專利名稱：資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)追隨物體使用產(chǎn)生僅映現(xiàn)物體的影像的人工眼球的資訊收集系統(tǒng)，詳細(xì)內(nèi)容，是有關(guān)視覺裝置會(huì)從具有進(jìn)行搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)結(jié)構(gòu)的移動(dòng)照相機(jī)所拍下的動(dòng)畫影像，產(chǎn)生物體的標(biāo)準(zhǔn)化影像、類型、位置、大小及個(gè)數(shù)，為了要讓物體可以在動(dòng)畫影像中央被拍得大一點(diǎn)，視覺裝置會(huì)控制移動(dòng)照相機(jī)，通訊裝置會(huì)經(jīng)由有線及無線的通訊網(wǎng)路，將視覺裝置從背景分離的物體區(qū)域影像傳送至使用者終端。
背景技術(shù)：
過去一直以來，使用移動(dòng)照相機(jī)的攝影裝置就有很多被研究著(參照特開昭63-54699、特開平3-164341、特開平5-297325)。尤其是近年來當(dāng)作追逐快速移動(dòng)物體的攝影裝置，1ms視覺性回應(yīng)系統(tǒng)正被開發(fā)著(參照中坊嘉宏、石井抱、石川正俊“利用超并列超快速視覺的1ms目標(biāo)追蹤攝影系統(tǒng)”；日本機(jī)械學(xué)會(huì)志Vol.15、No.3、pp.417-421、1997)。因?yàn)檫@些移動(dòng)照相機(jī)會(huì)利用使用過去馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使得設(shè)備本身就很大型，動(dòng)作上就會(huì)有被限定等的問題點(diǎn)。
所以，解決這種問題的裝置，就是球狀多自由度馬達(dá)為有效(例如、參考特開平6-210585；日刊工業(yè)新聞、平成11年12月15日、第6頁)。還有在多自由度馬達(dá)上，因使用超音波馬達(dá)代替過去的馬達(dá)，多自由度馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及控制會(huì)變單純(特開昭62-228392；遠(yuǎn)山茂樹“球面超音波馬達(dá)的開發(fā)”Trypolocist，第40卷，第8號(hào)，pp.627-631，1995；特開平7-80793；特開平9-54356；特開平11-18459；佐佐江啟介、大筑康生、三木修武、黑崎泰充、“使用壓電晶片的摩擦驅(qū)動(dòng)型多自由度球面馬達(dá)的開發(fā)”、(online)、平成10年1月、川崎重工技報(bào)第136號(hào)抄錄、(平成12年1月20日檢索)、網(wǎng)際網(wǎng)路<URL//www.khi.cojp/tech/nj136g07.htm>)。另外也進(jìn)行使用該超音波馬達(dá)的移動(dòng)照相機(jī)的開發(fā)(參照特開平11-84526)。其他，也開發(fā)不使用過去超音波馬達(dá)的多自由度壓電調(diào)節(jié)器(參照2000-243635)。若使用該壓電調(diào)節(jié)器，不僅為低消耗電力且控制裝置比較簡單，所以能制造可裝載于行動(dòng)電話上的小型移動(dòng)照相機(jī)。
另一方面也進(jìn)行處理照相機(jī)拍下的影像視覺芯片或影像感測器的開發(fā)。例如，CLIP5(參照M.J.B.Duff、“CLIP4Alarge scale integrated circuitarray parallel processor”、Proc.IJCPR-3、Vol.4、pp.728-733、1976)、MPP(參照K.E.Batcher、“MPPA high-speed image processor”、L.Snyder、L.H.Jamieson、D.B.Gannon、H.J.Siegel、ed..Algorithmically specializedparallel computers、pp.59-68、Academic press、1985)、S3PE(Simple andsmart Sensory processing Element)視覺芯片(參照小室孝、鈴木伸介、石井抱、石川正俊、“設(shè)計(jì)使用泛用處理器電池的超并列超快速視覺芯片”、電子情報(bào)通訊學(xué)會(huì)論文志、Vol.J81-D-I、No.2、pp.70-76、1998)、人工網(wǎng)膜LSI(參照特開平6-139361、特開平11-177889)、Generic VisualPerception Processor(GVPP)(Vision Chip′s Circuitry Has Its Eye Out ForYou.Tech Web News，1997-09-13.[online].CMP Media Inc.，1999.[retrieved on 1999-12-19]. Retrieved from the InternetURLhttp//www.techweb.com/wire/news/1997/09/0913vision.html)、視覺芯片(′Eye′Chip Tracks Movement.Wired News，1999-04-10.[online].Wired Ventures Inc.and affiliated companies，1999.[retrieved on 1999-12-19].Retrieved from the Intemet<URLhttp//www.wired.com/news/news/technology/story/19046.html>)等。
以上雖可以進(jìn)行像是邊緣檢查及光學(xué)的流程檢查等的簡單處理，但是優(yōu)先實(shí)際裝設(shè)的結(jié)果，有使用1位元演算回路、使用模擬回路、僅進(jìn)行積和計(jì)算、使用必須LSI(大規(guī)模集積回路)整體取得同期的SIMD(Single Instruction Stream Multi Data Stream)型的多次處理器、因影像處理的建筑及算術(shù)不一貫，所以很難用1個(gè)視覺芯片去實(shí)現(xiàn)數(shù)個(gè)影像處理、還設(shè)有規(guī)定將物體及攝影環(huán)境限定于容易二值化的事物上等，很多問題點(diǎn)。另外S3PE可以利用連接于移動(dòng)照相機(jī)上，進(jìn)行快速移動(dòng)物體的尾隨，但是S3PE會(huì)受到攝影環(huán)境及移動(dòng)物體速度的影響，對(duì)于靜止物體及數(shù)個(gè)物體必須使用其他裝置進(jìn)行影像處理。而雖正在開發(fā)利用人工網(wǎng)膜LSI傳送抽出的物體影像的無線影像通訊裝置，但是因該無線影像通訊裝置上沒有控制移動(dòng)照相機(jī)的功能，所以無線影像通訊裝置的用途就被限定于使用固定照相機(jī)的監(jiān)視裝置等。
像這樣的視覺芯片問題很多，可說是因?yàn)長SI的實(shí)際安裝技術(shù)，尤其是集積度。也就是說，若LSI可以集合更多的晶體管，則視覺芯片就可以對(duì)更多像素?cái)?shù)的動(dòng)畫影像即時(shí)執(zhí)行更高功能的影像處理。不過因?yàn)榻陙鞮SI技術(shù)的急速進(jìn)步，便開始快速地開發(fā)高集合度的LSI。有關(guān)LSI的集合度，并不僅單單是設(shè)計(jì)規(guī)則的細(xì)微化技術(shù)，因會(huì)隨著三次元LSI技術(shù)，尤其是彼此競爭wafar的技術(shù)(例如，參照特開平5-160340；特開平6-268154；Koyanagi，M.，Kurino，H.，LEE，K-W.，Sakuma，K.，Miyakawa，N.，Itani，H.，′Future System-on-silicon LSI Chips′，IEEEMICRO，1998，Vol.18，No.4，pages17-22)的開發(fā)，LSI會(huì)越來越成為高集合度，所以實(shí)際安裝于過去各個(gè)LSI上的數(shù)字回路，很簡單地就被實(shí)際裝入1個(gè)LSI上。而且因?yàn)槔鄯e多數(shù)芯片的技術(shù)(例如參考日經(jīng)微型設(shè)計(jì)，2000年6月號(hào)，pages62-79；日經(jīng)微型設(shè)計(jì)，2000年6月號(hào)，pages157-164；日經(jīng)微型設(shè)計(jì)，2000年6月號(hào)，pages176)漸被開發(fā)出來，所以LSI設(shè)計(jì)者可以比過去的三次元LSI技術(shù)來得更容易設(shè)計(jì)電子回路。而若使用三次元LSI技術(shù)，LSI設(shè)計(jì)者可以縮短回路長度，所以就結(jié)果來說，LSI設(shè)計(jì)者可以很容易地設(shè)計(jì)LSI。
有關(guān)LSI的設(shè)計(jì)與制造寧可當(dāng)作現(xiàn)實(shí)問題，隨著時(shí)鐘信號(hào)的周波數(shù)提高，時(shí)鐘切斜度及信號(hào)的搬運(yùn)延遲時(shí)間會(huì)越來越嚴(yán)重。使用模擬回路的視覺芯片會(huì)如此被廣泛研究的理由，與其說LSI的聚集度未達(dá)必要量，為了要在實(shí)際時(shí)間處理數(shù)據(jù)回路不斷的變化環(huán)境，就必須提高時(shí)鐘信號(hào)的周波數(shù)，因此會(huì)造成很難在LSI整體取得同期、或增加發(fā)熱量。當(dāng)然很難在LSI整體取得同期的主要原因，在于頻繁地處理過去視覺芯片的門檻值計(jì)算、矩形圖計(jì)算、區(qū)域分割等的大范圍處理。
然后本發(fā)明者就當(dāng)作控制移動(dòng)照相機(jī)、及做影像處理的裝置，發(fā)明了視覺裝置(參照如特愿平11-253634，國際公開號(hào)碼WO 00/16259、特愿2000-269500)。該視覺裝置是利用控制移動(dòng)照相機(jī)的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的架構(gòu)，去搜尋物體、并進(jìn)行物體的影像處理。視覺裝置進(jìn)行的影像處理大多是局部處理，而且這些局部處理會(huì)根據(jù)二次元格子狀上所排列的陣列運(yùn)算單元并列執(zhí)行的。將陣列運(yùn)算單元實(shí)際安裝于LSI時(shí)，各個(gè)陣列運(yùn)算單元，會(huì)被設(shè)計(jì)為可以與鄰接的陣列運(yùn)算單元做非同期的通訊。因此配線模式非常單純、而且配線長度變短，因此LSI雖然增加半晶體管的實(shí)際面積，但可以使消耗電力降低。而且不需要所有的陣列運(yùn)算單元一定是同期。只是當(dāng)LSI的規(guī)模變大時(shí)，為了要正確地執(zhí)行暫停處理等，必須對(duì)所有的陣列運(yùn)算單元提供同一周期的時(shí)鐘信號(hào)及移位小的復(fù)原信號(hào)。
若考慮以上事項(xiàng)，則以現(xiàn)在可利用的大規(guī)模聚集回路技術(shù)、及三次元大規(guī)模聚集回路技術(shù)為基礎(chǔ)，期望可開發(fā)組合視覺裝置與照相二極管那樣的攝影晶片的影像感測器。因該影像感測器是裝在多自由度馬達(dá)上，故可利用視覺裝置制造被控制的移動(dòng)照相機(jī)。
最近，從設(shè)置于眼鏡上的固定CCD照相機(jī)所拍攝的影像使用過濾器檢測出邊緣后，利用電極排列端子直接將邊緣影像的電器信號(hào)傳送至腦右后頭葉視覺區(qū)，發(fā)表了實(shí)現(xiàn)人工是覺得研究(Computer Helps BlindMan′See′. Wired News，200-01-17.[online].Wired Ventures Inc.andaffiliated companies，2000.[retrieved on 2000-01-20].Retrieved from theInternet<URLhttp//www.wired.com/news/technology/0，1282，33691，00.html>)。因?yàn)榛颊叩囊曇胺浅O端地狹隘，所以患者必須活動(dòng)頸部去探索物體，而且只能從距離1.5公尺左右的位置看到5公分大小的文字。因此隨著此研究的成功，今后大家將會(huì)對(duì)以盲人及視覺障礙者為中心，實(shí)現(xiàn)廣泛視野及高解析度的人工視覺的隱埋式人工眼球的期望加高。
根據(jù)以上事項(xiàng)的思考，就可能制造出利用視覺裝置控制的多自由度馬達(dá)裝載的移動(dòng)照相機(jī)找尋物體，并拍攝下的物體標(biāo)準(zhǔn)化影像、類型、位置、大小及位置的變化會(huì)直接傳送到腦中的人工眼球。
近年來隨著以快速有線通訊為中心的網(wǎng)際網(wǎng)路技術(shù)及高區(qū)域無線通訊技術(shù)的發(fā)達(dá)，也可相隔遠(yuǎn)地傳送動(dòng)畫影像。尤其是因?yàn)镮MT-2000(DS-CDMA及MC-CDMA)及Bluetoothh對(duì)應(yīng)行動(dòng)電話的發(fā)行上市，任何人都可隨時(shí)以權(quán)宜的價(jià)錢具備傳送動(dòng)畫影像的環(huán)境(例如，參照特開平6-233020、特開平7-312783、特開平8-163085、特開平8-294030、特開平11-346364)。
若考慮以上事項(xiàng)，利用視覺裝置控制的多自由度馬達(dá)裝載的移動(dòng)照相機(jī)拍攝物體，并利用視覺裝置判斷拍下的物體類型，使通訊裝置可以相隔遠(yuǎn)處傳送放映物體的動(dòng)畫影像。
最后，近年來高性能的聲音合成裝置(參照特開平5-053595、特開平5-094196、特開平5-108084)及高性能的聲音辨識(shí)裝置(參照特開平05-002399、特開平05-011798、特開平5-019787)開始被開發(fā)。這些是利用喇叭與麥克風(fēng)一起裝進(jìn)導(dǎo)航系統(tǒng)中，讓使用者可以透過聲音簡單地利用導(dǎo)航系統(tǒng)(參照特開平6-20196、特開平8-35846、特開平11-276516)。
若考慮以上事項(xiàng)，使用者可以利用聲音辨識(shí)裝置，用聲音控制視覺裝置，而且還可期望視覺裝置利用聲音得知辨別物體的類型。發(fā)明目的因此，本發(fā)明的目的在于提供一種資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，是利用控制移動(dòng)照相機(jī)的視覺裝置，就算不時(shí)常從遠(yuǎn)處控制移動(dòng)照相機(jī)也會(huì)將放映物體的動(dòng)畫影像傳送至遠(yuǎn)端的使用者終端。另外還有一個(gè)目的為，將視覺裝置及攝像晶片實(shí)際裝設(shè)在LSI后放入移動(dòng)照相機(jī)內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
權(quán)利要求1的發(fā)明，是具有下列特征的資訊收集系統(tǒng)由連接于通訊網(wǎng)路的1個(gè)以上的人工眼球及1個(gè)以上的使用者終端所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng)，前述人工眼球具有移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置及通訊裝置；前述移動(dòng)照相機(jī)至少具有搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的架構(gòu)中的一個(gè)；前述視覺裝置具有下列特征自前述移動(dòng)照相機(jī)所拍攝的動(dòng)畫影像取得數(shù)字影像，產(chǎn)生前述數(shù)字影像中的物體類型、位置及個(gè)數(shù)，與控制前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)的前述架構(gòu)；前述通訊裝置具有下列特征將前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)中的其中的一傳送至前述使用者終端，從前述使用者終端接收對(duì)應(yīng)前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)的控制指令后傳送至前述視覺裝置；前述使用者終端具有中央控制裝置、顯示器及控制按鈕；而前述中央控制裝置會(huì)從前述通訊裝置接收前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)的其中的一，前述顯示器會(huì)顯示前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)的其中的一，前述使用者終端會(huì)產(chǎn)生前述控制按鈕上所分配的前述控制指令，前述中央控制裝置會(huì)將前述控制指令傳送至前述通訊裝置。前述人工眼球，具有進(jìn)行前述搖攝(水平移動(dòng))、前述俯仰(垂直移動(dòng))、前述卷動(dòng)(歪轉(zhuǎn))及前述迅速移動(dòng)(望遠(yuǎn))的前述結(jié)構(gòu)中的一項(xiàng)，利用前述移動(dòng)照相機(jī)，可將前述物體以適當(dāng)?shù)拇笮∨臄z于前述動(dòng)畫影像的中央。前述視覺裝置會(huì)從前述數(shù)字影像中產(chǎn)生前述物體的前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)，并根據(jù)前述位置控制前述移動(dòng)照相機(jī)。前述通訊網(wǎng)路是由USB(Universal Serial Bus)、簡易網(wǎng)路、ISDN(綜合數(shù)據(jù)通訊網(wǎng))、xDSL(Digital Subscrider Line)、ATM(Asynchrorous TransferMode)及構(gòu)圖傳遞等的有線技術(shù)、及IMT-2000(DS-CDMA及MC-CDMA)及Bluetooth等的無線技術(shù)所構(gòu)成，前述通訊裝置具有是將前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)傳送至前述通訊網(wǎng)路上，并從前述通訊網(wǎng)路接收前述控制指令的架構(gòu)。前述使用者終端可使用具有前述顯示器及前述控制按鈕的電腦、行動(dòng)電話、行動(dòng)資訊終端及導(dǎo)航系統(tǒng)等。前述中央控制裝置，具有對(duì)前述通訊網(wǎng)路的通訊功能，并將前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)輸出至前述顯示器，還從前述控制按鈕輸入前述控制指令。本發(fā)明中，因?yàn)榍笆鲆曈X裝置時(shí)常會(huì)控制前述移動(dòng)照相機(jī)，前述使用者則不需要細(xì)部控制前述移動(dòng)照相機(jī)。而本發(fā)明中，因前述視覺裝置會(huì)辨識(shí)前述移動(dòng)照相機(jī)拍攝的前述物體類型，人工眼球僅將有關(guān)前述使用者想要知道的前述物體資訊傳送到前述使用者終端。也就是因?yàn)榍笆鍪褂谜呓K端僅在拍攝前述使用者想知道的前述物體時(shí)可以將前述資訊輸出至前述顯示器，所以前述使用者不需要時(shí)常對(duì)著顯示器注意也可以，前述人工眼球不需要時(shí)常占據(jù)前述通訊網(wǎng)路。因此本發(fā)明會(huì)從前述移動(dòng)照相機(jī)的控制解放前述使用者，所以有關(guān)前述物體的拍攝及通訊各方面問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求2的發(fā)明，是由連接于通訊網(wǎng)路1個(gè)以上的人工眼球、資料庫及1個(gè)以上的使用者終端所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng)，其資訊收集系統(tǒng)的特征為前述人工眼球具有移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置及通訊裝置；前述移動(dòng)照相機(jī)至少具有搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的架構(gòu)中的一個(gè)；前述視覺裝置具有下列特征自前述移動(dòng)照相機(jī)所拍攝的動(dòng)畫影像取得數(shù)字影像，產(chǎn)生前述數(shù)字影像中的物體類型、位置及個(gè)數(shù)；前述通訊裝置具有下列特征將前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)中的其中的一傳送至前述資料庫；而前述資料庫知特征為儲(chǔ)存前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)；從前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)資料；及使用索引鍵檢索前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料；前述使用者終端具有中央控制裝置、顯示器及控制按鈕；而前述中央控制裝置會(huì)從前述通訊裝置接收前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料的其中的一，前述顯示器會(huì)顯示前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料的其中的一，前述使用者終端會(huì)利用前述控制按鈕產(chǎn)生已被指定的前述索引鍵；前述中央控制裝置會(huì)將前述控制索引鍵傳送至前述通訊裝置。前述人工眼球，具有進(jìn)行前述搖攝(水平移動(dòng))、前述俯仰(垂直移動(dòng))、前述卷動(dòng)(歪轉(zhuǎn))及前述迅速移動(dòng)(望遠(yuǎn))的前述結(jié)構(gòu)中的一項(xiàng)，利用前述移動(dòng)照相機(jī)，可將前述物體以適當(dāng)?shù)拇笮∨臄z于前述動(dòng)畫影像的中央。前述視覺裝置會(huì)從前述數(shù)字影像中產(chǎn)生前述物體的前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)，并根據(jù)前述位置控制前述移動(dòng)照相機(jī)。前述通訊網(wǎng)路是由USB(Universal Serial Bus)、簡易網(wǎng)路、ISD(綜合數(shù)據(jù)通訊網(wǎng))、xDSL(Digital Subscriber Line)、ATM(AsynchronousTransfer Mode)及構(gòu)圖傳遞等的有線技術(shù)、及IMT-2000(DS-CDMA及MC-CDMA)及Bluetooth等的無線技術(shù)所構(gòu)成，前述通訊裝置具有是將前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)傳送至前述通訊網(wǎng)路的架構(gòu)。前述資料庫，會(huì)使用平均、分散、主成分分析、有限因素法、線形計(jì)劃法及基礎(chǔ)推斷等的數(shù)理裝置，從前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)計(jì)算前述統(tǒng)計(jì)資料。前述資料庫中可使用具備像SQL(Structure Query Language)那樣的資料庫敘述語言的關(guān)是資料庫及物體指向資料庫。前述使用者終端可使用具有前述顯示器及前述控制按鈕的電腦、行動(dòng)電話、行動(dòng)資訊終端及導(dǎo)航系統(tǒng)等。前述中央控制裝置，具有對(duì)前述通訊網(wǎng)路的通訊功能，并將前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料輸出至前述顯示器，還從前述控制按鈕輸入前述索引鍵。本發(fā)明中，前述資料庫會(huì)長時(shí)間轉(zhuǎn)移，因儲(chǔ)存前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)，前述使用者可取得對(duì)應(yīng)前述類型、區(qū)域、場所、季節(jié)及日期等的前述索引鍵的前述統(tǒng)計(jì)資料。因此本發(fā)明對(duì)于有關(guān)前述物體的計(jì)算及預(yù)測各方面問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求3的發(fā)明，是如權(quán)利要求1或2的資訊收集系統(tǒng)，其中，資訊收集系統(tǒng)的特征為前述使用者終端至少具備裝有喇叭的聲音合成裝置或裝有麥克風(fēng)的聲音辨識(shí)裝置其中之一，前述聲音合成裝置是將前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料變換為聲音信號(hào)；前述聲音辨識(shí)裝置則會(huì)利用前述麥克風(fēng)將收集的聲音變換為前述控制指令及前述索引鍵。前述使用者終端可使用具備前述顯示器、前述喇叭、前述控制按鈕及具有前述麥克風(fēng)的電腦、行動(dòng)電話、行動(dòng)資訊終端及導(dǎo)航系統(tǒng)等。前述中央控制裝置，具有對(duì)前述通訊網(wǎng)路的通訊功能，并將前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料輸出至前述顯示器及前述聲音合成裝置，還從前述控制按鈕及前述聲音辨識(shí)裝置輸入前述控制指令及前述索引鍵。前述聲音合成裝置，會(huì)將前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)變換為前述聲音信號(hào)，并輸出至前述喇叭。前述聲音辨識(shí)裝置，是利用前述麥克風(fēng)將收集的前述聲音變換為前述控制指令及前述索引鍵。本發(fā)明的使用者，不必透過前述顯示器及前述控制按鈕，就可以使用前述使用者終端。因此本發(fā)明對(duì)于有關(guān)使用者介面的各方面問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求4的發(fā)明，是具備移動(dòng)照相機(jī)及視覺裝置的人工眼球，其人工眼球的特征有前述移動(dòng)照相機(jī)至少具有搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)結(jié)構(gòu)其中的1項(xiàng)；前述視覺裝置，具備從前述移動(dòng)照相機(jī)拍攝的動(dòng)畫影像中取的數(shù)字影像的裝置、辨識(shí)前述數(shù)字影像中的物體類型裝置、檢查出前述物體位置，大小及傾斜的裝置、計(jì)算前述物體個(gè)數(shù)的裝置、控制進(jìn)行前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)的前述架構(gòu)的裝置、及輸出前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)的裝置。前述移動(dòng)照相機(jī)是組合數(shù)個(gè)圓柱體及1個(gè)馬達(dá)，并利用多自由度馬達(dá)，可以實(shí)現(xiàn)前述搖攝(水平移動(dòng))、前述俯仰(垂直移動(dòng))、前述卷動(dòng)(歪轉(zhuǎn))及前述迅速移動(dòng)(望遠(yuǎn))的前述結(jié)構(gòu)。因此前述移動(dòng)照相機(jī)可將前述物體置于前述動(dòng)畫影像中央，而且以辨識(shí)前述物體所需要的大小拍攝。前述視覺裝置，是利用實(shí)施邊緣資訊作成裝置、邊緣資訊形成裝置、物體/背景分離裝置、位置/大小檢知裝置、位置/大小/傾斜檢知裝置、樣本配選裝置等的局部并列影像處理，從前述數(shù)字影像切割出前述物體，辨別前述類型、檢查出前述位置、前述大小及前述傾斜，并計(jì)算前述個(gè)數(shù)。另外前述視覺裝置，除了使用前述位置控制前述移動(dòng)照相機(jī)的前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)外，還使用從外部輸入的控制指令來控制前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)。本發(fā)明，當(dāng)前述物體的前述位置無法事先知道時(shí)，及前述物體正在移動(dòng)時(shí)，前述移動(dòng)照相機(jī)可以朝著前述物體。因此本發(fā)明，是將本發(fā)明的使用者從前述移動(dòng)照相機(jī)控制解放出來，所以有關(guān)前述物體的攝影各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求5的發(fā)明，是具有通訊裝置的權(quán)利要求4的人工眼球，其人工眼球的特征為前述通訊裝置具備壓縮前述數(shù)字影像的裝置；透過通訊網(wǎng)路傳送已被壓縮的前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)的裝置。前述通訊裝置會(huì)傳送壓縮于前述通訊網(wǎng)路的前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)，并自前述通訊網(wǎng)路接收前述控制指令。為了壓縮前述數(shù)字影像，前述通訊裝置，會(huì)使用前述視覺裝置辨別的前述類型，選別特定前述類型的前述物體播映的前述數(shù)字影像。再者，前述通訊裝置可以將被選定的前述數(shù)字影像的中的前述物體所占的區(qū)域的外結(jié)合起來傳送。而前述通訊裝置，也可使用MPEG(Moving PictureExperts Group)及JPEG(Joing Photographic coding Experts Group)等的影像壓縮技術(shù)，縮小前述數(shù)字影像的資料量。本發(fā)明僅可將前述物體所被拍下的前述數(shù)字影像傳送至前述通訊網(wǎng)路。因此本發(fā)明，因可以隨著減輕前述通訊網(wǎng)路的負(fù)荷，通知本發(fā)明的使用者有無前述物體，故有關(guān)前述物體的拍攝及通訊的各方面問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求6的發(fā)明，是具備刺激產(chǎn)生器、電極排列端子、連接器及電池的權(quán)利要求4的人工眼球，其人工眼球的特征為前述刺激產(chǎn)生器，會(huì)將前述視覺裝置所產(chǎn)生的前述物體的標(biāo)準(zhǔn)化影像、前述類型、前述位置、前述大小及前述位置的變化變換為電器刺激；前述電極排列終端會(huì)透過前述連接器將前述電器刺激傳至腦部。前述刺激產(chǎn)生器，是利用D/A變換回路，將前述物體的前述標(biāo)準(zhǔn)化影像、前述類型、前述位置、前述大小、及前述位置變化變換為可適當(dāng)刺激神經(jīng)細(xì)胞的前述電器刺激。前述電極排列終端的電極是使用白金，而前述電極排列終端會(huì)被填入前述腦部的后頭葉、側(cè)頭葉、頭頂葉及前頭葉等。前述電池所使用的是像鋰離子電池那樣可以重復(fù)充電及像燃料電池那樣放電時(shí)間很長。因分開前述連接器，本發(fā)明的使用者很容易取下或交換前述移動(dòng)照相機(jī)、前述視覺裝置、前述刺激產(chǎn)生器及前述電池。本發(fā)明會(huì)利用前述移動(dòng)照相機(jī)及前述視覺裝置，將尋找的前述物體的前述標(biāo)準(zhǔn)化影像、前述類型、前述位置、前述大小及前述位置的變化，變換為前述電氣刺激后，直接傳至前述使用者的前述腦部，所以前述使用者，不會(huì)影響到前述數(shù)字影像中的前述物體的前數(shù)大小及周圍環(huán)境，并很容易發(fā)現(xiàn)并辨識(shí)前述物體，所以有關(guān)人工視覺的各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求7的發(fā)明，是如權(quán)利要求4、5或6的人工眼球，其中，人工眼球的特征為前述移動(dòng)照相機(jī)裝設(shè)有聚集數(shù)個(gè)攝影晶片、數(shù)個(gè)A/D變換回路及前述視覺裝置的影像感測器。前述攝影晶片，是由光電二極管與CCD(電荷結(jié)合晶片)或CMOS(互補(bǔ)形金屬氧化膜半導(dǎo)體)組成的。前述攝像晶片、前述A/D變換回路及前述視覺裝置，是使用LSI(大規(guī)模聚集回路)技術(shù)及三次元LSI技術(shù)聚集于前述影像感測器上。本發(fā)明中，因前述數(shù)字影像會(huì)以像素單位并列，從前述A/D變換回路傳送至前述視覺裝置，所以前述A/D變換回路及前述視覺裝置，可以將要傳送前述數(shù)字影像的電子回路簡略化。因此本發(fā)明可以減少零件數(shù)量，并縮小前述人工眼球的大小，故有關(guān)前述人工眼球的制造各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求8的發(fā)明，是每個(gè)被配置于格子狀的陣列運(yùn)算單元，其中，視覺裝置的特征為具有將前述陣列運(yùn)算單元初始化的裝置、沒有應(yīng)輸入的二值資訊時(shí)結(jié)束處理的裝置、輸入前述二值資訊的裝置、將前述二值資訊變換為重復(fù)資訊的裝置、由從表示前述重復(fù)資訊的重復(fù)資訊影像的區(qū)域像素值附近計(jì)算重心、并將由前述重心計(jì)算出的移動(dòng)量影像化為移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值的裝置、在每個(gè)移動(dòng)源上，表示移動(dòng)源重復(fù)資訊的每個(gè)移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的區(qū)域像素值隨著前述移動(dòng)量移動(dòng)至移動(dòng)位置的裝置、按照前述移動(dòng)量將前述重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值移動(dòng)至前述移動(dòng)位置的裝置、在每個(gè)前述移動(dòng)源上，將每個(gè)前述移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值，更新為移動(dòng)后的前述移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值的所有合計(jì)、與移動(dòng)后的前述重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值的值的合計(jì)的裝置、將前述重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值，更新為移動(dòng)后的前述重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值的所有合計(jì)的裝置、從所有前述移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值計(jì)算傾斜角度的裝置及輸出前述重復(fù)資訊影像的前述區(qū)域像素值及前述傾斜角度的裝置。也就是，此是為了用數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)前述陣列運(yùn)算單元所提供的功能的算數(shù)的實(shí)際型態(tài)。將前述陣列運(yùn)算單元配置于格子狀上，并相互結(jié)合附近的前述陣列運(yùn)算單元，在設(shè)定好前述陣列運(yùn)算單元的每個(gè)參數(shù)起始值后，會(huì)利用前述二值資訊以像素單位適當(dāng)?shù)剌斎氡粯?gòu)成的二值影像，并順序進(jìn)行從重心計(jì)算到輸出前述重復(fù)資訊影像及前述傾斜角度，一直重復(fù)到前述二值影像不被輸入。本發(fā)明因可以并列使前述陣列運(yùn)算單元?jiǎng)幼鳎视嘘P(guān)位置、大小及傾斜的檢查各項(xiàng)問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求9的發(fā)明，是有下列特征的前述陣列運(yùn)算單元格子狀上配置的每個(gè)陣列運(yùn)算單元具備處理器、存儲(chǔ)器及數(shù)個(gè)控制器、前述控制器辨別在陣列運(yùn)算單元間轉(zhuǎn)送的資料傳送來源的前述陣列運(yùn)算單元的裝置、辨別被轉(zhuǎn)送的前述資料類型的裝置，其中，具有下列特征的視覺裝置因數(shù)個(gè)前述控制器分別用信號(hào)線與鄰近的前述陣列運(yùn)算單元的數(shù)個(gè)前述控制器中的1個(gè)連接，前述陣列運(yùn)算單元與鄰接的前述陣列運(yùn)算單元同時(shí)傳送數(shù)個(gè)前述資料。前述陣列運(yùn)算單元中前述處理器因控制數(shù)個(gè)前述控制器，故前述陣列運(yùn)算單元可以很有效率地將前述存儲(chǔ)器中的數(shù)個(gè)前述資料傳送至前述陣列運(yùn)算單元的前述存儲(chǔ)器。本發(fā)明因可在短時(shí)間內(nèi)傳送大量的前述資料，故有關(guān)實(shí)施各種局部排列影像處理的前述視覺裝置性能的各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求10的發(fā)明，是在權(quán)利要求9的陣列運(yùn)算單元中，有下列特征的視覺裝置，因所有前述控制器堆疊，前述陣列運(yùn)算單元間的前述信號(hào)線不會(huì)交叉。LSI(大規(guī)模聚集回路)的設(shè)計(jì)，因若使用三次元LSI技術(shù)則會(huì)堆疊所有前述控制器，故被堆疊的所有前述控制器分別會(huì)排列成格子狀。此時(shí)在同一高度層用前述信號(hào)線連接實(shí)際安裝的鄰接的前述控制器，前述控制器間的前述信號(hào)線不會(huì)交叉。本發(fā)明，可以將所有前述層中的前述信號(hào)線支配線形式設(shè)為相同，而且可以縮短前述信號(hào)線的配線長，因此有關(guān)三次元LSI的設(shè)計(jì)及制造的各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求11的發(fā)明，是由排列成格子狀的數(shù)個(gè)虛擬陣列運(yùn)算單元所構(gòu)成的視覺裝置，其中，視覺裝置的特征前述虛擬陣列運(yùn)算單元具有處理器、存儲(chǔ)器及數(shù)個(gè)控制器；前述控制器具有前輸入電阻器群；前輸入電阻器群具有1個(gè)以上的前輸入電阻器及1個(gè)以上的計(jì)算器；前述前輸入電阻器因是轉(zhuǎn)移電阻器，所以在各個(gè)前述虛擬陣列運(yùn)算單元上，前述處理器會(huì)執(zhí)行排列成格子狀的數(shù)個(gè)陣列運(yùn)算單元的程序、前述控制器會(huì)與鄰接的前述虛擬陣列運(yùn)算單元的前述控制器通訊、前述移轉(zhuǎn)電阻器會(huì)輸入排列成格子狀的數(shù)個(gè)結(jié)果資料后儲(chǔ)存、前述計(jì)算器會(huì)計(jì)算前述結(jié)果資料的個(gè)數(shù)、前述處理器會(huì)從前述轉(zhuǎn)移電阻器選擇數(shù)個(gè)前述結(jié)果資料中的1個(gè)后輸入。本發(fā)明中，前述控制器具有排列成格子狀的前述陣列運(yùn)算單元的縱與橫的個(gè)數(shù)的最大值以上。與排列成格子狀的前述陣列運(yùn)算單元中前述虛擬陣列運(yùn)算單元鄰接者會(huì)被分類為上下左右的通訊方向，在每個(gè)分類上會(huì)與前述控制器中相異的1個(gè)對(duì)應(yīng)。因此，要從哪個(gè)方向上的第幾號(hào)前述控制器輸入計(jì)算資料，若前述虛擬陣列運(yùn)算單元能辨識(shí)，則前述計(jì)算資料要從哪個(gè)前述陣列運(yùn)算單元輸出，前述虛擬陣列運(yùn)算單元可以辨別。本發(fā)明中，前輸入電阻器，具有可以儲(chǔ)存所有前述陣列運(yùn)算單元輸出的前述結(jié)果資料的存儲(chǔ)容量的前述移轉(zhuǎn)電阻器、及前述計(jì)算器，而且前述轉(zhuǎn)移電阻器會(huì)以一定的順序按照順序儲(chǔ)存被輸入的前述結(jié)果資料。因此，就算在二個(gè)前述虛擬陣列運(yùn)算單元的間讓排列成格子狀的數(shù)個(gè)前述陣列運(yùn)算單元的前述結(jié)果資料通訊，也可以維持前述結(jié)果資料的順序。前述計(jì)算器的起始值會(huì)被設(shè)定為前述陣列運(yùn)算單元的數(shù)，前述排列演算單每次在輸出前述結(jié)果資料時(shí)，前述計(jì)算器就會(huì)按降下順序計(jì)算。因此若所有的前述結(jié)果資料從前述陣列運(yùn)算單元輸出，則前述計(jì)算器的值為0。此時(shí)前述控制器會(huì)將前輸入送達(dá)設(shè)為1。的后前述處理器若讀出前述轉(zhuǎn)移電阻器中所有的前述結(jié)果資料，則前述處理器就會(huì)將前輸入送達(dá)狀況設(shè)為0。本發(fā)明，可以將數(shù)個(gè)前述陣列運(yùn)算單元當(dāng)作程序裝設(shè)在1個(gè)前述虛擬陣列運(yùn)算單元上。因此本發(fā)明，可以用很少的硬件實(shí)現(xiàn)很多前述陣列運(yùn)算單元，所以有關(guān)前述視覺裝置的制造各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求12的發(fā)明，是具有1個(gè)以上的攝影晶片、1個(gè)以上的A/D變換回路及1個(gè)以上的陣列運(yùn)算單元的功能區(qū)塊排列成二次元格子狀的影像感測器，其影像感測器的特征前述功能區(qū)塊的特征，有前述攝影晶片及前述A/D變換回路以1對(duì)1連結(jié)、所有的前述陣列運(yùn)算單元會(huì)從所有的前述A/D變換回路及所有的前述陣列演算單元中至少1個(gè)輸入數(shù)據(jù)信號(hào)、所有前述陣列運(yùn)算單元輸入時(shí)鐘信號(hào)，因鄰接的前述功能區(qū)塊的間彼此前述陣列運(yùn)算單元會(huì)以1對(duì)1連結(jié)，所以對(duì)前述攝影晶片所拍的動(dòng)畫影像前述陣列運(yùn)算單元會(huì)進(jìn)行影像處理。前述攝影晶片，是利用光電二極管與、CCD(電荷結(jié)合晶片)或CMOS(互補(bǔ)形金屬氧化膜半導(dǎo)體)而實(shí)現(xiàn)的。前述攝影晶片、前述A/D變換回路及前述陣列運(yùn)算單元，是利用LSI(大規(guī)模聚集回路)技術(shù)及三次元LSI技術(shù)聚集于前述影像感測器。若使用前述三次元LSI技術(shù)，則前述影像感測器的設(shè)計(jì)者會(huì)在前述功能區(qū)塊中累積前述陣列運(yùn)算單元，所以前述設(shè)計(jì)者就算不讓前述陣列運(yùn)算單元的信號(hào)線在鄰接的前述功能區(qū)塊的間交叉也可以。本發(fā)明中，因前述數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)在前述影像感測器內(nèi)從前述A/D變換回路傳送到前述陣列運(yùn)算單元，所以前述A/D變換回路及前述陣列運(yùn)算單元，可以將為了傳送前述數(shù)據(jù)信號(hào)的電子回路簡化，還可以快速地傳送前述數(shù)據(jù)信號(hào)。