專利名稱：目標物距離檢測方法與裝置及其電腦程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種目標物距離檢測方法與裝置及其電腦程序產(chǎn)品，且特別是有 關(guān)于一種能估測出目標物的距離并據(jù)以提供目標物的資訊的目標物距離檢測方法、裝置及 其電腦程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
一般而言，當使用者想知道某一目標物與目前所在位置間的距離時，可藉由影像 處理的方式來得知。舉例來說，可先對一目標物進行拍攝，再對所拍攝的影像進行辨識以找 出此目標物的多個特征點。接著，再將此些特征點與事先建立的影像資料庫中的特征點資 料進行比對，以獲得此目標物的位置資訊(例如目標物的坐標)。最后便可藉由此目標物的 坐標和目前所在位置的坐標計算出目標物與目前所在位置間的距離。然而，由于此方法需要事先建立包含大量特征點資料的影像資料庫，故會提高準 備資料庫的負擔。而且，還要逐一比對影像資料庫中所有特征點的資料，更會耗費大量的運 算資源與運算時間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種目標物距離檢測方法與裝置及其電腦程序產(chǎn)品，藉由 在兩個不同拍攝地點和目標物的所在地點所形成的幾何關(guān)系，利用在兩拍攝地點所取得的 兩張影像的影像內(nèi)容和對應(yīng)的拍攝資訊來求得兩拍攝地點所對應(yīng)的兩個方位角，并配合兩 拍攝地點的坐標，來估測出目標物的距離。如此，能夠達到節(jié)省運算資訊與時間的功效。于 一實施例中，還能具有快速查詢目標物資訊的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種檢測目標物距離的方法，包括下列步驟。首先， 于一第一拍攝地點取得一第一影像，并檢測該第一影像的一第一拍攝方向與一參考方向所 夾的一第一參考角與該第一拍攝地點的一第一坐標。接著，于一第二拍攝地點取得一第二 影像，并檢測該第二影像的一第二拍攝方向與該參考方向所夾的一第二參考角與該第二拍 攝地點的一第二坐標。其中該第一影像與該第二影像包含至少一相同目標物。之后，從該 至少一相同目標物中決定一待測目標物，并依據(jù)該待測目標物于該第一影像中的位置與該 第一參考角，計算該第一拍攝地點和該待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第一方位 角，并依據(jù)該待測目標物于該第二影像中的位置與該第二參考角，計算該第二拍攝地點和 該待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第二方位角。另外，依據(jù)該第一坐標與該第二 坐標，計算該第一拍攝地點與該第二拍攝地點間的一距離，并依據(jù)該第一坐標與該第二坐 標，計算該第一拍攝地點和該第二拍攝地點間的連線與該參考方向所夾的一第三方位角。 最后，依據(jù)該距離、該第一方位角、該第二方位角與該第三方位角，計算該第一、第二拍攝地 點中的一拍攝地點與該待測目標物間的距離。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種電腦程序產(chǎn)品。當電子裝置載入此電腦程序產(chǎn) 品并執(zhí)行后，可完成如上所述的目標物距離檢測方法。
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根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提出一種檢測目標物距離的裝置，包括一影像擷取模組、 一角度檢測模組、一位置檢測模組、及一處理模組。影像擷取模組用以于一第一拍攝地點及 一第二拍攝地點分別取得一第一影像及一第二影像，其中第一影像與第二影像包含至少一 相同目標物。角度檢測模組用以于該第一拍攝地點檢測該第一影像的一第一拍攝方向與一 參考方向所夾的一第一參考角，并于該第二拍攝地點檢測該第二影像的一第二拍攝方向與 該參考方向所夾的一第二參考角。位置檢測模組用以于該第一拍攝地點檢測該第一拍攝地 點的一第一坐標，并于該第二拍攝地點檢測該第二拍攝地點的一第二坐標。處理模組耦接 至該影像擷取模組、該角度影像擷取模組、及該位置檢測模組。處理模組用以從至少一相同 目標物中決定一待測目標物，并用以依據(jù)該待測目標物于該第一影像中的位置與該第一參 考角，計算該第一拍攝地點和該待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第一方位角，以 及依據(jù)待該測目標物于該第二影像中的位置與該第二參考角，計算該第二拍攝地點和該待 測目標物的連線與該參考方向所夾的一第二方位角。