CN101995240A

CN101995240A - 光信息接收方法、发光物件位置辨识方法及单元

Info

Publication number: CN101995240A
Application number: CN2009101629965A
Authority: CN
Inventors: 陈一元; 蓝坤铭; 白宏益; 庄仁辉; 袁启亚
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-08-21
Also published as: CN101995240B

Abstract

一种光信息接收方法、发光物件位置辨识方法及单元。该光信息接收方法包括：撷取发光物件阵列以得多个图像，该发光物件阵列包括至少一发光物件；将这些图像进行一时间滤波以找出一发光物件位置；根据该发光物件位置辨识该发光物件阵列的一发光状态；以及根据该发光状态进行解码以输出一信息。

Description

光信息接收方法、发光物件位置辨识方法及单元

技术领域

本发明涉及一种光信息接收方法、发光物件位置辨识方法及发光物件辨识单元。

背景技术

台湾专利证书编号I302879提到一种夜间车辆即时检测与辨识系统。其通过光源图像切割装置，将撷取到的光源物件的图像进行光源物件切割；利用夜晚车辆光源物件辨识装置，通过一类型分析单元，从该被归纳的光源物件群组中，藉以获得各个车辆的特征信息。车辆位置判定装置，利用一距离估算单元，从该特征信息中，获得在前方路况中所出现各车辆与本身车辆的位置信息；以及车辆追踪装置，在获得所标定的光源物件群组后，从该位置信息中针对各个连续画面来检测其行进的方向，藉以判定每一辆进入监测画面区域中的车辆的移动信息。

发明内容

根据本发明的一方面，提出一种光信息接收方法。光信息接收方法包括：撷取发光物件阵列以得多个图像，发光物件阵列包括至少一发光物件；将多个图像进行一时间滤波以找出发光物件位置；根据该发光物件位置辨识该发光物件阵列的一发光状态；以及根据发光状态进行解码以输出一信息。

根据本发明的另一方面，提出一种发光物件位置辨识方法。发光物件位置辨识方法包括：根据多个图像进行图像相减以输出多个差值图像，多个图像是撷取发光物件阵列而得，发光物件阵列包括至少一发光物件；根据差值图像执行逻辑运算以输出前景图像；以及根据前景图像找出发光物件位置。

根据本发明的再一方面，提出一种发光物件位置辨识单元。发光物件位置辨识单元包括存储单元、图像相减单元、逻辑单元及位置输出单元。图像相减单元根据第i-n个图像至第i个图像进行图像相减以输出多个差值图像。第i-n个图像至第i个图像是撷取发光物件阵列而得，发光物件阵列包括至少一发光物件。逻辑单元用以根据差值图像执行逻辑运算以输出前景图像。位置输出单元用以根据前景图像找出发光物件位置。存储单元用以存储部分图像。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示为一种光信息传输系统的示意图。