另外本發(fā)明中，前述陣列運(yùn)算單元因是與鄰接的前述功能區(qū)塊的前述陣列運(yùn)算單元非同期地通訊，所以與前述影像感測器的前述功能區(qū)塊數(shù)無關(guān)，前述時(shí)鐘信號(hào)只要讓前述功能區(qū)塊內(nèi)的前述陣列運(yùn)算單元同期即可。因此本發(fā)明可以減少零件數(shù)及配線量，還可以快速地使前述影像感測器運(yùn)轉(zhuǎn)，故有關(guān)前述影像感測器的設(shè)計(jì)及制造各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求13的發(fā)明，是具有數(shù)個(gè)攝影晶片、數(shù)個(gè)A/D變換回路、1個(gè)以上的平行/連續(xù)變換回路及1個(gè)以上的虛擬陣列運(yùn)算單元的功能區(qū)塊排列成二次元格子狀的影像感測器，其影像感測器的特征前述功能區(qū)塊的特征，有前述攝影晶片及前述A/D變換回路是以1對(duì)1連結(jié)、在每個(gè)前述攝影晶片的區(qū)域會(huì)讓數(shù)個(gè)前述A/D變換回路及前述平行/連續(xù)變換回路連結(jié)、所有的前述虛擬陣列運(yùn)算單元會(huì)從所有的前述平行/連續(xù)變換回路及所有的前述虛擬陣列演算單元中至少1個(gè)輸入數(shù)據(jù)信號(hào)、所有前述虛擬陣列運(yùn)算單元會(huì)輸入時(shí)鐘信號(hào)，因鄰接的前述功能區(qū)塊的間彼此前述虛擬陣列運(yùn)算單元會(huì)以1對(duì)1連結(jié)，所以對(duì)前述攝影晶片所拍的動(dòng)畫影像，前述虛擬陣列運(yùn)算單元會(huì)進(jìn)行影像處理。前述攝影晶片，是利用CCD(電荷結(jié)合晶片)及CMOS(互補(bǔ)形金屬氧化膜半導(dǎo)體)實(shí)現(xiàn)。前述攝影晶片、前述A/D變換回路、前述平行/連續(xù)變換回路及前述虛擬陣列運(yùn)算單元，是利用LSI(大規(guī)模聚集回路)技術(shù)及三次元LSI技術(shù)聚集于前述影像感測器。若使用前述三次元LSI技術(shù)，則前述影像感測器的設(shè)計(jì)者會(huì)在前述功能區(qū)塊中累積前述虛擬陣列運(yùn)算單元，所以前述設(shè)計(jì)者就算不讓前述虛擬陣列運(yùn)算單元的信號(hào)線在鄰接的前述功能區(qū)塊的間交叉也可以。本發(fā)明中，因前述數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)在前述影像感測器內(nèi)從前述平行/連續(xù)變換回路傳送到前述虛擬陣列運(yùn)算單元，所以前述平行/連續(xù)變換回路及前述虛擬陣列運(yùn)算單元，可以將要傳送前述數(shù)據(jù)信號(hào)的電子回路簡略化，還可以快速地傳送前述數(shù)據(jù)信號(hào)。另外本發(fā)明中，前述虛擬陣列運(yùn)算單元因是與鄰接的前述功能區(qū)塊的前述虛擬陣列運(yùn)算單元非同期地通訊，所以與前述影像感測器的前述功能區(qū)塊數(shù)無關(guān)，前述時(shí)鐘信號(hào)只要讓前述功能區(qū)塊內(nèi)的前述虛擬陣列運(yùn)算單元同期即可。因此本發(fā)明可以減少零件數(shù)及配線量，還可以快速地使前述影像感測器運(yùn)轉(zhuǎn)，故有關(guān)前述影像感測器的設(shè)計(jì)及制造各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求14的發(fā)明，是權(quán)利要求12或13的影像感測器，其中，影像感測器的特征為前述功能區(qū)塊，具有產(chǎn)生前述時(shí)鐘信號(hào)的同期式發(fā)振回路、與計(jì)算前述時(shí)鐘信號(hào)的脈沖數(shù)的連動(dòng)式計(jì)算器，排列成二次元格子狀的前述同期式發(fā)振回路，會(huì)與鄰接的前述同期式發(fā)振回路連結(jié)而構(gòu)成第一連動(dòng)裝置；排列成二次元格子狀的前述連動(dòng)式計(jì)算器，會(huì)與鄰接的前述連動(dòng)式計(jì)算器連結(jié)而構(gòu)成第二連動(dòng)裝置。前述同期式發(fā)振回路中是使用不安定多重振動(dòng)器及水晶發(fā)訊子等。前述同期式發(fā)振回路因與鄰接的前述同期式發(fā)振回路彼此同期，所以全部的前述同期式發(fā)振回路所產(chǎn)生的前述時(shí)鐘信號(hào)會(huì)同期。前述時(shí)鐘信號(hào)因僅在前述功能區(qū)塊內(nèi)提供，故本發(fā)明可以減輕風(fēng)扇外移及時(shí)鐘傾斜的問題。前述連動(dòng)式計(jì)算器是使用二進(jìn)位計(jì)算器。前述連動(dòng)式計(jì)算器因會(huì)與鄰接的前述連動(dòng)式計(jì)算器相互連動(dòng)，所以全部的前述連動(dòng)計(jì)算器所計(jì)算的前述脈沖數(shù)為一致。前述連動(dòng)計(jì)算器因可以控制復(fù)原信號(hào)的輸入，故可以一起復(fù)原所有的前述功能區(qū)塊。因此本發(fā)明可減少消耗電力，還可以快速讓前述影像感測器運(yùn)轉(zhuǎn)，故有關(guān)前述影像感測器的設(shè)計(jì)及制造各項(xiàng)問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求15的發(fā)明，是由排列成正方格子狀及六角格子狀的連動(dòng)式計(jì)算器所構(gòu)成的連動(dòng)裝置，其連動(dòng)裝置的特征為前述連動(dòng)式計(jì)算器，具有同期式計(jì)算器、判定終止值用的NOT閘門、連動(dòng)用彈簧鎖回路、連動(dòng)用NOR閘門、及計(jì)算用的NOR閘門，前述判定終止值用的NOT閘門所輸出的連動(dòng)信號(hào)會(huì)讓鄰接的前述連動(dòng)式計(jì)算器的計(jì)算停止，而掌握所有的前述連動(dòng)式計(jì)算器的計(jì)算數(shù)。前述連動(dòng)式計(jì)算器，因會(huì)使用前述判定終止值用的NOT閘門反轉(zhuǎn)前述同期式計(jì)算器的波紋貫徹信號(hào)，而產(chǎn)生前述連動(dòng)信號(hào)。前述連動(dòng)用NOR閘門因會(huì)從前述連動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生可能信號(hào)，當(dāng)前述連動(dòng)信號(hào)為High層次，前述同期式計(jì)算器會(huì)計(jì)算，并復(fù)原前述連動(dòng)用彈簧鎖回路。當(dāng)前述連動(dòng)信號(hào)為Low層次，前述同期式計(jì)算器會(huì)暫時(shí)停止。前述連動(dòng)用NOR閘門在統(tǒng)合外部連動(dòng)信號(hào)后，前述連動(dòng)用彈簧鎖回路會(huì)儲(chǔ)存統(tǒng)合結(jié)果。前述連動(dòng)用彈簧鎖回路會(huì)根據(jù)前述統(tǒng)合結(jié)果控制前述計(jì)算用NOR閘門，讓前述同期式計(jì)算器開始動(dòng)作。因此，前述同期式計(jì)算器會(huì)從外部在被輸入的前述連動(dòng)信號(hào)上連動(dòng)后開始計(jì)算。本發(fā)明，可利用相互連接數(shù)個(gè)前述連動(dòng)計(jì)算器，讓所有的前述連動(dòng)式計(jì)算器的前述計(jì)算數(shù)一致。尤其是將1個(gè)時(shí)鐘信號(hào)分配于LSI(大規(guī)模聚集回路)整體時(shí)，若前述時(shí)鐘信號(hào)的周波數(shù)越高，前述時(shí)鐘信號(hào)的傳遞延遲時(shí)間就會(huì)成問題。不過就算將前述連動(dòng)式計(jì)算器分散配置于前述LSI中，也可以讓所有的前述連動(dòng)式計(jì)算器的前述計(jì)算數(shù)一致。因此，有關(guān)前述LSI的同期各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求16的發(fā)明，是在權(quán)利要求15的連動(dòng)裝置，其中，連動(dòng)裝置的特征有前述連動(dòng)式計(jì)算器具各判定前述計(jì)算數(shù)終止值的終止值判定用NOR閘門；前述同期式計(jì)算器有同期清除裝置、及同期負(fù)載裝置。前述同期式計(jì)算器為提高計(jì)算器時(shí)，前述提高計(jì)算器的輸出會(huì)連接于判定前述計(jì)算數(shù)最大值的前述判定終止值用NOR閘門，前述判定終止值用NOR閘門的輸出會(huì)連接于前述判定終止值用NOT閘門。前述同期式計(jì)算器為下降計(jì)算器時(shí)，前述下降計(jì)算器的輸出會(huì)連接于判定前述計(jì)算數(shù)最小值的前述判定終止值用NOR閘門，前述判定終止值用NOR閘門的輸出會(huì)連接于前述判定終止值用NOT閘門。前述判定終止值用NOT閘門的輸出，除了前述連動(dòng)用彈簧鎖回路及前述計(jì)算器用NOR閘門之外，還會(huì)連接于控制前述清除裝置的清除端子及控制前述負(fù)載裝置的負(fù)載端子。而前述負(fù)載裝置會(huì)輸入前述計(jì)算數(shù)的起始值。因此前述同期式計(jì)算器可在前述計(jì)算數(shù)中設(shè)定任一起始值，故前述同期式計(jì)算器可以從前述起始值計(jì)算到前述終止值。本發(fā)明因可自由設(shè)計(jì)前述連動(dòng)式計(jì)算器的周期，故很容易調(diào)整電子回路的時(shí)機(jī)。因此，有關(guān)前述LSI的同期各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求17的發(fā)明，在權(quán)利要求15項(xiàng)或第16項(xiàng)的連動(dòng)裝置，其中，連動(dòng)裝置的特征為1個(gè)以上的前述連動(dòng)式計(jì)算器，具有信號(hào)分配用譯碼器、信號(hào)分配用彈簧鎖回路、信號(hào)分配用NOR閘門、及信號(hào)分配用處發(fā)電路回路；將輸入信號(hào)形成為時(shí)鐘信號(hào)的周期正數(shù)倍。本發(fā)明，因排列于LSI整體上的前述連動(dòng)式計(jì)算器的所有前述計(jì)算數(shù)是一致的，故前述信號(hào)分配用譯碼器可同時(shí)輸出同樣時(shí)機(jī)的信號(hào)。再利用前述時(shí)機(jī)信號(hào)中不同的2點(diǎn)在被指定的計(jì)時(shí)開始時(shí)間與計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)間之間的時(shí)間，會(huì)成為前述時(shí)鐘信號(hào)的周期正數(shù)倍的時(shí)間。前述輸入信號(hào)若被儲(chǔ)存于前述信號(hào)分配用彈簧鎖回路，則會(huì)根據(jù)前述信號(hào)分配用NOR閘門決定前述計(jì)時(shí)開始時(shí)間的前述輸入信號(hào)，到前述計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)間會(huì)被儲(chǔ)存于前述信號(hào)分配用觸發(fā)電路回路上。若成為前述計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)間，前述信號(hào)分配用觸發(fā)電路回路會(huì)利用前述信號(hào)分配用譯碼器復(fù)原。因此本發(fā)明，只要考慮前述輸入信號(hào)的最常傳送延遲時(shí)間，就可以將在前述時(shí)鐘信號(hào)上同期的前述輸入信號(hào)分配于前述LSI的任一地方。因此，有關(guān)前述LSI的設(shè)計(jì)各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求18的發(fā)明，是由排列成正方格子及六角格子狀的同期式發(fā)振回路構(gòu)成的連動(dòng)裝置，其連動(dòng)裝置的特征有前述同期式發(fā)振回路，具有2個(gè)發(fā)振用NOR閘門、2個(gè)發(fā)振用阻力、2個(gè)發(fā)振用電容器、2個(gè)同期用彈簧鎖回路、2個(gè)同期用NOR閘門、及初始化用NOR閘門；從前述發(fā)振用電容器所輸出的同期信號(hào)會(huì)利用與鄰接的前述同期式發(fā)振回路的時(shí)鐘信號(hào)位相偏移，所有的前述同期式發(fā)振回路的前述時(shí)鐘信號(hào)位相會(huì)備齊。前述同期式發(fā)振回路的發(fā)振部分，2個(gè)前述發(fā)振用NOR閘門與2個(gè)前述發(fā)振用電容器會(huì)環(huán)狀連接，使用前述發(fā)振用阻力連接前述發(fā)振用NOR閘門的輸出與輸入。前述發(fā)振部分是自勵(lì)發(fā)振，且前述時(shí)鐘信號(hào)是由前述發(fā)振用NOR閘門輸出。前述發(fā)振部分被分類為A端與B端2個(gè)部分。前述同期式發(fā)振回路的同期部分對(duì)應(yīng)前述發(fā)振部分被分類為前述A端與前述B端2個(gè)部分。無論是前述同期部分的前述A端或前述B端，前述同期用NOR閘門系統(tǒng)合從外部被輸入的前述同期信號(hào)后，前述同期用彈簧鎖回路會(huì)儲(chǔ)存統(tǒng)合結(jié)果。前述同期用彈簧鎖回路會(huì)根據(jù)前述統(tǒng)合結(jié)果控制前述發(fā)振用NOR閘門，將前述同期式發(fā)振回路的前述同期信號(hào)的位相及周期與從外部被輸入的前述同期信號(hào)的前述位相及前述周期配合。當(dāng)電源投入時(shí)等的前述同期式發(fā)振回路的前述同期信號(hào)及從外部被輸入的前述同期信號(hào)為不規(guī)則的情況時(shí)，前述初始化用NOR閘門會(huì)將前述A端的前述發(fā)振用NOR閘門的輸出固定于Low層次，并決定前述同期信號(hào)的前述位相。本發(fā)明，可利用相互連接數(shù)個(gè)前述同期式發(fā)振回路，讓所有的前述同期式發(fā)振回路的前述同期信號(hào)同期。尤其是將1個(gè)時(shí)鐘分配于LSI(大規(guī)模聚集回路)整體上時(shí)，前述時(shí)鐘的周波數(shù)越高傳送延遲時(shí)間就越成問題。不過利用將前述同期式發(fā)振回路分散配置于前述LSI上，可讓前述LSI全部的數(shù)據(jù)回路同期。因此，有關(guān)前述LSI的同期各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。
權(quán)利要求19的發(fā)明，是對(duì)于權(quán)利要求18的前述同期式發(fā)振回路，以具有2個(gè)輸入抵抗作為特征的連動(dòng)裝置。當(dāng)前述NOR閘門由CMOS(互補(bǔ)形金屬氧化膜半導(dǎo)體)制造時(shí)，若在前述NOR閘門的輸入是儲(chǔ)存于前述發(fā)振用電容器的電流直接流出，則前述CMOS會(huì)被破壞。本發(fā)明是利用在A端及B端的各個(gè)發(fā)振部分上追加前述輸入抵抗，以保護(hù)前述NOR閘門的前述CMOS。而前述輸入抵抗的抵抗值若變大，則前述NOR閘門中流動(dòng)的前述電流會(huì)變少，故根據(jù)前述發(fā)訊用抵抗及前述發(fā)振用電容器，決定時(shí)定數(shù)會(huì)更正確，所有的前述同期式發(fā)振回路的前述時(shí)鐘信號(hào)的周期會(huì)更容易掌握。因此，有關(guān)使用前述CMOS的數(shù)據(jù)回路的同期各種問題都能適當(dāng)?shù)亟鉀Q。


圖1是將人工眼球所產(chǎn)生的資訊傳送至使用者終端的資訊收集系統(tǒng)的說明圖。
圖2是裝設(shè)人工眼球的行動(dòng)電話的說明圖。
圖3是在汽車的后方裝設(shè)移動(dòng)照相機(jī)及視覺裝置時(shí)的說明圖。
圖4是在輪椅后方裝設(shè)移動(dòng)照相機(jī)及視覺裝置時(shí)的說明圖。
圖5是由監(jiān)視終端時(shí)常監(jiān)視人工眼球所產(chǎn)生的資訊，配合需要傳送至使用者終端的資訊收集系統(tǒng)的說明圖。
圖6是將人工眼球所產(chǎn)生的資訊儲(chǔ)存于資料庫中，并由使用者終端適當(dāng)?shù)貦z索資料庫的資訊收集系統(tǒng)的說明圖。
圖7是記錄從控制移動(dòng)照相機(jī)的視覺裝置收集的物體類型及位置形成的環(huán)境資料、物體數(shù)及數(shù)字影像的資料庫記錄的說明圖。
圖8是將人工眼球產(chǎn)生的資訊儲(chǔ)存于資料庫中，并由監(jiān)視終端檢索適當(dāng)?shù)馁Y料庫，再配合需要傳送至使用者終端的資訊收集系統(tǒng)的說明圖。
圖9是由1個(gè)人工眼球與1個(gè)使用者終端所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng)的區(qū)塊圖。
圖10是具備移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置及通訊功能的人工眼球的說明圖。
圖11是裝設(shè)在人工眼球上的通訊裝置的區(qū)塊圖。
圖12是表示本實(shí)施型態(tài)的影像壓縮裝置的算術(shù)的流程圖。
圖13是具有移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置、刺激產(chǎn)生器、電極排列端子、連接器及電池的人工眼球的說明圖。
圖14是控制移動(dòng)照相機(jī)尋找物體，并計(jì)算物體數(shù)的視覺裝置的區(qū)塊圖。
圖15是以鏡片光軸為中心運(yùn)轉(zhuǎn)移動(dòng)照相機(jī)時(shí)的影像座標(biāo)的說明圖。
圖16是排列成格子狀的陣列運(yùn)算單元的區(qū)塊圖。
圖17是順序附于反時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)的8附近號(hào)碼的說明圖。
圖18是表示本實(shí)施型態(tài)影像存儲(chǔ)裝置的算術(shù)的流程圖。
圖19是針對(duì)數(shù)字影像中特定顏色產(chǎn)生顏色資訊時(shí)的說明圖。
圖20是表示本實(shí)施型態(tài)色彩資訊作成裝置的算術(shù)的流程圖。
圖21是使用數(shù)字影像產(chǎn)生粗邊緣資訊時(shí)的說明圖。
圖22是表示本實(shí)施型態(tài)邊緣資訊作成裝置的算術(shù)的流程圖。
圖23是使用數(shù)字影像將粗邊緣資訊形成為形成邊緣資訊時(shí)的說明圖。
圖24是表示本實(shí)施型態(tài)邊緣資訊形成裝置的算術(shù)的流程圖。
圖25是將從低解像度數(shù)字影像所產(chǎn)生的低解像度粗邊緣資訊形成為形成邊緣資訊時(shí)的說明圖。
圖26是由切出從低解像度數(shù)字影像產(chǎn)生的低解像度粗邊緣資訊區(qū)域形成為形成邊緣資訊時(shí)的說明圖。
圖27是檢查出邊緣資訊影像中的物體位置及大小時(shí)的說明圖。
圖28是表示本實(shí)施型態(tài)的位置/大小檢知裝置的算術(shù)的流程圖。
圖29是檢查出物體區(qū)域像素中的物體位置及大小時(shí)的說明圖。
圖30是檢查出邊緣資訊影像中的物體位置、大小及傾斜時(shí)的說明圖。
圖31是表示本實(shí)施型態(tài)的位置/大小/傾斜檢知裝置的算術(shù)的流程圖。
圖32是檢查物體區(qū)域影像中的物體位置、大小及傾斜時(shí)的說明圖。
圖33是移動(dòng)源重復(fù)資訊舉例的說明圖。
圖34是是檢查顏色資訊影像中的架構(gòu)位置、大小及傾斜時(shí)的說明圖。
圖35是將數(shù)字影像的分離物體區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)的說明圖。
圖36是表示本實(shí)施型態(tài)的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置的算術(shù)的流程圖。
圖37是使用分離物體區(qū)域影像從數(shù)字影像產(chǎn)生虛擬影像時(shí)的說明圖。
圖38是表示本實(shí)施型態(tài)的虛擬裝置的算術(shù)的流程圖。
圖39是表示本實(shí)施型態(tài)的影像維持裝置的算術(shù)的流程圖。
圖40是對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化影像從導(dǎo)板影像中做樣本協(xié)調(diào)時(shí)的說明圖。
圖41是表示本實(shí)施型態(tài)的樣本協(xié)調(diào)裝置的算術(shù)的流程圖。
圖42是表示三角形的邊緣資訊分離為三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域與外側(cè)區(qū)域的狀態(tài)的說明圖。
圖43是表示本實(shí)施型態(tài)的物體/背景分離裝置的算術(shù)的流程圖。
圖44是表示虛線狀態(tài)的三角形的邊緣資訊分離為虛線三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域與外側(cè)區(qū)域的狀態(tài)的說明圖。
圖45是表示2個(gè)重疊三角形的邊緣資訊分離為2個(gè)三角形區(qū)域與背景區(qū)域的狀態(tài)的說明圖。
圖46是表示重疊2個(gè)圓形物體區(qū)域時(shí)的虛線狀態(tài)的邊緣資訊分離為2個(gè)圓形區(qū)域與背景區(qū)域的狀態(tài)的說明圖。
圖47是陣列運(yùn)算單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的區(qū)塊圖。
圖48是控制器的區(qū)塊圖。
圖49是表示旗幟譯碼機(jī)的輸出入信號(hào)的說明圖。
圖50是表示旗幟譯碼機(jī)的輸出入信號(hào)的說明圖。
圖51是表示處理器透過控制器將資料傳送至鄰接的陣列運(yùn)算單元的算術(shù)的流程圖。
圖52是表示控制器從鄰接的陣列運(yùn)算單元接收資料的算術(shù)的流程圖。
圖53是表示處理器從上輸入電阻器接收資料的算術(shù)的流程圖。
圖54是將5個(gè)控制器配置在平面上時(shí)的陣列運(yùn)算單元的說明圖。
圖55是5堆積個(gè)控制器時(shí)的陣列運(yùn)算單元的說明圖。
圖56是將9個(gè)陣列運(yùn)算單元當(dāng)作1個(gè)假設(shè)陣列運(yùn)算單元時(shí)的說明圖。
圖57是當(dāng)包含于1個(gè)假設(shè)陣列運(yùn)算單元的9個(gè)陣列運(yùn)算單元上附有控制器用的分配號(hào)碼時(shí)的說明圖。
圖58是依次儲(chǔ)存9個(gè)陣列運(yùn)算單元輸出的9個(gè)結(jié)果資料的轉(zhuǎn)換電阻器的說明圖。
圖59是用個(gè)別陣列運(yùn)算單元執(zhí)行每個(gè)處理的人工眼球用影像感測器的功能欄區(qū)塊圖。
圖60是排列二次元格子狀上的功能欄時(shí)的影像感測器的區(qū)塊圖。
圖61是用1個(gè)陣列運(yùn)算單元執(zhí)行所有處理的人工眼球用影像感測器的功能欄區(qū)塊圖。
圖62是用1個(gè)假設(shè)陣列運(yùn)算單元執(zhí)行所有處理的人工眼球用影像感測器的功能欄區(qū)塊圖。
圖63是對(duì)大規(guī)模聚集回路的實(shí)際安裝方面裝設(shè)功能功能欄時(shí)的影像感測器的區(qū)塊圖。
圖64，是基本的連動(dòng)式計(jì)算器的回路圖。
圖65是由3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器所構(gòu)成的網(wǎng)路區(qū)塊圖。
圖66是3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器同期時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖67是3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器中1個(gè)位相較快時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖68是3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器中1個(gè)位相較慢時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖69是3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器的位相不同時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖70是由排列成正方形格子狀的連動(dòng)式計(jì)算器構(gòu)成的網(wǎng)路區(qū)塊圖。
圖71是由排列成六角形格子狀的連動(dòng)式計(jì)算器構(gòu)成的網(wǎng)路區(qū)塊圖。
圖72是使用信號(hào)分配用譯碼器輸出中的3號(hào)及5號(hào)，產(chǎn)生輸出信號(hào)的連動(dòng)式信號(hào)分配回路的回路圖。
圖73是使用信號(hào)分配用譯碼器輸出中的3號(hào)及5號(hào)，產(chǎn)生輸出信號(hào)的連動(dòng)式信號(hào)分配回路的時(shí)機(jī)圖。
圖74是基本的同期式發(fā)振回路的回路圖。
圖75是使用輸入阻力的同期式發(fā)振回路的回路圖。
圖76是使用水晶振動(dòng)子時(shí)的同期式發(fā)振回路的回路圖。
圖77是由3個(gè)同期式發(fā)振回路構(gòu)成的網(wǎng)路區(qū)塊圖。
圖78是3個(gè)同期式發(fā)振回路同期時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖79是3個(gè)同期式發(fā)振回路中1個(gè)位相較快時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖80是3個(gè)同期式發(fā)振回路中1個(gè)位相較慢時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖81是3個(gè)同期式發(fā)振回路位相不同時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖82是在3個(gè)同期式發(fā)振回路上投入電源時(shí)的時(shí)機(jī)圖。
圖83是由排列成正方形格子狀的同期式發(fā)振回路所構(gòu)成的網(wǎng)路區(qū)塊圖。
圖84是由排列成六角形格子狀的同期式發(fā)振回路所構(gòu)成的網(wǎng)路區(qū)塊圖。
圖85是與移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置、顯示器、聲音合成裝置及聲音辨識(shí)裝置通訊的中央控制裝置的區(qū)塊圖。
具體實(shí)施例方式
以下，是列舉本發(fā)明的資訊收集系統(tǒng)的實(shí)施型態(tài)，參照?qǐng)D面說明。
首先，如圖1所表示，權(quán)利要求1的發(fā)明，是將輸出數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)的1個(gè)以上的人工眼球1、與表示數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)，并傳送控制指令的1個(gè)以上的使用者終端4，連接于通訊網(wǎng)路8的系統(tǒng)。人工眼球1，具有由視覺裝置2控制的移動(dòng)照相機(jī)10，而該視覺裝置2會(huì)辨別數(shù)字影像111中的物體類型、固定位置、并計(jì)算個(gè)數(shù)。另外視覺裝置2，會(huì)根據(jù)由使用者終端4輸入的控制指令，控制移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝(水平移動(dòng))、俯仰(垂直移動(dòng))、卷動(dòng)(輾轉(zhuǎn))及迅速移動(dòng)(望遠(yuǎn))。每個(gè)使用者終端4，利用選擇數(shù)個(gè)人工眼球1中的1個(gè)，可接收被選擇的人工眼球1的數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)。使用者終端4，是由具有與通訊網(wǎng)路8的通訊功能的中央控制裝置221、表示數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)的顯示器222、與像游標(biāo)鍵及粗邊轉(zhuǎn)盤那樣的控制鈕223所構(gòu)成。人工眼球1及使用者終端4因由使用有線技術(shù)及無線技術(shù)的通訊網(wǎng)路8連接，故人工眼球1不一定非設(shè)置在使用者身邊。而視覺裝置2因可以辨別物體的類型，故人工眼球1也不需要常常傳送數(shù)字影像111。因此使用者不必時(shí)常監(jiān)視著使用者終端4也可以。
另外，權(quán)利要求1的發(fā)明中最簡單的組合，是1個(gè)人工眼球1與1個(gè)使用者終端4利用有線的通訊網(wǎng)路8連接，數(shù)字影像111、物體類型、位置、個(gè)數(shù)及控制指令可時(shí)常通訊的資訊收集系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)，可舉例如圖2所表示的裝有人工眼球1的行動(dòng)電話211。此行動(dòng)電話211，可將移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的動(dòng)畫影像顯示在顯示器222上。因此，行動(dòng)電話211的使用者，不僅可以不管移動(dòng)照相機(jī)10的方向或倍率就把自己的樣子顯示于顯示器222上，還可以透過顯示器222看到移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的周圍狀況。于是準(zhǔn)備數(shù)個(gè)這種行動(dòng)電話211，每個(gè)行動(dòng)電話211經(jīng)由彼此傳送數(shù)字影像111、物體類型、位置、個(gè)數(shù)及控制指令，架構(gòu)如圖1所表示的資訊收集系統(tǒng)。
到目前為止我們針對(duì)具備人工眼球1與使用者終端4的行動(dòng)電話做了說明，但是若人工眼球1與使用者終端4是利用通訊網(wǎng)路8連接，則人工眼球1與使用者終端4不一定需要在一起。因此下述，是以當(dāng)作使用者終端裝設(shè)導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車321為例，針對(duì)人工眼球1的設(shè)置位置做說明。
如圖3所表示，在汽車321后面防撞桿中央322上設(shè)置人工眼球1時(shí)，駕駛者可以確認(rèn)有死角的地方。也就是視覺裝置2，自動(dòng)地?fù)u攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)移動(dòng)照相機(jī)10，變更拍攝范圍326，駕駛者就可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過汽車321后方的行人324、腳踏車、機(jī)車325及其他汽車321、與在汽車321后行李箱附近玩的小孩。因此在死角多的停車場及車庫等地方，駕駛者可以安全地倒退。另外若在汽車321車頂后方中央323設(shè)置人工眼球1，則駕駛者可以廣范圍地確認(rèn)用后照鏡及車邊鏡難以確認(rèn)的地方(尤其是遠(yuǎn)方等)、及必須轉(zhuǎn)身才能注意到的地方。也就是視覺裝置2，自動(dòng)地?fù)u攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)移動(dòng)照相機(jī)10，變更拍攝范圍326，駕駛者就可以發(fā)現(xiàn)從汽車321后方靠近的行人324、腳踏車、機(jī)車325及其他汽車321。因此駕駛者可以安全地打開車門駕駛。
圖3中，雖說明了有關(guān)人工眼球1設(shè)置在汽車321后方的情況，但是有關(guān)汽車321兩旁及前方也都一樣。當(dāng)在汽車321的車門及車頂側(cè)邊裝設(shè)人工眼球1時(shí)，駕駛者可以確認(rèn)在車門附近玩耍的小孩及路邊一帶的狀況。而若在汽車321前方防撞桿中央及車頂前方裝設(shè)人工眼球1時(shí)，駕駛者就可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過汽車321前方的行人324、腳踏車、機(jī)車325及其他汽車321、與在汽車321引擎蓋附近玩的小孩。因此駕駛者可以在死角多的停車場、車庫及小巷道的十字路口安全地前進(jìn)。若在汽車321的車頂內(nèi)側(cè)裝設(shè)人工眼球1時(shí)，駕駛者可以掌握所有同乘者的狀況。尤其是使用當(dāng)作使用者終端4的行動(dòng)電話211時(shí)，駕駛者就算下了汽車321后，也可以知道車內(nèi)的狀況。因此就算汽車321隨意放在停車場，駕駛者也可以馬上趕到汽車321處，而就算小孩或嬰兒等在車內(nèi)，駕駛者也可以知道小孩或嬰兒的狀況。
另外，如圖4所表示，將人工眼球1設(shè)置在輪椅座位331背部后面，并將使用者終端4設(shè)置在輪椅座位331扶手上，則使用者可以不用扭轉(zhuǎn)身體就能確定從輪椅后方靠近的物體。尤其是輪椅的使用者大多是身體無法自由行動(dòng)、或?yàn)榱送苿?dòng)輪椅而姿勢需往前等，使用者很難去確認(rèn)后方。不過利用本發(fā)明，輪椅的使用者就可以安全地移動(dòng)。而若將人工眼球1設(shè)置在座位331上方、或設(shè)置在前方，則移動(dòng)照相機(jī)10可以更廣范圍地拍攝紅綠燈及道路標(biāo)志等。另外在座位331上方設(shè)置使用者終端4、或使用當(dāng)作使用者終端4的顯微型電腦，就算是視力不好的使用者也可以看到顯示器222的影像。
到目前為止，我們說明了有關(guān)使用者終端4的使用者可以時(shí)常管理人工眼球1的資訊收集系統(tǒng)。不過此資訊收集系統(tǒng)，就算使用者在睡覺當(dāng)中，人工眼球1也會(huì)傳送數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)。而且人工眼球1傳送來的數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)對(duì)使用者而言不一定是必要的。因此如第5圖所表示，將使用者終端4中的幾個(gè)設(shè)為監(jiān)視終端5，由代替使用者的數(shù)個(gè)監(jiān)視者操作監(jiān)視終端5，讓使用者可以在只有需要的時(shí)候才利用使用者終端4。此時(shí)的監(jiān)視終端5，會(huì)根據(jù)監(jiān)視者的指示，只要將從適當(dāng)?shù)娜斯ぱ矍?所接收的數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)送到使用者的使用者終端4即可。無論是使用者終端4或監(jiān)視終端5都為電腦系統(tǒng)，所以利用既有的技術(shù)，監(jiān)視者配合需要將狀況的說明傳送到使用者終端、及從使用者終端接收使用者的指示都非常容易做到。
然而，如果使用者終端4的使用者不需要即時(shí)知道人工眼球1所傳送的數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)，則使用者終端4及監(jiān)視終端5就不需要從人工眼球1直接接收數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)。例如資訊收集系統(tǒng)要測量道路的交通量、或要計(jì)算商店街的人潮時(shí)，使用者就需要以數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)為基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)資料。因此如圖6所表示，權(quán)利要求2項(xiàng)的發(fā)明，是具有SQL(StructureQuery Language)那樣的資料庫敘述語言、或具有合理的資料庫及對(duì)象指向的資料庫等的資料庫6的資訊收集系統(tǒng)。此資料庫6，會(huì)將人工眼球1所傳送的數(shù)字影像111、物體類型、位置及個(gè)數(shù)儲(chǔ)存為如圖7那樣的記錄后，計(jì)算統(tǒng)計(jì)資料。例如圖7的狀況，記錄是由儲(chǔ)存不同記錄ID的記錄ID領(lǐng)域501、儲(chǔ)存現(xiàn)在時(shí)間的時(shí)間記錄器領(lǐng)域502、儲(chǔ)存人工眼球1所具備的視覺裝置2的號(hào)碼的視覺裝置號(hào)碼領(lǐng)域503、儲(chǔ)存表示物體類型及位置組數(shù)量的環(huán)境資料數(shù)的領(lǐng)域504、儲(chǔ)存物體類型的類型領(lǐng)域505、儲(chǔ)存物體位置的位置領(lǐng)域506、儲(chǔ)存視覺裝置2所輸出的物體個(gè)數(shù)的物體數(shù)領(lǐng)域507、及儲(chǔ)存數(shù)字影像111的數(shù)字影像領(lǐng)域508所構(gòu)成。利用此記錄，資料庫6，可以用人工眼球1計(jì)算在一定時(shí)間內(nèi)所拍攝下的特定類型物體個(gè)數(shù)、或推測物體的移動(dòng)。而此資料庫6，會(huì)利用由使用者終端4所傳送的索引鍵來檢索記錄，并將檢索結(jié)果傳至使用者終端4。因此使用者，會(huì)配合需要對(duì)資料庫6做存取，因僅可以取得對(duì)象的數(shù)字影像111、物體類型、位置、個(gè)數(shù)及統(tǒng)計(jì)資料，故可減輕使用者及通訊網(wǎng)路8的負(fù)擔(dān)。
再者，如圖8所表示，在數(shù)個(gè)使用者終端4與資料庫8之間有數(shù)個(gè)監(jiān)視終端5存在，則監(jiān)視者可以提供單獨(dú)的資訊及知識(shí)。例如便利商店及速食店等的經(jīng)銷商連鎖、及經(jīng)營顧問等，可提供是列商店及顧客需要的資訊及知識(shí)。而想預(yù)測交通量及人潮的仲介業(yè)者也可以提供使用者資訊。當(dāng)然因?yàn)槭褂谜呓K端4及監(jiān)視終端5都為電腦系統(tǒng)，故利用既存的技術(shù)，監(jiān)視者可以很容易地配合需要將狀況的說明傳送到使用者終端4，及接收從使用者終端4來的使用者意見。
最后，如圖9所表示，權(quán)利要求3的發(fā)明，使用者終端4至少具備聲音合成裝置226及聲音辨識(shí)裝置227的其中1項(xiàng)。聲音合成裝置226，會(huì)將中央控制裝置221所接收的物體類型、位置及個(gè)數(shù)變換成聲音信號(hào)，透過喇叭224輸出。聲音辨識(shí)裝置227，會(huì)將麥克風(fēng)225所收集的使用者聲音變換成暫時(shí)原版，輸出至中央控制裝置221。中央控制裝置221，會(huì)將此原版變換成控制指令及索引鍵后傳送至人工眼球1、資料庫6、及監(jiān)視終端5。因行動(dòng)電話221上已經(jīng)備有喇叭224、麥克風(fēng)225、處理器101及存儲(chǔ)器102，所以將聲音合成程序及聲音辨識(shí)程序裝入存儲(chǔ)器102后，行動(dòng)電話211就可以很容易地裝有聲音合成裝置226及聲音辨識(shí)裝置227。另外有關(guān)導(dǎo)航系統(tǒng)，裝有聲音合成裝置226及聲音辨識(shí)裝置227的東西已經(jīng)上市銷售。因此使用者終端4的使用，不用在顯示器222上抓取視線、也不需操作麻煩的控制鈕223，就是控制移動(dòng)照相機(jī)10的方向、傾斜角度及倍率，就可以聽到物體的類型、位置及個(gè)數(shù)。
到目前為止說明了有關(guān)由利用通訊網(wǎng)路8所連接的人工眼球1、使用者終端4及資料庫6所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng)。不過對(duì)于人工眼球1上的視覺裝置2及通訊裝置7、與使用者終端4上的中央控制裝置221僅做了簡單地說明。因此以下，是說明有關(guān)以視覺裝置2及通訊裝置7為中心的人工眼球1的實(shí)施型態(tài)，之后再說明有關(guān)中央控制裝置221的實(shí)施型態(tài)。
首先連接于通訊網(wǎng)路8的人工眼球1用圖10所表示那樣的結(jié)構(gòu)來表示。移動(dòng)照相機(jī)10已經(jīng)大多有上市銷售，掌上型的移動(dòng)照相機(jī)10也有上市銷售。移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的影像，是不讓畫面影像的畫質(zhì)降低并當(dāng)作模擬動(dòng)畫影像或數(shù)據(jù)動(dòng)畫影像傳送至視覺裝置2。另外移動(dòng)照相機(jī)10會(huì)將表示目前移動(dòng)照相機(jī)10的狀態(tài)信號(hào)傳送至視覺裝置2，另一方面視覺裝置2會(huì)將控制移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的信號(hào)傳送至移動(dòng)照相機(jī)10。而且人工眼球1的制造者可以在通訊裝置7上使用市面上販賣的商品，也可以使用通訊用平臺(tái)簡單地制造。
如圖11所表示，通訊裝置7具備影像壓縮裝置701及影像送訊裝置702。影像壓縮裝置701，會(huì)從移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的動(dòng)畫影像利用視覺裝置2輸入被產(chǎn)生的數(shù)字影像111(圖11的實(shí)線)，并使用MPEG等的動(dòng)畫影像壓縮技術(shù)及JPEG等的靜止影像壓縮技術(shù)來壓縮動(dòng)畫影像及畫面影像，還將MPEG影像及JPEG影像輸出至影像送訊裝置702。影像送訊裝置702，可利用裝設(shè)TCP/IP等的通訊協(xié)定，透過網(wǎng)際網(wǎng)路等的通訊網(wǎng)路8將MPEG影像及NPEG影像傳送至遠(yuǎn)處的電腦系統(tǒng)上。并且因?yàn)楫?dāng)作影像送訊裝置702的DS-COMA及MC-CDMA等的高區(qū)域無線技術(shù)，通訊裝置7，可以讓移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的動(dòng)畫影像更權(quán)宜，還可以不用選擇場所及時(shí)間就傳送信息。
接著，人工眼球1，可以代替數(shù)字影像111，輸出組合數(shù)字影像111與物體區(qū)域影像142的巨集影像148。巨集影像148是涂滿數(shù)字影像111的背景，所以影像壓縮裝置701就算不新增特別的功能也可以達(dá)到高壓縮率。
截至目前所表示的，人工眼球1可以利用視覺裝置2控制移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)，將拍下物體的動(dòng)畫影像傳送至遠(yuǎn)處。不過僅使用前述的人工眼球1，不一定會(huì)出現(xiàn)應(yīng)在數(shù)字影像111及巨集影像148上拍攝的物體。尤其是應(yīng)在數(shù)字影像111上拍攝的物體就算出現(xiàn)也會(huì)沒有在巨集影像148上出現(xiàn)該物體的狀況，所以使用巨集影像148時(shí)要注意。因此對(duì)于物體區(qū)域141視覺裝置2所產(chǎn)生的辨識(shí)結(jié)果會(huì)根據(jù)影像壓縮裝置701的使用方式(圖11中的虛線)，影像壓縮裝置701，僅壓縮應(yīng)拍攝物體所顯示的數(shù)字影像111及巨集影像148，傳送至影像送訊裝置702中。