處理模組另用以依據(jù)該第一坐標與該 第二坐標，計算該第一拍攝地點與該第二拍攝地點間的一距離，以及依據(jù)該第一坐標與該 第二坐標，計算該第一拍攝地點和該第二拍攝地點間的連線與該參考方向所夾的一第三方 位角。處理模組更用以依據(jù)該距離、該第一方位角、該第二方位角與該第三方位角來計算該 第一、第二拍攝地點中的一拍攝地點與該待測目標物間的距離。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提出一種檢測目標物距離的裝置，包括復數(shù)個手段。其 中，一第一手段用以于一第一拍攝地點及一第二拍攝地點分別取得一第一影像及一第二影 像，其中該第一影像與該第二影像包含至少一相同目標物。一第二手段用以于該第一拍攝 地點檢測該第一影像的一第一拍攝方向與一參考方向所夾的一第一參考角，并于該第二拍 攝地點檢測該第二影像的一第二拍攝方向與該參考方向所夾的一第二參考角。一第三手段 用以于該第一拍攝地點檢測該第一拍攝地點的一第一坐標，并于該第二拍攝地點檢測該第 二拍攝地點的一第二坐標。一第四手段用以從該至少一相同目標物中決定一待測目標物； 依據(jù)該待測目標物于該第一影像中的位置與該第一參考角，計算該第一拍攝地點和該待測 目標物的連線與該參考方向所夾的一第一方位角；依據(jù)該待測目標物于該第二影像中的位 置與該第二參考角，計算該第二拍攝地點和該待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第 二方位角；依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點與該第二拍攝地點間的一 距離；依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點和該第二拍攝地點間的連線與 該參考方向所夾的一第三方位角；以及依據(jù)該距離、該第一方位角、該第二方位角與該第三 方位角來計算該第一、第二拍攝地點中的一拍攝地點與該待測目標物間的距離。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作 詳細說明如下。


第1圖繪示依照本發(fā)明一實施例的目標物距離檢測方法的流程圖。第2圖繪示依照本發(fā)明一實施例的目標物距離檢測裝置的方塊圖。第3A圖繪示為第2圖的影像擷取模組對目標物進行拍攝的示意圖。第3B及3C圖為于兩拍攝地點所分別擷取的兩影像的一例。第3D圖繪示為第3A圖的兩拍攝地點與目標物的坐標的幾何關(guān)系的一例。
主要元件符號說明200 目標物距離檢測裝置210:影像擷取模組220:位置檢測模組230:角度檢測模組240 處理模組250:景點坐標資料庫A、B:拍攝地點Dab 兩拍攝地點間的距離Dao, Dbo 拍攝地點與目標物間的距離F1、F2:特征點Ha、Hb 水平偏移量Ima、Imb 影像N:參考方向Obj:目標物Pa、Pb、Po:坐標Sa、Sb:成像位置S110-S200 流程步驟Vao、Vbo:拍攝方向X 垂直參考軸Z Ra、Z Rb:參考角Z Ca、Z Cb:偏移角度Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、Z BAN 方位角
具體實施例方式于本發(fā)明的一實施例中，藉由在兩個不同拍攝地點和目標物的所在地點所形成的 幾何關(guān)系，利用在兩拍攝地點所取得的兩張影像的影像內(nèi)容和對應(yīng)的拍攝資訊來求得兩拍 攝地點所對應(yīng)的兩個方位角，并配合兩拍攝地點的坐標，來估測出目標物的距離。請參照第1圖，其繪示依照本發(fā)明一實施例的目標物距離檢測方法的流程圖。此 目標物距離檢測方法包括下列步驟S110-S180。此些步驟S110-S180的順序僅是用以說明 所用，并非用以限制此目標物距離檢測方法的實施方式。以下將以一種實施方式為例來說 明。首先，于步驟SllO中，于一第一拍攝地點取得一第一影像，并于第一拍攝地點檢 測第一影像的一第一拍攝方向與一參考方向所夾的一第一參考角與第一拍攝地點的一第 一坐標。接著，于步驟S120中，于一第二拍攝地點取得一第二影像，并于第二拍攝地點檢測 第二影像的一第二拍攝方向與該參考方向所夾的一第二參考角與該第二拍攝地點的一第 二坐標。其中，第一影像與第二影像包含至少一相同目標物。接著，于步驟S130中，從至少一相同目標物中決定一待測目標物。接著，于步驟S140中，依據(jù)待測目標物于第一影像中的位置與第一參考角，計算第一拍攝地點和待測目標物的連線與參考方向所夾的一第一方位角。并于步驟S150中，依 據(jù)待測目標物于第二影像中的位置與第二參考角，計算第二拍攝地點和待測目標物的連線 與參考方向所夾的一第二方位角。另外，于步驟S160中，依據(jù)第一坐標與第二坐標，計算第一拍攝地點與第二拍攝 地點間的一距離。并于步驟S190中，依據(jù)第一坐標與第二坐標，計算第一拍攝地點和第二 拍攝地點間的連線與參考方向所夾的一第三方位角。