图2绘示为发光装置的示意图。

图3绘示为一种光信息接收方法的流程图。

图4绘示为环境背景干扰下的前景图像。

图5绘示为空间域信息传输的示意图。

图6绘示为发光物件位置辨识单元的示意图。

图7绘示为空间域信息传输的时间滤波器的时序图。

图8绘示为图像相减单元及逻辑单元的示意图。

图9绘示为步骤321的流程图。

图10绘示为开始图样及结束图样的示意图。

图11绘示为发光物件位置辨识单元的另一示意图。

图12绘示为步骤321的另一流程图

图13至图16绘示分别为连续时间t至t+3的时间滤波器的时序图。

图17及图18绘示为其他开始图样及结束图样组合的时间滤波器的时序图。

图19绘示为另一种发光物件辨识方法的流程图。

图20绘示为一种前景图像的示意图。

图21绘示为两前景物件之间的距离与角度示意图。

图22绘示为空间滤波器的第一实施例的示意图。

图23绘示为空间滤波器的第二实施例的示意图。

图24绘示为时间域信息传输的示意图。

图25绘示为时间域信息传输的时间滤波器的示意图。

图26绘示为图像相减单元及逻辑单元的另一示意图。

【主要元件符号说明】

1、2、3、4、5、6、7、8、9：前景物件

10：光信息传输系统

110：光发射装置

112：控制电路

114：发光装置

120：光接收装置

122：图像撷取单元

124：辨识单元

126：解码单元

310、320、321、322、323、324、330、340、3211、3212、3213、3214、3215、3216、：步骤

1142：发光物件

1242：发光物件位置辨识单元

1244：发光物件状态辨识单元

1510：发光物件的图样

1520：其他的前景物件

12421：灰阶化单元

12422：图像相减单元

12423：存储单元

12424：二值化单元

12425：逻辑单元

12426：位置输出单元

12427：去噪声单元

124222、124224、124226、124228：减法器

d、d1-d7：长度

s、s1～s7：角度

S：开始图样

E：结束图样

F(t)、F(t-T₁)、F(t-T₁-t_d)、F(t-T₁-T₂-t_d)、F(t-TE-TC_1)、

F(t-TE-TC_1-TS)、F(t-TE)、

图像

K(t)、K(t-T1-Td)、

K(t-Te-TC_1)、

差值图像

T、T1、T2：数据传输时间

td：图样维持时间

D1、D2、D3：时间间距

TS：开始时段

TE：结束时段

FF：前景图像

具体实施方式

光信息传输系统

请同时参照图1、图2及图3，图1绘示为一种光信息传输系统的示意图，图2绘示为发光装置的示意图，图3绘示为一种光信息接收方法的流程图。光信息传输系统10包括光发射装置110及光接收装置120。光发射装置110还包括控制电路112及发光装置114，且光接收装置120还包括图像撷取单元122、辨识单元124及解码单元126。其中，辨识单元124进一步包括发光物件位置辨识单元1242及发光物件状态辨识单元1244。

发光装置114例如为包括至少一个发光物件的发光物件阵列。亦即，发光物件阵列可以包括单一发光物件或是多个发光物件。如果发光物件亮则代表为1的信号。相反地，如果发光物件暗则代表为0的信号。此外，发光装置114所传输的信号可以是不同排列组合的样版(Pattern)、时间轴长短的信号或是有义意的文字。为方便说明起见，前述图1绘示的发光装置114于图2是将其发光物件1142以4×2阵列的方式排列来做说明，因此有2⁸组合图样。控制电路112根据信息D控制发光装置114，使得信息D通过发光装置114以可见光传输。

光信息接收方法被应用于光接收装置120，且光信息接收方法包括撷取图像步骤310、发光物件位置辨识步骤320、发光物件状态辨识步骤330及解码步骤340。首先如撷取图像步骤310所示，图像撷取单元122撷取发光装置114的发光物件1142的图像，其中，图像撷取单元122例如为摄影机或相机。

接着如发光物件位置辨识步骤320所示，发光物件位置辨识单元1242执行发光物件位置辨识将所有发光物件在图像中的位置定位出来。其中发光物件位置辨识可以利用已知的传输协议信息协助找出发光物件位置，如每笔信息的开始与结束图样、发光物件的几何关系与传输频率等。跟着如发光物件状态辨识步骤330所示，发光物件状态辨识单元1244根据发光物件位置辨识发光物件1142的发光状态。

就图像辨识部分来说，如果在一个复杂的背景环境中，针对每一张图像利用图像处理技术将发光物件萃取出来。然后再辨识它的发光的明亮状态其难度相当高。因为通常所运用到的技术不外乎是前景与背景分离技巧。但是实际上我们无法得到一个适合的背景图像以供进行图像处理，所以还需一些较高阶的图像处理技术，如图像形态学与拓朴学等图像处理技术。甚至还需加入彩色图像处理技术，但是这样计算机的处理速度变得很慢。

有鉴于此，光接收装置120是先通过发光物件位置辨识单元1242找出发光物件位置，再通过发光物件状态辨识单元1244针对发光物件位置找出具有发光物件图样的局部图像进行发光物件状态辨识。由于发光物件状态辨识单元1244不需辨识整张完整的图像，而仅需辨识图像中具有发光物件图样的局部图像，因此，不需要复杂的图像处理就可以很容易且快速地辨识出发光物件的状态。

当发光物件状态被辨识出来后，如解码步骤340所示，解码单元126根据发光装置114的发光状态进行解码以输出信息D。如此一来，光发射装置110的信息D通过光信号的方式传输至光接收装置120，以达到信息传输目的。

请同时参照图3及图4，图4绘示为环境背景干扰下的前景图像。前述发光物件位置辨识步骤320本身即为一种发光物件位置辨识方法，发光物件位置辨识步骤320进一步包括步骤321至步骤323。首先如步骤321所示，将多张撷取发光物件阵列而得的图像进行时间滤波以找出发光物件1142于图像中的发光物件位置。信息传输的过程中往往容易受到背景环境干扰，而无法正确地进行发光物件辨识。举例来说，图4的前景图像中除了真正的发光物件的图样1510外还包括其他的前景物件1520，如移动物或其他的发光源。为了避免受到背景环境干扰，因此发光物件位置辨识单元1242通过时间滤波器进行时间滤波以找出真正的发光物件位置。

