專利名稱：物體輪廓的偵測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)物體輪廓的偵測裝置及方法，尤其是有關(guān)利用攝影機攝取物體的影像以獲得物體輪廓信息的裝置及方法。
背景技術(shù)：
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信息。中國臺灣專利第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(tǒng)；一信號處理器，與該凝視型立體攝影系統(tǒng)電連接，并接收來自該凝視型攝影系統(tǒng)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于同一點。 中國臺灣公開專利第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(shè)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。上述中國臺灣專利技術(shù)，皆需利用兩個攝影機才能獲得物體的立體影像信息。

發(fā)明內(nèi)容
為了進一步改良已知獲得物體的立體輪廓信息的技術(shù)，而提出本發(fā)明。本發(fā)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信息，可改善已知利用兩個攝影機才能獲得物體的立體影像信息的技術(shù)。本發(fā)明的另一目的，在提供一種物體輪廓的偵測裝置及方法，是使影像感測單元由一鏡頭在反復(fù)移動于多個位置時，分別感測一物體的多個影像，同時記錄鏡頭的多個位置信息及與多個位置信息一對一相對應(yīng)的多個影像信息；分別移除多個影像中不清楚的區(qū)域，獲得多個清晰的影像信息；且依據(jù)多個位置信息中相鄰兩個位置信息之間的位移量獲得多個景深位移量，使多個清晰的影像信息中兩個相鄰的前影像信息及后影像信息對應(yīng)一個景深位移量；然后依序延伸前影像信息的縱深達到對應(yīng)的景深位移量后組合后影像信息，使多個清晰的影像信息被組合成為一對應(yīng)于物體輪廓的立體影像信息。


本發(fā)明的其它目的、功效，請參閱附圖及實施例，詳細說明如下，其中圖I為本發(fā)明物體輪廓的偵測裝置的示意圖。圖2為本發(fā)明物體輪廓的偵測裝置獲得多個清晰影像的示意圖。圖3為本發(fā)明物體輪廓的偵測裝置獲得一對應(yīng)于物體輪廓的立體影像的示意圖。圖4為本發(fā)明物體輪廓的偵測方法的流程圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)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、一反復(fù)移動機構(gòu)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(shù)字?jǐn)z影機或數(shù)字相機中的影像感測元件；反復(fù)移動機構(gòu)可為音圈馬達(Voice coil motor)。反復(fù)移動機構(gòu)12結(jié)合鏡頭11帶動鏡頭11前、后反復(fù)移動；影像感測單元13對應(yīng)于鏡頭11，由鏡頭11感測一物體2的多個影像；微處理器14電氣連接反復(fù)移動機構(gòu)12及影像感測單元13，可偵測及記錄反復(fù)移動機構(gòu)12帶動鏡頭11前、后反復(fù)移動的位置信息，及偵測記錄影像感測單元13對應(yīng)于鏡頭11的位置信息所感測的多個影像信息，并對多個影像信息進行分析處理以獲得物體2輪廓的信息。
如圖I所示，假設(shè)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(dāng)反復(fù)移動機構(gòu)12帶動鏡頭11前、后反復(fù)移動時，影像感測單元13由鏡頭11可連續(xù)感測多個影像；該多個影像被微處理器14處理后，可得到對應(yīng)于物體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，然后進一步移除影像中不清楚的區(qū)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 ;然后使微處理器14計算相鄰位置之間的位移量，分別為位移量Al、Λ 2、Λ3 ;其中Al = Χ1-Χ2，Δ2 = Χ2-Χ3，Δ3 = Χ3-Χ4 ;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Al、Λ2、Λ 3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Al’、Λ 2’、Λ 3’。使微處理器14延伸第一影像31的縱深達到景深位移量Λ I’后組合第二影像32，延伸二影像32的縱深達到景深位移量Λ 2’后組合第三影像33，延伸第三影像33的縱深達到景深位移量Λ3’后組合第四影像34，可獲得一對應(yīng)于物體2輪廓的立體影像3信息，如圖3所示。