CN102314266B - 物体侦测方法及物体侦测系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种物体侦测方法及物体侦测系统。本发明要解决的技术问题在于提供一种物体侦测方法，用以侦测至少一物体的位置，其包含下列步骤：(a)产生关于该物体的光强度信号；(b)建立多个信号准位；(c)根据该多个信号准位与该光强度信号，建立至少一信号树状结构；以及(d)根据该信号树状结构的分枝资讯及该光强度信号，决定出该位置。本发明的用途在于侦测至少一物体的位置。

Description

物体侦测方法及物体侦测系统

【技术领域】

本发明关于一种物体侦测方法及物体侦测系统，特别是关于一种基于树状分析区辨物件位置的物体侦测方法及物体侦测系统。

【背景技术】

目前各种多点触控技术已广泛使用于各式提供触控操作的电子装置，其中于以光学影像作为触控位置判断基础的多点触控技术中，其利用光学影像建立可能的光路径以三角定位方法决定出触控位置，显见光学影像的品质大幅影响触控位置的判断。因此，当光源、光传输媒介或影像撷取镜头未处于理想的状态下，易造成背景光强度呈无规则变化、影像撷取失真等瑕疵，撷取关于相邻近物件的光学影像即掺杂了许多杂讯致使直接以带有杂讯的光学影像进行的运算变得困难及不稳定，造成对应实际触控位置的信号难以区隔，故易造成触控位置的误判。一再的误判除可能使程式误解使用者的操作而引致非预期的结果(例如误视为触发删除资料按钮、扣款按钮等)，亦会增加使用者不必要的困扰(例如重复实施触控操作、以其他物件实施触控操作以改善物件的可区隔性等)。目前以光学影像作为触控位置判断基础的多点触控技术对操作环境要求严格，且其抗杂讯能力较低，故对使用者使用上造成一定程度上的不便。

【发明内容】

本发明的一个目的在于提供一种物体侦测方法，用以侦测至少一物体的位置，其包含下列步骤：(a)产生关于该物体的光强度信号；(b)建立多个信号准位；(c)根据该多个信号准位与该光强度信号，建立至少一信号树状结构；以及(d)根据该信号树状结构的分枝资讯及该光强度信号，决定出该位置。

作为可选的技术方案，步骤(a)更包含：正规化该光强度信号。

作为可选的技术方案，步骤(b)中，该多个信号准位呈一等差数列，该等差数列的公差等于关于该光强度信号的杂讯强度。

作为可选的技术方案，步骤(c)由下列步骤实施：

决定出每一个该信号准位与该光强度信号的多个交点；对每两个基于同一该信号准位的相邻该交点建立节点；以及对基于相邻该信号准位的该节点间，建立节点关联。

作为可选的技术方案，步骤(c)由下列步骤实施：

决定出每一个该信号准位对该光强度信号的交集区段；对每一个该交集区段建立节点；以及对基于相邻该信号准位的该节点，建立节点关联。

作为可选的技术方案，该光强度信号具有一信号参考准位，该多个信号准位包含一基础信号准位，该基础信号准位相对于其他该信号准位最接近该信号参考准位，步骤(c)包含步骤：根据该基础信号准位与该光强度信号，决定出该至少一信号树状结构的根节点。

作为可选的技术方案，步骤(d)由下列步骤实施：

决定出该信号树状结构的每一个节点至其后裔的叶节点的深度索引，其中该叶节点的该深度索引设定为0；找出该深度索引为一预定目标索引值的该节点；以及根据该深度索引为该预定目标索引值的该节点及该光强度信号，决定出该位置。

作为进一步可选的技术方案，该预定目标索引值为1。

作为进一步可选的技术方案，步骤(d)中，每一个该节点的该深度索引由该节点至其后裔的该叶节点的最大深度决定。

作为进一步可选的技术方案，该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法、中序搜寻法或后序搜寻法实施。