跟着如步骤322所示，判断目前图像的发光物件位置是否改变？若目前图像的发光物件位置未改变，则进入发光物件状态辨识步骤330。发光物件状态辨识单元1244根据发光物件位置辨识目前图像中的发光物件1142的发光状态。由于目前图像的发光物件位置并未改变，因此发光物件状态辨识单元1244针对先前的发光物件位置即能辨识目前图像中的发光物件状态。相反地，如果目前图像的发光物件位置已改变，则需先如步骤323所示，更新发光物件位置。之后再进入发光物件状态辨识步骤330。由于目前图像的发光物件位置已改变，因此，发光物件状态辨识单元1244根据更新后的发光物件位置辨识目前图像中的发光物件状态。

空间域信息传输方式

请同时参照图2及图5，图5绘示为空间域信息传输的示意图。前述信息的传输可进一步分为空间域信息传输方式或时间域信息传输方式。空间域信息传输方式是将发光物件通过明暗的组合图样将信息传送出去。在图5中，信息传输过程包含开始图像S与结束图样E，以区分每一笔传输的信息。T为每一笔信息传输时间。td为每一个图样维持时间，所以fd＝1/td为图样传送频率。因此前述图1的图像撷取单元122的取像频率fc至少大于fd，才能撷取到信息图像。

空间域信息传输方式的时间滤波器

请同时参照图6、图7、图8、图9及图10，图6绘示为发光物件位置辨识单元的示意图，图7绘示为空间域信息传输的时间滤波器的时序图，图8绘示为图像相减单元及逻辑单元的示意图。图9绘示为步骤321的流程图，图10绘示为开始图样及结束图样的示意图。为了避免受到背景环境干扰，因此发光物件位置辨识单元1242可通过采用时间滤波器以辨识出真正的发光物件位置。其中，发光物件位置辨识单元1242至少包括时间滤波器及存储单元12423，时间滤波器包括图像相减单元12422、逻辑单元12425及位置输出单元12426。而图像相减单元12422进一步包括减法器124222及减法器124224。需说明的是，图像相减单元12422的减法器个数并不局限于此，可依时间滤波器的层数多寡而弹性地调整。

前述图2绘示的发光物件1142依序于时间t-T₁-T₂-t_d、时间t-T₁-t_d、时间t-T₁及时间t产生开始图样S、结束图样E、开始图样S及结束图样E。时间t-T₁-T₂-t_d与时间t-T₁-t_d之间为信息传输时间T2，而时间t-T₁与时间t之间为信息传输时间T1，也就是说信息传输通过这两种不同的时间轮流传送。当然在应用上，可以设定两种以上不同的信息传输时间。为了方便以下说明，我们只针对两种不同的信息传输时间做说明。

信息传输时间T1及信息传输时间T2代表两笔不同的信息传输时间。图像F(t)、图像F(t-T₁)、图像F(t-T₁-t_d)及图像F(t-T₁-T₂-t_d)分别由图1绘示的图像撷取单元122依序于时间t、时间t-T₁、时间t-T₁-t_d及时间t-T₁-T₂-t_d撷取结束图样E、开始图样S、结束图样E及开始图样S而得。

为了可以更容易地辨识出发光物件位置，我们将信息的开始图样S与结束图样E设定为互补的图样。为方便说明起见，图10绘示了四种不同的互补图样范例。开始图样S与结束图样E可以选择图10绘示的其中一种互补图样范例或是其他图10所未绘示的互补图样。

首先如步骤3212所示，图像相减单元12422根据图像F(t)、图像F(t-T₁)、图像F(t-T₁-t_d)及图像F(t-T₁-T₂-t_d)进行图像相减以输出差值图像K(t)及差值图像K(t-T1-t_d)。图像F(t)、图像F(t-T₁)、图像F(t-T₁-t_d)及图像F(t-T₁-T₂-t_d)分别由图1绘示的图像撷取单元122于时间t、时间t-T₁、时间t-T₁-t_d及时间t-T₁-T₂-t_d撷取图2绘示的发光物件1142而得。图像F(t-T₁-T₂-t_d)及图像F(t-T₁)为开始图样，而图像F(t-T₁-t_d)及图像F(t)为结束图样。

其中，减法器124222将图像F(t-T₁-t_d)减去图像F(t-T₁-T₂-t_d)以输出差值图像K(t-T1-t_d)，而减法器124224将图像F(t)减去图像F(t-T₁)以输出该差值图像K(t)。其中，当发光物件位置辨识单元1242接收图像F(t)时，图像F(t-T₁)、图像F(t-T₁-t_d)及图像F(t-T₁-T₂-t_d)存储于存储单元12423。

跟着如步骤3214所示，逻辑单元12425根据差值图像K(t)及差值图像K(t-T1-t_d)执行逻辑运算以输出前景图像FF。其中逻辑运算例如为交集(AND)运算。最后如步骤3216所示，位置输出单元12426根据前景图像FF找出图2绘示的发光物件1142于图像中的发光物件位置。