最后，于步驟S170中，依據(jù)距離、第一方位角、第二方位角、及第三方位角，計算第 一、第二拍攝地點中的一拍攝地點與待測目標物間的距離。上述流程圖的步驟順序僅為目標物距離檢測方法的一例。由于步驟SllO及S120 為取得影像、影像的拍攝方向與參考方向間的夾角與影像的拍攝地點的坐標的步驟，其等 應(yīng)無先后順序的限制，故步驟SllO及S120可為任意的順序。而決定待測目標物及檢測第 一、第二方位角的步驟S130、S140、S150與檢測距離和第三方位角的步驟S160、S170亦無實 質(zhì)上的相依性，故亦無先后順序的限制。舉例來說，步驟S160、S170應(yīng)可于步驟S130、S140、 S150前來執(zhí)行?；蛘?，部分的步驟，如步驟S140及S150，亦可以平行處理的方式來同時執(zhí) 行。然本發(fā)明亦不限于此。目標物距離檢測方法所包含的步驟應(yīng)可以合理的順序來執(zhí)行。茲以應(yīng)用第1圖的目標物距離檢測方法的一目標物距離檢測裝置并配合多個圖 示詳細說明如下。請參照第2圖，其繪示依照本發(fā)明一實施例的目標物距離檢測裝置的方 塊圖。此目標物距離檢測裝置200包括一影像擷取模組210、一位置檢測模組220、一角度 檢測模組230、及一處理模組240。如第2圖所示，處理模組240耦接至影像擷取模組210、 角度影像擷取模組220、及位置檢測模組230。影像擷取模組210用以擷取包含同一目標物的兩影像。舉例來說，請同時參照第 3A-3D圖，第3A圖為影像擷取模組210分別于兩拍攝地點A及B對目標物Obj進行拍攝的 范例示意圖。第3B及3C圖分別為于兩拍攝地點A及B所擷取的兩影像Ima及Imb的一范 例。第3D圖為第3A圖中的兩拍攝地點A及B與目標物Obj的幾何關(guān)系的示意圖。影像擷 取模組210例如是分別于兩拍攝地點A及B對目標物Obj進行拍攝來取得兩影像Ima及 Imb0影像擷取模組210例如包括鏡頭、快門、及影像感測元件(未繪示)。鏡頭可包括 一個或多個鏡片，用以接收光線并將光線聚焦于影像感測元件上?？扉T例如是電子式快門 或機械式快門，用以控制穿越鏡頭的光線的量。影像感測元件用以接收穿越鏡頭及快門的 光線，并將光線轉(zhuǎn)換成影像。影像感測元件例如是互補式金屬-氧化層_半導體(Compleme ntaryMetal-Oxi de-Semi conductor, CMOS)或電荷華禹合 7Π 件(CCD, Charge-coupledDevice)。 于實作中，影像擷取模組210所提供的影像(影像Ima或Imb)的檔案格式例如是可交換影 像檔案格式(Exchangeable image file format，EXIF)，其所提供的拍攝參數(shù)例如包含影 像感測元件的大小、影像的解析度及其單位、影像的尺寸(影像寬度X影像高度)、光圈大 小、快門、及鏡頭的焦距。位置檢測模組220用以檢測拍攝地點A的坐標Pa與拍攝地點B的坐標Pb。舉例 來說，位置檢測模組220可包括一全球定位系統(tǒng)(Global PositionSystem, GPS)模組，其可 接收GPS的定位資訊。如此，位置檢測模組220在接收GPS定位資訊后，便可據(jù)以提供與拍 攝地點A及B相關(guān)且包含其經(jīng)度與緯度資訊的坐標Pa及Pb。
角度檢測模組230用以檢測影像的拍攝方向與一參考方向N所夾的角度。舉例來 說，角度檢測模組可包括一電子羅盤(E-compass)，而參考方向N則例如(但不受限地)是 拍攝地點朝向北極的地磁方向。電子羅盤可依據(jù)影像的拍攝方向(如影像擷取模組210的 鏡頭方向)來設(shè)置，并提供拍攝方向與地磁北極方向所夾的角度。如此，角度檢測模組230 將能利用電子羅盤來檢測影像Ima的拍攝方向Vao與參考方向N所夾的一參考角Z Ra，及 影像Imb的拍攝方向Vbo與參考方向N所夾的一參考角Z Rb。于本實施例中，兩影像Ima及Imb包含至少一相同目標物，其中相同目標物例如包 含樹木、廣告招牌、或建筑物。而處理模組240則用以從至少一相同目標物中決定一待測目 標物。在本實施例中，處理模組240例如決定以一建筑物作為待測目標物Obj，如第3A圖