作为进一步可选的技术方案，步骤(d)中，每一个该节点的该深度索引由该节点至其后裔的该叶节点的最小深度决定。

作为进一步可选的技术方案，找出该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法实施。

作为进一步可选的技术方案，找出该深度索引为该预定目标索引值的第一个该节点之后，即停止搜寻并决定出该位置。

本发明的另一个目的在于提供一种物体侦测系统，其包含：框架构件，具有指示区域，用以供至少一物体于该指示区域内的位置实施指示操作；摄像单元，设置于该指示区域外，用以撷取关于该物体的影像以产生光强度信号；以及处理单元，与该摄像单元电连接，用以建立多个信号准位以根据该多个信号准位与该光强度信号，建立至少一信号树状结构，再根据该信号树状结构的分枝资讯及该光强度信号，决定出该物体的位置。

作为可选的技术方案，该处理单元正规化该光强度信号。

作为可选的技术方案，该多个信号准位呈一等差数列，该等差数列的公差等于关于该光强度信号的杂讯强度。

作为可选的技术方案，该处理单元决定出每一个该信号准位与该光强度信号的多个交点，并对每两个基于同一信号准位的相邻该交点建立节点，再对基于相邻该信号准位的该节点间，建立节点关联，以建立该信号树状结构。

作为可选的技术方案，该处理单元决定出每一个该信号准位对该光强度信号的交集区段，并对每一个该交集区段建立节点，再基于相邻该信号准位的该节点，建立节点关联，以建立该信号树状结构。

作为可选的技术方案，该光强度信号具有信号参考准位，该多个信号准位包含基础信号准位，该基础信号准位相对于其他该信号准位最接近该信号参考准位，该处理单元根据该基础信号准位与该光强度信号，决定出该至少一信号树状结构的根节点。

作为可选的技术方案，该处理单元决定出该信号树状结构的每一个节点至其后裔的叶节点的深度索引，其中该叶节点的该深度索引设定为0，接着该处理单元找出该深度索引为预定目标索引值的该节点，并根据该深度索引为该预定目标索引值的该节点及该光强度信号，决定出该位置。

作为进一步可选的技术方案，该预定目标索引值为1。

作为进一步可选的技术方案，该处理单元根据由每一个该节点至其后裔的该叶节点的最大深度决定该节点的该深度索引。

作为进一步可选的技术方案，找出该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法、中序搜寻法或后序搜寻法实施。

作为进一步可选的技术方案，该处理单元根据由每一个该节点至其后裔的该叶节点的最小深度决定该节点的该深度索引。

作为进一步可选的技术方案，找出该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法实施。

作为进一步可选的技术方案，找出该深度索引为该预定目标索引值的第一个该节点之后，即停止搜寻并决定出该位置。

与现有技术相比，本发明的物体侦测方法及物体侦测系统利用信号量化和树状分析作为触控位置判断的基础，可提高触控位置判断的抗杂讯能力，克服先前技术的触控位置判断易受杂讯影响的问题；且本发明的物体侦测方法及物体侦测系统利用树状结构简化可能触控位置的判断，避免直接以带有杂讯的光学影像进行运算而引起的运算复杂性及不稳定性。因此，本发明能有效解决习知难以自相邻近物件的影像信号区隔物件位置的问题，并提升触控位置判断的正确性，减缓使用者操作多点触控的不便性。此外，本发明亦有提升触控位置判断速度的功效，此有助于互动式操作或复杂程式运行的效率，进而提升采用本发明的物体侦测方法或物体侦测系统的电子装置的应用性。