请同时参照图7、图11及图12，图11绘示为发光物件位置辨识单元的另一示意图，图12绘示为步骤321的另一流程图。发光物件位置辨识单元1242还包括灰阶化单元12421、二值化单元12424及去噪声单元12427，且步骤321进一步还包括步骤3211、步骤3213及步骤3215。如果图1图像撷取单元122所输出的图像本身即为灰阶图像，则可省略步骤3211。相反地，如果图1图像撷取单元122所输出的图像本身为彩色图像，则如步骤3211所示，灰阶化单元12421将图像F(t)、图像F(t-T₁-T₂-t_d)、图像F(t-T₁-t_d)及图像F(t-T₁)灰阶化以输出对应的灰阶图像。再由图像相减单元12422将图像F(t)、图像F(t-T₁-T₂-t_d)、图像F(t-T₁-t_d)及图像F(t-T₁)的灰阶图像进行图像相减以输出差值图像K(t)及差值图像K(t-T1-t_d)。

接着如步骤3213所示，二值化单元12424二值化差值图像K(t)及差值图像K(t-T1-t_d)以输出二值化图像。再由逻辑单元12425将差值图像K(t)及差值图像K(t-T1-t_d)的二值化图像逻辑运算以输出逻辑运算结果。跟着如步骤3215所示，去噪声单元12427将逻辑运算结果进行如膨胀或侵蚀等去噪声处理以输出前景图像FF。再由位置输出单元12426根据前景图像FF找出发光物件1142于图像F(t)的发光物件位置。

请同时参照图13至图16，图13至图16绘示分别为连续时间t至t+3的时间滤波器的时序图。以图15来说，前景图像FF中的前景物件数目等于4，而发光物件数目等于8。当前景物件数目小于发光物件数目，则表示图像F(t)不是传输信息的结束图样，此时必须重新撷取新的图像进行发光物件位置辨识。

相反地，如果前景物件数目大于等于发光物件数目，则我们可以再往前一层取得其他图像进行时间滤波。举例来说，在图16绘示中前景物件数目等于10，而于图14绘示中前景物件数目等于8，则可以再往前一层取得其他图像进行时间滤波，以找出真正的发光物件位置。由于图14及图16绘示的实施列只设定两层的时间滤波器，所以此时时间滤波器的辨识过程已结束。然而本实施例仅需通过增加时间滤波器的层数，即能找出真正的发光物件位置。

请同时参照图17及图18，图17及图18绘示为其他开始图样及结束图样组合的时间滤波器的时序图。除前述图16绘示外，时间滤波器能如图17及图18绘示配合其他不同的开始图样及结束图样组合进行时间滤波，以找出真正的发光物件位置。

空间域信息传输方式的空间滤波器

请同时参照图19及图20，图19绘示为另一种发光物件辨识方法的流程图，图20绘示为一种前景图像的示意图。前述图1绘示的发光物件位置辨识单元1242除了通过时间滤波器进行时间滤波以找出真正的发光物件位置外，还能通过空间滤波器进行空间滤波以找出真正的发光物件位置。也就是说，图19绘示的发光物件辨识方法与图3不同之处在于：图19绘示的发光物件辨识方法还包括步骤324。步骤324是发光物件位置辨识单元1242通过空间滤波器根据时间滤波后的结果再进行空间滤波以找出真正的发光物件位置。其中，空间滤波器根据发光物件的几何排列关系以找出发光物件位置。几何排列关系例如为发光物件的形状、排列图形、中心点位置、彼此间的距离或斜率关系。以图20来说，长度d1～d7表示每一个前景物件与其他前景物件相邻最短的距离。举例来说，前景物件1最接近前景物件4，而前景物件1与前景物件4之间的距离为长度d1。角度s1～s7分别表示d1～d7的角度。

请参照图21，图21绘示为两前景物件之间的距离与角度示意图。前述的长度d1～d7可由

而得，而角度s1～s7可由

而得。其中，两前景物件的座标分别为(x1，y1)及(x2，y2)。

请参照图22，图22绘示为空间滤波器的第一实施例的示意图。在图22中，长度d1～d8表示每一个前景物件与其他前景物件中相邻最短的距离。角度s1～s8分别表示长度d1～d8与水平轴的角度。例如：长度d1代表前景物件1与最靠近的前景物件2的距离。由于长度d1～d6几乎相同且角度s1～s6几乎都是九十度，所以经由统计长度d1～d8与角度s1～s8的分析结果则可以判断出前景物件1～前景物件8是一个群组，而前景物件9跟前景物件10是其他干扰物件。此外，也可以比对前景物件1～前景物件8的关系是否符合实际发光物件的几何排列关系。在此实施例中前景物件1～前景物件8符合实际发光物件的几何排列关系。

