感光参数(步骤S10)；定时唤醒单元42a每间隔一预定时间唤醒于休眠状态的第二处理模块40a(步骤S16a)；曝光功能控制单元41a依据感光参数计算并更新曝光参数(步骤S18)；第二处理模块40a是否接收到工作信号(步骤S20)；若否，重回步骤S01；若是，第二处理模块40a被唤醒且转换为录像状态，曝光功能控制单元41a依据更新的曝光参数控制影像撷取模块10a(步骤S32)；以及影像撷取模块10a撷取监测环境的影像(步骤S40)。

具体而言，感光元件20a同样可取得监测环境的感光参数(步骤S10)。本实施例的第二处理模块40a具有定时唤醒单元42a，且定时唤醒单元42a每间隔预定时间(例如可设定1分钟)唤醒于休眠状态的第二处理模块40a(步骤S16a)。换言之，本实施例的步骤S16a是合并第二实施例的步骤S14及步骤S16。由于第二处理模块40a与感光元件20a电性连接，当第二处理模块40a被定时唤醒单元42a唤醒时，第二处理模块40a可直接自感光元件20a接收感光参数。在一些实施例中，第二处理模块40a被定时唤醒单元42a唤醒时，可控制感光元件20a侦测监测环境的光量，以取得感光参数。接着，曝光功能控制单元41a可依据感光参数计算并更新曝光参数(步骤S18)。换言之，第二处理模块40a被定时地唤醒，并计算新的曝光参数，以更新(取代)旧有的曝光参数。

同样的，唤醒模块50a与第二处理模块40a电性连接，第二处理模块40a判断是否接收到工作信号(步骤S20)。若第二处理模块40a接收到来自唤醒模块50a的工作信号(外部触发)时，进入步骤S32，使第二处理模块40a转换为录像状态。

在步骤S32中，曝光功能控制单元41a依据更新的曝光参数控制影像撷取模块10a。例如，调整光圈、快门、或是控制曝光的时间，进而控制影像撷取模块10a可以取得正确曝光程度的影像(步骤S40)。

在本实施例中，第二处理模块40a在休眠状态中，定时唤醒单元42a仍定时地唤醒第二处理模块40a，使曝光功能控制单元41a可定时地更新曝光参数。因此，第二处理模块40a受到外部触发而被唤醒时(接收到工作信号，而非被定时唤醒单元42a所唤醒)，可以直接使用更新的曝光参数控制影像撷取模块10a，进而使影像撷取模块10a可在短时间内取得正确的影像，即亮度适当的影像。

综上所述，依据本发明的监控装置及影像撷取方法，在第二处理模块于休眠状态时，由于第一处理模块与感光元件电性连接，可借由第一处理模块持续地更新感光参数。当第二处理模块受到外部触发而被唤醒时，可以直接使用更新后的感光参数计算曝光参数，进而使影像撷取模块可在短时间内取得正确的影像。抑或是，在第二处理模块于休眠状态时，借由定时地唤醒第二处理模块并更新曝光参数，使第二处理模块受到外部触发而被唤醒时，可以直接使用更新的曝光参数，同样可使影像撷取模块在短时间内取得正确的影像。

应注意的是，上述诸多实施例是为了便于说明而举例，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。