【附图说明】

图1为根据本发明的一较佳实施例的物体侦测系统的示意图。

图2为根据本发明实施于图1中物体侦测系统的物体侦测方法的流程图。

图3为本发明的光强度信号的示意图。

图4为图2中步骤S130根据一实施例的细节流程图。

图5为图3中步骤S130根据另一实施例的细节流程图。

图6为基于图5的流程图建立信号树状结构的示意图。

图7为图2中步骤S140根据一实施例的细节流程图。

图8为信号树状结构的放大示意图。

图9为根据一实施例的光强度信号的示意图。

图10为对应图9中光强度信号建立多颗信号树状结构的流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1，其为根据本发明的一较佳实施例的物体侦测系统1的示意图。本发明的物体侦测系统1用以侦测至少一物体的位置。物体侦测系统1包含框架构件12、二个摄像单元14、二个光源16、三个反射构件18a、18b及处理单元20。框架构件12具有指示区域122，该物体即于指示区域122内实施指示操作，其中图1中带影线的圆圈为二个该物体于指示区域122内实施操作的示例；于本实施例中，指示区域122大致呈矩形，但本发明不以此为限。摄像单元14设置于指示区域122外同侧边的两个角落附近，反射构件18a、18b设置于指示区域122的其他侧边。光源16基于设计的方便，分别设置于摄像单元14旁，但本发明不以此为限。自光源16发射的光线朝向指示区域122行进，经反射构件18a、18b反射以提供摄像单元14撷取影像所需的背景光。于本实施例中，背景光以光源16及反射构件18a、18b共同产生，但本发明不以此为限；实际应用中，背景光亦得由光源加导光柱的结构提供，此时背景光自导光柱内部发射出来。处理单元20与摄像单元14电连接，用以处理来自摄像单元14的信号。补充说明的是，于实际应用上，物体侦测系统1可直接整合于触控显示装置，此时触控显示装置的显示屏幕即可作为指示区域122；又，前述背景光提供机制可能因应用的物体位置判断方法的不同而有所差异，于实作时，前述背景光提供结构自得依其系统要求予以调整，在此不予赘述。

请并参阅图2，其为根据本发明实施于图1中物体侦测统1的物体侦测方法的流程图。于物体侦测方法中，首先利用摄像单元14撷取关于该物体(例如使用者的手指或触控笔等)的一影像以产生关于该物体的一光强度信号30，如步骤S100所示；光强度信号30以粗曲线绘示于图3中，座标纵轴为信号强度，座标横轴为影像位置。补充说明的是，于实作上，通常仅以一维感光影像作为该物体定位，故前述光强度信号30即基于此一维影像各像素的感光度产生，但本发明不以此为限；又，于本实施例中，前述影像位置指光强度信号30对应一维影像中的位置，非指该物体实际位置。此外，由于实作上背景光难以做到完全均匀，故通常在对光强度信号30进行分析前，多会执行正规化(Normalization)程序，以简化后续分析作业，因此于本实施例中，亦利用处理单元20对光强度信号30实施正规化，如步骤S110所示；其中图3中光强度信号30已正规化并具有一信号参考准位32(以链线绘示于图3中)，通常即为对应该正规化程序，信号强度值为1的参考准位。若实作上背景光的均匀度尚可容许，则前述正规化程序亦得以省略。

处理单元20接收自摄像单元14传来的信号并予以处理成光强度信号30后，接着建立多个信号准位34a～34g(以虚线绘示于图3中)，如步骤S120所示。处理单元20接着根据该多个信号准位34a～34g与光强度信号30，建立至少一信号树状结构4(以黑圈表示于图3中)，如步骤S130所示；信号树状结构4的建立细节详见后文。于本实施例中，信号准位34a～34g呈一等差数列，该等差数列的公差等于关于光强度信号30的杂讯强度，此设计有利于后续信号树状结构4分析过程中排除杂讯的干扰，亦不致增加信号树状结构4过多的节点而影响分析效率，但本发明不以此为限。另外，实作上杂讯对分析的干扰主要在于对光强度信号30有意义的分歧判断，其通常位于光强度信号30曲线的山谷，因此图3中信号准位34d～34g的间距设定对杂讯的排除能力较有影响，故实作上信号准位34a～34c的间距则可设定大些，以提升分析效率。