请参照图23，图23绘示为空间滤波器的第二实施例的示意图。在图22中，长度d1～d7表示每一个前景物件与其他前景物件中相邻最短的距离。角度s1～s7分别表示长度d1～d7与水平轴的角度。例如：长度d1代表前景物件1与最靠近的前景物件4的距离。由于长度d1～d6均不相同且角度s1～s6不完全相同，所以经由统计长度d1～d7与角度s1～s7的分析结果则可以判断出前景物件1～前景物件8不是一个群组。而且前景物件1～前景物件8不符合实际发光物件的几何排列关系。

时间域信息传输方式

请参照图24，图24绘示为时间域信息传输的示意图。为了方便说明时间域信息传输的发光物件辨识方法，以下实施例的发光物件以一个发光源来做说明。在图24中，发光物件通过明暗之间的时间差关系将信息传送出去。信息传输过程包含开始时段TS与结束时段TE，以区分每一笔传输的信息。发光物件依序于开始时段TS内产生亮-暗-亮三个图样，并依序于结束时段TE内产生亮-暗-亮三个图样。开始时段TS与结束时段TE之间包括时间间距D1、时间间距D2及时间间距D3。时间间距D1、时间间距D2及时间间距D3用以代表传输的信息。T为每一笔信息传输时间。td为每一个图样维持时间，所以fd＝1/td为图样传送频率。因此图1的图像撷取单元122的取像频率fc至少大于fd，才能撷取到信息图像。

当无线光信息传输系统在理想背景环境下，我们可以利用简单的前景图像撷取技术找出发光物件在图像中的位置。同时也可以找出发光物件不亮时的参考图像。接下来针对每一个画面去辨识发光物件的状态，同时计算发光物件由暗转为亮时至下一次暗转为亮时之间的时间。

开始时段TS、时间间距D1、时间间距D2、时间间距D3与结束时段TE可以通过图1的图像撷取单元122的取像时间量测得到。最后根据时间间距D1、时间间距D2与时间间距D3与解码步骤即可得到传输的信息。同理如果发光物件有两个以上，则会有两组以上的时间间距D1、时间间距D2与时间间距D3代表传输的信息。

时间域信息传输方式的时间滤波器

请同时参照图25及图26，图25绘示为时间域信息传输的时间滤波器的示意图，图26绘示为图像相减单元及逻辑单元的另一示意图。然而，通常信息传输会受背景环境干扰，根据之前提到的时间滤波器原理，且开始时段TS与结束时段TE已知。因此，同理如上所述可经由图像相减、二值化、去噪声与交集运算等图像处理来进行发光物件位置辨识。

信息传输时间T₁与信息传输时间T₂表示两种不同的信息传输时间，也就是说信息传输通过这两种不同的时间轮流传送。当然在应用上，可以设定两种以上不同的信息传输时间。为了方便以下说明，我们只针对两种不同的信息传输时间做说明。时间t_d表示每个图样的维持时间。在此实施例中TC_1值为T₁-TS-TE，TC_2值为T₂-TS-TE。

发光物件依序于开始时段TS内产生亮-暗-亮三个图样，而1图绘示的图像撷取单元122分别于时间t-TE-TC_1、时间与时间t-TE-TC_1-TS撷取亮-暗-亮三个图样以输出图像F(t-TE-TC_1)、图像

与图像F(t-TE-TC_1-TS)。发光物件依序于结束时段TE内产生亮-暗-亮三个图样，而1图绘示的图像撷取单元122分别于时间t-TE、时间

与时间t撷取亮-暗-亮三个图样以输出图像F(t-TE)、图像

与图像F(t)。

进一步来说，图像相减单元12422进一步包括减法器124222、减法器124224、减法器124226及减法器124228。需说明的是，图像相减单元12422的减法器个数并不局限于此，可依时间滤波器的层数多寡而弹性地调整。减法器124222用以将图像

减去图像F(t-TE-TC_1-TS)以输出差值图像

减法器124224用以将图像F(t-TE-TC_1)减去图像以输出差值图像K(t-TE-TC_1)。减法器124226用以将图像

减去图像F(t-TE)以输出差值图像

减法器124228用以将图像F(t)减去图像

以输出差值图像K(t)。逻辑单元12425是将差值图像

差值图像K(t-TE-TC_1)、差值图像

及差值图像K(t)交集运算以输出前景图像FF。

换句话说，由于图像F(t)与图像分别为发光物件的亮与暗时的图像，则我们可以利用图像F(t)与图像

做前景图像撷取，如进行图像相减后得到差值图像K(t)。同理根据图像

图像F(t-TE)、图像F(t-TE-TC_1)、图像

与图像F(t-TE-TC_1-TS)，可以得到差值图像差值图像K(t-TE-TC_1)与差值图像然后通过交集运算后就可以很容易找出前景物件的位置。

若前景物件数目小于发光物件数目时，则表示图像F(t)不是传输信息的结束图像，必须重新撷取新的图像进行发光物件位置辨识。如果前景物件数目大于等于发光物件数目，则可进一步增加时间滤波器的层数进行辨识。此外也可增加空间滤波器协助找出正确的发光物件位置。

