• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    一種物體輪廓的偵測方法，包括：使一影像感測單元藉由一淺影深的鏡頭在反覆移動於多數個位置時，分別感測一物體的多數個影像，同時記錄多數個位置資訊及與多數個位置資訊一對一相對應的多數個影像資訊；分別移除多數個影像資訊中不清楚的區域，獲得多數個清晰的影像資訊；依據多數個位置資訊中相鄰兩個位置資訊之間的位移量獲得多數個景深位移量；依序延伸前影像資訊的縱深達到對應的景深位移量後組合後影像資訊，使多數個清晰的影像資訊被組合成為一對應於該物體輪廓的立體影像資訊，利用單一鏡頭就能獲得物體的立體輪廓資訊。
    公开号:TW201303479A
    申请号:TW100124024
    申请日:2011-07-07
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Chih-Hsiung Lin
    申请人:Era Optoelectronics Inc；
    IPC主号:H04N13-00
    专利说明:
    物體輪廓的偵測裝置及方法
    本發明係有關物體輪廓的偵測裝置及方法，尤其是有關利用攝影機攝取物體的影像以獲得物體輪廓資訊的裝置及方法。
    利用一般的攝影機僅能攝取物體的平面影像，無法利用該平面影像獲得物體的立體輪廓資訊。
    台灣專利第M373507號，揭示一種立體視覺全景拼接裝置，包括：一凝視型立體攝影系統；一訊號處理器，與該凝視型立體攝影系統電連接，並接收來自該凝視型攝影系統的初步影像。立體視覺全景拼接裝置，包括二攝影機，其中該二攝影機的光軸交會於同一點。
    台灣公開專利第M364920號，揭示一種紅外線光源三維(3D)人臉識別裝置，包括：一立體攝影機，設有一左攝影機與一右攝影機，而該左攝影機用以取得一左影像，該右攝影機用以取得一右影像；一紅外線光源，對所述立體攝影機提供照明；以及一影像處理器，與該立體攝影機電連接，匹配該左影像與該右影像而形成一三維影像。
    上述台灣專利技術，皆需利用兩個攝影機才能獲得物體的立體影像資訊。
    為了進一步改良習知獲得物體的立體輪廓資訊的技術，而提出本發明。
    本發明的主要目的，在提供一種物體輪廓的偵測裝置及方法，利用單一鏡頭就能獲得物體的立體輪廓資訊，可改善習知利用兩個攝影機才能獲得物體的立體影像資訊的技術。
    本發明的另一目的，在提供一種物體輪廓的偵測裝置及方法，係使影像感測單元藉由一鏡頭在反覆移動於多數個位置時，分別感測一物體的多數個影像，同時記錄鏡頭的多數個位置資訊及與多數個位置資訊一對一相對應的多數個影像資訊；分別移除多數個影像中不清楚的區域，獲得多數個清晰的影像資訊；且依據多數個位置資訊中相鄰兩個位置資訊之間的位移量獲得多數個景深位移量，使多數個清晰的影像資訊中兩個相鄰的前影像資訊及後影像資訊對應一個景深位移量；然後依序延伸前影像資訊的縱深達到對應的景深位移量後組合後影像資訊，使多數個清晰的影像資訊被組合成為一對應於物體輪廓的立體影像資訊。
    本發明的其他目的、功效，請參閱圖式及實施例，詳細說明如下。
    如圖1所示，本發明物體輪廓的偵測裝置及方法1，包括一淺影深的鏡頭(Lens)11、一反覆移動機構12、一影像感測單元(Image sensor)13及一微處理器14所組成。影像感測單元13可為一般數位攝影機或數位相機中的影像感測元件；反覆移動機構可為音圈馬達(Voice coil motor)。
    反覆移動機構12結合鏡頭11帶動鏡頭11前、後反覆移動；影像感測單元13對應於鏡頭11，藉由鏡頭11感測一物體2的多數個影像；微處理器14電氣連接反覆移動機構12及影像感測單元13，可偵測及記錄反覆移動機構12帶動鏡頭11前、後反覆移動的位置資訊，及偵測記錄影像感測單元13對應於鏡頭11的位置資訊所感測的多數個影像資訊，並對多數個影像資訊進行分析處理以獲得物體2輪廓的資訊。