7J\ ο于一實際應(yīng)用中，處理模組240可根據(jù)從使用者所接收的一選取指令，來從兩影 像A及B的至少一相同目標物中決定待測目標物Obj。舉例來說，目標物距離檢測裝置200 設(shè)置于一電子裝置(例如行動電話)中，此選取指令例如為使用者以目視的方式來從行動 電話的一顯示螢?zāi)簧纤@示的影像中選取出待測目標物Obj，并以行動電話的觸碰螢?zāi)弧⒒?操作按鍵的輸入方式所提供的選取指令。如此，處理模組240便可根據(jù)此選取指令決定出 待測目標物Obj。于另一實際應(yīng)用中，處理模組240則是對影像Ima及Imb進行影像辨識，來從至少 一相同目標物中決定待測目標物Obj。舉例來說，如第3B及3C圖所示，處理模組240在對 影像Ima及Imb進行影像辨識后，可分別取得代表目標物Obj的多個特征點Fl及F2。處理 模組240例如是以尺度不變性特征轉(zhuǎn)換(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)或 加速強健特征擷取(Speeded Up Robust Features, SURF)的演算法來對影像Ima進行影像 辨識。之后，處理模組240更依據(jù)特征點Fl及F2分別決定出作為代表其的一畫素，并將所 選的兩畫素分別視為待測目標物Obj于兩影像的成像位置Sa及Sb。決定出成像位置之后，處理模組240依據(jù)待測目標物Obj于影像Ima中的位置Sa 與參考角Z Ra,計算拍攝地點A和待測目標物Obj的連線與參考方向N所夾的一方位角 Z NAO (如第3D圖中所示)。處理模組240計算方位角Z NAO的方式例如如下。首先，處理模組240依據(jù)影像 Ima的影像內(nèi)容估測出目標物Obj在影像Ima中的一第一偏移量。接著，處理模組240另依 據(jù)此第一偏移量及影像Ima的拍攝參數(shù)計算出一偏移角度Z Ca(未繪示)。之后，處理模組 240更依據(jù)偏移角度Z Ca與參考角,Ra計算出拍攝地點A和待測目標物Obj的連線與參 考方向N所夾的方位角Z ΝΑ0。處理模組240在計算第一偏移量時，例如是計算待測目標物Obj于影像Ima中的 成像位置Sa相對于影像Ima的一參考軸(例如中心垂直軸X)的一水平偏移量Ha，其單位 例如為畫素個數(shù)。接著，處理模組240在依據(jù)水平偏移量Ha及影像Ima的拍攝參數(shù)估算偏移角度 Z Ca時，例如是依據(jù)影像的檔案格式(如EXIF)所提供的拍攝參數(shù)來估算。換言之，處理 模組240可依據(jù)水平偏移量Ha及影像Ima的拍攝參數(shù)所包含的影像寬度Wa和拍攝視角來 估算出偏移角度Z Ca。于實作中，處理模組240例如是以水平偏移量Ha與影像寬度Wa的 比例，來估測出此拍攝視角對應(yīng)至此比例的一角度，并將此角度作為偏移角度Z Ca。亦即，
9ZCa = (Ha/ffa) X Z Va，其中Z Va為影像Imb的拍攝視角。或者，處理模組240亦可利用與拍攝視角相關(guān)的鏡頭焦距與影像感測元件大小來 估測出拍攝視角。例如，處理模組240可利用以下的公式來計算拍攝視角
… dZV = arctan ——
2/其中，ZV表示為拍攝視角；d表示為影像感測元件的寬度(大小=寬度X高度)； 而f表示為鏡頭焦距。之后，處理模組240在依據(jù)偏移角度Z Ca與參考角Z Ra估算方位角Z NAO時，例 如但不受限地可以是依據(jù)偏移角度Z Ca與參考角Z Ra的和來計算出方位角Z ΝΑΟ。于本 實施例中，方位角例如為磁方位角(即從參考方向N開始以順時針方向起算的夾角)。相仿地，處理模組240更依據(jù)待測目標物Obj于影像Imb中的位置與參考角Z Rb， 計算拍攝地點B和待測目標物Obj的連線與參考方向N所夾的一方位角Z NBO (如第3D圖 中所示)。舉例來說，處理模組240計算出待測目標物Obj于影像Imb中相對于影像Imb的 一參考軸(例如中心垂直軸X)的一水平偏移量Hb。接著，處理模組240另依據(jù)水平偏移量 Hb及影像Imb的拍攝參數(shù)估算出另一偏移角度Z Cb。最后，處理模組240更依據(jù)偏移角度 Z Cb與參考角Z Rb計算出拍攝地點B和待測目標物Obj的連線與參考方向N所夾的一方 位角ΖΝΒ0。由于水平偏移量Hb、偏移角度Z Cb、與方位角Z NBO的計算方式相仿于上述水 平偏移量Ha、偏移角度Z Ca、與方位角Z NAO的計算方式，故于此不再重述。此外，處理模組240更計算拍攝地點A與B的間的距離Dab (如第3D圖中所示)。 在本實施例中，處理模組240利用位置檢測模組220所提供的拍攝地點A與B的坐標Pa及 Pb來計算Dab。舉例來說，處理模組240可利用半正矢公式(Haversine Formula)來計算拍攝地 點A與B之間的距離Dab。半正失公式如下a = sin2+ cos(lat\)xcos(lat2)x sin2c = 2x arctanVl-a)d = RXc其中，R表示為地球的半徑，于實作中，R的數(shù)值可以地球的平均半徑(約6，371公 里)來代表；Iatl及Iongl分別表示為拍攝地點A的坐標Pa的緯度及經(jīng)度資訊；lat2及 long2分別表示為拍攝地點B的坐標Pb的緯度及經(jīng)度資訊；Δ Iat及Δ long分別表示為兩 拍攝地點A及B的坐標Pa及Pb的緯度差值與經(jīng)度差值；d表示為兩拍攝地點A與B間的 距離Dab0再者，處理模組240更計算拍攝地點A和B的間的連線與參考方向N所夾的一方 位角廣BAN (如第3D圖中所示)。在本實施例中，處理模組240亦利用位置檢測模組220所 提供的兩坐標Pa及Pb來計算方位角,BAN。舉例來說，方位角廣BAN的計算方式例如如下θ = arctan2 [sin ( Δ lat) X cos (lat2), cos (Iatl) X cos (lat2)-sin (Iatl) Xco s(lat2) X cos ( Δ long)]