本发明上述实施例所公开的光信息接收方法、发光物件位置辨识方法及发光物件辨识单元，具有多项优点，以下仅列举部分优点说明如下：

一、避免环境背景干扰；

二、不需要复杂的图像处理；

三、正确地辨识出发光物件状态。

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种光信息接收方法，包括：

撷取一发光物件阵列以得多个图像，该发光物件阵列包括至少一发光物件；

将这些图像进行一时间滤波以找出一发光物件位置；

根据该发光物件位置辨识该发光物件阵列的一发光状态；以及

根据该发光状态进行解码以输出一信息。

2.如权利要求1所述的光信息接收方法，其中进行时间滤波的该步骤包括：

根据这些图像进行图像相减以输出多个差值图像；

根据这些差值图像执行一逻辑运算以输出一前景图像；以及

根据该前景图像找出该发光物件阵列于该发光物件位置。

3.如权利要求2所述的光信息接收方法，其中更灰阶化这些图像以输出多个灰阶图像，并将这些灰阶图像进行图像相减以输出该差值图像。

4.如权利要求2所述的光信息接收方法，其中更二值化这些差值图像以输出多个二值化图像，并逻辑运算这些二值化图像以输出该前景图像。

5.如权利要求2所述的光信息接收方法，其中还将这些差值图像的一逻辑运算结果进行一去噪声处理以输出该前景图像。

6.如权利要求2所述的光信息接收方法，其中该逻辑运算为交集(AND)运算。

7.如权利要求2所述的光信息接收方法，其中这些图像包括一第一图像、一第二图像、一第三图像及一第四图像，且这些差值图像包括一第一差值图像及一第二差值图像，在图像相减的该步骤中，是将该第一图像减去该第二图像以输出该第一差值图像，且将该第三图像减去该第四图像以输出该第二差值图像。

8.如权利要求7所述的光信息接收方法，其中于逻辑运算的该步骤中，是将该第一差值图像及该第二差值图像交集运算以输出该前景图像。

9.如权利要求7所述的光信息接收方法，其中该发光物件阵列依序于一第一时间、一第二时间、一第三时间及一第四时间产生一第一开始图样、一第一结束图样、一第二开始图样及一第二结束图样，该第一时间与该第二时间之间为一第一信息传输时间，该第三时间与该第四时间之间为一第二信息传输时间，该第一图像、该第二图像、该第三图像及该第四图像分别由撷取该第一开始图样、该第一结束图样、该第二开始图样及该第二结束图样而得。

10.如权利要求7所述的光信息接收方法，其中该第一图样与该第二图样互补，该第三图样与该第四图样互补。

11.如权利要求2所述的光信息接收方法，其中这些图像包括一第一图像、一第二图像、一第三图像、一第四图像、一第五图像及一第六图像，且这些差值图像包括一第一差值图像、一第二差值图像、一第三差值图像及一第四差值图像，在图像相减的该步骤中，是将该第一图像减去该第二图像以输出该第一差值图像，将该第二图像减去该第三图像以输出该第二差值图像，将该第四图像减去该第五图像以输出该第三差值图像，将该第五图像减去该第六图像以输出该第四差值图像。

12.如权利要求11所述的光信息接收方法，其中于逻辑运算的该步骤中，是将该第一差值图像、该第二差值图像、该第三差值图像及该第四差值图像交集运算以输出该前景图像。

13.如权利要求11所述的光信息接收方法，其中该发光物件阵列依序于一开始时段内产生一第一图样、一第二图样及一第三图样，并依序于一结束时段内产生一第四图样、一第五图样及一第六图样，该开始时段与该结束时段之间包括至少一时间间距，该时间间距用以代表传输的信息，该第一图像、该第二图像、该第三图像、该第四图像、该第五图像及该第六图像分别由撷取该第一图样、该第二图样、该第三图样、该第四图样、该第五图样及该第六图样而得。

14.如权利要求1所述的光信息接收方法，其中进行时间滤波的该步骤是将这些图像进行该时间滤波及一空间滤波以找出该发光物件位置。

15.如权利要求14所述光信息接收方法，其中该空间滤波根据该发光物件阵列的一几何排列关系以找出该发光物件位置。

16.如权利要求15所述的光信息接收方法，其中该几何排列关系为该发光物件阵列中发光物件的形状、排列图形、中心点位置、彼此间的距离或斜率关系。

17.如权利要求1所述的光信息接收方法，其中于找出发光物件位置的该步骤，包括：

判断该发光物件位置是否改变；以及

若该发光物件位置改变，更新该发光物件位置。

18.如权利要求2所述的光信息接收方法，其中进行一时间滤波的该步骤由一时间滤波器所执行，该时间滤波器包括多个减法器，而进行图像相减由这些减法器所执行，这些减法器的个数系随该时间滤波器的层数而调整。