對(duì)于數(shù)字影像111的影像壓縮裝置701的算術(shù)如圖12所表示。
在步驟711，判斷有無依序輸入的辨識(shí)結(jié)果。如果沒有辨識(shí)結(jié)果(步驟711YES)，則算術(shù)就結(jié)束。如果有辨識(shí)結(jié)果(步驟711NO)，則轉(zhuǎn)至步驟712。只是若沒必要去判斷辨識(shí)結(jié)果，也可以設(shè)為無限環(huán)形天線。
在步驟712中，輸入辨識(shí)結(jié)果。
在步驟713中，判斷辨識(shí)結(jié)果是否為特定的物體類型。如果辨識(shí)結(jié)果不是特定的物體(步驟713NO)，則回到步驟712。如果辨識(shí)結(jié)果是特定的物體(步驟713YES)，則轉(zhuǎn)到步驟715。
在步驟714中，輸入數(shù)字影像111。
在步驟715中，使用MPEG及JPEG等的壓縮技術(shù)產(chǎn)生壓縮數(shù)字影像。
在步驟716中，輸出壓縮數(shù)字影像。然后回到步驟711。
因此，影像壓縮裝置701僅可以壓縮顯現(xiàn)特定物體的數(shù)字影像111。另外壓縮巨集影像148時(shí)也是一樣。
使用超音波馬達(dá)的移動(dòng)照相機(jī)10目前正由幾個(gè)研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)在開發(fā)，已經(jīng)開發(fā)有包含外框直徑不到10公分的移動(dòng)照相機(jī)10。尤其是超音波馬達(dá)因不需要齒輪等的機(jī)械式結(jié)構(gòu)，故使用超音波馬達(dá)的移動(dòng)照相機(jī)10更容易小型化。如圖2所表示的在行動(dòng)電話211上裝設(shè)使用超音波馬達(dá)的移動(dòng)照相機(jī)10，則人工眼球1，除了可以利用又小型又權(quán)宜的通訊裝置7及電池212，還可以減少電池212的消耗電力。
因此，使用裝有像超音波馬達(dá)那種小型多自由度馬達(dá)的移動(dòng)照相機(jī)10，人工眼球1的使用者可以將人工眼球1隨身攜帶。另外在最近，開發(fā)出了透過刺激產(chǎn)生器213、連接器215及電極排列端子214將CCD(電荷結(jié)合晶片)照相機(jī)的影像直接輸入腦中，使得全盲的人也可以取得視覺的技術(shù)。因此如圖13所表示，人工眼球1具備移動(dòng)照相機(jī)10、視覺裝置2、刺激產(chǎn)生器213、電極排列端子214、連接器215及電池212時(shí)，人工眼球1的使用者可以利用在眼鏡等上安裝人工眼球1、或放入眼窩內(nèi)，取得廣范圍的視角，辨別接近的物體，還可數(shù)物體的個(gè)數(shù)。
最后，對(duì)于一般用途的視覺裝置2的算術(shù)雖已經(jīng)被開發(fā)，但若要適用于人工眼球1，則必須做一部分變更。因此下列就主要對(duì)于視覺裝置2做說明。
首先，若為尋找物體、辨識(shí)物體類型、及計(jì)算物體數(shù)量的視覺裝置2(參照特愿平11-253634、特愿2000-64544)，則移動(dòng)照相機(jī)10具有變更面對(duì)水平方向及垂直方向的機(jī)關(guān)，從外部輸入控制移動(dòng)角度的指令，可以分別做搖攝及俯仰。另外移動(dòng)照相機(jī)10具備變更拍攝影像的倍率的機(jī)關(guān)，從外部輸入控制倍率的指令，就可以迅速放大。再加上移動(dòng)照相機(jī)10具備多自由度馬達(dá)時(shí)，移動(dòng)照相機(jī)10因具有以鏡片光軸設(shè)為中心的回轉(zhuǎn)機(jī)關(guān)，并從外部輸入控制傾斜度的指令，則可以卷動(dòng)。因此移動(dòng)照相機(jī)10可以根據(jù)外部的指令讓照相機(jī)本身細(xì)微地振動(dòng)。因此移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的動(dòng)畫影像的畫面影像會(huì)產(chǎn)生模糊，讓畫面影像中的物體正好在振動(dòng)時(shí)拍攝。而靜止物體是否正好在移動(dòng)畫面影像中被拍攝。
接著，移動(dòng)照相機(jī)10可利用搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)等的控制指令配合需要輸出移動(dòng)后目前的方向、傾斜度及倍率，而正在移動(dòng)中或停止的移動(dòng)照相機(jī)10的狀態(tài)也會(huì)配合需要輸出。此時(shí)若視覺裝置2可以控制移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)，則制移動(dòng)照相機(jī)10為了可以用適當(dāng)?shù)拇笮∨臄z移動(dòng)物體及靜止物體，此視覺裝置2可以變更移動(dòng)照相機(jī)10的方向、傾斜度及倍率。
因此移動(dòng)照相機(jī)10為了可以用適當(dāng)?shù)拇笮∨臄z移動(dòng)物體及靜止物體，視覺裝置2會(huì)配合功能分為3個(gè)座標(biāo)系，也就是照相機(jī)座標(biāo)系、影像座標(biāo)系及環(huán)境座標(biāo)系。第一，照相機(jī)座標(biāo)系，是如文字移動(dòng)照相機(jī)10為了分別用最小的控制單位控制搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)，所使用的照相機(jī)內(nèi)部的三次元球形座標(biāo)系。一般照相機(jī)座標(biāo)系的原點(diǎn)是被叫做靜止位置的移動(dòng)照相機(jī)10本來的位置。照相機(jī)座標(biāo)系是唯一可以表示移動(dòng)物體及靜止物體的物理位置的座標(biāo)系。無論如何照相機(jī)座標(biāo)系因會(huì)依每個(gè)移動(dòng)照相機(jī)10的機(jī)種不同，所以照相機(jī)座標(biāo)系并無泛用性。因此視覺裝置2必須用其他裝置隱藏照相機(jī)座標(biāo)系。第二，影像座標(biāo)系，是以用移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的畫面影像中央，亦即鏡片光軸為原點(diǎn)，以像素當(dāng)作單位的二次元座標(biāo)系。這是用于表示要在畫面影像中的哪個(gè)像素上放置移動(dòng)物體及靜止物體。因此影像座標(biāo)系雖然適合區(qū)分畫面影像中的數(shù)個(gè)移動(dòng)物體及靜止物體的細(xì)部位置，但只有影像座標(biāo)系并無法表示這些移動(dòng)物體及靜止物體的物理上位置。第三，環(huán)境座標(biāo)系，是視覺裝置2為了邏輯性地統(tǒng)一表示在內(nèi)部的移動(dòng)物體及靜止物體的位置而使用的三次元球狀座標(biāo)系。環(huán)境座標(biāo)系在水平方向及垂直方向會(huì)使用以弧度當(dāng)作單位的角度，為表示物體大小與物體的距離面積，距離方向上使用以1.0為單位的實(shí)數(shù)。因?yàn)橐话阄矬w的大小在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有極端的變化，所以到物體的距離與移動(dòng)照相機(jī)10的倍率可以當(dāng)作比例。環(huán)境座標(biāo)系的原點(diǎn)是隨意的。也就是環(huán)境座標(biāo)系原則上是為了表示環(huán)境座標(biāo)系上的隨便2點(diǎn)的相對(duì)座標(biāo)時(shí)使用。視覺裝置2會(huì)利用移動(dòng)照相機(jī)10將可拍攝的環(huán)境中的移動(dòng)物體及靜止物體投射在環(huán)境座標(biāo)系上，可區(qū)分?jǐn)?shù)個(gè)移動(dòng)物體及靜止物體。
因此照相機(jī)座標(biāo)系及影像座標(biāo)系必須與每個(gè)環(huán)境座標(biāo)系相互變換座標(biāo)。達(dá)到該任務(wù)的裝置有照相機(jī)/環(huán)境座標(biāo)變換裝置20、影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21及運(yùn)動(dòng)控制裝置23(參照?qǐng)D15)。這些裝置是從移動(dòng)照相機(jī)10及影像取得裝置11(參照?qǐng)D15)的規(guī)格求出照相機(jī)座標(biāo)系及影像座標(biāo)系的各單位，并計(jì)算要變換成環(huán)境座標(biāo)系的行列。還利用計(jì)算從照相機(jī)座標(biāo)系到環(huán)境座標(biāo)系的變換行列的相反行列，也可求出從環(huán)境座標(biāo)系到照相機(jī)座標(biāo)系的變換行列。只是因?yàn)檎障鄼C(jī)座標(biāo)系的原點(diǎn)為移動(dòng)照相機(jī)10的靜止位置，所以從照相機(jī)座標(biāo)系被變換的環(huán)境座標(biāo)系位置成為環(huán)境座標(biāo)系上移動(dòng)照相機(jī)10的靜止位置的相對(duì)位置。另一方面，從環(huán)境座標(biāo)系被變換的照相機(jī)座標(biāo)系位置會(huì)成為來自照相機(jī)座標(biāo)系上的移動(dòng)照相機(jī)10現(xiàn)在位置的相對(duì)位置。再加上，因?yàn)橛跋褡鶚?biāo)系為二次元座標(biāo)系，所以只有在影像座標(biāo)系不能變換成環(huán)境座標(biāo)系。因此在影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21是使用以環(huán)境座標(biāo)系表示的移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率，與畫面影像中的移動(dòng)物體及靜止物體的區(qū)域大小，利用計(jì)算隨時(shí)變換行列，設(shè)定為可以從影像座標(biāo)系變換為環(huán)境座標(biāo)系。還有從影像座標(biāo)系被變換的環(huán)境座標(biāo)系位置，成為來自影像中心的相對(duì)位置。
而移動(dòng)照相機(jī)10傾斜時(shí)，視覺裝置2不能如前述那樣求出環(huán)境座標(biāo)系。例如圖15所表示那樣，在形成邊緣資訊影像115中的位置α上有傾向角度θ反時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的物體的形成邊緣資訊115。此時(shí)對(duì)于對(duì)應(yīng)鏡片光軸的形成邊緣資訊影像115中心o，就像反時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角度θ回轉(zhuǎn)那樣讓移動(dòng)照相機(jī)10回轉(zhuǎn)，則邊緣資訊形成裝置15就可以輸出回轉(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181。也就是在回轉(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181中的位置α的物體會(huì)變成直立，使得物體類型的辨識(shí)更容易。不過從回轉(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181中的位置α求出的影像座標(biāo)系的座標(biāo)，與形成邊緣資訊影像115中的位置α所求出的影像座標(biāo)系的座標(biāo)比較起來會(huì)成為時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角度θ回轉(zhuǎn)的位置。因此角度θ變大或隨著距離oα變長，兩座標(biāo)的偏移會(huì)變大。因此為了要從回轉(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181中的位置α求出回轉(zhuǎn)前的影像座標(biāo)系座標(biāo)，只要求出讓回轉(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181中的位置α反時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角度θ回轉(zhuǎn)的位置β即可。
在此若將回轉(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181中的位置α的影像座標(biāo)當(dāng)作(αx，αy)；位置β的影像座標(biāo)當(dāng)作(βx，βy)，則可根據(jù)數(shù)式1從(αx，αy)求出(βx，βy)。βxβy=cosθ-sinθsinθcosθαxαy.......(1)]]>因?yàn)閺幕剞D(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181中的位置α可以求出位置β，亦即形成邊緣資訊影像115中的位置α，所以當(dāng)作結(jié)果的影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21可以從回轉(zhuǎn)后形成邊緣資訊像181中的位置α正確地球出環(huán)境座標(biāo)。
使用前述的照相機(jī)座標(biāo)系、影像座標(biāo)系及環(huán)境座標(biāo)系，說明視覺裝置2的實(shí)施型態(tài)。如圖14所表示，視覺裝置2的實(shí)施型態(tài)，利用的裝置有接受移動(dòng)照相機(jī)10的攝影信號(hào)(畫面影像)后變換為適當(dāng)?shù)母袷脚c大小的數(shù)字影像111的影像取得裝置11；在一定時(shí)間儲(chǔ)存數(shù)字影像111的影像存儲(chǔ)裝置12；在輸出地保持到輸出前的數(shù)字影像111的影像維持裝置39；從2個(gè)數(shù)字影像111產(chǎn)生移動(dòng)物體的邊緣資訊影像113的邊緣資訊作成裝置14；將邊緣資訊影像113更明確地形成明了的形成邊緣資訊影像115的邊緣資訊形成裝置15；利用形成邊緣資訊114分離被區(qū)分區(qū)域的物體/背景分離裝置16；重組與數(shù)字影像111分離的區(qū)域的遮罩裝置40；在輸出地保持到輸出前的遮罩影像148的影像維持裝置39；將分離區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化為影像大小的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27；在輸出地保持到輸出前的標(biāo)準(zhǔn)化影像145的影像維持裝置39；利用形成邊緣資訊影像115解析移動(dòng)物體大致的形狀的幾何解析裝置37；對(duì)于已被標(biāo)準(zhǔn)化的移動(dòng)物體的區(qū)域進(jìn)行模式協(xié)調(diào)的模型比照裝置38；從協(xié)調(diào)結(jié)果影像147及幾何解析結(jié)果辨識(shí)移動(dòng)物體類型的影像辨識(shí)裝置29；利用粗邊緣資訊112檢查已被區(qū)分的個(gè)區(qū)域的位置及大小的位置/大小檢知裝置17；將表示移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率的照相機(jī)座標(biāo)系變換為視覺裝置2的基本型座標(biāo)系的環(huán)境座標(biāo)系的照相機(jī)/環(huán)境座標(biāo)變換裝置20；使用以環(huán)境座標(biāo)系表示的移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率，將位置/大小檢知裝置17檢查出來的移動(dòng)物體的位置變換為環(huán)境座標(biāo)系的影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21；從位置/大小檢知裝置17檢查出的數(shù)個(gè)移動(dòng)物體位置選擇1個(gè)的位置選擇裝置22；以1毫秒單位計(jì)算時(shí)間的計(jì)時(shí)裝置32；從以環(huán)境座標(biāo)系表示的移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率、以環(huán)境座標(biāo)系表示的數(shù)個(gè)移動(dòng)物體的位置、移動(dòng)物體的類型、幾何解析結(jié)果、及時(shí)刻制作環(huán)境地圖的環(huán)境理解裝置31；在輸出地保持輸出前的環(huán)境地圖的環(huán)境地圖維持裝置33；利用環(huán)境地圖推測接著應(yīng)辨識(shí)的移動(dòng)物體位置的物體位置推算裝置34；從外部輸入要控制移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率的控制指令的控制指令輸入裝置24；產(chǎn)生讓移動(dòng)照相機(jī)10振動(dòng)的指令的振動(dòng)指令產(chǎn)生裝置25；使用以環(huán)境座標(biāo)系表示的移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率，一邊參照從位置選擇裝置22、控制指令輸入裝置24、振動(dòng)指令產(chǎn)生裝置25及物體位置推算裝置34輸入的4個(gè)位置，一邊決定以照相機(jī)座標(biāo)系表示的移動(dòng)照相機(jī)10的位置的運(yùn)動(dòng)控制裝置23；產(chǎn)生讓移動(dòng)照相機(jī)10移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)控制裝置23所決定的照相機(jī)座標(biāo)系位置上的指令的照相機(jī)指令產(chǎn)生裝置26。
影像取得裝置11從移動(dòng)照相機(jī)10輸入動(dòng)畫影像的畫面影像時(shí)，若動(dòng)畫影像為模擬信號(hào)，則會(huì)利用A/D變換將畫面影像變換為數(shù)據(jù)信號(hào)。尤其是若可以直接輸入光電二極管等的拍攝晶片207的電壓，則只要用A/D變換變換成適當(dāng)?shù)奈辉獢?shù)的數(shù)據(jù)信號(hào)即可。動(dòng)畫影像為數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，若被壓縮就解壓縮，若未被壓縮就直接輸入。因可以用這些區(qū)分出動(dòng)畫影像中任一畫面影像，故切出此畫面影像定為數(shù)字影像111。此數(shù)字影像111會(huì)根據(jù)適當(dāng)?shù)母袷?，保有以前的任一影像大小，所以影像取得裝置11可參照用像素單位的影像資料變換個(gè)格式，在視覺裝置2切出必要的影像大小部份，并當(dāng)作數(shù)字影像111輸出。如果影像取得裝置11可以并列地輸出數(shù)字影像111所有像素，則從影像取得裝置11對(duì)影像存儲(chǔ)裝置12的通訊，可以根據(jù)每個(gè)像素并列進(jìn)行。
影像存儲(chǔ)裝置12若從影像取得裝置11輸入數(shù)字影像111，則會(huì)配合視覺裝置2的時(shí)間分解能或各裝置的計(jì)算能力儲(chǔ)存一定時(shí)間數(shù)字影像111。也就是在此一定時(shí)間中就算數(shù)字影像111被輸入影像存儲(chǔ)裝置12也不能變更儲(chǔ)存影像，所以后續(xù)的各種裝置可在不同的時(shí)間點(diǎn)輸入同樣的數(shù)字影像111。而且因?yàn)橛跋翊鎯?chǔ)裝置12對(duì)數(shù)字影像111并不進(jìn)行影像處理，所以對(duì)于數(shù)字影像111所有的像素會(huì)直接保有二次元的位相關(guān)系儲(chǔ)存。如果影像存儲(chǔ)裝置12可以并列輸出數(shù)字影像111所有的像素，則從影像存儲(chǔ)裝置12到影像維持裝置39、邊緣資訊作成裝置14、色彩資訊作成裝置41及遮罩裝置40的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
影像維持裝置39若從影像存儲(chǔ)裝置12輸入數(shù)字影像111，如果數(shù)字影像111的輸出地要求適當(dāng)格式的數(shù)字影像111，則會(huì)在數(shù)字影像111的輸出地要求的格式上變更數(shù)字影像111。之后影像維持裝置39為了可確實(shí)地將數(shù)字影像111傳送至數(shù)字影像111的輸出地，會(huì)儲(chǔ)存一定期間的數(shù)字影像111。影像維持裝置39若限定變換的格式，則僅在每個(gè)像素的附近處理可變換數(shù)字影像111，所以會(huì)朝并列化。如果影像維持裝置39可以并列輸出數(shù)字影像111的所有像素，則從影像維持裝置39到數(shù)字影像111輸出地的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
邊緣資訊作成裝置14若從影像存儲(chǔ)裝置12輸入數(shù)字影像111，則會(huì)與的前被輸入的數(shù)字影像111比較，產(chǎn)生移動(dòng)物體的粗邊緣資訊影像113。邊緣資訊作成裝置14因僅可在每個(gè)像素附近處理產(chǎn)生粗邊緣資訊影像113，所以會(huì)朝并列化。如果邊緣資訊作成裝置14可以并列地輸出粗邊緣資訊影像113所有像素，則從邊緣資訊作成裝置14到邊緣資訊形成裝置15及位置/大小檢知裝置17的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。邊緣資訊形成裝置15若從邊緣資訊作成裝置14輸入粗邊緣資訊影像113，則用影像存儲(chǔ)裝置12參照被存儲(chǔ)的數(shù)字影像111，產(chǎn)生比粗邊緣資訊影像113更明確的清楚移動(dòng)物體的形成邊緣資訊影像115。邊緣資訊形成裝置15因僅可在每個(gè)像素附近處理產(chǎn)生形成粗邊緣資訊影像115，所以會(huì)朝并列化。如果邊緣資訊形成裝置15可以并列地輸出形成邊緣資訊影像115所有像素，則從邊緣資訊形成裝置15到物體/背景分離裝置16、幾何解析裝置37及傾斜檢知裝置42的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
物體/背景分離裝置16若從邊緣資訊形成裝置15輸入形成邊緣資訊影像115，則會(huì)將包含于移動(dòng)物體的物體區(qū)域141中的像素及包括于背景的像素分離成不同的群組，以群組單位依次輸出分離結(jié)果。另外物體區(qū)域141不管是否鄰接而用形成邊緣資訊114明確地區(qū)分時(shí)，物體/背景分離裝置16可以將這些物體區(qū)域141分離為不同群組。因此群組數(shù)也會(huì)有3以上。物體/背景分離裝置16因僅可在每個(gè)像素附近處理分離物體區(qū)域141與背景，所以會(huì)朝并列化。如果物體/背景分離裝置16可以并列地輸出物體區(qū)域影像142所有像素，則從物體/背景分離裝置16到遮罩裝置40及區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
遮罩裝置40若從物體/背景分離裝置16輸入物體區(qū)域影像142，則參照用影像存儲(chǔ)裝置12儲(chǔ)存的數(shù)字影像111，利用涂蓋沒與物體區(qū)域141重復(fù)的像素，產(chǎn)生遮罩影像148。遮罩裝置40因僅可在每個(gè)像素附近處理產(chǎn)生遮罩影像148，所以會(huì)朝并列化。如果遮罩裝置40可以并列地輸出遮罩影像148所有像素，則從遮罩裝置40對(duì)影像維持裝置39的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
影像維持裝置39若從遮罩裝置40輸入遮罩影像148，如果遮罩影像148的輸出地要求適當(dāng)?shù)母袷降恼谡钟跋?58，則遮罩影像148的輸出地會(huì)在要求的格式上變換遮罩影像148。的后影像維持裝置39為了可以將遮罩影像148確實(shí)地傳送至遮罩影像148的輸出地，會(huì)儲(chǔ)存一定期間遮罩影像148。影像維持裝置39若限定變換的格式，因僅可在每個(gè)像素附近處理變換遮罩影像148，所以會(huì)朝并列化。如果影像維持裝置39可以并列地輸出遮罩影像148所有像素，則從影像維持裝置39對(duì)遮罩影像148的輸出地的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27若分別從物體/背景分離裝置16及影像取得裝置11輸入物體區(qū)域影像142及數(shù)字影像111，則會(huì)從數(shù)字影像111切出移動(dòng)物體的分離物體區(qū)域143，一邊變形分離物體區(qū)域143一邊配合數(shù)字影像111的影像大小盡可能地補(bǔ)完及擴(kuò)大而產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化影像145。區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27因僅可在每個(gè)像素附近處理將分離物體區(qū)域143標(biāo)準(zhǔn)化，所以會(huì)朝并列化。如果區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27可以并列地輸出標(biāo)準(zhǔn)化影像145所有像素，則從區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27對(duì)模型比照裝置38及影像維持裝置39的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
影像維持裝置39若從區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27輸入標(biāo)準(zhǔn)化影像145，如果標(biāo)準(zhǔn)化影像145的輸出地要求適當(dāng)?shù)母袷降臉?biāo)準(zhǔn)化影像145，則標(biāo)準(zhǔn)化影像145的輸出地會(huì)在要求的格式上變換標(biāo)準(zhǔn)化影像145。的后影像維持裝置39為了可以將標(biāo)準(zhǔn)化影像145確實(shí)地傳送至標(biāo)準(zhǔn)化影像145的輸出地，會(huì)儲(chǔ)存一定期間標(biāo)準(zhǔn)化影像145。影像維持裝置39若限定變換的格式，因僅可在每個(gè)像素附近處理變換標(biāo)準(zhǔn)化影像145，所以會(huì)朝并列化。如果影像維持裝置39可以并列地輸出標(biāo)準(zhǔn)化影像145所有像素，則從影像維持裝置39對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化影像145的輸出地的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
幾何解析裝置37若從邊緣資訊形成裝置15輸入形成邊緣資訊影像115，則會(huì)藉由進(jìn)行撞擊抽樣法、近交變換、遠(yuǎn)交變換及一半變換等的幾何解析，推測畫面影像中的移動(dòng)物體形狀，并產(chǎn)生幾何解析結(jié)果。用過去的影像辨識(shí)從影像本身抽出直接直線等，使用不讓移動(dòng)物體的位置及大小左右的各種變換等，進(jìn)行辨識(shí)影像中的物體。因此不管處理的單純度，組合的數(shù)量變膨脹，結(jié)果需要膨脹的計(jì)算量，直到取得期望的結(jié)果需花很長的時(shí)間，或只得到品質(zhì)很低的辨識(shí)結(jié)果。不過此視覺裝置2，會(huì)對(duì)于畫面影像中的移動(dòng)物體的模式由物體/背景分離裝置16、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、模型比照裝置38及影像辨識(shí)裝置29進(jìn)行辨識(shí)處理。但是物體/背景分離裝置16、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、模型比照裝置38及影像辨識(shí)裝置29所進(jìn)行的辨識(shí)處理對(duì)認(rèn)識(shí)移動(dòng)物體的輪廓那樣的幾何圖形很弱。因此幾何解析裝置37，利用簡單的裝置大略地解析形成邊緣資訊影像115，除了很容易做到幾何圖形的認(rèn)識(shí)外，也可減低幾何解析裝置37本身的負(fù)擔(dān)。另外使用幾何解析裝置37的模型比照裝置38并不需要認(rèn)識(shí)幾何圖形，模型比照裝置38會(huì)被簡略化。再者，利用幾何解析結(jié)果，環(huán)境理解裝置31可以確實(shí)地快速制作環(huán)境地圖。幾何解析結(jié)果會(huì)從幾何解析裝置37輸出至影像認(rèn)識(shí)裝置29及環(huán)境理解裝置31。
模型比照裝置38若從區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27輸入標(biāo)準(zhǔn)化影像145，則會(huì)用像素單位將標(biāo)準(zhǔn)化影像145與數(shù)個(gè)導(dǎo)板影像146比較，并產(chǎn)生協(xié)調(diào)結(jié)果影像147。另外模型比照裝置38，也可以配合視覺裝置2的目的，使用事前準(zhǔn)備好的導(dǎo)板影像146，將被輸入的標(biāo)準(zhǔn)化影像145當(dāng)作導(dǎo)板影像146使用。一般的標(biāo)準(zhǔn)化影像145的各像素因類似不同的導(dǎo)板影像146的對(duì)應(yīng)像素，協(xié)調(diào)結(jié)果影像147會(huì)根據(jù)幾個(gè)區(qū)塊成為構(gòu)成花樣。如果模型比照裝置38可以并列地輸出協(xié)調(diào)結(jié)果影像147所有像素，則從模型比照裝置38對(duì)影像認(rèn)識(shí)裝置29的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
影像認(rèn)識(shí)裝置29若從模型比照裝置38輸入?yún)f(xié)調(diào)結(jié)果影像147，則會(huì)使用適當(dāng)?shù)哪Ｊ秸J(rèn)識(shí)裝置認(rèn)識(shí)協(xié)調(diào)結(jié)果影像147，并輸出認(rèn)識(shí)結(jié)果，也就是移動(dòng)物體的類型。影像認(rèn)識(shí)裝置29當(dāng)作模式認(rèn)識(shí)法，也可以選擇像多數(shù)決那樣單純的協(xié)調(diào)結(jié)果影像147中最多協(xié)調(diào)結(jié)果，還可利用誤差逆?zhèn)鞑シㄊ褂脤W(xué)習(xí)的感應(yīng)器等的新撞桿網(wǎng)路。另外使用新撞桿網(wǎng)路時(shí)，可以使用新撞桿網(wǎng)路專用加速器做到并列化及快速化。協(xié)調(diào)結(jié)果影像147的認(rèn)識(shí)結(jié)果，亦即移動(dòng)物體的類型會(huì)從影像認(rèn)識(shí)裝置29輸出到認(rèn)識(shí)結(jié)果維持裝置30及環(huán)境理解裝置31。只是，影像認(rèn)識(shí)裝置29若從幾何解析裝置37輸入幾何解析結(jié)果，則影像認(rèn)識(shí)裝置29會(huì)先判斷是否為當(dāng)作認(rèn)識(shí)對(duì)象的圖形。如果幾何解析結(jié)果為對(duì)象外的圖形，則影像認(rèn)識(shí)裝置29不會(huì)動(dòng)作。幾何解析結(jié)果若為對(duì)象圖形，則影像認(rèn)識(shí)裝置29會(huì)認(rèn)識(shí)協(xié)調(diào)結(jié)果影像147。例如根據(jù)誤差逆?zhèn)鞑シǖ膶W(xué)習(xí)感應(yīng)器的情況，每個(gè)對(duì)象圖形會(huì)利用協(xié)調(diào)結(jié)果影像147制作學(xué)習(xí)資料，的后影像認(rèn)識(shí)裝置29會(huì)根據(jù)幾何解析結(jié)果選擇學(xué)習(xí)資料，感應(yīng)器也可對(duì)于對(duì)象圖形進(jìn)行有效率的模式辨識(shí)。也就是幾何解析結(jié)果若為圓形，僅會(huì)利用人的臉或球狀的圓形物體的學(xué)習(xí)資料；幾何解析結(jié)果若為三角形，則僅會(huì)利用道路標(biāo)志或山間等的三角形物體的學(xué)習(xí)資料。如此一來不僅可以利用小規(guī)模的感應(yīng)器認(rèn)識(shí)多數(shù)的物體，感應(yīng)器本身也可以有效率地學(xué)習(xí)。
認(rèn)識(shí)結(jié)果維持裝置30若從影像認(rèn)識(shí)裝置29輸入?yún)f(xié)調(diào)結(jié)果影像147的認(rèn)識(shí)結(jié)果，如果認(rèn)識(shí)結(jié)果的輸出地要求適當(dāng)?shù)母袷降男盘?hào)，則認(rèn)識(shí)結(jié)果的輸出地會(huì)在要求的格式上變換認(rèn)識(shí)結(jié)果。的后認(rèn)識(shí)結(jié)果維持裝置30為了可以將認(rèn)識(shí)結(jié)果確實(shí)地傳送至認(rèn)識(shí)結(jié)果的輸出地，會(huì)儲(chǔ)存一定期間認(rèn)識(shí)結(jié)果。
位置/大小檢知裝置1 7若從邊緣資訊作成裝置14輸入粗邊緣資訊影像113，則會(huì)根據(jù)粗邊緣資訊112檢查被指示的移動(dòng)物體的區(qū)域位置及大小。位置/大小檢知裝置17因僅可在每個(gè)像素附近處理，產(chǎn)生表示移動(dòng)物體的區(qū)域位置及大小的檢查結(jié)果的重復(fù)資訊影像132，所以會(huì)朝并列化。如果位置/大小檢知裝置17可以并列地輸出重復(fù)資訊影像132所有像素，則從位置/大小檢知裝置17對(duì)影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
照相機(jī)/環(huán)境座標(biāo)變換裝置20及影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21，將以位置/大小檢知裝置17所產(chǎn)生的重復(fù)資訊影像132表示的移動(dòng)物體區(qū)域的位置變換為環(huán)境座標(biāo)系的位置。此時(shí)畫面影像中的移動(dòng)物體區(qū)域的位置總數(shù)若為2個(gè)以上，則環(huán)境座標(biāo)系上也會(huì)有2個(gè)以上的位置存在。因此控制移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝、俯仰及迅速放大對(duì)于任何1個(gè)移動(dòng)物體調(diào)整移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率，有需要從環(huán)境座標(biāo)系上的數(shù)個(gè)位置中的1個(gè)。位置選擇裝置22會(huì)根據(jù)一定的判斷基準(zhǔn)，選擇環(huán)境座標(biāo)系上的1個(gè)位置。在此所使用的判斷基準(zhǔn)主要如下。第一，位置選擇裝置22會(huì)選擇最接近環(huán)境座標(biāo)系上的移動(dòng)物體位置中的移動(dòng)照相機(jī)10(或最大者)。當(dāng)移動(dòng)物體較遠(yuǎn)(或較小)時(shí)，因?yàn)檫吘壻Y訊作成裝置14會(huì)有產(chǎn)生噪音的可能性，位置選擇裝置22會(huì)從環(huán)境座標(biāo)系上的數(shù)個(gè)位置中選擇移動(dòng)物體存在的準(zhǔn)確率較高者。第二，在環(huán)境座標(biāo)系上的一定范圍內(nèi)有數(shù)個(gè)位置集中時(shí)，位置選擇裝置22會(huì)選擇其中的1。另外在此可以考慮有2個(gè)可能性。1個(gè)是邊緣資訊作成裝置14有可能對(duì)于1個(gè)移動(dòng)物體產(chǎn)生分散的粗邊緣資訊112，另外1個(gè)是實(shí)際上數(shù)個(gè)移動(dòng)物體有存在的可能性。因此位置選擇裝置22只要選擇適當(dāng)?shù)?個(gè)位置即可。第三，當(dāng)環(huán)境座標(biāo)系上大多數(shù)的位置幾乎為相同距離(或幾乎為相同大小)時(shí)，位置選擇裝置22會(huì)選擇最接近的位置，亦即最接近移動(dòng)照相機(jī)10方向的位置。將這些配合用途或狀況利用適當(dāng)?shù)慕M合，位置選擇裝置22可以從環(huán)境座標(biāo)系上的數(shù)個(gè)位置中選擇1個(gè)。
計(jì)時(shí)裝置32會(huì)用計(jì)時(shí)器回路以1毫秒單位輸出現(xiàn)在時(shí)間?，F(xiàn)在時(shí)間會(huì)不斷地從計(jì)時(shí)裝置32輸出至環(huán)境理解裝置31。
環(huán)境理解裝置31若從影像認(rèn)識(shí)裝置29輸入移動(dòng)物體的物體區(qū)域141的認(rèn)識(shí)結(jié)果，會(huì)制作認(rèn)識(shí)結(jié)果、移動(dòng)照相機(jī)10的環(huán)境座標(biāo)系上的位置、及從現(xiàn)在時(shí)間形成的環(huán)境資料。而環(huán)境理解裝置31若從影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21輸入畫面影像中的所有物體區(qū)域141的環(huán)境座標(biāo)系上的位置，則僅物體區(qū)域141的數(shù)制作加上無效資料形成的認(rèn)識(shí)結(jié)果、移動(dòng)照相機(jī)10的環(huán)境座標(biāo)系上的位置與畫面影像中的1個(gè)物體區(qū)域141的環(huán)境座標(biāo)系上的位置的位置、及現(xiàn)在時(shí)間形成的環(huán)境資料。此時(shí)的環(huán)境地圖會(huì)成為從現(xiàn)在時(shí)間到一定時(shí)間前制作的環(huán)境資料的集合，環(huán)境資料中的位置會(huì)用以移動(dòng)照相機(jī)10的靜止位置當(dāng)作原點(diǎn)的環(huán)境座標(biāo)系表示。環(huán)境理解裝置31會(huì)對(duì)于環(huán)境地圖與時(shí)刻的經(jīng)過一起追加及刪除環(huán)境資料。而環(huán)境理解裝置31，將重復(fù)的內(nèi)容的環(huán)境資料置換為位置的變化等與刪除一起，認(rèn)識(shí)結(jié)果為無效資料的環(huán)境資料中的位置，當(dāng)認(rèn)識(shí)結(jié)果為不是無效資料的其他環(huán)境資料中的位置附近時(shí)，認(rèn)識(shí)結(jié)果會(huì)刪除無效資料的環(huán)境資料。再加上，認(rèn)識(shí)結(jié)果為無不是效資料的環(huán)境資料中的位置，認(rèn)識(shí)結(jié)果不是無效資料的其他環(huán)境資料中位置的附近時(shí)，如果這些環(huán)境資料中的認(rèn)識(shí)結(jié)果為一致，則會(huì)刪除前者的環(huán)境資料。根據(jù)環(huán)境資料的記錄時(shí)間與環(huán)境資料中位置的附近范圍，決定環(huán)境地圖的精確度。環(huán)境座標(biāo)系上的現(xiàn)在移動(dòng)照相機(jī)10的位置被追加于環(huán)境地圖后，環(huán)境地圖會(huì)從環(huán)境理解裝置31輸出至環(huán)境地圖維持裝置33、物體計(jì)算裝置35、及物體位置推算裝置34。不過，環(huán)境理解裝置31若從幾何解析裝置37輸入幾何解析結(jié)果，首先影像認(rèn)識(shí)裝置29會(huì)判斷是否為當(dāng)作認(rèn)識(shí)對(duì)象的圖形。如果幾何解析結(jié)果為對(duì)象外的圖形，會(huì)在移動(dòng)照相機(jī)10環(huán)境座標(biāo)系上的位置附近，而且環(huán)境理解裝置31會(huì)立即從環(huán)境地圖刪除認(rèn)識(shí)結(jié)果為無效資料的環(huán)境資料。藉此從環(huán)境地圖刪除不必要的環(huán)境資料，物體位置推算裝置34等也不用輸出不必要的物體推測位置。幾何解析結(jié)果為對(duì)象圖形時(shí)，環(huán)境理解裝置31會(huì)等待來自一定時(shí)間影像認(rèn)識(shí)裝置29的認(rèn)識(shí)結(jié)果。
環(huán)境地圖維持裝置33若從環(huán)境理解裝置31輸入環(huán)境地圖，如果環(huán)境地圖的輸出地要求適當(dāng)?shù)母袷降男盘?hào)，則環(huán)境地圖的輸出地會(huì)在要求的格式上變換環(huán)境地圖。的后環(huán)境地圖維持裝置33為了可以將環(huán)境地圖確實(shí)地傳送至環(huán)境地圖的輸出地，會(huì)儲(chǔ)存一定期間環(huán)境地圖。
物體計(jì)算裝置35若從環(huán)境理解裝置31輸入環(huán)境地圖，會(huì)計(jì)算環(huán)境地圖中，具有指示特定物體的認(rèn)識(shí)結(jié)果的環(huán)境資料數(shù)，產(chǎn)生任意物體數(shù)。環(huán)境資料中的認(rèn)識(shí)結(jié)果，可利用影像認(rèn)識(shí)裝置29從被辨識(shí)物體類型中選擇好幾項(xiàng)。任意物體數(shù)會(huì)從物體計(jì)算裝置35被輸出至物體數(shù)維持裝置36。另外，配合用途若有需要，可由變更物體計(jì)算裝置35，簡單地從外部指定應(yīng)計(jì)算的物體類型。
物體數(shù)維持裝置36若從物體計(jì)算裝置35輸入任意物體數(shù)，會(huì)了確實(shí)將任意物體數(shù)傳送至任意物體數(shù)的輸出地，會(huì)存儲(chǔ)一定期間的任意物體數(shù)。