如圖1、3、4所示，本發(fā)明物體輪廓的偵測方法，包括如下步驟(I)使一影像感測單元13由一淺影深的鏡頭11在反復(fù)移動于多個位置時，分別感測一物體2的多個影像，同時記錄鏡頭11的多個位置信息及與多個位置信息一對一相對應(yīng)的多個影像信息；(2)分別移除多個影像信息中不清楚的區(qū)域，獲得多個清晰的影像信息；且依據(jù)多個位置信息中相鄰兩個位置信息之間的位移量獲得多個景深位移量，使多個清晰的影像信息中兩個相鄰的前影像信息及后影像信息對應(yīng)一個景深位移量；(3)依序延伸前影像信息的縱深達到對應(yīng)的景深位移量后組合后影像信息，使多個清晰的影像信息被組合成為一對應(yīng)于物體2輪廓的立體影像3信息。其中步驟(I)中可使微處理器14偵測及記錄鏡頭11的多個位置信息及多個影像信息，并使一反復(fù)移動機構(gòu)12帶動鏡頭11前、后反復(fù)移動；步驟(2)中可使微處理器14分別移除多個影像中不清楚區(qū)域，且使微處理器14計算多個位置信息中相鄰兩個位置之間的位移量；步驟(3)中可使微處理器14依序延伸前影像信息的縱深達到對應(yīng)的景深位移量后結(jié)合后影像信息，使多個清晰的影像信息被組合成為一對應(yīng)于物體2輪廓的立體影像3信息。本發(fā)明物體輪廓的偵測方法，包括上述本發(fā)明物體輪廓的偵測裝置所揭露的相關(guān)技術(shù)，不再贅述。本發(fā)明利用單一鏡頭就能獲得物體的立體輪廓信息，可改善已知利用兩個攝影機才能獲得物體的立體影像信息的技術(shù)。
以上所記載的,僅為利用本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的實施例,任何熟悉本項技術(shù)者運用本發(fā)明所為的修飾、變化，皆屬本發(fā)明所主張的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
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(yīng)于該鏡頭； 一微處理器，電氣連接該影像感測單元； 其中，當(dāng)該鏡頭反復(fù)移動于多個位置時，該影像感測單元分別感測一物體的多個影像；該微處理器偵測及記錄該鏡頭前、后反復(fù)移動的多個位置信息及該影像感測單元所感測到與該多個位置信息一對一相對應(yīng)的多個影像信息；該微處理器分別移除該多個影像信息中不清楚的區(qū)域，獲得多個清晰的影像信息，且依據(jù)該多個位置信息中相鄰兩個位置信息之間的位移量獲得多個景深位移量，使該多個清晰的影像信息中兩個相鄰的前影像信息及后影像信息對應(yīng)一個景深位移量；該微處理器依序延伸該前影像信息的縱深達到對應(yīng)的景深位移量后組合該后影像信息，使該多個清晰的影像信息被組合成為一對應(yīng)于該物體輪廓的立體影像彳目息。
2.如權(quán)利要求I所述的物體輪廓的偵測裝置，進一步包括一反復(fù)移動機構(gòu)；該反復(fù)移動機構(gòu)帶動該鏡頭前、后反復(fù)移動；該微處理器電氣連接該反復(fù)移動機構(gòu)，以偵測及記錄該反復(fù)移動機構(gòu)帶動該鏡頭前、后移動的位置信息。
3.如權(quán)利要求2所述的物體輪廓的偵測裝置，其中該反復(fù)移動機構(gòu)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)使一影像感測單元由一淺影深的鏡頭在反復(fù)移動于多個位置時，分別感測一物體的多個影像，同時記錄該鏡頭的多個位置信息及與該多個位置信息一對一相對應(yīng)的多個影像息; (2)分別移除該多個影像信息中不清楚的區(qū)域，獲得多個清晰的影像信息；且依據(jù)該多個位置信息中相鄰兩個位置信息之間的位移量獲得多個景深位移量，使該多個清晰的影像信息中兩個相鄰的前影像信息及后影像信息對應(yīng)一個景深位移量； (3)依序延伸該前影像信息的縱深達到對應(yīng)的景深位移量后組合該后影像信息，使該多個清晰的影像信息被結(jié)合成為一對應(yīng)于該物體輪廓的立體影像信息。
5.如權(quán)利要求4所述的物體輪廓的偵測方法，其中該步驟(I)中，使一微處理器偵測及記錄該多個位置信息及該多個影像信息；該步驟(2)中，使該微處理器分別移除該多個影像中不清楚區(qū)域，且使該微處理器計算該多個位置信息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信息的縱深達到對應(yīng)的景深位移量后組合該后影像信息，使該多個清晰的影像信息被組合成為一對應(yīng)于該物體輪廓的立體影像信息。
6.如權(quán)利要求5所述的物體輪廓的偵測方法，其中該步驟(I)中，使一反復(fù)移動機構(gòu)帶動該鏡頭前、后反復(fù)移動。
7.如權(quán)利要求6所述的物體輪廓的偵測方法，其中該反復(fù)移動機構(gòu)是一音圈馬達。
全文摘要
一種物體輪廓的偵測方法，包括使一影像感測單元由一淺影深的鏡頭在反復(fù)移動于多個位置時，分別感測一物體的多個影像，同時記錄多個位置信息及與多個位置信息一對一相對應(yīng)的多個影像信息；分別移除多個影像信息中不清楚的區(qū)域，獲得多個清晰的影像信息；依據(jù)多個位置信息中相鄰兩個位置信息之間的位移量獲得多個景深位移量；依序延伸前影像信息的縱深達到對應(yīng)的景深位移量后組合后影像信息，使多個清晰的影像信息被組合成為一對應(yīng)于該物體輪廓的立體影像信息，利用單一鏡頭就能獲得物體的立體輪廓信息。
文檔編號G03B35/02GK102879993SQ20111019939
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者林志雄 申請人:時代光電科技股份有限公司