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其中，Iatl及Iongl分別表示拍攝地點A的坐標Pa的緯度及經(jīng)度資訊；lat2及 long2分別表示拍攝地點B的坐標Pb的緯度及經(jīng)度資訊；Δ Iat及Δ long分別表示兩拍攝 地點A及B的坐標Pa及Pb的緯度差值與經(jīng)度差值；θ表示方位角Z BAN。最后，處理模組240便依據(jù)距離Dab及三個方位角Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、及Z BAN來計算 兩拍攝地點A及B中的一拍攝地點與待測目標物Obj間的距離(如第3D圖中所示距離Dao 或 Dbo)ο茲以一例說明處理模組240如何計算兩拍攝地點A及B中的一拍攝地點與待測目 標物Obj間的距離。請參照前述的第3D圖。如第3D圖中所示，拍攝地點A及B與待測目 標物Obj形成一三角形。如此，處理模組240便可利用三角運算方式來計算兩拍攝地點A 及B中的一拍攝地點與待測目標物Obj間的距離。舉例來說，于此三角形中，處理模組240可依據(jù)此三個方位角Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、及 ZBAN來計算出此三角形的兩個內(nèi)角。之后，再依據(jù)三角形的兩個內(nèi)角及一斜邊的長度(例 如兩拍攝地點A與B間的距離Dab)，來計算其他兩個斜邊的一的長度(例如拍攝地點A與 待測目標物Obj間的距離Dao，或拍攝地點B與待測目標物坐標Obj間的距離Dbo)。于第3D圖所示的例中，處理模組240可依據(jù)方位角Z BAN及Z NAO的和取得拍攝 地點A于三角形中的一第一內(nèi)角Z A，并依據(jù)方位角Z NBO及Z NAO及的差取得待測目標物 Obj于三角形中的一第二內(nèi)角Z Obj。處理模組240更利用三角運算方式于三角形中依據(jù) 距離Dab、第一內(nèi)角Z A、與第二內(nèi)角Z Obj來計算出拍攝地點B與待測目標物Obj間的距 離 Dbo0詳言之，處理模組240可依據(jù)三角運算方式的正弦定理，將距離Dab與第一內(nèi)角 Z A的正弦值的乘積除以第二內(nèi)角Z Obj的正弦值，來取得距離Dbo。處理模組240的運算 方式如以下公式所示
^7 ^7 sin(ZBAN + ZNAO)Dbo 二 Dba χ ——)-\
sm(ZNBO - ΖΝΑΟ)同理，目標距離Dao的計算方式應(yīng)可以相仿于目標距離Dbo的計算方式來以予推 導，故不于此贅述。再者，上述計算方位角Z BAN及Z NAO的和來取得第一內(nèi)角Z A，并計算方位角 Z NBO及Z NAO及的差來取得第二內(nèi)角Z Obj，然本發(fā)明應(yīng)不限制于此。只要能在兩拍攝地 點A、B與待測目標物Obj所形成的三角形中，藉由三個方位角Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、及Z BAN計算 出三角形的兩個內(nèi)角，再利用兩拍攝地點間的距離推算出拍攝地點與待測目標物的間的距 離，皆為本發(fā)明的可行實施例。 此外，請參照第2圖，本實施例的目標物距離檢測裝置200更可藉由存取儲存多個 景點的資訊與其對應(yīng)的坐標的一景點坐標資料庫250，以取得待測目標物Obj的資訊。舉例 來說，景點坐標資料庫。如第2圖所示，景點坐標資料庫250例如儲存于一遠端伺服器(未 繪示)中，然而，此并非為本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的其他實施例中，此景點坐標資料庫亦 可儲存于目標物距離檢測裝置200的記憶體(未繪示)中。 在一實施例中，處理模組240便可依據(jù)拍攝地點A、B與待測目標物Obj間的距離 Dao,Dbo與拍攝地點A、B的坐標Pa、Pb，計算出待測目標物Obj的坐標Po，并利用待測目標 物坐標Po從景點坐標資料庫250中查詢待測目標物Obj的資訊。在另一實施例中，處理模組240亦可依據(jù)拍攝地點A與待測目標物Obj間的距離Dao、拍攝地點A的坐標Pa與方位 角,ΝΑΟ,或依據(jù)拍攝地點B與待測目標物Obj間的距離Dbo、拍攝地點B的坐標Pb與方位 角ΖΝΒ0，計算出待測目標物Obj的坐標Po。