19.如权利要求1所述的光信息接收方法，其中该发光物件阵列根据至少一个信息传输时间发光。

20.如权利要求19所述的光信息接收方法，其中该发光物件阵列根据多个信息传输时间发光。

21.一种发光物件位置辨识方法，包括：

根据多个图像进行图像相减以输出多个差值图像，这些图像系撷取一发光物件阵列而得，该发光物件阵列包括至少一发光物件；

根据这些差值图像执行一逻辑运算以输出一前景图像；以及

根据该前景图像找出一发光物件位置。

22.如权利要求21所述的发光物件位置辨识方法，其中更灰阶化这些图像以输出多个灰阶图像，并将这些灰阶图像进行图像相减以输出这些差值图像。

23.如权利要求21所述的发光物件位置辨识方法，其中更二值化这些差值图像以输出多个二值化图像，并逻辑运算这些二值化图像以输出该前景图像。

24.如权利要求21所述的发光物件位置辨识方法，其中还将这些差值图像的一逻辑运算结果进行一去噪声处理以输出该前景图像。

25.如权利要求21所述的发光物件位置辨识方法，其中该逻辑运算为交集(AND)运算。

26.如权利要求21所述的发光物件位置辨识方法，其中这些图像包括一第一图像、一第二图像、一第三图像及一第四图像，且这些差值图像包括一第一差值图像及一第二差值图像，在图像相减的该步骤中，是将该第一图像减去该第二图像以输出该第一差值图像，且将该第三图像减去该第四图像以输出该第二差值图像。

27.如权利要求26所述的发光物件位置辨识方法，其中于逻辑运算的该步骤中，是将该第一差值图像及该第二差值图像交集运算以输出该前景图像。

28.如权利要求26所述的发光物件位置辨识方法，其中该发光物件阵列依序于一第一时间、一第二时间、一第三时间及一第四时间产生一第一开始图样、一第一结束图样、一第二开始图样及一第二结束图样，该第一时间与该第二时间之间为一第一信息传输时间，该第三时间与该第四时间之间为一第二信息传输时间，该第一图像、该第二图像、该第三图像及该第四图像分别由撷取该第一开始图样、该第一结束图样、该第二开始图样及该第二结束图样而得。

29.如权利要求26所述的发光物件位置辨识方法，其中该第一图样与该第二图样互补，该第三图样与该第四图样互补。

30.如权利要求21所述的发光物件位置辨识方法，其中这些图像包括一第一图像、一第二图像、一第三图像、一第四图像、一第五图像及一第六图像，且这些差值图像包括一第一差值图像、一第二差值图像、一第三差值图像及一第四差值图像，在图像相减的该步骤中，是将该第一图像减去该第二图像以输出该第一差值图像，将该第二图像减去该第三图像以输出该第二差值图像，将该第四图像减去该第五图像以输出该第三差值图像，将该第五图像减去该第六图像以输出该第四差值图像。

31.如权利要求30所述的发光物件位置辨识方法，其中于逻辑运算的该步骤中，是将该第一差值图像、该第二差值图像、该第三差值图像及该第四差值图像交集运算以输出该前景图像。

32.如权利要求30所述的发光物件位置辨识方法，其中该发光物件阵列依序于一开始时段内产生一第一图样、一第二图样及一第三图样，并依序于一结束时段内产生一第四图样、一第五图样及一第六图样，该开始时段与该结束时段之间包括至少一个时间间距，该时间间距用以代表传输的信息，该第一图像、该第二图像、该第三图像、该第四图像、该第五图像及该第六图像分别由撷取该第一图样、该第二图样、该第三图样、该第四图样、该第五图样及该第六图样而得。

33.如权利要求21所述的发光物件位置辨识方法，其中还将该前景位置输入至一空间滤波器，该空间滤波器根据该发光物件阵列的一几何排列关系以找出该发光物件位置。

34.如权利要求33所述的发光物件位置辨识方法，其中该几何排列关系为该发光物件阵列中发光物件的形状、排列图形、中心点位置、彼此间的距离或斜率关系。

35.如权利要求21所述的发光物件辨识方法，其中于找出发光物件位置的该步骤，包括：

判断该发光物件位置是否改变；以及

若该发光物件位置改变，更新该发光物件位置。

36.如权利要求21所述的发光物件辨识方法，其中该发光物件辨识方法由一时间滤波器所执行，该时间滤波器包括多个减法器，图像相减的该步骤由这些减法器所执行，这些减法器的个数系随该时间滤波器的层数而调整。