物體位置推算裝置34若從環(huán)境理解裝置31輸入環(huán)境地圖，會(huì)選擇1個(gè)認(rèn)識(shí)結(jié)果為無效資料的環(huán)境資料，并抽出該環(huán)境資料中的位置。從這個(gè)位置利用照相機(jī)/環(huán)境座標(biāo)變換裝置20帶出被計(jì)算的移動(dòng)照相機(jī)10的環(huán)境座標(biāo)系上的現(xiàn)在位置，物體位置推算裝置34，無論過去是否產(chǎn)生粗邊緣資訊112，都是以移動(dòng)照相機(jī)10的環(huán)境座標(biāo)系上的現(xiàn)在位置作為原點(diǎn)，還可以求出沒有認(rèn)識(shí)結(jié)果的移動(dòng)物體的環(huán)境座標(biāo)系上的相對(duì)位置。只是不一定是存在于目前該位置的移動(dòng)物體。因此此位置成為移動(dòng)物體有可能存在的移動(dòng)物體的推測位置。另一方面，如果在環(huán)境地圖中沒有認(rèn)識(shí)結(jié)果為無效資料的環(huán)境資料，則在移動(dòng)照相機(jī)10可移動(dòng)的范圍內(nèi)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)沫h(huán)境座標(biāo)系上的位置。此時(shí)產(chǎn)生適當(dāng)位置的基準(zhǔn)如下。第一，由疑似亂數(shù)產(chǎn)生任一位置。第二，計(jì)算環(huán)境地圖中環(huán)境資料里位置密度低的位置。第三，以適當(dāng)?shù)捻樞蛞来萎a(chǎn)生移動(dòng)照相機(jī)10可能移動(dòng)范圍中的位置。例如，在移動(dòng)照相機(jī)10可能移動(dòng)的范圍中從左上方的位置往右依序產(chǎn)生位置，到達(dá)右方后就降一層往后左依序產(chǎn)生位置，到了左邊再降一層往后右依序產(chǎn)生位置，一直重復(fù)進(jìn)行。配合用途或狀況組合這些基準(zhǔn)，可以有效率地推測移動(dòng)照相機(jī)10尚未拍攝的移動(dòng)物體的推測位置。物體推測位置會(huì)從物體位置推算裝置34輸出至運(yùn)動(dòng)控制裝置23。
色彩資訊作成裝置41若從影像存儲(chǔ)裝置12輸入數(shù)字影像111，則數(shù)字影像111各像素中的顏色會(huì)選擇與事先指定的1個(gè)以上的顏色及顏色區(qū)域一致者，產(chǎn)生顏色資訊影像172。色彩資訊作成裝置51因可以用像素單位產(chǎn)生顏色資訊171，所以會(huì)朝并列化。如果色彩資訊作成裝置41可以并列地輸出顏色資訊影像172所有像素，則從色彩資訊作成裝置41對(duì)位置/大小檢知裝置17的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
位置/大小檢知裝置17若從色彩資訊作成裝置41輸入顏色資訊影像172，則會(huì)利用顏色資訊171檢查出被指示的移動(dòng)物體的區(qū)域位置及大小。位置/大小檢知裝置17因僅可在每個(gè)像素附近處理，產(chǎn)生表示移動(dòng)物體的區(qū)域位置及大小的檢查結(jié)果的重復(fù)資訊影像132，所以會(huì)朝并列化。如果位置/大小檢知裝置17可以并列地輸出重復(fù)資訊影像132所有像素，則從位置/大小檢知裝置17對(duì)影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。的后根據(jù)影像/環(huán)境座標(biāo)變換裝置21及位置選擇裝置22選擇1個(gè)重復(fù)資訊影像132中的移動(dòng)物體位置，并輸出至運(yùn)動(dòng)控制裝置23。
位置/大小/傾斜度檢知裝置44若從邊緣資訊形成裝置15輸入形成邊緣資訊影像115，則會(huì)利用形成邊緣資訊114檢查出被指示的移動(dòng)物體的區(qū)域位置、大小及傾斜度。位置/大小/傾斜度檢知裝置44因僅可在每個(gè)像素附近處理，產(chǎn)生表示移動(dòng)物體的區(qū)域傾斜角度的角度影像，所以會(huì)朝并列化。如果位置/大小/傾斜度檢知裝置44可以并列地輸出重復(fù)資訊影像132所有像素及傾斜角度影像的所有像素，則從位置/大小/傾斜度檢知裝置44對(duì)傾斜度檢知裝置42的通訊，可在每個(gè)像素上并列進(jìn)行。
傾斜度檢知裝置42若從位置/大小/傾斜度檢知裝置44輸入傾斜角度影像，則會(huì)檢查出位于最中央位置的傾斜角度。藉此移動(dòng)照相機(jī)10可配合在中央拍攝的物體轉(zhuǎn)動(dòng)。傾斜角度會(huì)從傾斜度檢知裝置42輸出至運(yùn)動(dòng)控制裝置23。
另外，視覺裝置2，不一定要用圖14所表示的所有裝置，也可以控制移動(dòng)照相機(jī)10、辨識(shí)物體類型、及特定物體位置。因此視覺裝置2的制造者及程序設(shè)計(jì)者，實(shí)際在制造視覺裝置2時(shí)，只要配合應(yīng)拍攝的物體、被要求的功能、被提供的電腦資源即可利用的LSI技術(shù)去取舍選擇需要的裝置即可。
視覺裝置2，除了用位置選擇裝置22選擇的位置外，還可在下列位置要求移動(dòng)照相機(jī)10做搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)。首先是移動(dòng)照相機(jī)10要拍攝靜止物體移動(dòng)時(shí)，此視覺裝置2必須讓移動(dòng)照相機(jī)10振動(dòng)。而振動(dòng)指令產(chǎn)生裝置25會(huì)將移動(dòng)照相機(jī)10應(yīng)移動(dòng)的位置當(dāng)作環(huán)境座標(biāo)系上的位置來指定。振動(dòng)指令產(chǎn)生裝置25指定的位置極端地在移動(dòng)照相機(jī)10不振動(dòng)的范圍內(nèi)會(huì)由疑似亂數(shù)等來決定的。再加上，此視覺裝置2，可以從外部輸入控制指令要求移動(dòng)照相機(jī)10做搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)。一般性的用途中，因是以移動(dòng)照相機(jī)10目前的方向、傾斜度及倍率為基準(zhǔn)使其搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)，所以利用控制指令輸入裝置24，儲(chǔ)存暫時(shí)控制指令后算出以移動(dòng)照相機(jī)10的現(xiàn)在位置當(dāng)作原點(diǎn)的環(huán)境座標(biāo)系上的位置。另外由改良控制指令輸入裝置24，可以很容易地讓移動(dòng)照相機(jī)10移動(dòng)至特定的位置。
因此為了控制移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)控制裝置23會(huì)從前述的環(huán)境座標(biāo)系上的5個(gè)位置中選擇1個(gè)。此時(shí)運(yùn)動(dòng)控制裝置23，會(huì)在控制指令輸入裝置24、物體位置推算裝置34、邊緣資訊作成裝置14上產(chǎn)生位置選擇裝置22；在色彩資訊作成裝置41上產(chǎn)生位置選擇裝置22，依振動(dòng)指令產(chǎn)生裝置25的順序，從可提供的裝置中選擇輸入位置。被選擇的位置會(huì)利用運(yùn)動(dòng)控制裝置23從環(huán)境座標(biāo)系變換成照相機(jī)座標(biāo)系。的后利用照相機(jī)指令產(chǎn)生裝置26置換成移動(dòng)照相機(jī)10可辨識(shí)的指令，傳送至移動(dòng)照相機(jī)10。因此視覺裝置2可控制移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)。
另外根據(jù)移動(dòng)照相機(jī)10的機(jī)種，有的機(jī)種若不對(duì)移動(dòng)照相機(jī)10傳送特定的指令，就無法取得移動(dòng)照相機(jī)10的狀態(tài)，也就是移動(dòng)照相機(jī)10的方向、傾斜度及倍率、或移動(dòng)照相機(jī)10是否正在移動(dòng)或停止中的資訊。因此運(yùn)動(dòng)控制裝置23，從前述的5個(gè)位置中選出1個(gè)輸出到照相機(jī)指令產(chǎn)生裝置26后，為了可以將查詢移動(dòng)照相機(jī)10是否為移動(dòng)中等的資訊的指令傳送至移動(dòng)照相機(jī)10，運(yùn)動(dòng)控制裝置23會(huì)指示照相機(jī)指令產(chǎn)生裝置26，從移動(dòng)照相機(jī)10透過照相機(jī)/環(huán)境座標(biāo)變換裝置20等待接收到此資訊為止。如果接收的資訊表示移動(dòng)中，則詢問移動(dòng)照相機(jī)10是否在移動(dòng)中資訊的指令就會(huì)傳送至移動(dòng)照相機(jī)10，運(yùn)動(dòng)控制裝置23會(huì)再度指示照相機(jī)指令產(chǎn)生裝置26。如果接收的資訊表示停止中，則詢問移動(dòng)照相機(jī)10目前方向、傾斜度及倍率的指令就會(huì)傳送至移動(dòng)照相機(jī)10，運(yùn)動(dòng)控制裝置23會(huì)指示照相機(jī)指令產(chǎn)生裝置26。該段期間中運(yùn)動(dòng)控制裝置23不選擇5個(gè)位置。照相機(jī)指令產(chǎn)生裝置26會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制裝置23來的指示，將對(duì)應(yīng)的指令傳送至移動(dòng)照相機(jī)10。照相機(jī)/環(huán)境座標(biāo)變換裝置20會(huì)將移動(dòng)照相機(jī)10是否在移動(dòng)中的資訊完全傳送至運(yùn)動(dòng)控制裝置23，并將移動(dòng)照相機(jī)10目前方向、傾斜度及倍率從照相機(jī)座標(biāo)系變換為環(huán)境座標(biāo)系的位置。藉此視覺裝置2，可以一邊逐次調(diào)查移動(dòng)照相機(jī)10的狀態(tài)，一邊控制移動(dòng)照相機(jī)10搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)。
最后，視覺裝置2，在邊緣資訊作成裝置14及位置/大小檢知裝置17、與邊緣資訊形成裝置15、位置/大小/傾斜度檢知裝置44、物體/背景分離裝置16、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、影像維持裝置39、及模型比照裝置38之間，每個(gè)裝置并不一定要讓輸入的影像解析度或影像大小一致。例如，在此視覺裝置2中，在邊緣資訊作成裝置14輸入降低數(shù)字影像111解像度的低解像度數(shù)字影像116；另一方面，在邊緣資訊形成裝置15，輸入用適當(dāng)?shù)难b置將邊緣資訊作成裝置14產(chǎn)生的低解像度粗邊緣資訊影像117的影像大小擴(kuò)大為數(shù)字影像111的影像大小的粗邊緣資訊影像113；在物體/背景分離裝置16及區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27上輸入數(shù)字影像111，可減少邊緣資訊作成裝置14的負(fù)荷(參照?qǐng)D25)。也就是幾乎不改變?cè)谶吘壻Y訊形成裝置15以后所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)化影像145的品質(zhì)，就可以更加快速地控制位置/大小檢知裝置17以后的移動(dòng)照相機(jī)10的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)。而此裝置更進(jìn)一步的話，在邊緣資訊形成裝置15，輸入劃分出邊緣資訊作成裝置14所產(chǎn)生的低解像度粗邊緣資訊影像117中的粗邊緣資訊112所存在的區(qū)域的粗邊緣資訊影像119；在物體/背景分離裝置16及區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27上，輸入切出與從數(shù)字影像111切出的粗邊緣資訊影像119相同的位置區(qū)域的切出數(shù)字影像120，可減輕邊緣資訊形成裝置15以后的標(biāo)準(zhǔn)化影像145的產(chǎn)生負(fù)荷(參照?qǐng)D25)。在此利用該視覺裝置2，如果移動(dòng)照相機(jī)10可以用適當(dāng)?shù)拇笮≡诋嬅嬗跋竦闹醒肱臄z移動(dòng)物體，就可以對(duì)于數(shù)字影像111事先決定切出粗邊緣資訊影像119及切出數(shù)字影像120的切出區(qū)域。利用此裝置，該視覺裝置2就可以用1臺(tái)移動(dòng)照相機(jī)10，做到與使用廣角照相機(jī)與高解像度照相機(jī)的物體探索裝置有同樣的功能。
視覺裝置2中所用的影像存儲(chǔ)裝置12、色彩資訊作成裝置41、邊緣資訊作成裝置14、邊緣資訊形成裝置15、位置/大小檢知裝置17、位置/大小/傾斜度檢知裝置44、物體/背景分離裝置16、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、遮罩裝置40、影像維持裝置39、及模型比照裝置38，可使用由陣列運(yùn)算單元100(ARRAY OPERATION UNIT)所構(gòu)成的資料處理裝置110)來實(shí)際裝設(shè)。以下，是以利用陣列運(yùn)算單元100的資料處理裝置110的實(shí)施型態(tài)為例，參照?qǐng)D面來說明該視覺裝置2。
首先陣列運(yùn)算單元100，是利用輸入影像的1個(gè)像素與其附近像素，產(chǎn)生輸出影像的1個(gè)像素。而如圖16所表示，會(huì)將陣列運(yùn)算單元100配合輸入影像的大小，再利用排列成格子狀的資料處理裝置110，陣列運(yùn)算單元100就可以從輸入影像產(chǎn)生輸出影像。另外在第16圖中，將陣列運(yùn)算單元100略既為AOU。接著陣列運(yùn)算單元100可以用專用硬件去安裝，也可以在一般的電腦上用軟件安裝。也就是如果可以從輸入影像產(chǎn)生輸出影像，安裝裝置就不受限制。因此藉由表示陣列運(yùn)算單元100的算術(shù)，可以表示資料處理裝置110的影像處理。而為了表示陣列運(yùn)算單元100的算術(shù)，在此說明有關(guān)在圖14所表示的影像存儲(chǔ)裝置12、色彩資訊作成裝置41、邊緣資訊作成裝置14、邊緣資訊形成裝置15、位置/大小檢知裝置17、位置/大小/傾斜度檢知裝置44、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、遮罩裝置40、影像維持裝置39、及模型比照裝置38所使用的公式。
若將寬w、高h(yuǎn)、區(qū)域數(shù)b的任一2n階調(diào)影像當(dāng)作x、y、w，x、y、w會(huì)使用每個(gè)位置p(i，j，k)的區(qū)域像素值xijk、yijk、wijk如公式2、3及4中所表示。還有畫有底線的文字是表示向量。而n為非負(fù)的整數(shù)，w、h、b、i、j、k為自然數(shù)。x＝{xijk|xijkis value at p(i，j，k)，1≤i≤w，1≤j≤h，1≤k≤b}(2)y＝{yijk|yijkis value at p(i，j，k)，1≤i≤w，1≤j≤h，1≤k≤b}(3)w＝{wijk|wijkis value at p(i，j，k)，1≤i≤w，1≤j≤h，1≤k≤b}(4)
首先就針對(duì)前述影像的各區(qū)域像素值的點(diǎn)處理的相關(guān)函數(shù)如下說明。
將影像x變換為二值影像時(shí)，會(huì)根據(jù)公式5將區(qū)域像素值二值化。 當(dāng)把影像x變換為區(qū)域最大值影像時(shí)，會(huì)根據(jù)公式6選擇i行j列的像素的各區(qū)域的值中最大值。還有前述區(qū)域最大值影像因呈單區(qū)域影像，所以當(dāng)作權(quán)宜性區(qū)域數(shù)1的前述影像使用。因此函數(shù)Bij1(x)的第3字為1。Bijl(x)=maxk{xijk}.......(6)]]>假設(shè)影像x為二值影像，當(dāng)反轉(zhuǎn)影像x時(shí)，會(huì)根據(jù)公式7計(jì)算。
Iijk(x)＝1-xijk(7)影像x的位置p(i，j，k)上的對(duì)數(shù)變換會(huì)根據(jù)公式8進(jìn)行。在此e為膠印，因?yàn)橐屪匀粚?duì)數(shù)函數(shù)輸出的值進(jìn)入有效范圍內(nèi)使用的，所以一般e＝1就夠了。利用此對(duì)數(shù)化可以將區(qū)域像素值的間的除法設(shè)定為減法。而影像x若為2n階調(diào)的數(shù)字影像111，如果不管區(qū)域數(shù)將包含2n個(gè)要素的往上的圖表帶到存儲(chǔ)器102上的話，就不需要每次計(jì)算自然對(duì)數(shù)函數(shù)，也不需要有標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)數(shù)表。
Lijk(x)＝ln(xijk+e) (8)而，影像位置p(i，j，k)上q附近的位置集合pijk(q)由公式9表示。只是q為4、8、24、48、80、120、(2r+1)2-1的連續(xù)數(shù)列，r為自然數(shù)。還有超出影像大小的位置若包含于集合pijk(q)中，則只要沒有特別指定就會(huì)代用位置p(i，j，k)。除此之外的狀況，會(huì)根據(jù)指定，像素值相當(dāng)于0，而且會(huì)代用不包含于影像內(nèi)的架空位置。因此邊緣處理會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。所以集合pijk(q)的要素?cái)?shù)Nijk經(jīng)常為q。 接著針對(duì)影像的各區(qū)域像素值就有關(guān)最大8附近182的附近處理的函數(shù)及放映者，有以下說明。
影像x的位置p(i，j，k)上的平滑化是根據(jù)公式10執(zhí)行。不過int(v)是表示實(shí)數(shù)v的小數(shù)點(diǎn)以下舍去的意思。如果影像x的區(qū)域像素值為整數(shù)值，在安裝影硬件時(shí)變更為對(duì)于Njik＝4時(shí)的xlmk的總和執(zhí)行2次右shif指令；對(duì)于Njik＝8時(shí)的xlmk的總和執(zhí)行3次右shif指令的回路，可以省去執(zhí)行除法的回路。Sijk(x)=int(1NijkΣp(l,m,k)∈Pijk(q)xlmk).....(10)]]>雖為RABRASHIAN的計(jì)算，但此如公式11所表示只是2階差異放映。8附近182會(huì)捕捉聲音微妙的變化原點(diǎn)及零交叉會(huì)變多，并傾向本發(fā)明。不過因Nijk為4或8，如果硬件安裝時(shí)Nijk＝4時(shí)要變更為對(duì)于xijk執(zhí)行2次左shif指令；對(duì)于Nijk＝8時(shí)對(duì)于xijk執(zhí)行3次左shif指令的回路，可以省去執(zhí)行實(shí)數(shù)乘法的回路。▿ijk2x=Σp(l,m,k)∈Pijk(q)xlmk-Nijkxijk.......(11)]]>從利用RABRASHIAN求出的值發(fā)現(xiàn)原點(diǎn)的方法，雖然過去發(fā)現(xiàn)了從正倒負(fù)的變化的像素，但是本發(fā)明會(huì)根據(jù)公式12，從負(fù)到正的零交叉像素的外、還有從負(fù)到零或從零到正等的原點(diǎn)途徑，去發(fā)現(xiàn)零繼續(xù)的像素。本發(fā)明中，公式12發(fā)現(xiàn)的原點(diǎn)并非有邊的地方，而是有噪音的地方，也就是沒有邊的地方。還可以利用公式12同時(shí)進(jìn)行實(shí)數(shù)值的二值化。 影像x為任一二值影像，當(dāng)影像x中的孔填入空的像素時(shí)，會(huì)依照公式13計(jì)算。在此f為表示應(yīng)填入孔的大小的參數(shù)，一般而言f＝1就夠了。另外因?yàn)樵?附近時(shí)因無法檢查其性質(zhì)上對(duì)角線，所以盡量設(shè)為8附近182較好。 影像x為任一二值影像，影像x中沒有單獨(dú)點(diǎn)或刪除單獨(dú)孔時(shí)，會(huì)根據(jù)公式14計(jì)算。另外因?yàn)樵?附近時(shí)因無法檢查其性質(zhì)上對(duì)角線，所以盡量設(shè)為8附近182較好。 影像x為任一二值影像，為了檢查影像x中線幅為1的像素，會(huì)使用4附近像素根據(jù)公式15計(jì)算。

2個(gè)像素x、y為任一二值影像，若像素y當(dāng)作是檢查像素x中線幅為1的像素的影像，則為了擴(kuò)充像素x中線幅為1的像素線幅，會(huì)使用4附近像素根據(jù)公式16計(jì)算。 因此若使用公式15的線幅檢查與公式16的線幅擴(kuò)大，可以按照公式17簡單地?cái)⑹龆涤跋竦木€幅補(bǔ)充。
Gijk(x)＝Kijk(x，J(x))(17)有關(guān)對(duì)于下列影像的各區(qū)域像素值的附近處理，就函數(shù)及操作者做以下說明。
有2個(gè)影像x、y時(shí)，這些影像的最大值像素可根據(jù)公式18算出。 有2個(gè)影像x、y時(shí)，這些影像的差異可根據(jù)公式19算出。
Dijk(x，y)＝xijk-yijk(19)在此若用公式11的RABRASHIAN與公式19的差異，就可以按照公式20簡單地?cái)⑹鲇跋竦拿翡J化。Eijk(x)=Dijk(x,▿ijk2x)....(20)]]>有2個(gè)影像x、y，且影像y為單區(qū)域二值影像時(shí)，可根據(jù)公式21，用影像y的區(qū)域像素值去遮罩影像x的各區(qū)域影像值。
Oijk(x，y)＝xijkyij1(21)有2個(gè)影像x、y，并且影像x與y為二值影像時(shí)，可以根據(jù)公式22，以影像x為基準(zhǔn)整形影像y。 有2個(gè)影像x、y，并且影像y為二值影像時(shí)，會(huì)根據(jù)公式23，將影像y中未被指定的影像x的區(qū)域像素值，以在影像x區(qū)域像素值附近的影像y指定的影像x區(qū)域像素值的平均值來補(bǔ)。不過int(v)的意思為實(shí)數(shù)v的小數(shù)點(diǎn)以下要舍去。另外因?yàn)橛跋駓為二值影像的分母為正數(shù)，所以在存儲(chǔ)器102上會(huì)儲(chǔ)存從1到q的逆數(shù)，藉此可將整數(shù)的除法置換乘實(shí)數(shù)的乘法。 本發(fā)明，是將像素位置或移動(dòng)量等都如同影像資料一樣的處理單純化。這就叫做位置的影像化。以下就有關(guān)位置的影像化的幾個(gè)函數(shù)及操作者加以說明。
首先是將位置p(1，m，o)的每個(gè)1，m，o值當(dāng)作影像資料變換為區(qū)域像素值，操作是按#，被變換的區(qū)域像素值當(dāng)作#p(1，m，o)。接著是區(qū)域像素值從位置p(i，j，k)移動(dòng)到位置p(i＝1，j+m，k+o)。此時(shí)區(qū)域像素值的移動(dòng)量是以p(1，m，o)來表示。亦即移動(dòng)量可以視為從某位置來的向量。最后將從區(qū)域像素值取出位置的操作者當(dāng)作#-1。因此#-1#p(1，m，o)＝p(1，m，o)。
因此根據(jù)公式25，在以寬度及高度方向表示移動(dòng)量p(i，j，k)的平面內(nèi)可朝180度反方向轉(zhuǎn)。
Υ(p(i，j，k))＝p(-i，-j，k)(24)有影像x，當(dāng)影像x為單區(qū)域二值影像時(shí)，在影像x位置p(i，j，1)上對(duì)重心位置的移動(dòng)量會(huì)根據(jù)公式25計(jì)算。另外，雖然計(jì)算原來重心的需要用除法，但因?yàn)橛?jì)算往8附近182內(nèi)的移動(dòng)量時(shí)用除法而相抵，所以在公式25省略除法。Gij1(x)=p(Σp(l,m,1)∈Pij1(q)(l-i)xlm1,Σp(l,m,1)∈Pij1(q)(m-j)xlm1,0)...(25)]]>從移動(dòng)量p(i，j，k)，利用公式26及27計(jì)算對(duì)8附近182內(nèi)的移動(dòng)量，可在移動(dòng)量影像上影像化。還有公式27，只有在利用影像的離散化公式26無法對(duì)應(yīng)時(shí)使用。
因此若使用公式25、26及27，可以根據(jù)公式28及29，簡單地?cái)⑹鰧?duì)單區(qū)域二值影像x重心方向的移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值。而移動(dòng)量影像的區(qū)域數(shù)為1。
Δij1(x)＝Θ(Gij1(x)) (28)Δij1′(x)＝Θ′(Gij1(x)) (29)另一方面因?yàn)槭褂霉?5可以求出重心位置的相反位置，所以利用公式30，可以簡單地?cái)⑹鰧?duì)單區(qū)域二值影像x重心與相反方向的移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值。而移動(dòng)量影像的區(qū)域數(shù)為1。
Rij1(x)＝Θ(Υ(Gij1(x))) (30)有2個(gè)影像x、y，影像y為移動(dòng)量影像，可以利用公式31，將影像x的區(qū)域像素值移動(dòng)至以影像y指定的移動(dòng)位置上后，會(huì)將移動(dòng)至同區(qū)域像素上的區(qū)域像素值合計(jì)定為濃淡影像。Γijk(x，y)＝∑xlmkfor p(l，m，1)∈Pij1(q)and #-1ylm1＝p(i-l，j-m，0). (31)因此用公式5、28、29及31，根據(jù)公式31或公式33，可以將單區(qū)域濃淡影像x移動(dòng)至附近的重心方向后，簡單地?cái)⑹鲆苿?dòng)至同區(qū)域像素的區(qū)域像素值合計(jì)。
Λij1(x)＝Γij1(x，Δ(Φ(x))) (32)Λij1′(x)＝Γij1(x，Δ′(Φ(x))) (33)不過，在公式31中的附近數(shù)q若被限定為8，則移動(dòng)量像素y可從每個(gè)像素上8附近182中特定移動(dòng)源。因此，影像x為重復(fù)資訊影像132，而且如圖17所表示，對(duì)于x個(gè)各像素8附近182反時(shí)鐘方向加上1到8的號(hào)碼，則公式34到公式41的8個(gè)公式，可以分別判斷8個(gè)移動(dòng)源上是否個(gè)別有可移動(dòng)的重復(fù)資訊131。
因此代替公式32及33使用公式42及43，會(huì)從由8個(gè)移動(dòng)源重復(fù)資訊183構(gòu)成的8區(qū)域濃淡影像x、及由重復(fù)資訊131構(gòu)成的單區(qū)域濃淡影像y，產(chǎn)生8個(gè)每一移動(dòng)源的移動(dòng)源重復(fù)資訊183。Λijk*(x,y)=Γijk(x,Δ(Φ(y)))+Γijk*(y,Δ(Φ(y)))...(42)]]>Λijk′*(x,y)=Γijk(x,Δ′(Φ(y)))+Γijk*(y,Δ′(Φ(y)))....(43)]]>
有2個(gè)影像x、y，影像x為二值影像；影像y為移動(dòng)量影像時(shí)，因可以求出影像x的各區(qū)域像素值的移動(dòng)源位置，所以移動(dòng)源可以發(fā)現(xiàn)重復(fù)的區(qū)域像素值。因此影像x的各區(qū)域像素值的移動(dòng)源不會(huì)有重復(fù)，而且表示移動(dòng)的各區(qū)域像素值存在的可移動(dòng)影像的區(qū)域像素值，會(huì)根據(jù)公式44產(chǎn)生。還有可移動(dòng)影像的區(qū)域數(shù)為1。 有3個(gè)影像x、y、w，當(dāng)影像x為可移動(dòng)影像，影像y為移動(dòng)量影像時(shí)，可根據(jù)公式44移動(dòng)影像x的區(qū)域像素值。 因此若利用公式30、公式44及公式45，可以根據(jù)公式46，簡單地?cái)⑹鲇啥涤跋駓計(jì)算出的重心位置與相反方向上移動(dòng)影像x的區(qū)域像素所取得的影像區(qū)域像素值。
Uijk(x，y)＝Tijk(x，H(y，R(y))，R(y))(46)因此利用公式2到公式46，可以敘述安裝如圖14所表示的影像存儲(chǔ)裝置12、色彩資訊作成裝置41、邊緣資訊作成裝置14、邊緣資訊形成裝置15、位置/大小檢知裝置17、位置/大小/傾斜度檢知裝置44、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、遮罩裝置40、及影像維持裝置39的資料處理裝置110的所有陣列運(yùn)算單元100的算術(shù)。下列，是使用資料處理裝置110中的任一陣列運(yùn)算單元100算術(shù)，說明影像存儲(chǔ)裝置12、色彩資訊作成裝置41、邊緣資訊作成裝置14、邊緣資訊形成裝置15、位置/大小檢知裝置17、位置/大小/傾斜度檢知裝置44、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、遮罩裝置40、及影像維持裝置39。
利用資料處理裝置110達(dá)到的影像存儲(chǔ)裝置12為了要儲(chǔ)存數(shù)字影像111，排列成格子狀的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij的算術(shù)如圖18所示。
步驟1201中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟1202中，設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。
步驟1203中，會(huì)判斷有無被依序輸入的數(shù)字影像111。如果無數(shù)字影像111(步驟1203YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有數(shù)字影像111(步驟1203NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟1204。只是當(dāng)僅對(duì)特定的影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟1204中，會(huì)等到數(shù)字影像111被準(zhǔn)備后輸入。
步驟1205中，會(huì)分區(qū)域數(shù)輸入數(shù)字影像111的i行j列。因此AOUij需要至少儲(chǔ)存區(qū)域數(shù)部分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟1206中，為了可以等待輸入時(shí)輸出，會(huì)儲(chǔ)存數(shù)字影像111的i行j列的像素。
步驟1207中，會(huì)輸出數(shù)字影像111的區(qū)域像素值。的后再回到步驟1203。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，影像存儲(chǔ)裝置12可以儲(chǔ)存數(shù)字影像111。
如圖19所表示，利用資料處理裝置110達(dá)到的色彩資訊作成裝置41為了要從數(shù)字影像111的各像素產(chǎn)生顏色資訊171，排列成格子狀的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij的算術(shù)如圖20所示。
步驟4101中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟4102中，設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。
步驟4103中，會(huì)判斷有無被依序輸入的數(shù)字影像111。如果無數(shù)字影像111(步驟4103YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有數(shù)字影像111(步驟4103NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟4104。只是當(dāng)僅對(duì)特定的影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟4104中，會(huì)分區(qū)域數(shù)輸入數(shù)字影像111的i行j列。因此AOUij需要至少儲(chǔ)存區(qū)域數(shù)部分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟4105中，會(huì)從數(shù)字影像111的i行j列中抽出特定顏色后產(chǎn)生色彩資訊171。被產(chǎn)生的色彩資訊171會(huì)被當(dāng)作色彩資訊影像172的區(qū)域像素值處理。
步驟4106中，會(huì)輸出顏色資訊影像172的區(qū)域像素值。的后會(huì)回到步驟4103。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，色彩資訊作成裝置41可以從數(shù)字影像111產(chǎn)生顏色資訊影像172。
如圖21所表示，利用資料處理裝置110達(dá)到的邊緣資訊作成裝置14為了要從數(shù)字影像111產(chǎn)生粗邊緣資訊影像113，排列成格子狀的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則對(duì)于邊緣資訊作成裝置14的AOUij算術(shù)會(huì)如圖22所示。
步驟1401中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟1402中，設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。在附近的設(shè)定上，可以個(gè)別將前述各函數(shù)使用的附近大小q決定為4或8，也可以全部統(tǒng)一為4或8。為了提高本發(fā)明的邊緣資訊作成裝置14產(chǎn)生的粗邊緣資訊112的正確性，將附近大小q全部設(shè)定為8較佳。但是利用產(chǎn)生粗邊緣資訊112的計(jì)算時(shí)間或限制，或數(shù)字影像111的區(qū)域數(shù)等，邊緣資訊作成裝置14可配合需要變更適當(dāng)?shù)母浇笮硖幚怼?br> 步驟1403中，會(huì)判斷數(shù)字影像111是否結(jié)束。如果無數(shù)字影像111(步驟1403YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有數(shù)字影像111(步驟1403NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟1404。只是當(dāng)對(duì)特定的區(qū)域數(shù)與影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟1404中，會(huì)分區(qū)域數(shù)輸入數(shù)字影像111的i行j列。這是為了AOUij要整批處理數(shù)字影像111的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存區(qū)域數(shù)部分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟1405中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于已輸入的數(shù)字影像111的各區(qū)域像素值按照函數(shù)Sijk(x)進(jìn)行平滑化。被平滑化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作平滑化影像的區(qū)域像素值處理。在此函數(shù)Sijk(x)也可以配合需要重復(fù)好幾次。一般來說多區(qū)域影像，這種次數(shù)2次就夠了。
步驟1406中，對(duì)于平滑化影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Lijk(x)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換。被對(duì)數(shù)變換的各區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作對(duì)數(shù)變換影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1407中，AOUij會(huì)利用與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于對(duì)數(shù)變換影像的各區(qū)域像素值根據(jù)函數(shù)Eijk(x)進(jìn)行鮮明化。被鮮明化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作鮮明化影像的區(qū)域像素值處理。還有當(dāng)數(shù)字影像111中有多量的噪音時(shí)，此步驟可以省略。
步驟1408中，對(duì)于鮮明化影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Dijk(x，y)引出輸入1前的鮮明化影像的各區(qū)域像素值。被計(jì)算差異的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作時(shí)間差異影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1409中，會(huì)用鮮明化影像的對(duì)應(yīng)各區(qū)域像素值置換輸入1前的鮮明化影像的各區(qū)域像素值。
步驟1410中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于時(shí)間差異影像的區(qū)域像素值根據(jù)操作者ijkx進(jìn)行RABRASHIAN的計(jì)算。計(jì)算了RABRASHIAN的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作時(shí)間差異RABRASHIAN影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1411中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于時(shí)間差異RABRASHIAN影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Zijk(x)抽出原點(diǎn)。被抽出原點(diǎn)的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作時(shí)間差異原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1412中，對(duì)于時(shí)間差異RABRASHIAN影像的各區(qū)域像素值根據(jù)函數(shù)Bijk(x)檢查各區(qū)域像素值中的最大值。被檢查出的最大值區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作最大值時(shí)間差異原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。還有權(quán)宜上區(qū)域數(shù)為1。
步驟1413中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于鮮明化影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)操作者ijkx進(jìn)行RABRASHIAN的計(jì)算。被計(jì)算RABRASHIAN的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作RABRASHIAN影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1414中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于RABRASHIAN影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Zijk(x)抽出原點(diǎn)。被抽出原點(diǎn)的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1415中，對(duì)于RABRASHIAN影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Bijk(x)檢查各區(qū)域像素值中的最大值。被檢查出的最大區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作最大值原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。還有權(quán)宜上區(qū)域數(shù)為1。
步驟1416中，對(duì)于RABRASHIAN影像的各區(qū)域像素值與時(shí)間差異RABRASHIAN影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Mijk(x，y)檢查位于各個(gè)影像的相同位置上的區(qū)域像素值中的最大值。被檢查出的最大區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作混合原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。還有權(quán)宜上區(qū)域數(shù)為1。
步驟1417中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于混合原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Fijk(x)除去孔。被除去孔的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作除去孔混合原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。還有權(quán)宜上區(qū)域數(shù)為1。在此的函數(shù)函數(shù)Fijk(x)也可以配合需要重復(fù)好幾次。一般的多區(qū)域影像狀況，這種次數(shù)1次就夠了。
步驟1418中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于除去孔混合原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Aijk(x)除去孤立點(diǎn)及孤立孔。被除去孤立點(diǎn)及孤立孔的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作噪音清除混合原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。還有權(quán)宜上區(qū)域數(shù)為1。
步驟1419中，對(duì)于清除雜點(diǎn)混合原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Iijk(x)反轉(zhuǎn)0與1。被反轉(zhuǎn)的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作粗邊緣資訊影像113的區(qū)域像素值處理。
步驟1420中，會(huì)輸出粗邊緣資訊影像113的區(qū)域像素值。之后就回到步驟1403。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，邊緣資訊作成裝置14可以從數(shù)字影像111產(chǎn)生粗邊緣資訊影像113。
如圖23所表示，利用資料處理裝置110達(dá)到的邊緣資訊形成裝置15為了要從由粗邊緣資訊112構(gòu)成的粗邊緣資訊影像113、及數(shù)字影像111，產(chǎn)生由形成邊緣資訊114構(gòu)成的形成邊緣資訊影像115，排列成格子狀的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖24所示。