接著，目標物距離檢測裝置200便可利用計算 出的坐標Po至景點坐標資料庫250查詢待測目標物Obj相關(guān)資訊(例如建筑物名稱)或 其周邊地理范圍內(nèi)的資訊，并顯示于目標物距離檢測裝置200的顯示螢?zāi)簧?，以供使用?參考。 于另一實施例中，目標物距離檢測裝置200亦可提供(1)兩距離Dao、Dbo及兩坐 標Pa、Pb ； (2)距離Dao、坐標Pa及方位角Z NAO ； (3)距離Dbo、坐標Pb及方位角Z NBO三 組資訊中的一組資訊給儲存景點坐標資料庫250的外部裝置，而由外部裝置據(jù)以自行計算 目標物的坐標Po，以查詢待測目標物Obj相關(guān)資訊，而此一設(shè)計變化亦隸屬于本發(fā)明的范相較于傳統(tǒng)建立包含大量特征點的影像資料庫并從影像資料庫中來對影像的特 征點逐一進行比對的作法，本實施例可利用所擷取的坐標來估測出的方位角并進一步地估 測出目標物的距離(與坐標)。如此，本實施例將能節(jié)省運算資源與運算時間，且能提高查 詢目標物資訊的速度。本發(fā)明實施例所揭露的檢測目標物距離的方法可應(yīng)用于一電子裝置，如目標物距 離檢測裝置200。而目標物距離檢測裝置200例如可以實施為可攜式電子裝置或行動設(shè)備。 于實際應(yīng)用中，目標物距離檢測裝置200例如但不受限地可實施于手機、GPS定位裝置、個 人數(shù)位助理(Personal DigitalAssistant, PDA)、數(shù)位相機、筆記型電腦，或甚至包含內(nèi)建 或外建周邊設(shè)備的電腦系統(tǒng)，如個人或車用電腦系統(tǒng)。此外，于上述的實施例中，以執(zhí)行第1圖的目標物距離檢測方法的目標物距離檢 測裝置200為例作說明，然本發(fā)明亦不限于此。于另一實施例中，目標物距離檢測方法亦可 從一儲存模組(未繪示)中來取得事先拍攝的兩張影像，來對影像中的目標物進行距離檢 測。于其他實施例中，目標物距離檢測裝置200還能應(yīng)用于移動的環(huán)境中，例如設(shè)置于車輛 中，來對遠方的目標物拍攝多張影像或攝影并連續(xù)地依據(jù)兩張影像進行距離檢測。進一步 地，目標物距離檢測裝置200還可將所檢測的距離顯示于一顯示螢?zāi)?未繪示)上，以供駕 駛?cè)嘶虺丝蛥⒖肌４送?，上述實施例以包含一個目標物(如目標物Obj)的兩張影像為例做說明，然 本發(fā)明亦不限于此。目標物距離檢測方法及裝置亦可對包含多個目標物的影像來進行距離 檢測，來估測出各個目標物的距離?；蛘?，目標物距離檢測方法及裝置亦可依據(jù)使用者的選 擇指令來對被選定的目標物進行檢測。然此些應(yīng)用僅用以說明本實施例所用，并非作為本 實施例的限制。本發(fā)明實施例另揭露一種電腦可讀式資訊儲存媒體，其上儲存有程式，此程式可 用于執(zhí)行本發(fā)明實施例的目標物距離檢測方法。本實施例的電腦可讀式資訊儲存媒體比如 但不受限于，光學式資訊儲存媒體或磁式資訊儲存媒體。光學式資訊儲存媒體比如包括CD、 DVD、HD-DVD、及藍光DVD。磁式資訊儲存媒體比如包括軟碟機、硬碟機、磁帶機、及磁光碟機 (Magnetic Optical)。此外，電腦可讀式資訊儲存媒體亦包括可在網(wǎng)路/傳遞媒介(如空 氣等)上傳遞的程式碼等。本發(fā)明實施例另揭露一種電腦程序產(chǎn)品。當具有緩沖記憶體的電子裝置載入此電腦程序產(chǎn)品后，此電子裝置執(zhí)行多個程式指令，該些程式指令用于執(zhí)行本發(fā)明實施例的目 標物距離檢測方法。本發(fā)明上述實施例所揭露的目標物距離檢測方法與裝置及其電腦可讀式資訊儲 存媒體，藉由在兩個拍攝地點對包含同一目標物進行拍攝的兩張影像，并利用兩張影像的 拍攝地點的兩坐標與兩張影像的拍攝方向與一參考方向所夾的兩參考角，便能估測出目標 物的距離。如此，將能夠達到節(jié)省運算資訊與時間的功效，并具有快速查詢目標物資訊的優(yōu)
點ο綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā) 明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動 與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視后附的權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