补充说明的是，影响光强度信号30分析的因素不仅止于其本身硬体的杂讯，环境光的干扰或是其他非预期落于指示区域122内的物体(例如纸屑、饭粒等)亦是影响因素。后者影响因素在光强度信号30中产生的信号变化可能大于信号杂讯强度，但仍应宜判为逻辑上的杂讯，此时即可藉由设定信号准位的垂直位置(即设定其强度值)而予以排除，例如于实作上仅使用图3中信号准位34c～34g作为建立信号树状结构4的基础；然而于实作上是否需排除后者影响因素，仍应视实际应用而定，或可于信号树状结构4分析时再予以排除。简言之，于实作上本发明的信号准位不以图3中信号准位34a～34g所示的设定为限，均视实际操作要求而定。另外，若光强度信号30未经正规化或经正规化后的均匀度不理想(not uniform)，则信号准位34a～34g亦应配合背景光随影像位置而衰减的特征，亦随影像位置而变化；此时，信号准位34a～34g将不再是水平线，可能大致上是曲线或是斜线。

请参阅图4，其为图2中步骤S130根据一实施例的细节流程图。根据该实施例，前述步骤S130可由下列步骤实现。首先利用处理单元20决定出每一个信号准位34a～34g与光强度信号30的多个交点(以X形记号标示于图3中)，如步骤S131所示；接着利用处理单元20对每两个基于同一信号准位34a～34g的相邻该交点，建立一节点40～50，如步骤S132所示；再利用处理单元20对基于相邻信号准位34a～34g的节点40～50间，建立节点关联(即节点40～50间的连线)，如步骤S133所示。其中，于实作上，前述流程得以回圈步骤实现，逐一检验信号准位34a～34g与光强度信号30的交点。于本实施例中，信号准位34g未与光强度信号30相交，故信号树状结构4的节点建立完毕；此时，信号树状结构4即因此建立。

请参阅图5及图6，图5为图3中步骤S130根据另一实施例的细节流程图，图6为基于图5的流程图建立信号树状结构4的示意图。根据该实施例，前述步骤S130亦可由下列步骤实现。首先利用处理单元20决定出每一个信号准位34a～34g对光强度信号30的至少一交集区段(以带箭头线段标示于图6中)，如步骤S134所示；接着利用处理单元20对每一个该交集区段建立一节点40～50，如步骤S135；再利用处理单元20对基于相邻信号准位34a～34g的节点40～50间，建立节点关联(即节点40～50间的连线)，如步骤S136所示。同样地，于实作上，前述流程得以回圈步骤实现，逐一检验信号准位34a～34g与光强度信号30的交集区段。于本实施例中，信号准位34g未与光强度信号30交集，故信号树状结构4的节点建立完毕；此时，信号树状结构4即因此建立。

补充说明的是，前述仅为本发明的信号树状结构建立的示例，但本发明不以此为限。又，前述仅以单一颗信号树状结构4为例，但本发明亦不以此为限；于实作上，纵有多颗信号树状结构4，本发明所属技术领域具有通常知识者自能轻易地基于前述说明建立多颗信号树状结构4，不待赘述。另外，前述多个信号准位34a～34g包含一基础信号准位(于前述实施例中即信号准位34a)，此基础信号准位相对于其他信号准位34b～34g最接近信号参考准位32，该基础信号准位能提供阀值功能，可先行排除接近信号参考准位32的杂讯信号(如前述纸屑、饭粒造成的干扰信号)。因此，根据该基础信号准位与光强度信号30，决定出的节点40，即为该颗信号树状结构4的根节点；信号树状结构4的末端节点46、49及50即为叶节点，节点41及44即为分枝节点。这些节点命名仅便于后续说明，本发明于实作上并不受限于这些命名的拘束。

请参阅图2，于建立信号树状结构4后，接着利用处理单元20根据信号树状结构4的分枝资讯及光强度信号30，决定出该物体的位置，如步骤S140所示。请参阅图7，为图2中步骤S140根据一实施例的细节流程图。根据该实施例，前述步骤S140可由下列步骤实现。首先利用处理单元20决定出信号树状结构4的每一个节点40～50至其后裔的一叶节点46、49或50的一深度索引，其中叶节点46、49及50的该深度索引设定为0，如步骤S141所示；接着利用处理单元20自节点40～50中找出该深度索引为一预定目标索引值的节点，如步骤S142所示；再利用处理单元20根据该深度索引为该预定目标索引值的该节点及该光强度信号，决定出该位置，如步骤S143所示。