步驟1501中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟1502中，會(huì)設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。在附近的設(shè)定上，可以個(gè)別將前述各函數(shù)使用的附近大小q決定為4或8，也可以全部統(tǒng)一為4或8。為了提高本發(fā)明的邊緣資訊形成裝置15形成的形成邊緣資訊114的正確性，將附近大小q全部設(shè)定為8較佳。但是利用形成粗邊緣資訊112的計(jì)算時(shí)間或限制，或被輸入的數(shù)字影像111的區(qū)域數(shù)等，邊緣資訊形成裝置15可配合需要變更適當(dāng)?shù)母浇笮硖幚怼?br> 步驟1503中，會(huì)判斷有無依序被輸入的數(shù)字影像111或粗邊緣資訊影像113。如果無數(shù)字影像111或粗邊緣資訊影像113其中之一(步驟1503YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有數(shù)字影像111或粗邊緣資訊影像113其中的一(步驟1503NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟1504。只是當(dāng)對(duì)特定的區(qū)域數(shù)與影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟1504中，會(huì)分區(qū)域數(shù)輸入數(shù)字影像111及粗邊緣資訊影像113的i行j列的像素。這是為了AOUij要整批處理數(shù)字影像111及粗邊緣資訊影像113的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存區(qū)域數(shù)部分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟1505中，會(huì)分離數(shù)字影像111的i行j列的像素及粗邊緣資訊影像113的i行j列的像素。這是因?yàn)锳OUij要將數(shù)字影像111的i行j列的像素及粗邊緣資訊影像113的i行j列的像素當(dāng)作個(gè)別獨(dú)立的影像的像素處理。如果數(shù)字影像111的i行j列的像素及粗邊緣資訊影像113的i行j列的像素從一開始就被分離輸入的話，就不必特別做處理。
步驟1506中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于已輸入的數(shù)字影像111的各區(qū)域像素值按照函數(shù)Sijk(x)進(jìn)行平滑化。被平滑化的各區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作平滑化影像的區(qū)域像素值處理。在此函數(shù)Sijk(x)也可以配合需要重復(fù)好幾次。一般來說多區(qū)域影像，這種次數(shù)2次就夠了。
步驟1507中，對(duì)于平滑化影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Lijk(x)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換。被對(duì)數(shù)變換的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作對(duì)數(shù)變換影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1508中，AOUij會(huì)利用與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于對(duì)數(shù)變換影像的各區(qū)域像素值根據(jù)函數(shù)Eijk(x)進(jìn)行鮮明化。被鮮明化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作鮮明化影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1509中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于鮮明化影像的各區(qū)域像素值根據(jù)操作者ijkx進(jìn)行RABRASHIAN的計(jì)算。被計(jì)算RABRASHIAN的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作RABRASHIANN影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1510中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于RABRASHIAN影像的各區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Zijk(x)抽出原點(diǎn)。被抽出原點(diǎn)的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1511中，對(duì)于原點(diǎn)影像的各區(qū)域像素值根據(jù)函數(shù)Bijk(x)檢查各區(qū)域像素值中的最大值。被檢查出的最大區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作最大值原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值處理。還有權(quán)宜上區(qū)域數(shù)為1。
步驟1512中，對(duì)于最大值原點(diǎn)影像的區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Tijk(x)反轉(zhuǎn)0與1。被反轉(zhuǎn)的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作基礎(chǔ)邊緣資訊影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1513中，已輸入的粗邊緣資訊影像113的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作開始整形粗邊緣資訊影像的區(qū)域像素值處理，因?yàn)锳OUij會(huì)與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，使用基礎(chǔ)邊緣資訊影像的區(qū)域像素值，對(duì)于整形粗邊緣資訊影像的區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Qijk(x，y)進(jìn)行整形。被整形的區(qū)域像素值會(huì)再次被當(dāng)作整形粗邊緣資訊影像的區(qū)域像素值處理。在此的函數(shù)Qijk(x，y)會(huì)一直重復(fù)到原本的整形粗邊緣資訊影像的區(qū)域像素值無變化為止。不過在計(jì)算時(shí)間的節(jié)約、被輸入的粗邊緣資訊影像113的品質(zhì)、被形成的形成邊緣資訊影像115中追求的品質(zhì)等，整形處理以適當(dāng)?shù)闹貜?fù)次數(shù)計(jì)算較佳。
步驟1514中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于整形粗邊緣資訊影像的區(qū)域像素值會(huì)根據(jù)函數(shù)Cijk(x)進(jìn)行線幅補(bǔ)修。被補(bǔ)修的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作形成邊緣資訊影像115的區(qū)域像素值處理。
步驟1515中，會(huì)輸出形成邊緣資訊影像115的區(qū)域像素值。之后就回到步驟1503。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，邊緣資訊形成裝置15可以將粗邊緣資訊影像113形成為形成邊緣資訊影像115。
在此所謂從粗邊緣資訊影像113到形成邊緣資訊影像115的形成，就是可以從由拍攝某一情況的低解像度的數(shù)字影像111作成的邊緣資訊，推定從由拍攝同一情況的高解像度的數(shù)字影像111應(yīng)作成的邊緣資訊。因此對(duì)于自然數(shù)，如圖25所表示，從將數(shù)字影像111的解像度設(shè)為低于1/n的低解像度數(shù)字影像116，利用邊緣資訊作成裝置14作成低解像度粗邊緣資訊影像117時(shí)，可以用n倍擴(kuò)大低解像度粗邊緣資訊影像117作成粗邊緣資訊影像113。不過因?yàn)閿?shù)字影像111的解像度設(shè)為1/n，只要對(duì)水平及垂直方向單純地抽出數(shù)字影像111的連續(xù)n個(gè)當(dāng)中的1個(gè)即可。又因n倍擴(kuò)大低解像度粗邊緣資訊影像117，對(duì)水平及垂直方向只要單純地在低解像度粗邊緣資訊影像117的連續(xù)像素的間放入n-1個(gè)區(qū)域像素值為0的像素即可。如果此時(shí)的n不太大，則實(shí)現(xiàn)邊緣資訊形成裝置15的資料處理裝置110，與形成擴(kuò)大低解像度粗邊緣資訊影像117的粗邊緣資訊影像113的形成邊緣資訊影像115幾乎會(huì)相同；而實(shí)現(xiàn)邊緣資訊形成裝置15的資料處理裝置110，與形成由數(shù)字影像111作成的粗邊緣資訊影像113的形成邊緣資訊影像115也幾乎為相同。此原因是，為了參考邊緣資訊形成裝置15使用數(shù)字影像111，利用在內(nèi)部作成的邊緣資訊中的哪個(gè)邊緣資訊，因?yàn)檫吘壻Y訊形成裝置15只使用粗邊緣資訊影像113。因此將擴(kuò)大低解像度粗邊緣資訊影像117的粗邊緣資訊影像113輸入邊緣資訊形成裝置15時(shí)，從低解像度數(shù)字影像116實(shí)現(xiàn)作成低解像度粗邊緣資訊影像117的邊緣資訊作成裝置14的資料處理裝置110可以減低計(jì)算量或硬件量。
若再繼續(xù)發(fā)展此方法，會(huì)如圖26所示，在從降低數(shù)字影像111解像度的低解像度數(shù)字影像116作成的低解像度粗邊緣資訊影像117的中，可以作成切出粗邊緣資訊112周圍的低解像度切出粗邊緣資訊影像118。若將擴(kuò)大此低解像度切出粗邊緣資訊影像118的切出粗邊資訊影像119、與切出數(shù)字影像111中相同區(qū)域的切出數(shù)字影像120輸入實(shí)現(xiàn)邊緣資訊形成裝置15的資料處理裝置110，則可以作成切出作成邊緣資訊影像121。此情況下，實(shí)現(xiàn)邊緣資訊形成裝置15的資料處理裝置110可以減少硬件量。還有視覺裝置2，也可以當(dāng)作切出數(shù)字影像120要經(jīng)常在數(shù)字影像111的中央，而讓移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率變化。
如圖27所表示，利用資料處理裝置110達(dá)到的位置/大小檢知裝置17為了要從以粗邊緣資訊112當(dāng)作像素的粗邊緣資訊影像113作成以重復(fù)資訊131當(dāng)作像素的重復(fù)資訊影像132，格子狀上排列的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖28所示。
步驟1701中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟1702中，會(huì)設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。在附近的設(shè)定上，可以個(gè)別決定前述各函數(shù)使用的附近大小q，也可以全部統(tǒng)一。為了提高本發(fā)明的資料處理裝置110作成的重復(fù)資訊影像132的正確性，將附近大小q全部設(shè)定為大值較佳。但是因計(jì)算物體的粗邊緣資訊112重心的計(jì)算時(shí)間的規(guī)定、被輸入粗邊緣資訊影像113的大小等，位置/大小檢知裝置17可以配合需要變更適當(dāng)?shù)母浇笮硖幚怼?br> 步驟1703中，會(huì)判斷有無依序被輸入的粗邊緣資訊影像113。如果無粗邊緣資訊影像113(步驟1703YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有粗邊緣資訊影像113(步驟1703NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟1704。只是當(dāng)僅對(duì)特定的影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟1704中，會(huì)1區(qū)域分輸入粗邊緣資訊影像113的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存1區(qū)域分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟1705中，會(huì)將粗邊緣資訊影像113的粗邊緣資訊112變換為重復(fù)資訊影像132的重復(fù)資訊131。重復(fù)資訊131會(huì)成為相當(dāng)于1或0的區(qū)域像素值。
步驟1706中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Δijk(x)計(jì)算移動(dòng)量。將移動(dòng)量影像化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1707中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Aijk(x)將之移動(dòng)至移動(dòng)量指示地。移動(dòng)后的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作新的重復(fù)資訊影像132的區(qū)域像素值處理。
步驟1708中，會(huì)判斷表示從步驟1706到步驟1707的重復(fù)次數(shù)的移動(dòng)次數(shù)有沒有達(dá)到指定次數(shù)。如果移動(dòng)次數(shù)未達(dá)指定次數(shù)(步驟1708NO)，則會(huì)返回步驟1706。如果移動(dòng)次數(shù)有達(dá)到指定次數(shù)(步驟1708YES)，就會(huì)移轉(zhuǎn)到步驟1709。該指定次數(shù)是根據(jù)形成邊緣資訊影像115的大小或形成邊緣資訊115表示的物體大小，還有附近的大小q決定。若配合使用目的設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)，就算指定次數(shù)決定很多也沒問題，但是指定次數(shù)太多的話，檢知位置及大小的所需時(shí)間就會(huì)變長。
步驟1709中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Δijk(x)計(jì)算移動(dòng)量。將移動(dòng)量影像化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值處理。
步驟1710中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Aijk(x)將之移動(dòng)至移動(dòng)量指示地。移動(dòng)后的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作新的重復(fù)資訊影像132的區(qū)域像素值處理。
步驟1711中，會(huì)輸出重復(fù)資訊影像132的區(qū)域像素值。之后就回到步驟1703。
另外重復(fù)資訊影像132的各重復(fù)資訊131因會(huì)表示以其位置為中心的周圍上的粗邊緣資訊112總數(shù)，結(jié)果就變成表示以該位置為中心的物體大小。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，位置/大小檢知裝置17可以從粗邊緣資訊影像113作成重復(fù)資訊影像132。
在此圖28算術(shù)中，若使用表示物體區(qū)域141的物體區(qū)域影像142代替由粗邊緣資訊112構(gòu)成的粗邊緣資訊影像113，則會(huì)如圖29所表示，利用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的位置/大小檢知裝置17也可以從表示物體區(qū)域141的物體區(qū)域影像142作成表示重復(fù)資訊131的重復(fù)資訊影像132。不過當(dāng)使用物體區(qū)域影像142時(shí)，重復(fù)資訊影像132的各重復(fù)資訊131是表示以該位置為中心的物體區(qū)域141的像素總數(shù)，所以結(jié)果會(huì)成為表示以該位置為中心的物體面積。因此要從重復(fù)資訊影像132求出物體的大小時(shí)，要注意取重復(fù)資訊131的平方根等。還有在使用形成邊緣資訊影像115及色彩資訊影像172時(shí)也一樣。
如圖30所表示，利用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的位置/大小/傾斜檢知裝置55，為了要從以粗邊緣資訊112當(dāng)作像素的粗邊緣資訊影像113作成以重復(fù)資訊131當(dāng)作像素的重復(fù)資訊影像132，格子狀上排列的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖31所示。
步驟4401中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟4402中，會(huì)設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。在附近的設(shè)定上，可以個(gè)別決定前述各函數(shù)使用的附近大小q，也可以全部統(tǒng)一。為了提高本發(fā)明的資料處理裝置110作成的重復(fù)資訊影像132的正確性，將附近大小q全部設(shè)定為大值較佳。但是因計(jì)算物體的粗邊緣資訊112重心的計(jì)算時(shí)間的規(guī)定、被輸入粗邊緣資訊影像113的大小等，位置/大小/傾斜檢知裝置55可以配合需要變更適當(dāng)?shù)母浇笮硖幚怼?br> 步驟4403中，會(huì)判斷有無依序被輸入的粗邊緣資訊影像113。如果無粗邊緣資訊影像113(步驟4403YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有粗邊緣資訊影像113(步驟4403NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟4404。只是當(dāng)僅對(duì)特定的影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟4404中，會(huì)1區(qū)域分輸入粗邊緣資訊影像113的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存1區(qū)域分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟4405中，會(huì)將粗邊緣資訊影像113的粗邊緣資訊112變換為重復(fù)資訊影像132的重復(fù)資訊131。重復(fù)資訊131會(huì)成為相當(dāng)于1或0的區(qū)域像素值。又8個(gè)移動(dòng)源重復(fù)資訊183會(huì)用相當(dāng)于0的區(qū)域像素值弄清楚。
步驟4406中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Δijk(x)計(jì)算移動(dòng)量。將移動(dòng)量影像化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值處理。
步驟4407中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Aijk(x)將之移動(dòng)至移動(dòng)量指示地。移動(dòng)后的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作新的移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185的區(qū)域像素值處理。
步驟4408中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于源重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Aijk(x)將之移動(dòng)至移動(dòng)量指示地。移動(dòng)后的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作新的重復(fù)資訊影像132的區(qū)域像素值處理。
步驟4409中，會(huì)判斷表示從步驟4406到步驟4408的重復(fù)次數(shù)的移動(dòng)次數(shù)有沒有達(dá)到指定次數(shù)。如果移動(dòng)次數(shù)未達(dá)指定次數(shù)(步驟4409NO)，則會(huì)返回步驟4406。如果移動(dòng)次數(shù)有達(dá)到指定次數(shù)(步驟4409YES)，就會(huì)移轉(zhuǎn)到步驟4410。該指定次數(shù)是根據(jù)粗邊緣資訊影像113的大小或粗邊緣資訊112表示的物體大小，還有附近的大小q決定。若配合使用目的設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)，就算指定次數(shù)決定很多也沒問題，但是指定次數(shù)太多的話，檢知位置、大小及傾斜的所需時(shí)間就會(huì)變長。
步驟4410中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Aijk(x)計(jì)算移動(dòng)量。將移動(dòng)量影像化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值處理。
步驟4411中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Aijk(x)將之移動(dòng)至移動(dòng)量指示地。移動(dòng)后的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作新的重復(fù)資訊影像132的區(qū)域像素值處理。
步驟4412中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于重復(fù)資訊影像132的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Aijk(x)將之移動(dòng)至移動(dòng)量指示地。移動(dòng)后的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作新的重復(fù)資訊影像132的區(qū)域像素值處理。
步驟4413中，會(huì)判斷表示從步驟4406到步驟4412的重復(fù)次數(shù)的退縮次數(shù)有沒有達(dá)到指定次數(shù)。如果退縮次數(shù)未達(dá)指定次數(shù)(步驟4413NO)，則會(huì)返回步驟4406。如果退縮次數(shù)有達(dá)到指定次數(shù)(步驟4413YES)，就會(huì)移轉(zhuǎn)到步驟4414。該指定次數(shù)是根據(jù)粗邊緣資訊影像113的大小或粗邊緣資訊112表示的物體大小，還有附近的大小q決定。若配合使用目的設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)，就算指定次數(shù)決定很多也沒問題，但是指定次數(shù)太多的話，檢知位置、大小及傾斜的所需時(shí)間就會(huì)變長。
步驟4414中，會(huì)輸出重復(fù)資訊影像132的區(qū)域像素值及移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185的各區(qū)域像素值。的后就回到步驟4403。
另外重復(fù)資訊影像132的各重復(fù)資訊131因會(huì)表示以其位置為中心的周圍上的粗邊緣資訊112總數(shù)，結(jié)果就變成表示以該位置為中心的物體大小。又因?yàn)橹辉谥貜?fù)資訊131有像素時(shí)才有移動(dòng)源重復(fù)資訊183，所以結(jié)果就成為表示以該位置為中心的物體傾斜度。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，位置/大小/傾斜檢知裝置44可以從粗邊緣資訊影像113作成重復(fù)資訊影像132及移動(dòng)源重復(fù)資訊影像184。
在此圖31的算術(shù)中，可以用由形成邊緣資訊114構(gòu)成的形成邊緣資訊影像115，代替由粗邊緣資訊112構(gòu)成的粗邊緣資訊影像113。若使用表示物體區(qū)域141的物體區(qū)域影像142代替由粗邊緣資訊112構(gòu)成的粗邊緣資訊影像113，則會(huì)如圖32所表示，位置/大小/傾斜檢知裝置44也可以從表示物體區(qū)域141的物體區(qū)域影像142作成重復(fù)資訊影像132及移動(dòng)源重復(fù)資訊影像184。不過當(dāng)使用物體區(qū)域影像142時(shí)，重復(fù)資訊影像132的各重復(fù)資訊131是表示以該位置為中心的物體區(qū)域141的像素總數(shù)，所以結(jié)果會(huì)成為表示以該位置為中心的物體面積。因此要從重復(fù)資訊影像132求出物體的大小時(shí)，要注意取重復(fù)資訊131的平方根等。還有在使用由表示物體有無特定色彩的色彩資訊171構(gòu)成的色彩資訊影像172代替物體區(qū)域影像142時(shí)也一樣。
到目前為止，說明了有關(guān)從粗邊緣資訊影像113、形成邊緣資訊影像115、物體區(qū)域影像142及色彩資訊影172作成移動(dòng)源重復(fù)資訊影像184的方法。以下則說明有關(guān)從移動(dòng)源重復(fù)資訊183求出物體傾斜角度的方法。
首先在圖17所示的將以從附近1到附近8當(dāng)作移動(dòng)源的移動(dòng)源重復(fù)資訊183分別視為從N1到N8，則以反時(shí)鐘轉(zhuǎn)表示的傾斜角度θ會(huì)根據(jù)如公式47求出。而傾斜角度θ是以弧度表示，物體若為水平及垂直時(shí)，傾斜角度θ會(huì)呈0弧度。 例如，從N1到N8的移動(dòng)源重復(fù)資訊183成為圖33所示時(shí)，傾斜角度θ約呈-0.5弧度。公式47雖為求出傾斜角度θ的簡單公式，但是當(dāng)然如果用比公式47更詳細(xì)的條件，本發(fā)明的使用者可以更正確地求出傾斜角度θ。如權(quán)利要求8項(xiàng)陣列運(yùn)算單元100若計(jì)算公式47，則陣列運(yùn)算單元100若與輸出8個(gè)移動(dòng)源重復(fù)資訊183比較，可以輸出更少的資料量。再者傾斜角度θ如果也可以用一定的刻幅表示的話，存儲(chǔ)器102相對(duì)于有對(duì)數(shù)表只要儲(chǔ)存準(zhǔn)備了需要數(shù)的傾斜角度的往上檔案即可。
而在圖30及圖32，雖然對(duì)于個(gè)別1個(gè)物體會(huì)將包含被作成的粗邊緣資訊112的粗邊緣資訊影像113及包含物體區(qū)域141的物體區(qū)域影像142輸入位置/大小/傾斜檢知裝置44，但是就算有數(shù)個(gè)物體，位置/大小/傾斜檢知裝置44也可以檢知個(gè)別的物體位置、大小及傾斜。還有如圖34所表示色彩資訊影像172為結(jié)構(gòu)時(shí)，位置/大小/傾斜檢知裝置44也可以從個(gè)別的色彩資訊171的區(qū)塊檢知位置、大小及傾斜。因此位置/大小/傾斜檢知裝置44也可在結(jié)構(gòu)解析上利用。
如圖35所示，利用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27，為了從包括物體區(qū)域141的物體區(qū)域影像142、及包含與物體區(qū)域141重疊的分離物體區(qū)域143的數(shù)字影像111作成包含標(biāo)準(zhǔn)化區(qū)域144的標(biāo)準(zhǔn)化影像145，格子狀上排列的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖36所示。
步驟2701中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟2702中，會(huì)設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。在附近的設(shè)定上，可以個(gè)別決定前述各函數(shù)使用的附近大小q，也可以全部統(tǒng)一。為了提高本發(fā)明的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27作成的標(biāo)準(zhǔn)化影像145的正確性，將附近大小q全部設(shè)定為大值較佳。但是因要將分離物體區(qū)域143標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算時(shí)間的規(guī)定、被輸入數(shù)字影像111的大小等，區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27可以配合需要變更適當(dāng)?shù)母浇笮硖幚怼?br> 步驟2703中，會(huì)判斷有無依序被輸入的物體區(qū)域影像142或數(shù)字影像111。如果無物體區(qū)域影像142或數(shù)字影像111(步驟2703YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有物體區(qū)域影像142或數(shù)字影像111(步驟2703NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟2704。只是當(dāng)僅對(duì)特定的區(qū)域數(shù)及影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟2704中，會(huì)1區(qū)域分輸入物體區(qū)域影像142的i行j列的像素、與數(shù)字影像111的i行j列的像素。這是因?yàn)锳OUij會(huì)整批處理物體區(qū)域影像142的i行j列的像素與數(shù)字影像111的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存總區(qū)域數(shù)分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟2705中，會(huì)分離物體區(qū)域影像142的i行j列的像素與數(shù)字影像111的i行j列的像素。這是因?yàn)锳OUij會(huì)將物體區(qū)域影像142的i行j列的像素與數(shù)字影像111的i行j列的像素分別當(dāng)作獨(dú)立的影像的像素處理。如果物體區(qū)域影像142的i行j列的像素與數(shù)字影像111的i行j列的像素從一開始就被分離輸入的話，就不必做任何處理。物體區(qū)域影像142與數(shù)字影像111會(huì)被分別復(fù)制于更新物體區(qū)域影像及更新數(shù)字影像。
步驟2706中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于更新物體區(qū)域影像的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Rijk(x)計(jì)算移動(dòng)量。將移動(dòng)量影像化的區(qū)域像素值會(huì)被當(dāng)作移動(dòng)量影像的區(qū)域像素值處理。
步驟2707中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于更新物體區(qū)域影像的各區(qū)域像素值可以按照函數(shù)Hijk(x、y)發(fā)現(xiàn)可移動(dòng)的移動(dòng)地區(qū)域像素值。表示是否為可移動(dòng)的移動(dòng)地的值就當(dāng)作可移動(dòng)影像的區(qū)域像素值處理。
步驟2708中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于更新物體區(qū)域影像的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Uijk(x、y)將之移動(dòng)至可移動(dòng)地。移動(dòng)的區(qū)域像素值會(huì)當(dāng)作新的更新物體區(qū)域影像的各區(qū)域像素值處理。
步驟2709中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于更新數(shù)字影像的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Uijk(x、y)將之移動(dòng)至可移動(dòng)地。移動(dòng)的區(qū)域像素值會(huì)當(dāng)作新的數(shù)字影像的各區(qū)域像素值處理。
步驟2710中，會(huì)判斷表示從步驟2706到步驟2709的重復(fù)次數(shù)的移動(dòng)次數(shù)有沒有達(dá)到指定次數(shù)。如果移動(dòng)次數(shù)未達(dá)指定次數(shù)(步驟2710NO)，則會(huì)返回步驟2706。如果移動(dòng)次數(shù)有達(dá)到指定次數(shù)(步驟2710YES)，就會(huì)移轉(zhuǎn)到步驟2711。另外該指定次數(shù)是根據(jù)數(shù)字影像111的大小或數(shù)字影像111的分離物體區(qū)域143的大小，還有附近的大小q決定。若配合使用目的設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)，就算指定次數(shù)決定很多也沒問題，但是指定次數(shù)太多的話，標(biāo)準(zhǔn)化所需時(shí)間就會(huì)變長。
步驟2711中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于完成移動(dòng)的更新物體區(qū)域影像的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Vijk(x、y)以附近的平均值補(bǔ)全。而且x與y都為更新物體區(qū)域影像。用平均值放入的區(qū)域像素值會(huì)當(dāng)作被標(biāo)準(zhǔn)化的更新物體區(qū)域影像的區(qū)域像素值處理。
步驟2712中，AOUij會(huì)利用與附近陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于完成移動(dòng)的更新數(shù)字影像的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Vijk(x、y)以附近的平均值填入。而且x為更新數(shù)字影像；y為更新物體區(qū)域影像。用平均值填入的區(qū)域像素值會(huì)當(dāng)作被標(biāo)準(zhǔn)化的更新數(shù)字影像的區(qū)域像素值處理。
步驟2713中，會(huì)判斷表示從步驟2711到步驟2712的重復(fù)次數(shù)的填補(bǔ)次數(shù)有沒有達(dá)到指定次數(shù)。如果填補(bǔ)次數(shù)未達(dá)指定次數(shù)(步驟2713NO)，則會(huì)返回步驟2711。如果填補(bǔ)次數(shù)有達(dá)到指定次數(shù)(步驟2713YES)，就會(huì)移轉(zhuǎn)到步驟2715。一般的填補(bǔ)次數(shù)有附近大小q的一半左右的次數(shù)就夠了。
步驟2715中，會(huì)判斷表示從步驟2706到步驟2713的重復(fù)次數(shù)的繼續(xù)次數(shù)有沒有達(dá)到指定次數(shù)。如果繼續(xù)次數(shù)未達(dá)指定次數(shù)(步驟2715NO)，則會(huì)返回步驟2706。如果繼續(xù)次數(shù)有達(dá)到指定次數(shù)(步驟2715YES)，就會(huì)移轉(zhuǎn)到步驟2715。另外該指定次數(shù)是根據(jù)數(shù)字影像111的大小或數(shù)字影像111的分離物體區(qū)域153的大小，還有附近的大小q決定。若配合使用目的設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)，就算指定次數(shù)決定很多也沒問題，但是指定次數(shù)太多的話，標(biāo)準(zhǔn)化所需時(shí)間就會(huì)變長。
步驟1715中，會(huì)將更新數(shù)字影像的區(qū)域像素值當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)化影像155的區(qū)域像素值輸出。的后就回到步驟2703。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27可以從物體區(qū)域影像142及數(shù)字影像111作成標(biāo)準(zhǔn)化影像145。
如圖37所示，利用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的遮罩裝置40，為了從數(shù)字影像111及物體區(qū)域影像142作成遮罩影像148，格子狀上排列的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖38所示。
步驟4001中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟4002中，會(huì)設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。
步驟4003中，會(huì)判斷有無依序被輸入的數(shù)字影像111或物體區(qū)域影像142。如果無數(shù)字影像111或物體區(qū)域影像142其中之一(步驟4003YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有數(shù)字影像111或物體區(qū)域影像142其中之一(步驟4403NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟4004。只是當(dāng)僅對(duì)特定的區(qū)域數(shù)及影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟4004中，會(huì)區(qū)域數(shù)分輸入數(shù)字影像111及物體區(qū)域影像142的i行j列的像素。這是因?yàn)锳OUij會(huì)整批處理數(shù)字影像111及物體區(qū)域影像142的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存區(qū)域數(shù)分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟4005中，對(duì)于數(shù)字影像111的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Oijk(x、y)進(jìn)行遮罩處理。被遮罩的區(qū)域像素值會(huì)當(dāng)作遮罩影像148的區(qū)域像素值處理。
步驟4006中，會(huì)輸出遮罩影像148的區(qū)域像素值。的后就回到步驟4003。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，遮罩裝置40可以遮罩?jǐn)?shù)字影像111中的分離物體區(qū)域143的外。
利用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的影像維持裝置39為了儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)化影像145，格子狀上排列的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖39所示。
步驟3801中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟3802中，會(huì)設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。
步驟3803中，會(huì)判斷有無依序被輸入的標(biāo)準(zhǔn)化影像145。如果無標(biāo)準(zhǔn)化影像145(步驟3803YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有標(biāo)準(zhǔn)化影像145(步驟3803NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟3804。只是僅對(duì)特定的影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟3804中，會(huì)區(qū)域數(shù)分輸入標(biāo)準(zhǔn)化影像145的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存區(qū)域數(shù)分的影像資料的存儲(chǔ)器102。
步驟3805中，若輸出地的裝置為必須，就會(huì)變換標(biāo)準(zhǔn)化影像145的格式。尤其是標(biāo)準(zhǔn)化影像145的區(qū)域數(shù)設(shè)為1；數(shù)字影像111的區(qū)域數(shù)若為4以上，則將標(biāo)準(zhǔn)化影像145的區(qū)域數(shù)設(shè)為3，容易作成模擬信號(hào)很權(quán)宜。否則什么都不做。
步驟3806中，為了將影像資料確實(shí)地傳送至處理速度不同的輸出地的裝置，會(huì)儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)化影像145的i行j列的像素。
步驟3807中，會(huì)輸出標(biāo)準(zhǔn)化影像145的區(qū)域像素值。之后就回到步驟3803。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，影像維持裝置39可以輸出標(biāo)準(zhǔn)化影像145。另外維持?jǐn)?shù)字影像111及遮罩影像148的影像維持裝置39也會(huì)同樣動(dòng)作。
到此是說明了資料處理裝置110輸入1個(gè)或2個(gè)影像進(jìn)行附近處理到影像處理的影像儲(chǔ)存裝置12、色彩資訊作成裝置41、邊緣資訊作成裝置14、邊緣資訊形成裝置14、位置/大小檢知裝置17、位置/大小/傾斜檢知裝置44、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、遮罩裝置40、及影像維持裝置39。不過模型比照裝置38必須用非常多的影像。因此下述是一邊表示模型比照裝置38用的附近處理；一邊說明有關(guān)運(yùn)用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)模型比照裝置38的方法。