一種檢測目標物距離的方法，應(yīng)用于一電子裝置，包括于一第一拍攝地點取得一第一影像，并于一第二拍攝地點取得一第二影像，其中該第一影像與該第二影像包含至少一相同目標物；于該第一拍攝地點檢測該第一影像的一第一拍攝方向與一參考方向所夾的一第一參考角，并于該第二拍攝地點檢測該第二影像的一第二拍攝方向與該參考方向所夾的一第二參考角；于該第一拍攝地點檢測該第一拍攝地點的一第一坐標，并于該第二拍攝地點檢測該第二拍攝地點的一第二坐標；從該至少一相同目標物中決定一待測目標物；依據(jù)該待測目標物于該第一影像中的位置與該第一參考角，計算該第一拍攝地點和該待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第一方位角；依據(jù)該待測目標物于該第二影像中的位置與該第二參考角，計算該第二拍攝地點和該待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第二方位角；依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點與該第二拍攝地點間的一距離；依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點和該第二拍攝地點間的連線與該參考方向所夾的一第三方位角；以及依據(jù)該距離、該第一方位角、該第二方位角與該第三方位角，計算該第一、第二拍攝地點中的一拍攝地點與該待測目標物間的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該參考方向包含一地磁方向。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中依據(jù)該待測目標物于該第一影像中的位置與該第一 參考角，計算該第一方位角的步驟包括計算該待測目標物于該第一影像中的一第一偏移量；依據(jù)該第一偏移量及該第一影像的一第一拍攝參數(shù)計算一第一偏移角度；以及 依據(jù)該第一偏移角度及該第一參考角計算該第一拍攝地點和該待測目標物的連線與 該參考方向所夾的該第一方位角；以及依據(jù)該待測目標物于該第二影像中的位置與該第二參考角，計算該第二方位角的步驟 包括計算該待測目標物于該第二影像中的一第二偏移量；依據(jù)該第二偏移量及該第二影像的一第二拍攝參數(shù)計算一第二偏移角度；以及 依據(jù)該第二偏移角度及該第二參考角計算該第二拍攝地點和該待測目標物的連線與 該參考方向所夾的該第二方位角。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中計算該待測目標物于該第一影像中的該第一偏移量 的步驟包括計算該待測目標物相對于該第一影像的中心垂直軸的一第一水平偏移量；以及 計算該待測目標物于該第二影像中的該第二偏移量的步驟包括 計算該待測目標物相對于該第二影像的中心垂直軸的一第二水平偏移量。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中依據(jù)該第一水平偏移量及該第一影像的拍攝參數(shù)計 算該第一偏移角度的步驟包括依據(jù)該第一水平偏移量及該第一影像的拍攝參數(shù)所包含的影像寬度和拍攝視角來計算該第一偏移角度；以及依據(jù)該第二水平偏移量及該第二影像的拍攝參數(shù)計算該第二偏移角度的步驟包括 依據(jù)該第二水平偏移量及該第二影像的拍攝參數(shù)所包含的影像寬度和拍攝視角來計 算該第二偏移角度。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中從該至少一相同目標物中決定該待測目標物的步驟 包括根據(jù)從使用者所接收的一選取指令，從該至少一相同目標物中決定該待測目標物。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中從該至少一相同目標物中決定該待測目標物的步驟 包括對該第一影像及該第二影像進行影像辨識，來從該至少一相同目標物中決定該待測目 標物。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，更用以取得該目標物的資訊，該方法更包括依據(jù)該第一、第二拍攝地點中的該拍攝地點的坐標、該待測目標物的連線與該參考方 向所夾的方位角，及該拍攝地點與該待測目標物間的距離，計算該待測目標物的坐標；以及 利用該待測目標物的坐標從一景點坐標資料庫中查詢該待測目標物的資訊。
9.一種電腦程序產(chǎn)品，經(jīng)由一電子裝置載入該電腦程序產(chǎn)品并執(zhí)行后，可完成如權(quán)利 要求第1項所述的目標物距離檢測方法。