于实作上，对应决定该物体的位置的不同需求，每一个节点40～50的深度索引可由该个节点至其后裔的叶节点46、49或50的最大深度决定，或是由该个节点至其后裔的叶节点46、49或50的最小深度决定。为便于说明信号树状结构4的分枝资讯，单独示意绘示信号树状结构4于图8中，并且亦为便于说明，图8中信号树状结构4的节点40～50旁附方框以表示该个节点的两种深度索引，方框中左侧数字为最大深度索引，右侧为最小深度索引。

由于习知技术中惯以光强度信号30作为判断该物体的位置的直接依据，故判断极易受杂讯影响。本发明利用信号树状结构4的分枝资讯先行找出可能的影像位置资讯，以提升后续利用影像位置进行三角定位效率并降低杂讯对定位的影响。以前述信号树状结构4的节点40～50资讯为例，首先将该预定目标索引值设定为1，找出最大深度索引为1的节点，即节点47及48。于此例中，节点47及48即相当于去除信号树状结构4叶节点(即节点46、49及50)后的树状结构的叶节点，其表现出滤除杂讯后关于该物体的影像位置，故较能对应该物体实际位置。由于自根节点40至任一叶节点46、49及50的路径上，每一路径仅会出现一个最大深度索引为1的节点，故前述搜寻可利用前序搜寻法、中序搜寻法、后序搜寻法或其他搜寻方法实施。补充说明的是，前述寻得的节点47及48所表示的资讯包含影像位置(对应产生该节点的两交点或交集区段的中点)及位置范围(该两交点的区间或该交集区段的范围)。

同样的，本发明亦可找出最小深度索引为1的节点，即节点44、47及48；惟基于这些节点44、47及48对该物体的位置的判断的需求，于同一路径中，于多个最小深度索引为1的节点中仅需取出离根节点40最近的节点，即节点44及48，故此搜寻可利用前序搜寻法或其他具有相同作用的搜寻方法实施。于此例中，节点44及48即相当于将信号树状结构4中包含子节点为叶节点的节点(即节点44及48)其后裔节点去除，所得的树状结构的叶节点，故寻得的节点(以节点44为例)所表示的资讯中，位置范围显较其后裔节点47所表示者为大。也就是说，此例的搜寻虽未处理被去除节点中，那一个节点对应该物体位置的情形，而所寻得的节点未能直接对应该物体实际位置，但所寻得的节点逻辑上合并了可能区域而能表现出对应该物体实际位置的可能区域。补充说明的是，此例虽产生两个寻得的节点44及48，但由于其非必然直接对应该物体实际位置，故配合不同的物体位置判断方法，本发明亦可能于搜寻到第一个节点(于本例中，即节点44)后，即停止搜寻并进行决定出该位置的程序，以加速该物体的位置的判断。

前述虽利用赋予信号树状结构4各节点40～50深度索引的值以表现信号树状结构4的分枝资讯，进而撷取出所需资讯，故本发明撷取分枝资讯实作上不以前述设定深度索引的手段为限。例如直接于节点搜寻中判断节点属性(如根节点、分枝节点、叶节点或一般节点)，以寻得所需节点。以前述最大深度索引为例，当某一节点的子节点均为叶节点时，该节点即为所求；又，以前述最小深度索引为例，当某一节点的子节点包含叶节点时，该节点即为所求。另外，实作上前述深度索引可直接于信号树状结构4建立的同时设定。又，信号树状结构4的建立于实作上可自根节点开始，亦得自叶节点开始，后者更有利于建立信号树状结构4的同时设定各节点的深度索引。