首先以標(biāo)準(zhǔn)化影像145當(dāng)作x；以n個(gè)導(dǎo)板影像146當(dāng)作y1、y2、、、yh、、、yn。若使用自然數(shù)g，比照結(jié)果影像157的i行j列的比照結(jié)果σij1，會(huì)根據(jù)公式48比較標(biāo)準(zhǔn)化影像145及導(dǎo)板影像146的i行j列的像素，指示具有最像標(biāo)準(zhǔn)化影像145的像素的像素的導(dǎo)板影像146的號(hào)碼。另外因?yàn)楸日战Y(jié)果影像147為單區(qū)域影像，所以會(huì)當(dāng)作權(quán)宜上區(qū)域數(shù)1的影像處理。因此比照結(jié)果σij1的第3加字為1。 在此根據(jù)公式48作成的比照結(jié)果σij1在比照結(jié)果影像147中不一定要被統(tǒng)一。當(dāng)導(dǎo)板影像146很多時(shí)，比照結(jié)果影像147成為鑲結(jié)構(gòu)狀的可能性很高。因此資料處理裝置110對(duì)于比照結(jié)果σij1與其q附近內(nèi)的比照結(jié)果計(jì)算矩形圖，并收斂比照結(jié)果σij1的方法，如下所示。
任一單區(qū)域影像x為比照結(jié)果影像147時(shí)，若使用自然數(shù)g、實(shí)數(shù)u與v，比照結(jié)果影像147會(huì)根據(jù)公式49及50更新。另外因?yàn)楸日战Y(jié)果影像147為單區(qū)域影像，會(huì)當(dāng)作權(quán)宜上區(qū)域數(shù)的影像處理。因此函數(shù)Ψij1(x)的第3添字為1。
資料處理裝置110等到比照結(jié)果影像147不變化后就反覆計(jì)算公式49及公式50，可以收斂比照結(jié)果影像147整體的比照結(jié)果。此時(shí)利用標(biāo)準(zhǔn)化影像145與導(dǎo)板影像146的組合，比照結(jié)果會(huì)如下收斂。如果標(biāo)準(zhǔn)化影像145約一半的像素最類似特定的導(dǎo)板影像146的像素，則比照結(jié)果影像147幾乎的比照結(jié)果會(huì)收斂為此特定的導(dǎo)板影像146號(hào)碼。不過標(biāo)準(zhǔn)化影像145的幾個(gè)像素區(qū)塊若與幾個(gè)不同的導(dǎo)板影像146的像素區(qū)塊類似的話，在比照結(jié)果影像147中會(huì)產(chǎn)生被0包圍的幾個(gè)導(dǎo)板影像146號(hào)碼區(qū)塊。再者標(biāo)準(zhǔn)化影像145若與導(dǎo)板影像146的集合無相關(guān)，則比照結(jié)果影像147的比照結(jié)果幾乎為0。因此由資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的模型比照很難特定最像標(biāo)準(zhǔn)化影像145的導(dǎo)板影像146，但是從導(dǎo)板影像146中可以選擇幾個(gè)相似的導(dǎo)板影像146。因此從模式比照的結(jié)果作成辨識(shí)結(jié)果的過程中，利用模式比照作成的比照結(jié)果影像147只要從導(dǎo)板影像146的類似候補(bǔ)中，選擇最有力的1個(gè)候補(bǔ)即可。
如圖40所示，利用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的模式比照，為了作成由表示最像導(dǎo)板影像146中的標(biāo)準(zhǔn)化影像145的影像號(hào)碼的比照結(jié)果構(gòu)成的比照結(jié)果影像147，格子狀上排列的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖41所示。
步驟2901中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。無論這是理論上或?qū)嶋H上，都必須決定AOUij的附近。
步驟2902中，會(huì)設(shè)定AOUij的附近或變數(shù)的起始值。在附近的設(shè)定上，可以個(gè)別決定前述各函數(shù)使用的附近大小q，也可以全部統(tǒng)一。為了提高本發(fā)明的資料處理裝置110作成的比照結(jié)果影像147的正確性，故將附近大小q全部設(shè)定為大值較佳。但是因要更新比照結(jié)果的計(jì)算時(shí)間的規(guī)定、被輸入標(biāo)準(zhǔn)化影像145的大小等，模式比照可以配合需要變更適當(dāng)?shù)母浇笮硖幚怼?br> 步驟2903中，會(huì)判斷有無依序被輸入的導(dǎo)板影像146。如果無導(dǎo)板影像146(步驟2903YES)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟2905。如果有導(dǎo)板影像146(步驟2903NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟2904。
步驟2904中，會(huì)區(qū)域數(shù)分輸入導(dǎo)板影像146的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存具有區(qū)域數(shù)與導(dǎo)板影像146數(shù)的像素資料的存儲(chǔ)器102。的后則回到步驟2903。步驟2905中，會(huì)判斷有無依序被輸入的標(biāo)準(zhǔn)化影像145。如果無標(biāo)準(zhǔn)化影像145(步驟2905YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有標(biāo)準(zhǔn)化影像145(步驟2905NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟2906。只是僅對(duì)特定的影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟2906中，會(huì)區(qū)域數(shù)分輸入標(biāo)準(zhǔn)化影像145的i行j列的像素。因此AOUij至少需要儲(chǔ)存區(qū)域數(shù)分的像素資料的存儲(chǔ)器102。
步驟2907中，會(huì)從標(biāo)準(zhǔn)化影像145與導(dǎo)板影像146計(jì)算比照結(jié)果影像147的比照結(jié)果σij1。比照結(jié)果會(huì)成為表示最接近標(biāo)準(zhǔn)化影像145的導(dǎo)板影像146號(hào)碼的區(qū)域像素值。
步驟2908中，AOUij透過與附近的陣列運(yùn)算單元100通訊，對(duì)于比照結(jié)果影像147的各區(qū)域像素值會(huì)按照函數(shù)Ψijk(x)更新比照結(jié)果。被更新的區(qū)域像素值會(huì)當(dāng)作比照結(jié)果影像147的區(qū)域像素值處理。在此的函數(shù)Ψijk(x)會(huì)一直反覆直到原本的比照結(jié)果影像147的區(qū)域像素值不變化。不過根據(jù)在計(jì)算時(shí)間的規(guī)定、被輸入的標(biāo)準(zhǔn)化影像145的品質(zhì)、被更新的比照結(jié)果影像147上所追求的品質(zhì)等，更新處理是以適當(dāng)?shù)姆锤泊螖?shù)結(jié)束計(jì)算較佳。
步驟2909中，會(huì)輸出比照結(jié)果影像147的區(qū)域像素值。的后就回到步驟2905。
因此，使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，影像辨識(shí)裝置29中的模式比照可以從標(biāo)準(zhǔn)化影像145作成比照結(jié)果影像147。
到目前為止是說明了有關(guān)使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，進(jìn)行僅從附近處理到影像處理。以下是說明有關(guān)使用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，僅在附近處理的物體/背景分離裝置16。
首先非線形振動(dòng)子一般會(huì)發(fā)生拉進(jìn)現(xiàn)象。此拉進(jìn)現(xiàn)象，在范圍周期或引力等的周期性動(dòng)作中，具有不同周期的非線形振動(dòng)子有相互作用以簡單的定數(shù)比周期來限制振動(dòng)的現(xiàn)象。這時(shí)會(huì)讓1個(gè)非線形振動(dòng)子的振動(dòng)變化與配合其他非線形振動(dòng)子變化，所以這些非線形振動(dòng)子是同期。而且利用調(diào)整非線形振動(dòng)子的相互作用，可以盡量讓彼此的振動(dòng)位相差變小或變大。因此若操作此相互作用，可以將一群非線形振動(dòng)子分割為具有不同位相的數(shù)個(gè)群組。物體/背景分離裝置16利用這樣的非線形振動(dòng)子的拉進(jìn)現(xiàn)象，分離以邊緣資訊影像中的邊緣資訊為界線的物體與背景，作成表示物體區(qū)域141的物體區(qū)域影像142。另外，在此舉例說明使用當(dāng)作非線形振動(dòng)子的功能三角電極的情況。
首先，在由陣列于格子狀上的非線形振動(dòng)子構(gòu)成的非線形振動(dòng)子網(wǎng)路中，若將i行j列上的非線形振動(dòng)子當(dāng)作ωij，則在非線形振動(dòng)子ωij的q附近的非線形振動(dòng)子的集合Ωij(q)會(huì)依公式51表示。不過q為4、8、24、48、80、120、(2r+1)2-1的連續(xù)數(shù)列，r為自然數(shù)。另外超出網(wǎng)路大小范圍的非線形振動(dòng)子被包含于附近集合Ωij(q)時(shí)，會(huì)當(dāng)作代用非線形振動(dòng)子ωij。因此邊緣處理會(huì)自動(dòng)進(jìn)行。因此附近集合Ωij(q)的要素?cái)?shù)通常都為q。由此判斷，非線形振動(dòng)子網(wǎng)路會(huì)成為與單區(qū)域像素相同處理。為了簡單地表現(xiàn)，在非線形振動(dòng)子網(wǎng)路中添字僅使用寬度方向與高度方向2種。

接著，非線形振動(dòng)子在與包含于qa附近的附近集合Ωij(q)上非線形振動(dòng)子的間會(huì)利用按照公式計(jì)算的結(jié)合值τijk1結(jié)合。另外不用對(duì)數(shù)表的狀況下利用公式53也可以很接近。而μ、v為適當(dāng)?shù)恼〝?shù)。τijkl=μsinc((i-k)2+(j-l)2v2)for∀ωkl∈Ωij(qa).....(52)]]> 非線形振動(dòng)子網(wǎng)路的所有非線形振動(dòng)子以完全同位相進(jìn)行同期時(shí)，只要以處理器101計(jì)算，非線形振動(dòng)子當(dāng)作ωij就會(huì)永久持續(xù)同位相的動(dòng)作。因此如果發(fā)生外亂ρij可以避免這樣的狀態(tài)。當(dāng)作外亂也可以使用疑似亂數(shù)，但是用公式54那樣簡單的公式求出就可以了。另外ζij表示有無邊緣資訊影像的i行j列的邊緣資訊。如果有邊緣資訊就視為1；沒有就視為0。而κ為適當(dāng)?shù)恼〝?shù)。
ρij＝κζij(54)非線形振動(dòng)子ωij因與附近集合Ωij(q)的非線形振動(dòng)子ωk1同期，所以根據(jù)公式55計(jì)算附近輸入合計(jì)σij。σij=Σωkl∈Ωij(qa)Tijkl(1-ζkl)ξkl(ψkl-ψij)....(55)]]>構(gòu)成功能三角電極非線形振動(dòng)子ωij的2個(gè)參數(shù)Φij與Ψij會(huì)按照公式56及公式57計(jì)算的。而γ、ε為適當(dāng)?shù)恼〝?shù)。dφijdt=ψij......(56)]]>dψijdt=-γφij-ϵ(1-φij2)ψij+σij+ρij.....(57)]]>
雖然要將非線形振動(dòng)子分離為物體區(qū)域141與背景區(qū)域必須要計(jì)算所有的非線形振動(dòng)子的位相偏移，單是只是單純地分離為物體區(qū)域141與背景區(qū)域2個(gè)，所以參數(shù)Ψij會(huì)以是否為門檻值θ以上或未滿來計(jì)算位相偏移。輸出分離物體區(qū)域141與背景區(qū)域的結(jié)果的輸出λij可用公式58求出。而θ為適當(dāng)?shù)恼〝?shù)。 邊緣資訊雖分離物體與背景卻不充分時(shí)，就必須補(bǔ)充邊緣資訊。因此必須在非線形振動(dòng)子ωij的qb附近上的非線形振動(dòng)子ωij的集合Ωij(qb)中找出有多少非線形振動(dòng)子發(fā)生位相偏移。因此用公式59計(jì)算輪廓參數(shù)ηij。ηij=Σωkl∈Ωij(qb)λijλkl+(λij)2......(59)]]>表示以此結(jié)果為基礎(chǔ)的邊緣資訊補(bǔ)充比例的限制參數(shù)ζij會(huì)用公式60計(jì)算的。而α、β、ηmin、ηmax為適當(dāng)?shù)恼〝?shù)。 在此雖說明了當(dāng)作非線形振動(dòng)子的功能三角電極的狀況，但其他用距齒及integrate-and-fire形振動(dòng)子那樣的限制周期安定的非線形振動(dòng)子、或發(fā)生重引力及摔力方程序的引力的混亂振動(dòng)子等，產(chǎn)生拉進(jìn)現(xiàn)象的任一非線形振動(dòng)子也可能有動(dòng)作。這時(shí)只要追加用個(gè)別的非線形振動(dòng)子的參數(shù)置換參數(shù)Φij與Ψij即可。這時(shí)候僅在適當(dāng)?shù)膮?shù)上加進(jìn)附近輸入合計(jì)σij與外亂ρij。但是，混亂振動(dòng)子的情況下特別是不將外亂ρij當(dāng)作必要。
利用公式51到公式60，可以敘述能裝設(shè)物體/背景分離裝置16的資料處理裝置110的所有陣列運(yùn)算單元100的算術(shù)。以下，是使用資料處理裝置110中的任一陣列運(yùn)算單元100的算術(shù)，說明有關(guān)物體/背景分離裝置16。
如圖42所示，利用資料處理裝置110實(shí)現(xiàn)的物體/背景分離裝置16，因?yàn)橐萌切蔚倪吘壻Y訊151分離為三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域152與三角形的外側(cè)區(qū)域153，格子狀上排列的陣列運(yùn)算單元100會(huì)同期并列動(dòng)作。若將配置于格子上i行j列的陣列運(yùn)算單元100當(dāng)作AOUij，則AOUij算術(shù)會(huì)如圖43所示。
步驟1601中，是將AOUij排列于格子上的i行j列上。
步驟1602中，是根據(jù)公式52及53以結(jié)合值τijk1連接附近同伴ωij與ωk1。
步驟1603中，會(huì)在非線形振動(dòng)子的參數(shù)Φij與Ψij上設(shè)定適當(dāng)?shù)某跏贾怠?br> 步驟1604中，會(huì)判斷有無依序被輸入的形成邊緣資訊影像115。如果無形成邊緣資訊影像115(步驟1604YES)，則會(huì)結(jié)束算術(shù)。如果有形成邊緣資訊影像115(步驟1605NO)，則會(huì)轉(zhuǎn)移至步驟1605。只是僅對(duì)特定的區(qū)域數(shù)及影像大小裝設(shè)陣列運(yùn)算單元100時(shí)，也可以設(shè)定為無限循環(huán)。
步驟1605中，會(huì)輸入形成邊緣資訊114的ζij。
步驟1606中，會(huì)從的前剛輸入的形成邊緣資訊114的ζij按照公式54計(jì)算外亂ρij。
步驟1607中，會(huì)從有附近集合Ωij(qa)中的非線形振動(dòng)子ωk1的陣列運(yùn)算單元100的AOUk1輸入ζkj、ξkj、Ψkj，再按照公式55計(jì)算合計(jì)值σij。
步驟1608中，會(huì)按照公式56及57計(jì)算非線形振動(dòng)子的參數(shù)Φij與Ψij。亦即，以魯根哥達(dá)法解這些公式上表示的微分方程。
步驟1609中，會(huì)根據(jù)公式58計(jì)算非線形振動(dòng)子的輸出λij。在此，若Ψij＞θ則會(huì)當(dāng)作λij＝1，若為其他就當(dāng)作λij＝0。
步驟1610中，會(huì)從有附近集合Ωij(qb)中的非線形振動(dòng)子ωk1的陣列運(yùn)算單元100的AOUk1輸入λij，再按照公式59計(jì)算輪廓參數(shù)ηij。
步驟1611中，會(huì)按照公式60計(jì)算界線參數(shù)ξkj。亦即，以差異法或魯根哥達(dá)法解這些公式上表示的微分方程。
步驟1612中，會(huì)判斷表示從步驟1606到步驟1611的重復(fù)次數(shù)的分離次數(shù)有沒有達(dá)到指定次數(shù)。如果分離次數(shù)未達(dá)指定次數(shù)(步驟1612NO)，則會(huì)返回步驟1606。如果分離次數(shù)有達(dá)到指定次數(shù)(步驟1612YES)，就會(huì)移轉(zhuǎn)到步驟1613。
步驟1613中，會(huì)輸出成為物體區(qū)域影像142的區(qū)域像素值的非線形振動(dòng)子的輸出λij。之后就回到步驟1605。
另外在求出步驟1612中的分離次數(shù)時(shí)，可以用下述方法。在物體/背景分離裝置16上，若影像大小為一定，則不管非線形振動(dòng)子的初期狀態(tài)，幾乎在所有的形成邊緣資訊114中會(huì)于一定時(shí)間結(jié)束分離，所以事先計(jì)算好該時(shí)間，然后再求出從步驟1606到步驟1611的反覆次數(shù)即可。這是因?yàn)槿舴蔷€形振動(dòng)子的初期狀態(tài)在一定的范圍內(nèi)，因拉進(jìn)現(xiàn)象到非線形振動(dòng)子進(jìn)行同期的時(shí)間不會(huì)有很大的差異。
像這樣僅計(jì)算非線形振動(dòng)子，就可以用三角形的邊緣資訊151分離三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域152與三角形的外側(cè)區(qū)域153，是因?yàn)槔梅蔷€形振動(dòng)子的性質(zhì)的拉進(jìn)現(xiàn)象。也就是，以正的結(jié)合值結(jié)合2個(gè)非線形振動(dòng)子時(shí)，會(huì)成為同位相、或以負(fù)的結(jié)合值結(jié)合時(shí)，位相差異會(huì)變得很大。利用這個(gè)性質(zhì)，將排列于格子狀上的非線形振動(dòng)子以相近同伴正的結(jié)合值結(jié)合的，未直接結(jié)合的非線形振動(dòng)子同伴會(huì)成為同位相。再者若以負(fù)的結(jié)合值結(jié)合在夾帶形成邊緣資訊114的像素場所上的非線形振動(dòng)子同伴，則邊緣資訊的兩邊會(huì)彼此極力互相偏移位相。如此一來，不用結(jié)合所有的非線形振動(dòng)子就可以在三角形的邊緣資訊151的內(nèi)側(cè)與外側(cè)集合各個(gè)不同的位相。因此物體/背景分離裝置16會(huì)如第42圖那樣分離為三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域152與三角形的外側(cè)區(qū)域153。此時(shí)三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域152與三角形的外側(cè)區(qū)域153的位相差盡可能超越90度接近180度，三角形與背景區(qū)域可以分離。
在此重要的為，本實(shí)施型態(tài)中，會(huì)用每次去得形成邊緣資訊114時(shí)所表示的方法將結(jié)合值變更為擬似形式。首先如公式52及53所制定的，將把非線形振動(dòng)子ωk1結(jié)合為非線形振動(dòng)子ωij的結(jié)合值當(dāng)作τijk1(參照步驟1602)。形成邊緣資訊114中ζij與ξk1都是一樣，有邊緣時(shí)為1；沒有時(shí)為0。若輸入形成邊緣資訊114中的ζij與ζk1(參照步驟1605)，則會(huì)從陣列運(yùn)算單元100的AOUij轉(zhuǎn)送形成邊緣資訊114ζk1到AOUij，在AOUij計(jì)算結(jié)合值τijk1(1-k1)后當(dāng)作結(jié)合值τijk1的代用(參照步驟1607)。對(duì)于此代用的結(jié)合值τijk1(1-ζk1)，界線參數(shù)ξij會(huì)當(dāng)作從0到1的倍率作用(參照步驟1607)。
如圖44所表示，形成邊緣資訊114為虛線狀態(tài)的三角形邊緣資訊154時(shí)，就有需要補(bǔ)全虛線。首先一開始使用虛線狀態(tài)的三角形邊緣資訊154使系統(tǒng)運(yùn)作(參照步驟1605)，則虛線狀態(tài)的三角形邊緣資訊154的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的位相差大約超過90度，但是三角形的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的界線部分不明確。因此各AOUij會(huì)計(jì)算非線形振動(dòng)子的輸出λij(參照步驟1609)。此輸出λij為1時(shí)，若將附近的非線形振動(dòng)子中的λk1為1的非線形振動(dòng)子當(dāng)作ωk1，則參數(shù)Ψij與Ψk1都為θ以上。也就是λij與λk1大致為同位相，若θ為正值，最差的狀況位相差也不會(huì)超過90度。此位相差的最大值依θ的值決定，在λij與λk1都為1的范圍下若加大θ，此位相差則會(huì)接近于0度。因此使用λij與λk1，表示附近非線形振動(dòng)子中大約同位相者數(shù)量的輪廓參數(shù)ηij會(huì)依照公式59計(jì)算的(參照步驟1610)。接著此輪廓參數(shù)ηij在附近全體中，如果大約一半則會(huì)按照公式60減少為結(jié)合值的倍率的界線參數(shù)ξij，若以外情況則會(huì)按照公式60增加的(參照步驟1611)。例如，8附近182的情況下若在3到5之間，若能按照公式60減少界線參數(shù)則很好。若重復(fù)繼續(xù)動(dòng)作該過程，當(dāng)如圖44所表示虛線狀態(tài)的三角形邊緣資訊154被設(shè)定，會(huì)分離為虛線三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域155與虛線三角形的外側(cè)區(qū)域156。
如圖45所示，2個(gè)三角形重疊時(shí)，可取得前方三角形的邊緣資訊157與后方三角形的邊緣資訊158。此時(shí)因?yàn)榍胺饺切蔚膬?nèi)側(cè)區(qū)域159與后方三角形的內(nèi)側(cè)區(qū)域160與雙重三角形的背景區(qū)域161的3個(gè)區(qū)域的非線行振動(dòng)子的位相會(huì)相互偏移，所以會(huì)分離為3個(gè)區(qū)域。又如圖46所示，2個(gè)重疊的圓形邊緣資訊162就算為虛線，也會(huì)分離為前方圓形的內(nèi)側(cè)區(qū)域163與后方圓形的內(nèi)側(cè)區(qū)域164與雙重圓形的背景區(qū)域165的3個(gè)。
因此，利用由陣列運(yùn)算單元100構(gòu)成的資料處理裝置110，物體/背景分離裝置16可以將形成邊緣資訊影像115的形成邊緣資訊114當(dāng)作界線，分離物體區(qū)域141與背景區(qū)域。另外，被分離的數(shù)個(gè)區(qū)域雖會(huì)利用輸出λij一起與時(shí)間的經(jīng)過被讀取，但是陣列運(yùn)算單元100會(huì)計(jì)算非線形振動(dòng)子的位相，可以將被分離的數(shù)個(gè)區(qū)域當(dāng)作位相群組輸出于一覽表上。
到目前是說明了有關(guān)視覺裝置2。這些視覺裝置2可以利用一般用電腦安裝，但當(dāng)作搜尋移動(dòng)物體的對(duì)象時(shí)，有需要根據(jù)移動(dòng)物體的移動(dòng)速度快速實(shí)施每個(gè)前述裝置。尤其是提升畫面影像的影像大小或解像度時(shí)，以影像本身作為處理對(duì)象的影像儲(chǔ)存裝置12、色彩資訊作成裝置41、邊緣資訊作成裝置14、邊緣資訊形成裝置15、位置/大小檢知裝置17、物體/背景分離裝置16、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、遮罩裝置40、影像維持裝置39、及模式比照裝置38，對(duì)于各個(gè)寬度方向及高度方向會(huì)依影像大小或解像度增大計(jì)算量。因此視覺裝置2有可能根據(jù)用途而無法達(dá)到期望的功能。
為了使用數(shù)字技術(shù)安裝影像儲(chǔ)存裝置12、色彩資訊作成裝置41、邊緣資訊作成裝置14、邊緣資訊形成裝置15、位置/大小檢知裝置17、物體/背景分離裝置16、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置27、遮罩裝置40、影像維持裝置39、及模式比照裝置38，陣列運(yùn)算單元100在資料處理裝置110中如圖16那樣配置于格子狀上，且陣列運(yùn)算單元100的回路僅可以與資料處理裝置110中鄰接的陣列運(yùn)算單元100相互通訊。亦即成為4附近同類者呈直接回路。因此與配線8附近182同類的情況比較，可以用少的電子零件與回路量，以同程度的快速動(dòng)作，而且在擴(kuò)充將來附近大小時(shí)也具有簡單的擴(kuò)充性。
陣列運(yùn)算單元100如圖47所示，由影像處理上要計(jì)算公式的處理器(PROCESSOR)101；儲(chǔ)存公式中所使用的所有參數(shù)、定數(shù)、函數(shù)及操作數(shù)的存儲(chǔ)器(MENORY)102；及與附近陣列運(yùn)算單元100通訊的控制器(CONTROLER)103所構(gòu)成，處理器101可以利用地址電解槽51指定的地址(ADDRESS)選擇存儲(chǔ)器102及控制器103任一存儲(chǔ)器晶片及電阻器。另外處理器101會(huì)透過資料電解槽52與存儲(chǔ)器102及控制器103連結(jié)為雙向可通訊，并可存取地址電解槽51指定的任一存儲(chǔ)器晶片及電阻器的資料(DATA)。陣列運(yùn)算單元100若輸入由1個(gè)以上的輸入畫面構(gòu)成的前輸入資料群(FRONT INPUR DATA SET)，控制器103會(huì)將前述入資料群儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器102?？刂破?03，除了將由函數(shù)作成的存儲(chǔ)器102中的計(jì)算資料傳送至鄰接的陣列運(yùn)算單元100外，還會(huì)將從鄰接的陣列運(yùn)算單元100接收的計(jì)算資料儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器102，如有需要，會(huì)轉(zhuǎn)送至輸入的以外陣列運(yùn)算單元100。最后的控制器103，會(huì)將輸出影像的影像資料當(dāng)作結(jié)果資料(RESULT DATA)輸出。
在這樣的各個(gè)陣列運(yùn)算單元100上裝設(shè)控制器103的理由是因?yàn)殛嚵羞\(yùn)算單元100之間在通訊時(shí)處理器101可動(dòng)作，故處理器101利用通訊也可以在等待時(shí)間內(nèi)計(jì)算后做到快速處理；即使變化附近的陣列運(yùn)算單元100的數(shù)硬件也不需要變更；因?yàn)榭刂破?03對(duì)于影像的邊緣處理，亦即影像中的邊緣像素，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行例外處理，所以處理器101的程序就不需要做邊緣處理而變得非常單純。
處理器101與存儲(chǔ)器102可以使用一般用的數(shù)字回路。控制器103的具體性的回路圖如圖48所表示。地址緩沖器(ADDRESS BUFFER)53會(huì)透過地址電解槽(ADDRESS BUS)51從處理器101接收地址(ADDRESS)，并利用地址譯碼器(ADDRESS DECODER)54選擇各個(gè)地址及其他功能區(qū)塊。資料緩沖區(qū)(DATA BUFFER)55會(huì)透過資料電解槽(DATA BUS)52從處理器101接收資料(DATA)，并透過內(nèi)部資料電解槽56與地址譯碼器54所選擇的電阻器排他性地通訊。通訊方向由讀取(READ)指定。電阻器指定標(biāo)幟電阻器(FLAG REGISTER)57時(shí)，資料會(huì)儲(chǔ)存于標(biāo)幟電阻器57，利用標(biāo)幟譯碼器(FLAG DECODER)58編譯，當(dāng)作數(shù)個(gè)信號(hào)(SIGNALS)傳送至連接的陣列運(yùn)算單元100。數(shù)個(gè)信號(hào)會(huì)利用標(biāo)幟編碼器(FLAG ENCODER)59收訊，被解析后會(huì)儲(chǔ)存于狀態(tài)電阻器(STATUS REGISTER)60，并視為接收(RECEIVE)被傳回傳送源的陣列運(yùn)算單元100。接收是以數(shù)個(gè)信號(hào)的傳送源的標(biāo)幟編碼器59收訊，并當(dāng)作結(jié)果確認(rèn)數(shù)個(gè)信號(hào)的傳送完了。若利用地址選擇狀態(tài)電阻器60，則狀態(tài)電阻器60的內(nèi)容會(huì)當(dāng)作資料透過資料電解槽52傳送至處理器101。標(biāo)幟編碼器59若接收對(duì)應(yīng)1個(gè)以上的輸入影像(INPUT IMAGE)的1個(gè)以上的前輸入送達(dá)(FRONT INPUT SEND)，會(huì)讀入由1個(gè)以上的輸入影像形成的前輸入資料群(FRONT INPUTDATA SET)所需要的儲(chǔ)存容量部分被準(zhǔn)備的前輸入資料電阻器(FRONTINPUT DATA REGISTER)61。若利用地址選擇前輸入資料電阻器61，則前輸入電阻器的內(nèi)容會(huì)當(dāng)作資料傳送至處理器101。處理器101結(jié)束計(jì)算后，利用地址選擇結(jié)果資料電阻器(RESULT DATA REGISTER)62，結(jié)果資料電阻器62會(huì)將輸出影像的影像資料當(dāng)作結(jié)果資料(RESULTDATA)讀入。在同時(shí)，標(biāo)幟編碼器59會(huì)傳送結(jié)果送達(dá)(RESULT SEND)。
從附近的陣列運(yùn)算單元100求出計(jì)算時(shí)需要的資料，當(dāng)作地址選擇輸出資料電阻器(OUTPUT DATA REGISTER)62，并將應(yīng)送至附近的陣列運(yùn)算單元100的資料當(dāng)作計(jì)算資料(CALCURATION DATA)讀入輸出資料地址63。然后，在鄰接的所有陣列運(yùn)算單元100上當(dāng)作計(jì)算資料傳送。若從上方的陣列運(yùn)算單元100接收數(shù)個(gè)信號(hào)(SIGNALS)，則會(huì)將計(jì)算資料讀入上輸入資料電阻器(UPPER INPUT DATAREGISTER)64。之后，若從地址選擇上輸入資料地址64，則上輸入資料電阻器65的內(nèi)容會(huì)當(dāng)作計(jì)算資料被傳送。從下方、左方、右方的陣列運(yùn)算單元100接收數(shù)個(gè)信號(hào)時(shí)都是一樣，下輸入資料電阻器65、左輸入資料電阻器66、右輸入資料電阻器67會(huì)做同樣動(dòng)作。
各種緩沖器、各種電阻器、地址譯碼器55的各個(gè)區(qū)塊為一般用的電子回路。標(biāo)幟譯碼器58與標(biāo)幟編碼器59具體來說有像圖49與圖50所表示那樣的輸出入信號(hào)。類型(TYPE)是用6位元表示被讀入輸出資料電阻器(OUTPUT DATA REGISTER)63的內(nèi)容種類。此位元數(shù)雖是區(qū)別陣列運(yùn)算單元100應(yīng)送收訊的所有計(jì)算資料，卻是很充分的值。計(jì)算-X(COUNT-X)及計(jì)算-Y(COUNT-Y)是分別表示無4位元的符號(hào)的整數(shù)，并顯示陣列運(yùn)算單元100之間的轉(zhuǎn)送次數(shù)。陣列運(yùn)算單元100傳送計(jì)算資料時(shí)各個(gè)計(jì)算為0，再次從左右的陣列運(yùn)算單元100傳送已被傳送過的計(jì)算資料時(shí)，標(biāo)幟編碼器59的計(jì)算-X上為足夠1的值，再次從上下的陣列運(yùn)算單元100傳送已被傳送過的計(jì)算資料時(shí)，標(biāo)幟編碼器59的計(jì)算-Y上為足夠1的值。處理器101在標(biāo)幟電阻器57的送達(dá)標(biāo)幟(SENT FLAG)上指定要將輸出資料電阻器63的內(nèi)容傳送到上下左右中的哪個(gè)方向后，標(biāo)幟編碼器58若接收指定輸出資料電阻器63的地址譯碼器55的中央譯碼(CENTRAL DECODING)，標(biāo)幟編碼器58會(huì)配合送達(dá)標(biāo)幟的指定方向輸出送達(dá)(SEND)。送達(dá)標(biāo)幟是以5位元表示，且當(dāng)將陣列運(yùn)算單元100的計(jì)算資料傳送至四方的陣列運(yùn)算單元100時(shí)，處理器101會(huì)設(shè)定為1111；若從右方的陣列運(yùn)算單元100將被傳送的計(jì)算資料轉(zhuǎn)送至上下左方時(shí)，處理器101會(huì)設(shè)定為1110；從左方轉(zhuǎn)送至上下右方時(shí)則設(shè)定為1101；從下方轉(zhuǎn)送至上方時(shí)則設(shè)定為1000；從上方轉(zhuǎn)送至下方時(shí)則設(shè)定為0100。因此，不僅轉(zhuǎn)送時(shí)可以不必重復(fù)有效率地轉(zhuǎn)送，轉(zhuǎn)送方向的決定規(guī)則也很明確，所以利用組合種類、計(jì)算-X及計(jì)算-Y，標(biāo)幟編碼器59可以判斷要從哪個(gè)陣列運(yùn)算單元100傳送哪個(gè)種類的計(jì)算資料。在結(jié)果資料電阻器62上的計(jì)算資料當(dāng)作結(jié)果資料被讀入的同時(shí)，標(biāo)幟譯碼器58會(huì)接收結(jié)果譯碼(RESULT DECODING)，并傳送結(jié)果送達(dá)(RESULT SEND)。
標(biāo)幟編碼器59若無論四個(gè)方向中的哪個(gè)方向都接收送達(dá)，則會(huì)接收接收方向的種類與計(jì)算-X、計(jì)算-Y，并更新該部分的狀態(tài)電阻器60的內(nèi)容。與該更新的同時(shí)會(huì)在收訊方向上設(shè)定接收為1后傳送。傳送源的陣列運(yùn)算單元100的標(biāo)幟編碼器59上接收會(huì)再成為1的瞬間收訊，并更新狀態(tài)電阻器60的接收狀況(RECEIVE STATUS)。因此在各個(gè)陣列運(yùn)算單元100中，處理器101只要檢查狀態(tài)電阻器60的接收狀況，就可以判斷在哪個(gè)輸入資料地址上會(huì)儲(chǔ)存有效的計(jì)算資料。因此例如在上輸入資料電阻器65上讀入計(jì)算資料，處理器101雖然可以利用指定地址從上輸入資料電阻器65讀入資料，但是同時(shí)會(huì)從地址譯碼器55傳送上譯碼(UPPER DECODING)到標(biāo)幟編碼器59，且接收狀況中的上部分會(huì)回到0，朝上方的接收會(huì)當(dāng)作0被傳送。下左右方的情況也是相同的動(dòng)作。標(biāo)幟編碼器59如果1個(gè)也要接收輸入影像用的前輸入送達(dá)，則對(duì)應(yīng)狀態(tài)電阻器60中的以接收的前輸入送達(dá)的輸入影像用的前輸入送得狀況(FRONT INPUT SEND STATUS)會(huì)設(shè)為1。另外當(dāng)處理器101從輸入影像用的前輸入資料電阻器61讀入資料時(shí)，地址譯碼器55會(huì)傳送前譯碼(FRONT DECODING)到標(biāo)幟編碼器59，對(duì)應(yīng)已接收的前輸入送達(dá)的前輸入狀況設(shè)為0。處理器101可以利用讀入狀態(tài)電阻器60的內(nèi)容，判斷最新的輸入影像是否被儲(chǔ)存于前輸入資料電阻器61。
處理器101透過控制器103在四方的陣列運(yùn)算單元100上傳送計(jì)算資料時(shí)的算術(shù)如圖51所示。圖51，表示利用處理器101與程序控制；利用標(biāo)幟譯碼器58及標(biāo)幟編碼器59與硬件邏輯的混合處理。針對(duì)第51圖，步驟71中，處理器101會(huì)讀入狀態(tài)電阻器60的內(nèi)容。步驟72中，判斷已讀入的內(nèi)容中接收狀況是否全部為0。如果為N O則結(jié)束處理。如果為YES就進(jìn)行步驟73。步驟73中，處理器101會(huì)決定傳送至鄰接的陣列運(yùn)算單元100的資料的類型與計(jì)算與傳送方向，并將該內(nèi)容寫入標(biāo)幟電阻器57。步驟75中，處理器101會(huì)將傳送至鄰接的陣列運(yùn)算單元100資料寫入輸出資料電阻器63。步驟75中，會(huì)將輸出資料電阻器63的內(nèi)容當(dāng)作計(jì)算資料，傳送至鄰接的陣列運(yùn)算單元100。步驟76中，將僅送達(dá)至標(biāo)幟電阻器57的送達(dá)標(biāo)幟所指定的方向設(shè)為1后傳送。因此處理器101的1次傳送算術(shù)就結(jié)束。處理器101，每次在應(yīng)傳送的資料于存儲(chǔ)器102內(nèi)被更新時(shí)就開始此傳送算術(shù)。
控制器103從上方的陣列運(yùn)算單元100接收計(jì)算資料時(shí)的算術(shù)表示于第52圖。第52圖，是利用標(biāo)幟譯碼器58及標(biāo)幟編碼器59與硬件邏輯表示處理。針對(duì)第52圖，步驟81中，標(biāo)幟編碼器59會(huì)輸入送達(dá)。步驟82中，由標(biāo)幟編碼器59判斷送達(dá)是否為1。如果為NO則結(jié)束處理。如果為YES就進(jìn)行步驟83。步驟83中，上輸入資料電阻器65會(huì)從上方讀入被傳送的計(jì)算資料。步驟85中，標(biāo)幟編碼器59會(huì)在狀態(tài)電阻器60中的上方用接收的狀況設(shè)為1的同時(shí)，接收會(huì)設(shè)為1后傳送至上方的陣列運(yùn)算單元100。下左右方時(shí)也相同。因此控制器103的1次接收算術(shù)就結(jié)束?？刂破?03會(huì)監(jiān)視平常從上下左右的陣列運(yùn)算單元100的送達(dá)，每次在接收該送達(dá)時(shí)就開始此接收算術(shù)。
處理器101從上輸入資料電阻器65接收資料時(shí)的算術(shù)如圖53所示。圖53，是表示利用處理器101與程序控制；利用標(biāo)幟譯碼器58及標(biāo)幟編碼器59與硬件邏輯的混合處理。針對(duì)圖53，步驟91中，處理器101會(huì)讀入狀態(tài)電阻器60的內(nèi)容。步驟92中，判斷已讀入的內(nèi)容中上方用的接收狀況是否為1。如果為NO則結(jié)束處理。如果為YES就進(jìn)行步驟93。步驟93中，處理器101會(huì)從上輸入資料電阻器65讀入資料。步驟95中，標(biāo)幟編碼器59會(huì)在狀態(tài)電阻器60中的上方用的接收狀況設(shè)為0的同時(shí)，接收會(huì)設(shè)為0后傳送至上方的陣列運(yùn)算單元100。下左右方時(shí)也相同。因此處理器101的1次接收算術(shù)就結(jié)束。處理器101會(huì)以一定間隔監(jiān)視狀態(tài)電阻器60的內(nèi)容，每次再上下左右任一方的接收狀況為1時(shí)，該接收算術(shù)就會(huì)開始。另外，就算處理器101不以一定間隔監(jiān)視狀態(tài)電阻器60的內(nèi)容，也可以利用插入處理裝設(shè)。此陣列運(yùn)算單元100，主要雖以從1個(gè)以上的輸入影像作成1個(gè)輸出影像為前提敘述，但是配合用途有必要變更回路使的可以輸出計(jì)算途中的計(jì)算資料。此時(shí)，只有應(yīng)輸出的計(jì)算資料數(shù)增加標(biāo)幟譯碼器58的結(jié)果送達(dá)，只要變更程序讓僅對(duì)應(yīng)被讀入結(jié)果資料電阻器62的計(jì)算資料的結(jié)果送達(dá)設(shè)為1即可。
到此是說明了有關(guān)陣列運(yùn)算單元100。不過像移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185那樣要轉(zhuǎn)送區(qū)域數(shù)很多的影像時(shí)，陣列運(yùn)算單元100有可能會(huì)有只具備1個(gè)控制器103，與轉(zhuǎn)送效率降低的情況。因此最后，是說明具備數(shù)個(gè)控制器103的陣列運(yùn)算單元100。
如圖55所示，權(quán)利要求9項(xiàng)的陣列運(yùn)算單元100可以具備數(shù)個(gè)控制器103。第55圖的情況，是陣列運(yùn)算單元100具備配置于對(duì)角線上的5個(gè)控制器103，各個(gè)控制器103連接于地址電解槽51及資料電解槽52。處理器101為了可以辨識(shí)5個(gè)控制器103，在各個(gè)控制器103的地址譯碼器55上分配不同的地址。各個(gè)控制器103因具備前輸入資料電阻器61及結(jié)果資料電阻器62，所以全部的控制器103可以獨(dú)立輸入前輸入資料群，及輸出結(jié)果資料。還有各個(gè)控制器103，因?yàn)榕c鄰接的陣列運(yùn)算單元100的5個(gè)控制器103中不同的1個(gè)連接，陣列運(yùn)算單元100可以將通訊區(qū)域擴(kuò)大到最大5倍。因此，就算是像移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185那樣要轉(zhuǎn)送區(qū)域輸很多的影像時(shí)，若增加控制器103的數(shù)量就不會(huì)降低轉(zhuǎn)送效率。
另外陣列運(yùn)算單元100具備數(shù)個(gè)控制器103時(shí)，處理器101必須根據(jù)第51圖及第53圖中所表示的算術(shù)，監(jiān)視所有控制器103的狀態(tài)電阻器60中的狀況。監(jiān)視調(diào)度主要是用圓形巡邏方式。
圓形巡邏方式，控制器103理論上是環(huán)狀并列，處理器101會(huì)沿著環(huán)狀依順序?qū)刂破?03做存取。處理器101對(duì)于1個(gè)控制器103執(zhí)行如第53圖表示的算術(shù)。若有應(yīng)傳送的資料，處理器101會(huì)對(duì)控制器103執(zhí)行如圖51表示的算術(shù)。的后處理器101會(huì)移動(dòng)到下個(gè)順序的控制器103。因此所有的控制器103會(huì)被對(duì)等地處理。與陣列運(yùn)算單元100短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)送的資料量比起來，控制器103的通訊區(qū)域狹窄時(shí)，此方法是有效的。
除此的外，控制器103上會(huì)附上優(yōu)先度的不同號(hào)碼，也可以用從處理器101每次最高的優(yōu)先度依序存取控制器103的優(yōu)先度方式。與陣列運(yùn)算單元100在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)送的資料量相比，當(dāng)控制器103的通訊區(qū)域較廣時(shí)，此方法為有效。