    如圖1所示，假設物體2具有依序連接的中間部分21、第一部分22、第二部分23及外圍部分24；中間部分21、第一部分22、第二部分23及外圍部分24依序呈階梯狀的配置；第二部分23較外圍部分24凸出，第一部分22較第二部分23凸出，中間部分21較第一部分22凸出。
    當反覆移動機構12帶動鏡頭11前、後反覆移動時，影像感測單元13藉由鏡頭11可連續感測多數個影像；該多數個影像被微處理器14處理後，可得到對應於物體2的中間部分21，第一部分22、第二部分23及外圍部分24的影像，然後進一步移除影像中不清楚的區域，獲得清晰的第一影像31、第二影像32、第三影像33及第四影像34，如圖2中所示；同時藉由微處理器14偵測及記錄，可得知鏡頭11攝取該第一影像31、第二影像32、第三影像33及第四影像34時的位置，分別為位置X1、X2、X3、X4；然後使微處理器14計算相鄰位置之間的位移量，分別為位移量Δ1、Δ2、Δ3；其中Δ1=X1-X2，Δ2=X2-X3，Δ3=X3-X4；由物體的中間部分21，第一部分22、第二部分23及外圍部分24之間兩相鄰部分之間的實際位移量，分別與位移量Δ1、Δ2、Δ3的比較可獲得第一影像31、第二影像32、第三影像33及第四影像34之間的景深位移量Δ1’、Δ2’、Δ3’。
    使微處理器14延伸第一影像31的縱深達到景深位移量Δ1’後組合第二影像32，延伸二影像32的縱深達到景深位移量Δ2’後組合第三影像33，延伸第三影像33的縱深達到景深位移量Δ3’後組合第四影像34，可獲得一對應於物體2輪廓的立體影像3資訊，如圖3所示。
    如圖1、3、4所示，本發明物體輪廓的偵測方法，包括如下步驟：
    (1)使一影像感測單元13藉由一淺影深的鏡頭11在反覆移動於多數個位置時，分別感測一物體2的多數個影像，同時記錄鏡頭11的多數個位置資訊及與多數個位置資訊一對一相對應的多數個影像資訊；
    (2)分別移除多數個影像資訊中不清楚的區域，獲得多數個清晰的影像資訊；且依據多數個位置資訊中相鄰兩個位置資訊之間的位移量獲得多數個景深位移量，使多數個清晰的影像資訊中兩個相鄰的前影像資訊及後影像資訊對應一個景深位移量；
    (3)依序延伸前影像資訊的縱深達到對應的景深位移量後組合後影像資訊，使多數個清晰的影像資訊被組合成為一對應於物體2輪廓的立體影像3資訊。
    其中步驟(1)中可使微處理器14偵測及記錄鏡頭11的多數個位置資訊及多數個影像資訊，並使一反覆移動機構12帶動鏡頭11前、後反覆移動；步驟(2)中可使微處理器14分別移除多數個影像中不清楚區域，且使微處理器14計算多數個位置資訊中相鄰兩個位置之間的位移量；步驟(3)中可使微處理器14依序延伸前影像資訊的縱深達到對應的景深位移量後結合後影像資訊，使多數個清晰的影像資訊被組合成為一對應於物體2輪廓的立體影像3資訊。
    本發明物體輪廓的偵測方法，包括上述本發明物體輪廓的偵測裝置所揭露的相關技術，不再贅述。
    本發明利用單一鏡頭就能獲得物體的立體輪廓資訊，可改善習知利用兩個攝影機才能獲得物體的立體影像資訊的技術。
    以上所記載者，僅為利用本發明技術內容之實施例，任何熟悉本項技藝者運用本發明所為之修飾、變化，皆屬本創作所主張之專利範圍。
    1．．．物體輪廓的偵測裝置
    11．．．鏡頭
    12．．．反覆移動機構
    13．．．影像感測單元
    14．．．微處理器
    2．．．物體
    21．．．中間部分
    22．．．第一部分
    23．．．第二部分
    24．．．外圍部分