37.如权利要求21所述的光信息接收方法，其中该发光物件阵列根据至少一个信息传输时间发光。

38.如权利要求37所述的光信息接收方法，其中该发光物件阵列根据多个信息传输时间发光。

39.一种发光物件位置辨识单元，包括：

一时间滤波器，包括：

一图像相减单元，用以根据多个图像进行图像相减以输出多个差值图像，该第i-n个图像至该第i个图像是撷取一发光物件阵列而得，该发光物件阵列包括至少一发光物件；

一逻辑单元，用以根据这些差值图像执行一逻辑运算以输出一前景图像；及

一位置输出单元，用以根据该前景图像找出一发光物件位置；以及

一存储单元，用以存储部分这些图像。

40.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，还包括：

一灰阶化单元，用以灰阶化这些图像以输出多个灰阶图像，并将这些灰阶图像进行图像相减以输出这些差值图像。

41.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，还包括：

一二值化单元，用以二值化这些差值图像以输出多个二值化图像，并逻辑运算这些二值化图像以输出该前景图像。

42.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，还包括：

一去噪声单元，用以将这些差值图像的一逻辑运算结果进行一去噪声处理以输出该前景图像。

43.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，其中该逻辑位置输出单元为交集(AND)位置输出单元。

44.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，其中这些图像包括一第一图像、一第二图像、一第三图像及一第四图像，且这些差值图像包括一第一差值图像及一第二差值图像；

其中，该图像相减单元，包括：

一第一减法器，用以将该第一图像减去该第二图像以输出该第一差值图像；以及

一第二减法器，用以将该第三图像减去该第四图像以输出该第二差值图像。

45.如权利要求44所述的发光物件位置辨识单元，其中该逻辑单元是将该第一差值图像及该第二差值图像交集运算以输出该前景图像。

46.如权利要求44所述的发光物件位置辨识单元，其中该发光物件阵列依序于一第一时间、一第二时间、一第三时间及一第四时间产生一第一开始图样、一第一结束图样、一第二开始图样及一第二结束图样，该第一时间与该第二时间之间为一第一信息传输时间，该第三时间与该第四时间之间为一第二信息传输时间，该第一图像、该第二图像、该第三图像及该第四图像分别由撷取该第一开始图样、该第一结束图样、该第二开始图样及该第二结束图样而得。

47.如权利要求44所述的发光物件位置辨识单元，其中该第一图样与该第二图样互补，该第三图样与该第四图样互补。

48.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，其中这些图像包括一第一图像、一第二图像、一第三图像、一第四图像、一第五图像及一第六图像，且这些差值图像包括一第一差值图像、一第二差值图像、一第三差值图像及一第四差值图像，

其中，该图像相减单元，包括：

一第一减法器，用以将该第一图像减去该第二图像以输出该第一差值图像；

一第二减法器，用以将该第二图像减去该第三图像以输出该第二差值图像；

一第三减法器，用以将该第四图像减去该第五图像以输出该第三差值图像；以及

一第四减法器，用以将该第五图像减去该第六图像以输出该第四差值图像。

49.如权利要求48所述的发光物件位置辨识单元，其中该逻辑单元是将该第一差值图像、该第二差值图像、该第三差值图像及该第四差值图像交集运算以输出该前景图像。

50.如权利要求48所述的发光物件位置辨识单元，其中该发光物件阵列依序于一开始时段内产生一第一图样、一第二图样及一第三图样，并依序于一结束时段内产生一第四图样、一第五图样及一第六图样，该开始时段与该结束时段之间包括至少一时间间距，该时间间距用以代表传输的信息，该第一图像、该第二图像、该第三图像、该第四图像、该第五图像及该第六图像分别由撷取该第一图样、该第二图样、该第三图样、该第四图样、该第五图样及该第六图样而得。

51.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，还包括：

一空间滤波器，用以根据该发光物件阵列的一几何排列关系以找出该发光物件位置。

52.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，其中该几何排列关系为该发光物件阵列中发光物件的形状、排列图形、中心点位置、彼此间的距离或斜率关系。

53.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，其中该位置输出单元判断该发光物件位置是否改变，如果该发光物件位置改变，更新该发光物件位置。

54.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，其中该图像相减单元包括多个减法器，这些减法器的个数随该时间滤波器的层数而调整。

55.如权利要求39所述的发光物件位置辨识单元，其中该发光物件阵列根据至少一个信息传输时间发光。

56.如权利要求55所述的发光物件位置辨识单元，其中该发光物件阵列根据至少多个信息传输时间发光。