一般來說因?yàn)殛嚵羞\(yùn)算單元100僅備有少數(shù)的控制器103，所以當(dāng)視覺裝置2執(zhí)行局部并列影像處理時(shí)，以優(yōu)先度方式比較是圓形巡邏方式較為有利。不過視覺裝置2為了快速執(zhí)行包含必須轉(zhuǎn)送大量資料的函數(shù)的局部并列影像處理，當(dāng)陣列運(yùn)算單元100具備充分?jǐn)?shù)量的控制器103時(shí)，剩下的函數(shù)若只參照5附近或8附近182的區(qū)域像素值，圓形巡邏方式的通訊效率就會(huì)下降。此時(shí)則優(yōu)先度方式較為有利。當(dāng)然所有的控制器103及處理器101若裝設(shè)插入功能，處理器101則不需要定期地監(jiān)視每個(gè)控制器103的狀態(tài)電阻器60中的狀況。
另外，在權(quán)利要求9項(xiàng)中，將控制器103排列于LSI(大規(guī)模聚集回路)的安裝平面時(shí)，主要問題是LSI的安裝面積會(huì)變大、控制器103之間的配線會(huì)變復(fù)雜且長，還有不容易增加控制器103的數(shù)量等3個(gè)問題。不過若使用三次元LSI技術(shù)，LSI設(shè)計(jì)者可以很容易地解決這些問題。以下是說明有關(guān)使用三次元LSI技術(shù)的陣列運(yùn)算單元100。
如圖55所表示，權(quán)利要求10項(xiàng)的控制器103是使用三次元LSI技術(shù)堆積于陣列運(yùn)算單元100內(nèi)。圖55的情況，是有5個(gè)控制器103堆積于處理器101及存儲(chǔ)器102上，各個(gè)控制器103會(huì)利用被垂直配線的地址電解槽51及資料電解槽52，與處理器101及存儲(chǔ)器102連接。從圖55可確定的是，就算增加控制器103的數(shù)量，各層的安裝面積不必?cái)U(kuò)大，而控制器103只要與位于同一層的鄰接控制器103連接即可。再者，LSI設(shè)計(jì)，若增加控制器103只要增加安裝控制器103層的需要數(shù)即可，而且只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)地址電解槽51，LSI設(shè)計(jì)者對(duì)下位層完全不必加工。各層的控制器103因全部以地址譯碼器55以外的回路所構(gòu)成，所以新堆積層的控制器103的設(shè)計(jì)變得非常簡單。
還有，如圖54及圖55所示，陣列運(yùn)算單元100因具有數(shù)個(gè)控制器103，所以陣列運(yùn)算單元100，不僅可以擴(kuò)大與陣列運(yùn)算單元100的間的通訊區(qū)域，還可以辨識(shí)要從哪個(gè)控制器103接收哪個(gè)計(jì)算資料。因此以下，是說明有關(guān)使用數(shù)個(gè)控制器103，將連續(xù)的數(shù)個(gè)陣列運(yùn)算單元100歸納為1個(gè)群組，而且該群組中的陣列運(yùn)算單元100共用處理器101及存儲(chǔ)器102的資料處理裝置110。
首先，如圖56所示，排列于二次元格子狀上的陣列運(yùn)算單元100會(huì)被整理為適當(dāng)大小的矩形群組。該群組稱為虛擬陣列運(yùn)算單元105。圖56的情況，虛擬陣列運(yùn)算單元105是將3×3的陣列運(yùn)算單元100整理為1個(gè)群組者。接著如圖57、圖54及圖55所示，虛擬陣列運(yùn)算單元105具備處理器101、存儲(chǔ)器102、及陣列運(yùn)算單元100的縱與橫的個(gè)數(shù)最大值以上的控制器103。第56圖的情況，虛擬陣列運(yùn)算單元105需要3個(gè)以上的控制器103。還有這些控制器103會(huì)被編上權(quán)宜性的不同號(hào)碼。而如圖57所示，在陣列運(yùn)算單元100的通訊途徑上也有與控制器103同樣相異的號(hào)碼。不過，相對(duì)號(hào)碼要設(shè)為一樣。最后，讓處理器101可執(zhí)行9個(gè)陣列運(yùn)算單元100的程序會(huì)被儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器102上。不過，陣列運(yùn)算單元100若與鄰接的虛擬陣列運(yùn)算單元105的陣列運(yùn)算單元100通訊，一定要透過與通訊途徑上所編的號(hào)碼一致的控制器103安裝程序。因此，虛擬陣列運(yùn)算單元105，可以辨識(shí)計(jì)算資料是從哪個(gè)陣列運(yùn)算單元100被傳送往哪個(gè)陣列運(yùn)算單元100。
而虛擬陣列運(yùn)算單元105只增加控制器103數(shù)量是不能完全裝設(shè)數(shù)個(gè)陣列運(yùn)算單元100的。這是因?yàn)?，虛擬陣列運(yùn)算單元105，必須從其他虛擬陣列運(yùn)算單元105輸入前輸入資料群、或必須將結(jié)果資料輸出至其他虛擬陣列運(yùn)算單元105。如圖55所示控制器103被安裝于二次元平面上時(shí)，如果控制器103數(shù)很充分，則與計(jì)算資料一樣在控制器103上編號(hào)，利用程序解決這個(gè)問題。不過圖57的情況也是，控制器103需要9個(gè)。因此當(dāng)包含于虛擬陣列運(yùn)算單元105的陣列運(yùn)算單元100的數(shù)量增加時(shí)，這個(gè)方法就會(huì)非常沒有效率。何況如圖55那樣控制器103被累積時(shí)，就非常難確保前輸入資料群及結(jié)果資料用的通訊途徑。因此以下，是說明有關(guān)利用僅變更控制器103的前輸入資料電阻器61，以解決此問題的方法。
首先，考慮控制器103從別的控制器103當(dāng)作前輸入資料群的1個(gè)前輸入資料，再將結(jié)果資料當(dāng)作前輸入送達(dá)輸入結(jié)果送達(dá)的情形。此時(shí)如圖58所示，前輸入資料電阻器61，具備由與虛擬陣列運(yùn)算單元105中的陣列運(yùn)算單元100數(shù)相等的數(shù)量電阻器所構(gòu)成的前輸入轉(zhuǎn)換電阻器68、與前輸入計(jì)算器69。前輸入計(jì)算器69，是為將電阻器的數(shù)量當(dāng)作起始值的下降計(jì)算，前輸入計(jì)算器69的計(jì)算數(shù)為0時(shí)，前輸入計(jì)算器69會(huì)輸出前輸入送達(dá)。然后若輸入結(jié)果資料，前輸入計(jì)算器69會(huì)被起始化為起始值。圖58中，前輸入轉(zhuǎn)移電阻器68是由9個(gè)電阻器構(gòu)成，若在前輸入轉(zhuǎn)移電阻器68輸入9個(gè)結(jié)果資料，則前輸入送達(dá)會(huì)被輸出。接著，前輸入轉(zhuǎn)移電阻器68的各個(gè)電阻器與前輸入計(jì)算器69會(huì)當(dāng)作觸發(fā)器信號(hào)輸入結(jié)果送達(dá)。再者，地址譯碼器55，會(huì)譯碼地址，選擇前輸入轉(zhuǎn)移電阻器68的電阻器中的1個(gè)。因此，處理器101若指定前輸入轉(zhuǎn)移電阻器68中適當(dāng)?shù)碾娮杵鞯刂?，則每個(gè)電阻器可以在資料電解槽52上輸出結(jié)果資料。另外圖58中，地址譯碼器55的其他信號(hào)線會(huì)被省略。而虛擬陣列運(yùn)算單元105若依一定的順序輸出9個(gè)陣列運(yùn)算單元100的結(jié)果資料，則這些結(jié)果資料會(huì)依輸出順序儲(chǔ)存前輸入轉(zhuǎn)移電阻器68的電阻器。因此前輸入計(jì)算器69輸出的前輸入送達(dá)被儲(chǔ)存于資料電阻器60的時(shí)點(diǎn)，若處理器101對(duì)各電阻器做存取，則處理器101可以取得特定陣列運(yùn)算單元100的結(jié)果資料。
到目前為止是說明了視覺裝置2。雖然限制數(shù)字影像111的影像大小、忍受某程度的計(jì)算時(shí)間，即使是市面上販賣的單芯片電腦也可以實(shí)現(xiàn)視覺裝置2，不過要加大影像大小或達(dá)成實(shí)際時(shí)間性就必須安裝專用的大規(guī)模聚集回路。特別是將視覺裝置2中的幾個(gè)裝置安裝于大規(guī)模聚集回路上，視覺裝置2可以做到省空間、低消耗電力及實(shí)際時(shí)間性。以下是說明使用視覺裝置2的影像感測器。
權(quán)利要求7項(xiàng)的發(fā)明中所使用的影像感測器，是將如圖59所表示的功能欄201如圖60所示陣列于二次元格子狀后配線。另外在圖59中，是將陣列運(yùn)算單元100略記為AOU；圖60中，是將功能欄201略記為FC。而為了從影像感測器容易輸出重復(fù)資訊131及比照結(jié)果，對(duì)圖15追加3個(gè)影像維持裝置39。圖59中數(shù)個(gè)陣列運(yùn)算單元100雖達(dá)到各個(gè)裝置，但如圖61所示即使是1個(gè)陣列運(yùn)算單元100也可以利用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)個(gè)裝置。當(dāng)然如圖62所示即使是1個(gè)虛擬陣列運(yùn)算單元105也可以利用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)個(gè)陣列運(yùn)算單元100。
在圖59、圖61及圖62中，功能欄201上除了陣列運(yùn)算單元100及虛擬陣列運(yùn)算單元105的外、還放入光電二極管及CCD那樣的攝影像素207、及A/D變換回路205。不過在功能欄201，也可以用個(gè)別的發(fā)振回路，取代從功能欄201外部的時(shí)計(jì)信號(hào)的輸入。還有因?yàn)楣怆姸O管與CMOS(相輔性金屬氧化膜半導(dǎo)體)相同可以安裝在LSI(大規(guī)模聚集回路上)，所以影像感測器的設(shè)計(jì)及安裝非常單純。
如圖61所示，圖59的各個(gè)陣列運(yùn)算單元100，會(huì)位于5附近，并透過信號(hào)線與執(zhí)行相同裝置的陣列運(yùn)算單元100通訊。因此，每個(gè)陣列運(yùn)算單元100可以配合處理構(gòu)成資料處理裝置110。影像感測器利用三次元大規(guī)模聚集回路(三次元VLSI)技術(shù)安裝時(shí)，如第63圖所示的功能欄201中的所有陣列運(yùn)算單元100若利用三次元VLSI像垂直排列那樣安裝，則功能欄201間的信號(hào)線連在陣列運(yùn)算單元100間都不會(huì)交叉。因此影像感測器的設(shè)計(jì)及安裝會(huì)變得非常容易。
到目前為止是說明了影像感測器。不過，若想利用LSI制造實(shí)用性的規(guī)模及處理速度的影像感測器，就不能避開時(shí)計(jì)信號(hào)及恢復(fù)信號(hào)等的同期問題。因此下述，就舉本發(fā)明的連動(dòng)裝置的實(shí)施形態(tài)，參照畫面說明之。
首先，如圖65所示，連動(dòng)式計(jì)算器516是由計(jì)算器部分及連動(dòng)部分構(gòu)成。而圖65中，連動(dòng)式計(jì)算器516是由5個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516輸入連動(dòng)信號(hào)BLK1′、BLK2′、BLK3′、BLK5′。
計(jì)算器部分中，同期式計(jì)算器511、結(jié)束值判別用NOT閘門512及計(jì)算用NOT閘門515為環(huán)狀連接。而圖65雖表示時(shí)計(jì)信號(hào)(CLK)上同期的3個(gè)觸發(fā)電路所構(gòu)成的2進(jìn)3位的同期式計(jì)算器511，但因?yàn)槭褂肗個(gè)觸發(fā)電路數(shù)量，故要變更為2進(jìn)N位的同期式計(jì)算器511就很容易。而在同期式計(jì)算器511上因?qū)OR閘門的輸入從觸發(fā)電路的Q′端子變更為Q端子，故也可以把同期式計(jì)算器511變更為下降計(jì)算器。
同期式計(jì)算器511會(huì)邊在時(shí)計(jì)信號(hào)上做同期邊輸出計(jì)算數(shù)。計(jì)算數(shù)若到達(dá)結(jié)束值，也就是同期式計(jì)算器511輸出波紋貫徹信號(hào)(RCO)，結(jié)束值判斷用NOT閘門512會(huì)輸出連動(dòng)信號(hào)BLKO′。計(jì)算用NOR閘門515會(huì)在連動(dòng)信號(hào)BLKO′被輸入的前輸出有效信號(hào)(G′)。因此同期式計(jì)算器511，計(jì)算數(shù)會(huì)計(jì)算到達(dá)到結(jié)束值為止，計(jì)算數(shù)若到達(dá)結(jié)束值就會(huì)停止計(jì)算。
連動(dòng)部分，會(huì)根據(jù)從外部被輸入的連動(dòng)信號(hào)BLK1′、BLK2′、BLK3′及BLK5′，連動(dòng)用NOR閘門515及連動(dòng)用彈簧鎖回路513會(huì)控制計(jì)算用NOR閘門515。因此連動(dòng)部分，可以將連動(dòng)信號(hào)BLK0′的位相與周期配合連動(dòng)信號(hào)BLK1′、BLK2′、BLK3′及BLK5′的位相及周期。連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)與時(shí)計(jì)信號(hào)同期后動(dòng)作，但是時(shí)計(jì)信號(hào)本身不一定會(huì)同時(shí)提供所有的連動(dòng)式計(jì)算器516。因此連動(dòng)式計(jì)算器516在接收時(shí)計(jì)信號(hào)前，連動(dòng)信號(hào)BLK1′、BLK2′、BLK3′及BLK5′的任何一個(gè)會(huì)成為High階層(H階層)，結(jié)果有效信號(hào)有可能會(huì)變成H階層。故利用連動(dòng)用彈簧鎖回路513，連動(dòng)部分可以在計(jì)算部份開始計(jì)算的前使有效信號(hào)保持為Low階層(L階層)。而在第65圖雖表示連動(dòng)式計(jì)算器516是從5個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516輸入連動(dòng)信號(hào)的狀況，但是只要配合被連接的連動(dòng)式計(jì)算器516數(shù)變更連動(dòng)用NOR閘門515的輸入數(shù)、或左曲下降連動(dòng)用NOR閘門515的輸入中不需要的輸入即可。
在圖65中表示的同期式計(jì)算器511，計(jì)算數(shù)的起始值固定為0、結(jié)束值固定為7。不過也有會(huì)依LSI的規(guī)格變更計(jì)算數(shù)的起始值及結(jié)束值的情況。因此連動(dòng)式計(jì)算器516，使用像市面上販賣的同期式計(jì)算511那樣的同期式清晰裝置及具有同期式負(fù)荷裝置的同期式計(jì)算器511，可以設(shè)定任一起始值及結(jié)束值。此時(shí)，結(jié)束值的判斷會(huì)利用在結(jié)束值判斷用NOT閘門512前加上NOT閘門實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，結(jié)束值判斷用NT閘門512與NOT閘門的組合會(huì)根據(jù)NAMD閘門被置換。
到目前為止是說明了連動(dòng)式計(jì)算器516單體的回路架構(gòu)。以下則使用適時(shí)的圖表，說明數(shù)個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516被連接時(shí)，連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)如何彼此連動(dòng)。
首先如圖65所示，考慮3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516被連接的情況。而圖65中，將連動(dòng)式計(jì)算器516略記為ICU。每個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516的連動(dòng)信號(hào)BLK0′會(huì)被輸入至剩余的連動(dòng)式計(jì)算器516的連動(dòng)用NOR閘門515。因此連動(dòng)用NOR閘門515若為2輸入NOR閘門即可。當(dāng)這些3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516穩(wěn)定后動(dòng)作時(shí)，任何1個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516的適時(shí)圖表會(huì)表示于圖66。而因?yàn)樗械倪B動(dòng)式計(jì)算器516為對(duì)稱式，所以剩余的連動(dòng)式計(jì)算器516的適時(shí)圖表也相同。
從圖66可明確地是，當(dāng)所有的連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)為一致時(shí)，計(jì)算用的NOR閘門515的輸出會(huì)瞬間成為H階層，但是因?yàn)轳R上就會(huì)回到L階層，因此計(jì)算用的NOR閘門515可以連續(xù)計(jì)算。因此所有的連動(dòng)式計(jì)算器516可以連續(xù)輸出相同的計(jì)算數(shù)。
如圖67所示，連動(dòng)信號(hào)BLK1′的波形因某種理由變短時(shí)，連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)無關(guān)連動(dòng)信號(hào)BLK1′而動(dòng)作。因此連動(dòng)信號(hào)BLK1′對(duì)于計(jì)算數(shù)沒有影響。另外作成連動(dòng)信號(hào)BLK1′的連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)配合連動(dòng)信號(hào)BLK0′及BLK2′的位相，運(yùn)作連動(dòng)信號(hào)BLK1′。
如圖68所示，，連動(dòng)信號(hào)BLK2′的波形因某種理由變長時(shí)，連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)配合連動(dòng)信號(hào)BLK2′的位相動(dòng)作連動(dòng)信號(hào)BLK0′的位相。因此在連動(dòng)信號(hào)BLK2′成為L階層的前，連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)當(dāng)作計(jì)算數(shù)持續(xù)輸出結(jié)束值。
如圖69所示，連動(dòng)信號(hào)BLK1′的波形因某種理由變短；連動(dòng)信號(hào)BLK2′的波形因某種理由變長時(shí)，連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)配合連動(dòng)信號(hào)BLK2′的位相動(dòng)作連動(dòng)信號(hào)BLK0′的位相。因此在連動(dòng)信號(hào)BLK2′成為L階層的前，連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)當(dāng)作計(jì)算數(shù)持續(xù)輸出結(jié)束值。
利用上述的適時(shí)圖表，3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)對(duì)計(jì)算最慢的判斷配合計(jì)算數(shù)。此對(duì)結(jié)束值不同的連動(dòng)式計(jì)算器516被連接的情況也成立。因此投入電源時(shí)，就算3個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)不同，依時(shí)計(jì)信號(hào)的周期在乘上結(jié)束值的最大數(shù)的時(shí)間以內(nèi)所有的連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)會(huì)一致。
連動(dòng)式計(jì)算器516，并不一定要如圖65那樣與其他的所有連動(dòng)式計(jì)算器516連接。因此以下，是說明有關(guān)連動(dòng)式計(jì)算器516被規(guī)則性陣列時(shí)的情況。
如圖70所示，由連動(dòng)式計(jì)算器516構(gòu)成的連動(dòng)裝置，是鄰接同類連接排列于正方格子狀上的連動(dòng)式計(jì)算器516的網(wǎng)路。此狀況下，連動(dòng)用NOR閘門515的輸入數(shù)為5。另外，在邊緣的連動(dòng)式計(jì)算器516上，沒有連接地的連動(dòng)用NOR閘門515的輸入會(huì)被左區(qū)降下。取代將連動(dòng)式計(jì)算器516排列于正方格子狀，也可以如圖71所示排列于六角格子狀的鄰接同類。像這樣配置連動(dòng)式計(jì)算器516，因所有的連動(dòng)信號(hào)用信號(hào)線的長度幾乎一樣，所以連動(dòng)式計(jì)算 516很容易相互連動(dòng)。因此，對(duì)于管線處理裝置、DSP(Digital Signal Processor)、鼓動(dòng)陣列、資料流動(dòng)機(jī)器、及并列影像處理裝置那樣大規(guī)模又有規(guī)則的數(shù)字回路，這些二次元計(jì)算器網(wǎng)路，可以很容易提供連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)，亦即時(shí)計(jì)信號(hào)的分周信號(hào)。
再者三次元計(jì)算器網(wǎng)路，是利用三次元LSI技術(shù)將前述排列于正方格子狀及六角格子狀的連動(dòng)式計(jì)算器516多數(shù)疊合的網(wǎng)路。因此排列于正方格子狀時(shí)，連動(dòng)用NOR閘門515的輸入數(shù)為6；排列于六角格子狀時(shí)，連動(dòng)用NOR閘門515的輸入數(shù)為8。而利用調(diào)整各層連動(dòng)式計(jì)算器516的位置，可以將信號(hào)線的長度設(shè)為最短，所以每個(gè)連動(dòng)式計(jì)算器516的連動(dòng)信號(hào)的傳送延遲時(shí)間幾乎相等，連動(dòng)式計(jì)算器516彼此就很容易連動(dòng)。這些三次元計(jì)算器網(wǎng)路，會(huì)排列于正方格子狀及六角格子狀的處理器101所一起處理的資料朝垂直方向，對(duì)于想做管線處理的鼓動(dòng)陣列及并列影像處理裝置可以很有效率地提供連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)，亦即時(shí)計(jì)信號(hào)的分周信號(hào)。
再者，分配連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)時(shí)，也可以將排列于正方格子狀及六角格子狀的連動(dòng)式計(jì)算器516的網(wǎng)路與處理器101及運(yùn)算回路等的數(shù)字回路安裝在三次元LSI的不同層上。因此為了數(shù)字回路的配置，連動(dòng)式計(jì)算器516的配置不會(huì)偏移，而且連動(dòng)信號(hào)BLK0′的信號(hào)線也不會(huì)迂回。因?yàn)檫B動(dòng)式計(jì)算器516不會(huì)受數(shù)字回路的噪音影像，故連動(dòng)式計(jì)算器516會(huì)穩(wěn)定動(dòng)作。另外因?yàn)閿?shù)字回路可以從連動(dòng)式計(jì)算器516的網(wǎng)路的任一連動(dòng)式計(jì)算器516輸入計(jì)算數(shù)，所以很容易設(shè)計(jì)數(shù)字回路。
不過，若使用二次元計(jì)算器網(wǎng)路及三次元計(jì)算器網(wǎng)路，則所有的連動(dòng)式計(jì)算器516可以交給LSI全體并提供計(jì)算數(shù)。亦即使用此計(jì)算數(shù)，設(shè)計(jì)連動(dòng)式信號(hào)分配回路以便將適當(dāng)?shù)男盘?hào)同時(shí)分配給LSI全體。
如圖72所示，在時(shí)計(jì)信號(hào)的周期正數(shù)倍形成輸入信號(hào)的連動(dòng)裝置，會(huì)利用信號(hào)分配用譯碼器521將連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)符號(hào)化，作成與時(shí)計(jì)信號(hào)(CLK)同期的適時(shí)信號(hào)。因此表示計(jì)時(shí)開始時(shí)間與計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)間，利用不同的2個(gè)適時(shí)信號(hào)，信號(hào)分配用譯碼器521可以計(jì)算時(shí)計(jì)信號(hào)的周期正數(shù)倍的時(shí)間。另外圖72中，為表示計(jì)時(shí)開始時(shí)間與計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)間而分別使用適時(shí)信號(hào)3號(hào)及5號(hào)，但是當(dāng)然也可以使用其他的適時(shí)信號(hào)。若從外部輸入適當(dāng)?shù)男盘?hào)(SIGIN)，信號(hào)分配用彈簧鎖回路522一旦儲(chǔ)存了此信號(hào)后，會(huì)利用信號(hào)分配用NOR閘門523輸入到計(jì)時(shí)開始時(shí)間上的信號(hào)分配用觸發(fā)電路回路525。信號(hào)分配用觸發(fā)電路回路525會(huì)同期為時(shí)計(jì)信號(hào)，并儲(chǔ)存輸入信號(hào)，重設(shè)為計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)間。因此不管輸入信號(hào)的傳送延遲時(shí)間，連動(dòng)式信號(hào)分配回路可以將到達(dá)計(jì)時(shí)開始時(shí)間前的輸入信號(hào)從計(jì)時(shí)開始時(shí)間輸出到計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)間。另外在輸入信號(hào)的理論反轉(zhuǎn)時(shí)，由在信號(hào)分配用彈簧鎖回路522前加入NOT閘門，連動(dòng)式信號(hào)分配回路可以正常動(dòng)作。
因此圖72所示的連動(dòng)式信號(hào)分配回路的適時(shí)圖表會(huì)表示于圖73。從圖73明確地，輸入信號(hào)(SIGIN)若被輸入，則從適時(shí)信號(hào)3號(hào)輸出中的時(shí)計(jì)信號(hào)(CLK)結(jié)束時(shí)間到適時(shí)信號(hào)5號(hào)輸出中的時(shí)計(jì)信號(hào)(CLK)結(jié)束時(shí)間，輸出信號(hào)(SIGOUT)會(huì)被輸出。因此數(shù)字回路無論要配置在LSI的何處，都可以在適時(shí)信號(hào)5號(hào)開始時(shí)確實(shí)地輸入輸出信號(hào)(SIGOUT)。這樣的功能是在幾乎不變更復(fù)原信號(hào)、插入信號(hào)及輸出入信號(hào)等，已經(jīng)被設(shè)計(jì)的數(shù)字回路并排入1個(gè)系統(tǒng)LSI時(shí)必要且不可缺少的。
截至目前說明了連動(dòng)式計(jì)算器516、計(jì)算器網(wǎng)路及連動(dòng)式信號(hào)分配回路。以下是說明有關(guān)，時(shí)計(jì)信號(hào)變?yōu)楦咧懿〝?shù)時(shí)，在LSI全體讓連動(dòng)式計(jì)算器516同期所需要的同期式發(fā)振回路510。
首先，如圖75所示，同期式發(fā)振回路510，是由發(fā)振部分、同期部分及起始化用NOR閘門502構(gòu)成，發(fā)振部分與同期部分個(gè)別分類為A側(cè)與B側(cè)2邊。而且圖75中，同期式發(fā)振回路510是視為從5個(gè)同期式發(fā)振回路510輸入同期信號(hào)SyncA1′、SyncA2′、SyncA3′、SyncA5′、SyncB1′、SyncB2′、SyncB3′及SyncB5′。
在發(fā)振部分，A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a、A側(cè)發(fā)振用電容器505a、B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b及B側(cè)發(fā)振用電容器505b會(huì)被連接為環(huán)狀，再者A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸出與輸入，分別用A側(cè)發(fā)振用抵抗503a及B側(cè)發(fā)振用抵抗503b被連接。在此A側(cè)發(fā)振用抵抗503a及B側(cè)發(fā)振用抵抗503b的抵抗值一起視為R歐姆，A側(cè)發(fā)振用電容器505a及B側(cè)發(fā)振用電容器505b的容量一起視為C法拉，發(fā)振部分會(huì)配合時(shí)定數(shù)RC利用自勵(lì)發(fā)振，可以產(chǎn)生2個(gè)時(shí)計(jì)信號(hào)ClockA及ClockB、與2個(gè)同期信號(hào)SyncA0′及SyncB0′。在同期部分，會(huì)根據(jù)同期信號(hào)SyncA1′、SyncA2′、SyncA3′、SyncA5′、SyncB1′、SyncB2′、SyncB3′及SyncB5′，A側(cè)同期用彈簧鎖回路505a與A側(cè)同期用NOR閘門506a、及B側(cè)同期用彈簧鎖回路505b與B側(cè)同期用NOR閘門506b會(huì)分別控制A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b。因此同期部分可以將同期信號(hào)SyncA0′及SyncB0′的位相和周期，配合同期信號(hào)SyncA1′、SyncA2′、SyncA3′、SyncA5′、SyncAB1′、SyncAB2′、SyncAB3′及SyncAB5′的位相和周期。起始化用NOR閘門502在電源投入時(shí)等會(huì)利用控制A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a，決定同期信號(hào)SyncAB0′的位相。另外在圖75雖表示同期式發(fā)振回路510從5個(gè)同期式發(fā)振回路510輸入同期信號(hào)的情況，但是只要配合被連接的同期式發(fā)振回路510數(shù)變更A側(cè)同期用NOR閘門506a及B側(cè)同期用NOR閘門506b的輸入數(shù)，或左曲下降A(chǔ)側(cè)同期用NOR閘門506a及B側(cè)同期用NOR閘門506b輸入中不必要的輸入即可。
圖75的同期式發(fā)振回路510，可以使用TTL(Transister-TransisterLogic)及ECL(發(fā)射體結(jié)合邏輯回路)等多樣半導(dǎo)體技術(shù)安裝。不過使用像CMOS(互補(bǔ)形金屬氧化膜半導(dǎo)體)那樣的FET(電界效果型半導(dǎo)體管)時(shí)，若被儲(chǔ)存于A側(cè)發(fā)振用電容器505a及B側(cè)發(fā)振用電容器505b的電荷一起在NOR閘門的輸入時(shí)流出，恐怕NOR閘門會(huì)被破壞。如圖75所示，同期式發(fā)振回路510，為了避免這個(gè)問題而使用A側(cè)輸入抵抗507a及B側(cè)輸入抵抗507b。因此被儲(chǔ)存于A側(cè)發(fā)振用電容器505a及B側(cè)發(fā)振用電容器505b的電荷不會(huì)在所有NOR閘門的輸入時(shí)一起流出。而利用A側(cè)輸入抵抗507a及B側(cè)輸入抵抗507b，因會(huì)減少A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸入時(shí)流出的電流，所以會(huì)提高從A側(cè)輸入抵抗507a與A側(cè)發(fā)振用電容器505a、及B側(cè)輸入抵抗507b與B側(cè)發(fā)振用電容器505b求出的時(shí)定數(shù)的準(zhǔn)確度。另外A側(cè)輸入抵抗507a及B側(cè)輸入抵抗507b的抵抗值一起當(dāng)作RO歐姆。抵抗值R0會(huì)參考電源電壓、NOR閘門的輸入特性及容量C等后決定。
使用LSI技術(shù)不僅NOR閘門就算實(shí)現(xiàn)抵抗及電容器，在圖74及圖75的每個(gè)零件性能上會(huì)產(chǎn)生零落情況。更何況要產(chǎn)生如同期式發(fā)振回路510所期望的時(shí)計(jì)周波數(shù)是很困難的。因此如圖76所示，同期式發(fā)振回路510，利用取代A側(cè)發(fā)振用電容器505a的水晶振動(dòng)子508，可以調(diào)整水晶振動(dòng)子508的振動(dòng)數(shù)自勵(lì)發(fā)振。不過B側(cè)發(fā)振用電容器505b的容量C，同期式發(fā)振回路510必須以大約的水晶振動(dòng)子508振動(dòng)數(shù)設(shè)定自勵(lì)發(fā)振的值。
在這的前說明了同期式發(fā)振回路510單體的回路架構(gòu)。以下，是說明有數(shù)個(gè)同期式發(fā)振回路510被連接時(shí)，同期式發(fā)振回路510彼此要如何取得同期、及使用適時(shí)圖表。另外CMOS，因輸入阻抗高，而且可以將輸入電壓的門檻值設(shè)定為電源電壓與接地電壓的中央，下述的適時(shí)圖表是將CMOS作成念頭。不過即使在TTL及ECL等的情況，適時(shí)圖表也是呈相同的波形。
首先如圖77所示，考慮3個(gè)同期式發(fā)振回路510被連接的情況。而在圖77中，將同期式發(fā)振回路510略記為SOU。每個(gè)同期式發(fā)振回路510的同期信號(hào)SyncA0′及SyncB0′會(huì)被輸入至剩余的同期式發(fā)振回路510的A側(cè)同期用NOR閘門506a及B側(cè)同期用NOR閘門506b。因此A側(cè)同期用NOR閘門506a及B側(cè)同期用NOR閘門506b若為2輸入NOR閘門即可。當(dāng)這些3個(gè)同期式發(fā)振回路510穩(wěn)定后自勵(lì)發(fā)振時(shí)，任何1個(gè)同期式發(fā)振回路510的適時(shí)圖表會(huì)表示于圖78。而因?yàn)樗械耐谑桨l(fā)振回路510為對(duì)稱式，所以剩余的同期式發(fā)振回路510的適時(shí)圖表也相同。
從圖78很明顯地，同期式發(fā)振回路510自勵(lì)發(fā)振時(shí)，時(shí)計(jì)信號(hào)ClockA及ClockB不會(huì)同時(shí)成為High階層(H階層)。因此起始化用NOR閘門502的輸出通常為Low階層(L階層)。而根據(jù)A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的真理值表的非對(duì)稱性，A側(cè)發(fā)振用電容器505a及B側(cè)發(fā)振用電容器505b的電壓會(huì)利用放電，將到達(dá)A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸入電壓門檻值的時(shí)點(diǎn)當(dāng)作起點(diǎn)，同期式發(fā)振回路510會(huì)自勵(lì)發(fā)振。
如圖79所示，同期信號(hào)SyncA1′及SyncB1′的波形因某種理由變短時(shí)，同期式發(fā)振回路510會(huì)無關(guān)同期信號(hào)SyncA1′及SyncB1′而動(dòng)作。因此對(duì)于時(shí)計(jì)信號(hào)ClockA及ClockB沒有影響。另外作成同期信號(hào)SyncA1′及SyncB1′的同期式發(fā)振回路510會(huì)將同期信號(hào)SyncA1′及SyncB1′配合同期信號(hào)SyncA0′、SyncA2′、SyncB0′及SyncB2′的位相動(dòng)作。
如圖80所示，同期信號(hào)SyncA1′及SyncB2′的波形因某種理由變長時(shí)，同期式發(fā)振回路510會(huì)讓同期信號(hào)SyncB0′(或SyncA0′)的位相配合同期信號(hào)SyncB2′(或SyncA2′)的位相動(dòng)作。因此時(shí)計(jì)信號(hào)ClockA及ClockB的周期會(huì)配合同期信號(hào)SyncB2′(或SyncA2′)的周期變長。
如圖81所示，同期信號(hào)SyncA1′及SyncB1′的波形因某種理由變短；同期信號(hào)SyncA2′及SyncB2′的波形因某種理由變長時(shí)，同期式發(fā)振回路510會(huì)讓同期信號(hào)SyncB0′(或SyncA0′)的位相配合同期信號(hào)SyncB2′(或SyncA2′)的位相動(dòng)作。因此時(shí)計(jì)信號(hào)ClockA及ClockB的周期會(huì)配合同期信號(hào)SyncB2′(或SyncA2′)的周期變長。
利用上述的適時(shí)圖表，3個(gè)同期式發(fā)振回路510會(huì)判斷對(duì)周期最長的做同期。此在時(shí)定數(shù)有微妙不同的同期式發(fā)振回路510被連接的情況也成立。
如圖82所示，投入電源時(shí)，因所有的信號(hào)為0伏特，故A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸出被視為L階層。因此起始化用NOR閘門502的輸出，亦即信號(hào)Osc′會(huì)馬上變?yōu)镠層次。同時(shí)A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸出也會(huì)馬上變?yōu)镠層次。不過信號(hào)Osc′若成為H層次，A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a的輸出因會(huì)強(qiáng)制性地使其變更為L階層，結(jié)果就只有B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸出呈H層次。此時(shí)信號(hào)Osc′會(huì)成為L階層，的后就維持L階層。因此電源投入后，同期信號(hào)SyncA0′及SyncB′的位相被決定為一致。
到此雖說明了連接3個(gè)同期式發(fā)振回路510的適時(shí)圖表，但是使用在3個(gè)同期式發(fā)振回路510中至少1個(gè)包含水晶振動(dòng)子508的同期式發(fā)振回路510時(shí)也會(huì)做相同的動(dòng)作。不過因?yàn)樗д駝?dòng)子508的周期被視為一定，所以不含水晶振動(dòng)子508的同期式發(fā)振回路510的位相，為了要符合包含水晶振動(dòng)子508的同期式發(fā)振回路510的位相，不含水晶振動(dòng)子508的同期式發(fā)振回路510的波形長度會(huì)優(yōu)先地變化。因此，在同期式發(fā)振回路510的網(wǎng)路上，若有1個(gè)包含水晶振動(dòng)子508的同期式發(fā)振回路510，就可以將網(wǎng)路整體的時(shí)計(jì)周波數(shù)保持一定。
再者，同期式發(fā)振回路510，并不一定要如圖77那樣與其他所有的同期式發(fā)振回路510連接。因此下述，是說明同期式發(fā)振回路510被有規(guī)則性的排列情況。
如圖83所示，二次元發(fā)振回路網(wǎng)路，是鄰接同類連接排列于正方格子狀上的同期式發(fā)振回路510的網(wǎng)路。此狀況下，A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸入數(shù)為5。另外，在邊緣的同期式發(fā)振回路510上，沒有連接地的A側(cè)發(fā)振用NOR閘門501a及B側(cè)發(fā)振用NOR閘門501b的輸入會(huì)被左區(qū)降下。取代將同期式發(fā)振回路510排列于正方格子狀，也可以如圖85所示排列于六角格子狀的鄰接同類。像這樣配置同期式發(fā)振回路510，因所有的同期信號(hào)用信號(hào)線的長度幾乎一樣，所以同期式發(fā)振回路510很容易相互同期。因此，對(duì)于管線處理裝置、DSP(Digital Signal Processor)、鼓動(dòng)陣列、資料流動(dòng)機(jī)器、及并列影像處理裝置那樣大規(guī)模又有規(guī)則的數(shù)字回路，這些二次元網(wǎng)路，與分配從外部輸入的時(shí)計(jì)信號(hào)的情況比起來，可以很容易提供位相齊全的時(shí)計(jì)信號(hào)。
三次元發(fā)振回路網(wǎng)路，是如上述那樣利用三次元LSI技術(shù)將排列于正方格子狀及六角格子狀的同期式發(fā)振回路510多數(shù)疊合的網(wǎng)路。因此排列于正方格子狀時(shí)，A側(cè)同期用NOR閘門506a及B側(cè)同期用NOR閘門506b的輸入數(shù)為6；排列于六角格子狀時(shí)，A側(cè)同期用NOR閘門506a及B側(cè)同期用NOR閘門506b的輸入數(shù)為8。而利用調(diào)整各層同期式發(fā)振回路510的位置，可以將信號(hào)線的長度設(shè)為最短，所以每個(gè)同期式發(fā)振回路510的同期信號(hào)的傳送延遲時(shí)間幾乎相等，同期式發(fā)振回路510彼此就很容易同期。這些三次元發(fā)振回路網(wǎng)路，會(huì)排列于正方格子狀及六角格子狀的處理器101所一起處理的資料朝垂直方向，對(duì)于想做管線處理的鼓動(dòng)陣列及并列影像處理裝置可以很有效率地提供位相齊全的時(shí)計(jì)信號(hào)。
再者，分配時(shí)計(jì)信號(hào)時(shí)，若將將排列于正方格子狀及六角格子狀的同期式發(fā)振回路510的網(wǎng)路與處理器101及運(yùn)算回路等的數(shù)字回路，安裝在三次元LSI的不同層上，則為了數(shù)字回路的配置，同期式發(fā)振回路510的配置不會(huì)偏移，而且同期信號(hào)SyncA0′及SyncB0′的信號(hào)線也不會(huì)迂回。因?yàn)橥谑桨l(fā)振回路510不會(huì)受數(shù)字回路的噪音影像，故同期式發(fā)振回路510會(huì)穩(wěn)定動(dòng)作。另外因?yàn)閿?shù)字回路可以從同期式發(fā)振回路510的網(wǎng)路的任一同期式發(fā)振回路510輸入時(shí)計(jì)信號(hào)ClockA及ClockB，所以很容易設(shè)計(jì)數(shù)字回路。
在此的前是說明了有關(guān)人工眼球1、視覺裝置2、通訊裝置7及影像探測器。因此在最后說明有關(guān)中央控制裝置221。
首先，將圖85所示的中央控制裝置221分為3個(gè)群組說明的亦即將視覺裝置2輸出的環(huán)境地圖及任一物體數(shù)變換為聲音合成裝置226可輸入的地圖本文及物體數(shù)本文的群組；與將聲音辨識(shí)裝置227輸出的指令本文變換為視覺裝置2可輸入的控制指令的群組；與在視覺裝置2輸出的數(shù)字影像111上插入地圖本文、物體數(shù)本文及指令本文的群組。
第一個(gè)群組中包括環(huán)境地圖輸入裝置301、地圖/本文變換裝置302、物體數(shù)輸入裝置303、物體數(shù)/本文變換裝置305及地圖/物體數(shù)本文維持裝置305。