10.一種檢測目標物距離的裝置，包括一影像擷取模組，用以于一第一拍攝地點取得一第一影像，并于一第二拍攝地點取得 一第二影像，其中該第一影像與該第二影像包含至少一相同目標物；一角度檢測模組，用以于該第一拍攝地點檢測該第一影像的一第一拍攝方向與一參考 方向所夾的一第一參考角，并于該第二拍攝地點檢測該第二影像的一第二拍攝方向與該參 考方向所夾的一第二參考角；一位置檢測模組，用以于該第一拍攝地點檢測該第一拍攝地點的一第一坐標，并于該 第二拍攝地點檢測該第二拍攝地點的一第二坐標；以及一處理模組，耦接至該影像擷取模組、該角度影像擷取模組、及該位置檢測模組，其中 該處理模組用以從該至少一相同目標物中決定一待測目標物；依據(jù)該待測目標物于該第一影像中的位置與該第一參考角，計算該第一拍攝地點和該 待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第一方位角；依據(jù)該待測目標物于該第二影像中的位置與該第二參考角，計算該第二拍攝地點和該 待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第二方位角；依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點與該第二拍攝地點間的一距離； 依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點和該第二拍攝地點間的連線與該 參考方向所夾的一第三方位角；以及依據(jù)該距離、該第一方位角、該第二方位角與該第三方位角來計算該第一、第二拍攝地 點中的一拍攝地點與該待測目標物間的距離。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中該處理模組計算該待測目標物于該第一影像中 的一第一偏移量，并依據(jù)該第一偏移量及該第一影像的一第一拍攝參數(shù)計算一第一偏移角度，更依據(jù)該第一偏移角度及該第一參考角計算該第一拍攝地點和該待測目標物的連線與 該參考方向所夾的該第一方位角；以及其中，該處理模組計算該待測目標物于該第二影像中的一第二偏移量，并依據(jù)該第二 偏移量及該第二影像的一第二拍攝參數(shù)計算一第二偏移角度，更依據(jù)該第二偏移角度及該 第二參考角計算該第二拍攝地點和該待測目標物的連線與該參考方向所夾的該第二方位
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，更用以取得該目標物的資訊，其中該處理模組依據(jù)該 第一、第二拍攝地點中的該拍攝地點的坐標、該拍攝地點和該待測目標物的連線與該參考 方向所夾的方位角，及該拍攝地點與該待測目標物間的距離，計算該待測目標物的坐標。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中該角度檢測模組包括一電子羅盤。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中該位置檢測模組包括一全球定位系統(tǒng)(Global Position System, GPS) 砠。
15.一種檢測目標物距離的裝置，包括一第一手段，用以于一第一拍攝地點取得一第一影像，并于一第二拍攝地點取得一第 二影像，其中該第一影像與該第二影像包含至少一相同目標物；一第二手段，用以于該第一拍攝地點檢測該第一影像的一第一拍攝方向與一參考方向 所夾的一第一參考角，并于該第二拍攝地點檢測該第二影像的一第二拍攝方向與該參考方 向所夾的一第二參考角；一第三手段，用以于該第一拍攝地點檢測該第一拍攝地點的一第一坐標，并于該第二 拍攝地點檢測該第二拍攝地點的一第二坐標；以及 一第四手段，用以從該至少一相同目標物中決定一待測目標物；依據(jù)該待測目標物于該第一影像中的位置與該第一參考角，計算該第一拍攝地點和該 待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第一方位角；依據(jù)該待測目標物于該第二影像中的位置與該第二參考角，計算該第二拍攝地點和該 待測目標物的連線與該參考方向所夾的一第二方位角；依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點與該第二拍攝地點間的一距離； 依據(jù)該第一坐標與該第二坐標，計算該第一拍攝地點和該第二拍攝地點間的連線與該 參考方向所夾的一第三方位角；以及依據(jù)該距離、該第一方位角、該第二方位角與該第三方位角來計算該第一、第二拍攝地 點中的一拍攝地點與該待測目標物間的距離。
全文摘要
一種檢測目標物距離的方法。首先，分別于兩拍攝地點取得兩影像，并分別檢測兩影像的拍攝方向與一參考方向所夾的兩參考角，與兩拍攝地點的兩坐標。其中，兩影像包含至少一相同目標物。接著，從該至少一相同目標物中決定一待測目標物，并分別依據(jù)待測目標物于兩影像中的位置與兩參考角，計算兩拍攝地點分別和待測目標物的連線與參考方向所夾的第一及第二方位角。以及，根據(jù)兩坐標計算兩拍攝地點間的距離與兩拍攝地點間的連線與參考方向所夾的第三方位角。最后，依據(jù)此距離與三個方位角來計算兩拍攝地點之一與待測目標物間的距離。
文檔編號G01C11/08GK101943580SQ200910157820
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者林秉圣, 江啟邦, 詹承勛, 黃俊翔 申請人:宏達國際電子股份有限公司