    3．．．立體影像
    31．．．第一影像
    32．．．第二影像
    33．．．第三影像
    34．．．第四影像
    (1)、(2)、(3)分別為實施本發明的步驟編號
    圖1為本發明物體輪廓的偵測裝置的示意圖。
    圖2為本發明物體輪廓的偵測裝置獲得多數個清晰影像的示意圖。
    圖3為本發明物體輪廓的偵測方法的流程圖。
    (1)、(2)、(3)分別為實施本發明的步驟編號
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] 一種物體輪廓的偵測裝置，包括：一鏡頭，是淺景深的鏡頭；一影像感測單元，對應於該鏡頭；一微處理器，電氣連接該影像感測單元；其中，當該鏡頭反覆移動於多數個位置時，該影像感測單元分別感測一物體的多數個影像；該微處理器偵測及記錄該鏡頭前、後反覆移動的多數個位置資訊及該影像感測單元所感測到與該多數個位置資訊一對一相對應的多數個影像資訊；該微處理器分別移除該多數個影像資訊中不清楚的區域，獲得多數個清晰的影像資訊，且依據該多數個位置資訊中相鄰兩個位置資訊之間的位移量獲得多數個景深位移量，使該多數個清晰的影像資訊中兩個相鄰的前影像資訊及後影像資訊對應一個景深位移量；該微處理器依序延伸該前影像資訊的縱深達到對應的景深位移量後組合該後影像資訊，使該多數個清晰的影像資訊被組合成為一對應於該物體輪廓的立體影像資訊。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述的物體輪廓的偵測裝置，進一步包括一反覆移動機構；該反覆移動機構帶動該鏡頭前、後反覆移動；該微處理器電氣連接該反覆移動機構，藉以偵測及記錄該反覆移動機構帶動該鏡頭前、後移動的位置資訊。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述的物體輪廓的偵測裝置，其中該反覆移動機構是一音圈馬達。
    [4] 一種物體輪廓的偵測方法，包括如下步驟：(1)使一影像感測單元藉由一淺影深的鏡頭在反覆移動於多數個位置時，分別感測一物體的多數個影像，同時記錄該鏡頭的多數個位置資訊及與該多數個位置資訊一對一相對應的多數個影像資訊；(2)分別移除該多數個影像資訊中不清楚的區域，獲得多數個清晰的影像資訊；且依據該多數個位置資訊中相鄰兩個位置資訊之間的位移量獲得多數個景深位移量，使該多數個清晰的影像資訊中兩個相鄰的前影像資訊及後影像資訊對應一個景深位移量，(3)依序延伸該前影像資訊的縱深達到對應的景深位移量後組合該後影像資訊，使該多數個清晰的影像資訊被結合成為一對應於該物體輪廓的立體影像資訊。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述的物體輪廓的偵測方法，其中該步驟(1)中，使一微處理器偵測及記錄該多數個位置資訊及該多數個影像資訊；該步驟(2)中，使該微處理器分別移除該多數個影像中不清楚區域，且使該微處理器計算該多數個位置資訊中相鄰兩個位置之間的位移量；該步驟(3)中，使該微處理器依序延伸該前影像資訊的縱深達到對應的景深位移量後組合該後影像資訊，使該多數個清晰的影像資訊被組合成為一對應於該物體輪廓的立體影像資訊。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述的物體輪廓的偵測方法，其中該步驟(1)中，使一反覆移動機構帶動該鏡頭前、後反覆移動。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述的物體輪廓的偵測方法，其中該反覆移動機構是一音圈馬達。
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