首先由表示物體區(qū)域151的種類及位置的環(huán)境資料構(gòu)成的環(huán)境地圖每次從視覺裝置2被輸出時(shí)，環(huán)境地圖輸入裝置301會(huì)輸入此環(huán)境地圖，并依次儲(chǔ)存于緩沖區(qū)。地圖/本文變換裝置302若可以輸入，環(huán)境地圖輸入裝置301會(huì)依照輸入順序按每個(gè)環(huán)境資料輸入。地圖/本文變換裝置302若輸入環(huán)境資料，則會(huì)將物體區(qū)域151的種類及位置變換為文字列(地圖本文)。此時(shí)地圖/本文變換裝置302，以使用者的位置當(dāng)作原點(diǎn)，將物體的位置及位置的變化變換為使用者常看的方向，亦即以正面為基準(zhǔn)的座標(biāo)，并變更為使用者容易了解的用語如前、后、右、左、上、下、近、遠(yuǎn)、接近、遠(yuǎn)去、橫過、交錯(cuò)、越過等。使用例外序列及特殊記號(hào)等，地圖/本文變換裝置302會(huì)將以環(huán)境地圖上包含的移動(dòng)照相機(jī)10的方向及倍率為基準(zhǔn)的位置變換為當(dāng)作原點(diǎn)的座標(biāo)，變更為前述用語后會(huì)追加至地圖本文。因此，地圖本文可以用不同座標(biāo)表示相同物體區(qū)域151的位置。地圖/物體數(shù)本文維持裝置305會(huì)根據(jù)地圖/本文變換裝置302將被變換的地圖本文依序儲(chǔ)存于緩沖區(qū)，且輸出至聲音合成裝置226。
同樣的，環(huán)境地圖上表示一定期間被記錄的物體個(gè)數(shù)的任一物體數(shù)，每次從視覺裝置2被輸出時(shí)，物體數(shù)輸入裝置303會(huì)輸入該任一物體數(shù)，并依序儲(chǔ)存至緩沖區(qū)。物體數(shù)/本文變換裝置305若為可輸入，物體數(shù)輸入裝置303會(huì)根據(jù)輸入順序輸出任一物體數(shù)。物體數(shù)/本文變換裝置305若輸入任一物體數(shù)，便會(huì)將物體區(qū)域151的個(gè)數(shù)變換為文字列(物體數(shù)本文)。地圖/物體數(shù)本文維持裝置305會(huì)根據(jù)物體數(shù)/本文變換裝置305將被變換的物體數(shù)本文依序儲(chǔ)存于緩沖區(qū)，并輸出至聲音合成裝置226。
第二個(gè)群組是包括指令本文輸入裝置306、本文/指令變換裝置307及控制指令維持裝置308。首先是使用者指示的指令的辨識(shí)結(jié)果，前、后、右、左、上、下、近、遠(yuǎn)、更、再一點(diǎn)、等的文字列(指令本文)每次從聲音辨識(shí)裝置被輸出時(shí)，指令本文輸入裝置306會(huì)輸入該指令本文，并依序儲(chǔ)存于緩沖區(qū)。本文/指令變換裝置307若為可輸入，則指令本文輸入裝置306會(huì)根據(jù)輸入順序輸出每個(gè)指令本文。另外指令本文輸入裝置306也會(huì)將分配于控制按鈕223上的控制碼依序儲(chǔ)存至緩沖區(qū)。本文/指令變換裝置307若輸入指令本文，則會(huì)將指令本文變換為對(duì)視覺裝置2而言可以輸入的控制指令。此時(shí)本文/指令變換裝置307，會(huì)將指令本文變換為移動(dòng)照相機(jī)10的方向，亦即將以顯示器222的中心、及移動(dòng)照相機(jī)10的倍率為基準(zhǔn)的位置變換為當(dāng)作原點(diǎn)的座標(biāo)，算出從移動(dòng)照相機(jī)10的現(xiàn)在位置的相對(duì)性的移動(dòng)量。由此使用者可以邊看顯示器222，邊簡單地控制移動(dòng)照相機(jī)10?？刂浦噶罹S持裝置308會(huì)利用本文/指令變換裝置307將被變換的控制指令依序儲(chǔ)存于緩沖區(qū)，并輸出至視覺裝置2。
第三個(gè)群組包括數(shù)字影像接收裝置309、本文插入裝置310及錄影機(jī)信號(hào)輸出裝置311。首先數(shù)字影像接收裝置309會(huì)輸入通訊裝置7傳送的數(shù)字影像111，并輸出至本文插入裝置310。本文插入裝置310是從地圖/本文變換裝置302輸入地圖本文、或是從物體數(shù)/本文變換裝置305輸入物體數(shù)本文、或是從指令本文輸入裝置306輸入指令本文，無論是何者，都會(huì)用實(shí)現(xiàn)疊印功能的軟件將地圖本文、物體數(shù)本文及指令本文插入數(shù)字影像111。本文插入裝置310不管有無地圖本文、物體數(shù)本文及指令本文，都會(huì)將數(shù)字影像111輸出至錄影機(jī)信號(hào)輸出裝置311。錄影機(jī)信號(hào)輸出裝置311若從本文插入裝置310輸入數(shù)字影像111，則會(huì)變換為NTSC、PAL、HDTV、VGA、MPEG格式等的錄影機(jī)信號(hào)，并輸出至顯示器222。
以上，雖說明了本實(shí)施形態(tài)，但本發(fā)明并非被限定于上述的實(shí)施形態(tài)，只要是業(yè)者都可以實(shí)施各種形態(tài)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)司巷的范圍內(nèi)，當(dāng)然可以適當(dāng)?shù)刈兏景l(fā)明的架構(gòu)，像這樣的變更，也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
產(chǎn)業(yè)上的使用可能性根據(jù)權(quán)利要求1及權(quán)利要求3的發(fā)明，因人工眼球1可以將移動(dòng)照相機(jī)10拍攝的物體種類傳送至使用者終端4，故使用者可以透過使用者終端4知道人工眼球1的周圍有特定的種類物體存在。因此可以將數(shù)個(gè)人工眼球1配置在車輛、船只、住家、建筑物及太空站等的周圍及內(nèi)部，并將1個(gè)或數(shù)個(gè)使用者終端4設(shè)置在特定的房子；或放在使用者身上，使用者可以發(fā)現(xiàn)接近人工眼球1的物體，或監(jiān)視徘徊在人工眼球1附近的人物。尤其是利用作為使用者終端4的行動(dòng)電話211及攜帶型資訊終端，使用者即使在外出地及寢室，都可以掌握車輛、船只、住家、建筑物及太空站等的狀況。例如，在車輛周圍裝設(shè)人工眼球1，駕駛?cè)丝梢灾牢挥谒澜巧系奈矬w的存在，同時(shí)還可掌握數(shù)個(gè)物體的位置。還有為了拍攝車輛內(nèi)部而裝設(shè)的人工眼球1，使用者可以防止因?qū)雰悍胖糜谲嚿隙滤赖氖鹿拾l(fā)生。另外停在夜間停車場的車輛，就算有可疑人物接近，人工眼球1也可以將可疑人物的影像傳送至使用者終端4，所以使用者無論身處何處都可以很快地采取對(duì)策，還可以利用被儲(chǔ)存的影像，當(dāng)做日后車輛受害的證據(jù)。另外，若將使用者終端4的一部分當(dāng)作監(jiān)視終端5使用，因?yàn)椴僮鞅O(jiān)視終端5的監(jiān)視人員會(huì)時(shí)常監(jiān)視人工眼球1的周圍，使用者終端4的使用者會(huì)因?yàn)楸O(jiān)視人工眼球1的周圍很煩人所以開放的。另一方面，因?yàn)槿斯ぱ矍?會(huì)通知監(jiān)視終端5周圍有物體接近，所以1個(gè)監(jiān)視人員可以管理多個(gè)人工眼球1。因此保全公司及企業(yè)的保全部門就可以用很少的監(jiān)視人員監(jiān)視多個(gè)場所。
根據(jù)權(quán)利要求2及權(quán)利要求3的發(fā)明，因?yàn)槿斯ぱ矍?可以將移動(dòng)照相機(jī)10所拍攝的物體種類傳送至資料庫6，使用者可以透過使用者終端4知道特定種類的物體會(huì)存在于何時(shí)何地。因此將數(shù)個(gè)人工眼球1配置在道路、商店街、店及車站等的周圍及內(nèi)部，使用者可以調(diào)查人物及車輛的通行量，還可以從統(tǒng)計(jì)資料預(yù)測人物及車輛的通行量。也就是店 的經(jīng)營者，利用從資料庫6調(diào)查店前的通行量及顧客的來店者數(shù)，可以調(diào)整商品的生產(chǎn)及庫存。尤其是將統(tǒng)計(jì)資料與天氣預(yù)報(bào)結(jié)合，此效果會(huì)很顯著。另外汽車駕駛者，可以從資料庫6調(diào)查道路的塞車狀況，以便建立躲避塞車路段的開車計(jì)劃。另外，若把使用者終端4的一部份當(dāng)作監(jiān)視終端5使用，因?yàn)椴僮鞅O(jiān)視終端5的監(jiān)視人員會(huì)時(shí)常監(jiān)視人工眼球1的周圍，使用者終端4的使用者會(huì)因?yàn)楸O(jiān)視人工眼球1的周圍很煩人所以開放的。而監(jiān)視員因會(huì)累積解析資料庫6的統(tǒng)計(jì)資料的技能，所以對(duì)使用者而言并不需要解析統(tǒng)計(jì)資料的特別知識(shí)。因此合約連鎖店等的組織，可以迅速且很有效率地拓展店。
根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)明，視覺裝置2會(huì)由控制移動(dòng)照相機(jī)10，移動(dòng)照相機(jī)10會(huì)用高解像度拍攝物體、而且視覺裝置2會(huì)辨別物體的種類、及特定物體的位置。因此裝設(shè)本發(fā)明，特制機(jī)器人可以朝搜尋的人物移動(dòng)。另外此特制機(jī)器人若安裝辨別人物長相的裝置及程序，則該特制機(jī)器人就可以很容易地判斷該人物是否為主人。
根據(jù)權(quán)利要求5項(xiàng)的發(fā)明，因?yàn)橐曈X裝置2會(huì)由控制移動(dòng)照相機(jī)10，移動(dòng)照相機(jī)10會(huì)自動(dòng)追蹤物體，所以在遠(yuǎn)處的使用者及計(jì)算機(jī)不需要時(shí)常控制移動(dòng)照相機(jī)10。而且物體若為人類，那個(gè)人也不需要常常去檢查自己有沒有在鏡頭上。因此在遠(yuǎn)處的使用者及計(jì)算機(jī)可以有閑暇時(shí)間去做別的工作，所以使用者及計(jì)算機(jī)可以很有效率地工作的外，通訊裝置7也不需要時(shí)常傳送控制指令。例如，電視記者在事件事故現(xiàn)場架設(shè)本發(fā)明，可以一個(gè)人拍攝報(bào)告及采訪后，直接傳送至電視臺(tái)。也就是個(gè)人在網(wǎng)際網(wǎng)路上傳送動(dòng)畫影像時(shí)，本發(fā)明即成為有用的攝影器材。而視覺裝置2，會(huì)判斷在移動(dòng)照相機(jī)10拍攝的動(dòng)畫影像中物體是否放映著，因?yàn)橥ㄓ嵮b置7僅會(huì)傳送物體放映的數(shù)字影像111及遮罩影像158，所以就算是通訊速度慢的通訊裝置7也可以有效率地傳送物體放映的動(dòng)畫影像。因此本發(fā)明，可以有效地利用行動(dòng)電話211等通訊回路容量有限的媒體。特別是因?yàn)橐曈X裝置2很容易抽出當(dāng)作物體區(qū)域151的臉型，所以將行動(dòng)電話211連接在遠(yuǎn)處的電腦系統(tǒng)上，使用者可以把本發(fā)明當(dāng)作個(gè)人認(rèn)證機(jī)器使用。當(dāng)然背景上設(shè)定適當(dāng)?shù)挠跋?，本發(fā)明除了保護(hù)使用者個(gè)人的秘密外，使用者也可以利用本發(fā)明用來拍攝表情大頭貼。再者因?yàn)橐曈X裝置2只在辨識(shí)物體時(shí)，通訊裝置7才會(huì)傳送數(shù)字影像111及遮罩影像158，所以在辦公室、住屋、工廠、道路、汽車等裝設(shè)本發(fā)明，使用者及保全公司就算以便宜的監(jiān)視裝置也可以利用本發(fā)明。
根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)明，比較使用固定于眼鏡上的CCD(電荷結(jié)合晶片)照相機(jī)的情況，移動(dòng)照相機(jī)10做搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)，人工眼球1就算使用相同的聚集度的CCD也可以實(shí)現(xiàn)寬廣視野及高度視力。而且因?yàn)橐曈X裝置2會(huì)自動(dòng)地搜尋物體，所以可以事先發(fā)現(xiàn)行人325、腳踏車及汽車321等，接近使用者的物體，使用者就可以安全地行走。雖然使用者會(huì)辨識(shí)物體，但是因?yàn)橛杏玫馁Y訊是由視覺裝置2提供給使用者，所以本發(fā)明與單純使用CCD照相機(jī)的情況比較起來，可以減輕使用者的負(fù)擔(dān)，本發(fā)明還可以提供使用者舒適的生活。另外使用電極排列端子215，若可以從使用者的腦中取出控制直接讓眼球轉(zhuǎn)動(dòng)的神經(jīng)的電器刺激，視覺裝置2可以使用該電器刺激控制移動(dòng)照相機(jī)10。再者移動(dòng)照相機(jī)10在控制搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的架構(gòu)上使用多自由度馬達(dá)時(shí)，因?yàn)槎嘧杂啥锐R達(dá)是很接近實(shí)際眼球形狀的球形，所以很容易將人工眼球1埋進(jìn)眼窩。特別是多自由度馬達(dá)是使用壓電晶片的超音波馬達(dá)及壓電調(diào)節(jié)器時(shí)，多自由度馬達(dá)可以做到省空間、低重量及低消耗電力，使用者可以減輕來自混亂、不小心的事故或重量的不安感。使用者將人工眼球1埋入眼窩時(shí)，使用者可以戴上太陽眼鏡讓人工眼球1所面對(duì)的人不容易看到，對(duì)雙方而言都會(huì)減輕心理上的負(fù)擔(dān)。再者透過眼窩將電極排列端子215埋進(jìn)視神經(jīng)、外側(cè)漆狀體、后頭葉、側(cè)頭葉及頭頂葉中，醫(yī)生也不需要在使用者的頭蓋骨上開洞，使用者也不需要擔(dān)心在頭蓋骨外有管線跑出。因此本發(fā)明可以減輕使用者的負(fù)擔(dān)。
根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)明，以視覺裝置2進(jìn)行的影像處理幾乎的部分是被裝設(shè)在移動(dòng)照相機(jī)10的拍攝部分。亦即本發(fā)明雖然是省空間及低消耗電力，還是可以快速做到影像處理。本發(fā)明可以減輕使用者的負(fù)擔(dān)，并容易做到人工眼球1的維護(hù)。
根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)明，位置/大小/傾斜度檢知裝置55以像素單位并列進(jìn)行處理，可以從形成邊緣資訊影像115、物體區(qū)域影像152及色彩資訊影像172檢知物體的位置、大小及傾斜度。而且物體的形狀就算事前不知道，位置/大小/傾斜度檢知裝置55也可以求出物體的傾斜度。位置/大小/傾斜度檢知裝置55從用錄影機(jī)拍攝的動(dòng)畫影像的畫面影像、或用數(shù)字相機(jī)拍攝，用掃描器讀取的靜止影像，也利用于辨識(shí)數(shù)個(gè)物體的前處理，可以快速有便宜地達(dá)到動(dòng)畫影像及靜止影像的模式辨識(shí)算術(shù)等。位置/大小/傾斜度檢知裝置55也可以當(dāng)作辨識(shí)構(gòu)造的前處理使用。陣列運(yùn)算單元100因不輸出8個(gè)移動(dòng)源重復(fù)資訊183，所以從位置/大小/傾斜度檢知裝置55輸入重復(fù)資訊影像132及傾斜角度的系統(tǒng)，可以讓通訊架構(gòu)單純。
根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)明，陣列運(yùn)算單元100可以在短時(shí)間內(nèi)將大量的資料轉(zhuǎn)送至附近的陣列運(yùn)算單元100。因此像移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185那樣必須將多數(shù)的資料轉(zhuǎn)送至附近時(shí)，本發(fā)明不會(huì)因通訊的瓶頸就降低性能，可以做到權(quán)利要求8的發(fā)明。另外要一起執(zhí)行幾個(gè)局部并列影像處理時(shí)，本發(fā)明也可以有效率地執(zhí)行這些局部并列影像處理。再者各個(gè)控制器103因具備前輸入資料電阻器61及結(jié)果資料電阻器62，故陣列運(yùn)算單元100可以一起輸出入數(shù)個(gè)資料。特別是本發(fā)明，使用數(shù)個(gè)影像，對(duì)執(zhí)行局部并列影像處理那樣的邊緣資訊形成裝置及區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化裝置很有效。而在跨層的陣列運(yùn)算單元100的間的通訊，會(huì)利用幾個(gè)控制器103的前輸入資料電阻器61及結(jié)果資料電阻器62，LSI設(shè)計(jì)者可以有效地活用三次元LSI的沖撞。
根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)明，陣列運(yùn)算單元100可以在短時(shí)間內(nèi)將大量的資料轉(zhuǎn)送至附近的陣列運(yùn)算單元100。因此像移動(dòng)源重復(fù)資訊影像185那樣必須轉(zhuǎn)送多數(shù)的資料到附近時(shí)，本發(fā)明不會(huì)因通訊的瓶頸就降低性能，可以做到權(quán)利要求8的發(fā)明。另外要一起執(zhí)行幾個(gè)局部并列影像處理時(shí)，本發(fā)明也可以有效率地執(zhí)行這些局部并列影像處理。本發(fā)明將控制器103安裝在獨(dú)立的層，而且控制器103因?yàn)闀?huì)透過地址電解槽51及資料電解槽52，與處理器101及存儲(chǔ)器102通訊，所以LSI設(shè)計(jì)者只要配合需要增加安裝控制器103的層數(shù)，就可以提高陣列運(yùn)算單元100的間的通訊性能。另外組合權(quán)利要求8項(xiàng)及第9項(xiàng)的發(fā)明，LSI可以高密度地聚集控制器103。
根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)明，視覺裝置2在處理一定的像素?cái)?shù)的動(dòng)畫影像時(shí)，視覺裝置2，與使用陣列運(yùn)算單元100時(shí)比較起來，只需要少數(shù)的虛擬陣列運(yùn)算單元105。亦即以過去的LSI(大規(guī)模聚集回路)技術(shù)可以安裝的陣列運(yùn)算單元100的數(shù)未滿動(dòng)畫影像的像素?cái)?shù)時(shí)，LSI的設(shè)計(jì)者利用虛擬陣列運(yùn)算單元105，可以將視覺裝置2安裝于LSI上。還有像位置/大小/傾斜度檢知裝置55那樣的陣列運(yùn)算單元100必須與鄰接的陣列運(yùn)算單元100通訊多數(shù)的計(jì)算資料時(shí)，虛擬陣列運(yùn)算單元105因?yàn)橹灰诖鎯?chǔ)器102內(nèi)參照這些計(jì)算資料即可，所以LSI的設(shè)計(jì)者，會(huì)適當(dāng)?shù)貨Q定分配于虛擬陣列運(yùn)算單元105上的陣列運(yùn)算單元100數(shù)，也可快速地讓視覺裝置2動(dòng)作。而且陣列運(yùn)算單元100因?yàn)樵谔摂M陣列運(yùn)算單元105內(nèi)可以共有程序及Lookup Table，所以資料處理裝置110可以減少整體的存儲(chǔ)器102的消耗量。
根據(jù)權(quán)利要求12、13及15的發(fā)明，CCD(電荷結(jié)合晶片)及CMOS(相輔形金屬氧化膜半導(dǎo)體)影像感測器的制造廠商，該制造廠商可以直接使用保有的LSI、CCD及CMOS制造技術(shù)，以制造出高功能的影像感測器。因此制造廠商因?yàn)榭梢栽诙虝r(shí)間且用便宜價(jià)錢制造高功能的影像感測器，所以本發(fā)明的使用者，可以在住屋、便利商店、超級(jí)市場、辦公室、工廠、一般道路、停車場、車站、公益機(jī)關(guān)、汽車、船只、及太空站上，利用監(jiān)視裝置、保安裝置、搜尋裝置、警戒裝置、跟縱裝置、計(jì)算裝置、特制機(jī)器人、柜臺(tái)機(jī)器人、作業(yè)機(jī)器人、及福祉機(jī)器人等各種用途中的高功能影像感測器。而本發(fā)明中，CCD及CMOS影像感測器的設(shè)計(jì)者，只將1個(gè)功能欄201排列于二次元格子狀上，可以拍攝適當(dāng)?shù)拇笮∮跋瘢⑷菀自O(shè)計(jì)高功能影像感測器。因此這些設(shè)計(jì)者，可以在短期間內(nèi)，且以便宜價(jià)格設(shè)計(jì)高功能影像感測器。
根據(jù)權(quán)利要求15及16的發(fā)明，就算時(shí)計(jì)信號(hào)的周波數(shù)很高，傳送延遲時(shí)間為了要算進(jìn)時(shí)計(jì)信號(hào)的周期的內(nèi)的連動(dòng)式計(jì)算器516被分散配置在LSI整體上，可以讓所有的連動(dòng)式計(jì)算器516的計(jì)算數(shù)一致。特別是使用要作成時(shí)計(jì)信號(hào)的同期式發(fā)振回路510，因?yàn)榫退銜r(shí)計(jì)信號(hào)的周波數(shù)變高，時(shí)計(jì)信號(hào)會(huì)LSI整體同期，所以可以讓全部的連動(dòng)式計(jì)算器516同期。因此連動(dòng)式計(jì)算器516及同期式發(fā)振回路510很容易從其他的數(shù)字回路被分離，所以LSI設(shè)計(jì)者，可以將連動(dòng)式計(jì)算器516及同期式發(fā)振回路510、與除了連動(dòng)式計(jì)算器516及同期式發(fā)振回路510以外的數(shù)字回路，獨(dú)立并快速化。因此LSI設(shè)計(jì)者，很容易設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)高周波數(shù)的時(shí)計(jì)信號(hào)的LSI。本發(fā)明，在管線處理裝置、DSP(Didital SignalProcessor)、鼓動(dòng)陣列、資料流程機(jī)器、及并列影像處理裝置等越大規(guī)模功能就越提升的并列系統(tǒng)整體上，因可以提供時(shí)計(jì)信號(hào)同期的分周信號(hào)及計(jì)時(shí)插入信號(hào)，所以LSI設(shè)計(jì)者可以避免傳送延遲時(shí)間的問題，也可以設(shè)計(jì)大規(guī)模并列系統(tǒng)。
根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)明，配置于LSI整體上的數(shù)字回路可以從LSI的任一場所同時(shí)接收被發(fā)送的信號(hào)。尤其是像系統(tǒng)LSI那樣1個(gè)LSI上裝設(shè)有數(shù)個(gè)功能群組的情況，時(shí)計(jì)信號(hào)的周波數(shù)越高，要符合回復(fù)信號(hào)、插入信號(hào)及輸出入信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)而變更每個(gè)功能群組的設(shè)計(jì)就越難。不過使用本發(fā)明，可以不管每各功能群組的配置而只要考慮最大傳送延遲時(shí)間就可以控制回復(fù)信號(hào)、插入信號(hào)及輸出入信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)，所以LSI設(shè)計(jì)者幾乎不用變更這些功能群組的設(shè)計(jì)，就可以將這些功能群組裝設(shè)于1個(gè)LSI中。再者像SIMD(Single Instruction Stream Multi Data Stream)型多重處理器那樣的多數(shù)處理器101輸入相同的指令時(shí)，不管從儲(chǔ)存指令的存儲(chǔ)器102到各處理器101的信號(hào)的傳送延遲時(shí)間是否不同，所有的處理器101必須在同一時(shí)間點(diǎn)動(dòng)作。不過使用本發(fā)明，因?yàn)椴灰罆r(shí)計(jì)周波數(shù)將指令同時(shí)提供到所有處理器101上，所以LSI設(shè)計(jì)者可以很容易地設(shè)計(jì)處理器101。
根據(jù)權(quán)利要求18及19的發(fā)明，與TTL(Transister-TransisterLogic)及ECL(發(fā)射體結(jié)合邏輯回路)那樣的雙向半導(dǎo)體、及CMOS(相輔形金屬氧化膜半導(dǎo)體)等的半導(dǎo)體制造技術(shù)無關(guān)，只要追加簡單的回路就可以讓LSI(大規(guī)模聚集回路)整體的數(shù)字回路同期。尤其是近年來因?yàn)閿?shù)字回路的快速化使得時(shí)計(jì)周波數(shù)變高，維持LSI整體的同期性越來越困難。因此使用本發(fā)明，半導(dǎo)體廠商可以很容易地設(shè)計(jì)快速動(dòng)作所需要的處理器101及測量機(jī)器。再者連動(dòng)裝置中一部分的同期式發(fā)振回路510會(huì)從像水晶振動(dòng)子508那樣安定的發(fā)振回路輸入同期信號(hào)，也可以將連動(dòng)裝置整體的時(shí)計(jì)周波數(shù)去配合水晶振動(dòng)子508的振動(dòng)數(shù)。本發(fā)明，在管線處理裝置、DSP(Digital Signal Processor)、鼓動(dòng)陣列、資料流程機(jī)器、及并列影像處理裝置等越大規(guī)模功能就越提升的并列系統(tǒng)整體上，因可以提供時(shí)計(jì)信號(hào)同期的分周信號(hào)及計(jì)時(shí)插入信號(hào)，所以LSI設(shè)計(jì)者可以避免傳送延遲時(shí)間的問題，也可以設(shè)計(jì)大規(guī)模并列系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，其是連接于通訊網(wǎng)路上的1個(gè)以上的人工眼球及從1個(gè)以上的使用者終端所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng)，該資訊收集系統(tǒng)的特征為前述的人工眼球具備移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置及通訊裝置，而前述的移動(dòng)照相機(jī)在做搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的架構(gòu)中至少有一個(gè)；前述的視覺裝置的特征有前述移動(dòng)照相機(jī)會(huì)從攝影好的動(dòng)畫影像中取得數(shù)字影像，并產(chǎn)生前述數(shù)字影像中物體的類型、位置及個(gè)數(shù)，還控制進(jìn)行前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)的架構(gòu)；前述的通訊裝置的特征有將前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)其中至少一個(gè)傳送至前述使用者終端，并自前述使用者終端接收對(duì)應(yīng)前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)的控制指令后，傳送至前述的視覺裝置；前述使用者終端具備中央控制裝置、顯示器及控制按鈕，前述中央控制裝置會(huì)自前述通訊裝置接收前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)其中至少一個(gè)，前述顯示器會(huì)顯示前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)其中至少一個(gè)，前述使用者終端會(huì)產(chǎn)生分配于前述控制按鈕上的前述控制指令，前述中央控制裝置會(huì)將前述控制指令傳送至前述通訊裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，是連接于通訊網(wǎng)路上的1個(gè)以上的人工眼球、資料庫及1個(gè)以上的使用者終端所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng)，其中，資訊收集系統(tǒng)的特征為前述的人工眼球具備移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置及通訊裝置，而前述的移動(dòng)照相機(jī)在做搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的架構(gòu)中至少有一個(gè)；前述的視覺裝置的特征有前述移動(dòng)照相機(jī)會(huì)從攝影好的動(dòng)畫影像中取得數(shù)字影像，并產(chǎn)生前述數(shù)字影像中物體的類型、位置及個(gè)數(shù)；前述的通訊裝置的特征有將前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)其中至少一個(gè)傳送至前述資料庫；前述資料庫的特征有儲(chǔ)存前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)，自前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)資料，還會(huì)使用索引鍵檢索前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料；前述使用者終端具備中央控制裝置、顯示器及控制按鈕，前述中央控制裝置會(huì)自前述通訊裝置接收前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料其中至少一個(gè)，前述顯示器會(huì)顯示前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料其中至少一個(gè)，前述使用者終端會(huì)利用前述控制按鈕產(chǎn)生已被指定的前述索引鍵，而前述中央控制會(huì)將前述控制索引鍵傳送至前述通訊裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，是連接于通訊網(wǎng)路上的1個(gè)以上的人工眼球、資料庫及1個(gè)以上的使用者終端所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng)，其中，資訊收集系統(tǒng)的特征有前述使用者終端具有裝設(shè)喇叭的聲音合成裝置及裝有麥克風(fēng)的聲音辨識(shí)裝置其中至少一個(gè)，前述聲音合成裝置，會(huì)將前述類型、前述位置、前述個(gè)數(shù)及前述統(tǒng)計(jì)資料轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)，而前述聲音辨識(shí)裝置，會(huì)將利用前述麥克風(fēng)所收集的聲音轉(zhuǎn)換成前述控制指令及前述索引鍵。
4.如權(quán)利要求1所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，具有移動(dòng)照相機(jī)及視覺裝置的人工眼球，其中，人工眼球的特征為前述的移動(dòng)照相機(jī)在做搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng)的架構(gòu)中至少有一個(gè)；前述的視覺裝置的特征為前述移動(dòng)照相機(jī)具有從攝影好的動(dòng)畫影像中取得數(shù)字影像的裝置、辨別前述數(shù)字影像中物體類型的裝置、檢查前述物體的位置、大小及傾斜的裝置、計(jì)算前述物體個(gè)數(shù)的裝置、控制進(jìn)行前述搖攝、前述俯仰、前述卷動(dòng)及前述迅速移動(dòng)的前述架構(gòu)的裝置、輸出前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，具有通訊裝置的人工眼球，其中，人工眼球的特征為前述通訊裝置有壓縮前述數(shù)字影像的裝置、與經(jīng)由通訊網(wǎng)路傳送被壓縮的前述數(shù)字影像、前述類型、前述位置及前述個(gè)數(shù)的裝置。
6.一種資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，具有刺激產(chǎn)生器、電極陣列端子、連接器及電池的如權(quán)利要求4所述的的人工眼球，其中，人工眼球的特征為前述的刺激產(chǎn)生器，會(huì)將前述視覺裝置所產(chǎn)生的前述物體的標(biāo)準(zhǔn)化影像、前述類型、前述位置、前述大小及前述位置的變化，變換成電刺激，而前述電極陣列端子會(huì)經(jīng)由前述連接器，將前述電刺激傳送至腦中。
7.如權(quán)利要求4、5或6所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，其中，人工眼球的特征為前述的移動(dòng)照相機(jī)，會(huì)裝載聚集數(shù)個(gè)攝像晶片、數(shù)個(gè)A/D變換回路及前述視覺裝置的影像感測器。
8.如權(quán)利要求1所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，是配置于格子狀上的各個(gè)陣列演算單元，其中，視覺裝置的特征為具有將前述陣列演算單元初始化的裝置、若無應(yīng)輸入的二值資訊，則結(jié)束處理的裝置、輸入前述二值資訊的裝置、將前述二值資訊變換為重復(fù)資訊的裝置、從表示前述重復(fù)資料的重復(fù)資料影像的帶域像素值的附近計(jì)算重心，將前述重心計(jì)算出的移動(dòng)量影像化為移動(dòng)量影像的帶域像素值的裝置、在每個(gè)移動(dòng)源上將各個(gè)表示移動(dòng)源重復(fù)資訊的移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的帶域像素值根據(jù)前述移動(dòng)量移動(dòng)至移動(dòng)位置上的裝置、將前述重復(fù)資訊影像的帶域像素值根據(jù)前述移動(dòng)量移動(dòng)至前述移動(dòng)位置上的裝置、在每個(gè)前述移動(dòng)源上，將各個(gè)前述移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的前述帶域像素值，更新為移動(dòng)過來的前述移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的前述帶域像素值全部的合計(jì)，與對(duì)應(yīng)移動(dòng)過來的前述重復(fù)資訊影像的前述帶域像素值的值的合計(jì)的裝置、將前述重復(fù)資訊影像的帶域像素值，更新為所有移動(dòng)過來的前述重復(fù)資訊影像的前述帶域像素值的合計(jì)的裝置、從所有前述移動(dòng)源重復(fù)資訊影像的前述帶域像素值計(jì)算傾斜角度的裝置、輸出前述重復(fù)資訊影像的帶域像素值及前述傾斜角度的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，各個(gè)配置于格子狀上的陣列演算單元具備影像感測器、存儲(chǔ)器及數(shù)個(gè)控制器，其中，視覺裝置的特征為在以下列當(dāng)作特征的前述陣列演算單元中，前述控制器具有辨識(shí)于前述陣列演算單元的間被傳送的資料的傳送源的前述陣列演算單元的裝置、與辨別被傳送的前述資料類型的裝置，其中，數(shù)個(gè)前述控制器會(huì)個(gè)別利用以信號(hào)線連接鄰接的前述陣列演算單元的數(shù)個(gè)前述控制器其中1個(gè)，前述陣列演算單元會(huì)與鄰接的前述陣列演算單元同時(shí)傳送數(shù)個(gè)前述資料。
10.如權(quán)利要求9所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，其陣列演算單元中，視覺裝置的特征為因所有前述控制器累積，前述陣列演算單元間的前述信號(hào)線不會(huì)交叉。
11.如權(quán)利要求9所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，由陣列于格子狀上的數(shù)個(gè)虛擬陣列演算單元所構(gòu)成的視覺裝置，其中，視覺裝置的特征為前述虛擬陣列演算單元具有影像感測器、存儲(chǔ)器及數(shù)個(gè)控制器，前述控制器具有前輸入調(diào)節(jié)器群、前輸入調(diào)節(jié)器群具有1個(gè)以上的前輸入調(diào)節(jié)器及1個(gè)以上的計(jì)算器、因前述前輸入調(diào)節(jié)器為轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器，故在各個(gè)前述虛擬陣列演算單元中，前述影像感測器會(huì)執(zhí)行陣列于格子狀上的數(shù)個(gè)陣列演算單元的程序、前述控制器會(huì)與鄰接的前述虛擬陣列演算單元的前述控制器通訊、前述轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器會(huì)將格子狀上陣列的數(shù)個(gè)結(jié)果資料按順序輸入后儲(chǔ)存、前述計(jì)算器會(huì)計(jì)算前述結(jié)果資料的個(gè)數(shù)、前述影像感測器會(huì)從前述轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器選擇數(shù)個(gè)前述結(jié)果資料其中1個(gè)后輸入。
12.如權(quán)利要求11所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，具備1個(gè)以上的攝像晶片、1個(gè)以上的A/D變換回路及1個(gè)以上的陣列演算單元的功能方塊是陣列于二次格子狀上的像感器，其中，像感器的特征為前述功能方塊有下列特征前述攝像晶片及前述A/D變換回路為1對(duì)1連線、所有的前述陣列演算單元會(huì)從所有的前述A/D變換回路及所有的前述陣列演算單元其中至少1個(gè)輸入數(shù)字信號(hào)、所有的前述陣列演算單元會(huì)輸入時(shí)鐘信號(hào)；因鄰接的前述功能方塊的間彼此的前述陣列演算單元為1對(duì)1連線，所以對(duì)于前述攝像晶片所拍下的動(dòng)畫影像，前述陣列演算單元會(huì)進(jìn)行影像處理。
13.如權(quán)利要求12所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，具備數(shù)個(gè)攝像晶片、數(shù)個(gè)A/D變換回路、1個(gè)以上的平行/連續(xù)變換回路及1個(gè)以上的虛擬陣列演算單元的功能方塊是陣列于二次格子狀上的像感器，其中，像感器的特征為前述功能方塊有下列特征前述攝像晶片及前述A/D變換回路為1對(duì)1連線、在每個(gè)前述攝像晶片區(qū)域上數(shù)個(gè)前述A/D變換回路及前述平行/連續(xù)變換回路會(huì)連線、所有的前述虛擬陣列演算單元會(huì)從所有的前述平行線/連續(xù)回路及所有的前述虛擬陣列演算單元其中至少1個(gè)輸入數(shù)字信號(hào)、所有的前述虛擬陣列演算單元會(huì)輸入時(shí)鐘信號(hào)；因鄰接的前述功能方塊的間彼此的前述陣列演算單元為1對(duì)1連線，所以對(duì)于前述攝像晶片所拍下的動(dòng)畫影像，前述虛擬陣列演算單元會(huì)進(jìn)行影像處理。
14.如權(quán)利要求12或13所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，其中，像感器的特征為前述功能方塊具有產(chǎn)生前述時(shí)鐘信號(hào)的同期式發(fā)振回路、與計(jì)算前述時(shí)鐘信號(hào)的脈沖數(shù)的連動(dòng)式計(jì)算器；陣列于二次元格子狀上的前述同期式發(fā)振回路，會(huì)利用與鄰接的前述同期式發(fā)振回路連線，構(gòu)成第一的連動(dòng)裝置、陣列于二次元格子狀上的前述連動(dòng)式計(jì)算器，會(huì)利用與鄰接的前述連動(dòng)式計(jì)算器連接，構(gòu)成第二的連動(dòng)裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，由陣列于正方形格子狀及六角形格子狀上的連動(dòng)計(jì)算器構(gòu)成的互鎖裝置，其中，互鎖裝置的特征為前述連動(dòng)計(jì)算器具備同期式計(jì)算器、辨別結(jié)束值用NOT閘門、連動(dòng)用彈簧鎖回路、連動(dòng)用NOR閘門、與計(jì)算器用NOR閘門；從前述辨別結(jié)束值用NOR閘門輸出的連動(dòng)信號(hào)，利用停止鄰接的前述連動(dòng)式計(jì)算器的計(jì)算，以掌握所有前述連動(dòng)式計(jì)算器的計(jì)算數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，其中，互鎖裝置的特征為前述連動(dòng)式計(jì)算器具備辨識(shí)前述計(jì)算數(shù)的結(jié)束值的辨別結(jié)束值用NOT閘門；前述同期式計(jì)算有同期清理裝置與同期裝載裝置。
17.如權(quán)利要求15或16所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，其中，互鎖裝置的特征為1個(gè)以上的前述連動(dòng)式計(jì)算器具備信號(hào)分配用譯碼器、信號(hào)分配用彈簧鎖回路、信號(hào)分配用NOR閘門、與信號(hào)分配用觸發(fā)電路回路；而輸入信號(hào)會(huì)形成時(shí)鐘信號(hào)的周期正倍數(shù)。
18.如權(quán)利要求15所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，由陣列于正方形格子狀及六角形格子狀上的同期式發(fā)振回路所構(gòu)成的互鎖裝置，其中，互鎖裝置的特征為前述同期式發(fā)振線具備2個(gè)發(fā)振用NOR閘門、2個(gè)發(fā)振用阻力、2個(gè)發(fā)振用電容器、2個(gè)同期用彈簧鎖線錄、2個(gè)同期用NOR閘門與初始化用NOR閘門；從前述發(fā)振用電容器輸出的同期信號(hào)，利用與鄰接的前述同期式發(fā)振回路的時(shí)鐘信號(hào)位相偏移，以掌握所有的前述同期式發(fā)振回路的前述時(shí)鐘信號(hào)位相。
19.如權(quán)利要求18所述的資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置，前述同期式發(fā)振回路，以具有2個(gè)輸入阻力當(dāng)作特征的互鎖裝置。
全文摘要
一種資訊收集系統(tǒng)、人工眼球、視覺裝置、像感器及互鎖裝置,是連接于通訊網(wǎng)路上的1個(gè)以上的人工眼球及從1個(gè)以上的使用者終端所構(gòu)成的資訊收集系統(tǒng),是經(jīng)由網(wǎng)路由連接的1個(gè)以上的人工眼球1及1個(gè)以上的使用者終端所構(gòu)成。人工眼球是由移動(dòng)照相機(jī)、視覺裝置及通訊裝置所構(gòu)成。視覺裝置會(huì)探索物體,利用控制移動(dòng)照相機(jī)的搖攝、俯仰、卷動(dòng)及迅速移動(dòng),因移動(dòng)照相機(jī)能用高倍率拍下存在于廣范圍中的物體,故使用者可以更快、更正確地看到物體。而視覺裝置會(huì)經(jīng)由認(rèn)識(shí)物體的類型,通訊裝置僅能傳送特定類型的物體所映現(xiàn)的動(dòng)畫影像。
文檔編號(hào)H04N7/18GK1382346SQ00814732
公開日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2000年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月30日
發(fā)明者味岡義明 申請(qǐng)人:伊強(qiáng)德斯股份有限公司