前文已对个别的信号树状结构的建立演算法进行说明，以下则将以一实施例说明于一光强度信号中，如何具体建立多颗信号树状结构。请参阅图9及图10，图9为根据一实施例的光强度信号5的示意图，图10为对应光强度信号5建立信号树状结构6、7及8的流程图。图10所示的流程图相当于图2中步骤S130及找出所需分枝资讯的实施例，为便于理解此流程图于实际运作的情形，以下说明将接引用参数。其中，多阶的信号准位自0开始编号，于本实施例中，共有第0阶至第6阶的信号准位(以虚线绘示并标示于纵座标侧)；变量ROI_Count代表光强度信号5与第0阶的信号准位交集区段的数量，亦即光强度信号5具有信号树状结构的数量，于本实施例中，共计三个，即信号树状结构6、7及8；变量nCount代表处理中的信号树状结构的编号。

如图10所示，首先利用处理单元20获取光强度信号5与各阶的信号准位的交点(以X形记号标示于图9中)，如步骤S310所示；于实作上，可将光强度信号5与某一信号准位相减，当相减的值随影像位置变化而有变号情形发生时，即可视为光强度信号5与该个信号准位有交点发生，此交点资讯亦可利用一般影像处理技术获得并储存以供后续步骤使用，不另赘述。接着，找出光强度信号5与第0阶的信号准位交集区段的数量，此数量记录于变量ROI_Count中，并设定变量nCount为0，如步骤S320；交集区段可利用前述交点资讯取得，其中每两个交点即形成一交集区段，交集区段可视为对应光强度信号5小于信号准位时的影像位置区间，于本实施例中，变量ROI_Count等于3，故将会有三个信号树状结构6、7及8。补充说明的是，前述相减的值指对应单一影像位置，光强度信号5的强度值与信号准位的强度值相减所得的值。

接着执行步骤S330，利用变量nCount是否小于变量ROI_Count，以判断是否所有信号树状结构6、7及8均已完成建立。于本实施例中，变量nCount的值为0、1及2分别对应信号树状结构6、7及8。若步骤S330判断结果为否，则所有信号树状结构6、7及8均已完成建立，结束图10的流程。若步骤S330判断结果为是，则进行对应变量nCount目前值的信号树状结构6、7或8的建立及撷取其分枝资讯。如步骤S340所示，找出对应变量nCount目前值的信号树状结构6、7或8对应各阶的信号准位(第0阶的信号准位可除外)的交点资讯；此交点资讯可自前述步骤S310的执行结果获得。接着执行步骤S350，判断于目前的信号树状结构6、7或8是否有分枝结构，由于每一交集区段对应一节点，每两个交点形成一交集区段，故步骤S350可利用对应各阶的信号准位的交点数量来判断，当对应各阶的信号准位的交点数量有变化时，即可原则上视为有分枝结构发生。例如于信号树状结构6中，对应各阶的信号准位均至多有两个交点，故信号树状结构6无分枝结构；于信号树状结构7中，对应第0阶至第6阶的信号准位的交点数量分别为2、2、2、4、4、4及0，因此信号树状结构7有分枝；信号树状结构8与信号树状结构7情形相似，交点数量随信号准位的不同而有变化，故亦有分枝结构。补充说明的是，为便于说明，于图9中信号树状结构6、7及8均以完整的树状结构表现，实作上是否需将节点连结成树视情况而定，说明于后文。

若步骤S350判断结果为否，即表示目前的信号树状结构无分枝结构(如信号树状结构6)，此时可直接自信号树状结构6取得所需的节点资讯(例如采用其根节点、叶节点或其他节点)，如步骤S360，以作为后续三角定位的基础；实作上，因信号树状结构6无分枝结构，可视为独立讯号的情况，故无需建立信号树状结构，而可径依一般单点触控位置判断方法，取得所需影像位置资讯。若步骤S350判断结果为是，则建立信号树状结构，如步骤S370所示；接着为每一个节点设定深度索引，如步骤S380所示。建立信号树状结构及设定深度索引可参阅前述各实施例的说明，不再赘述。当信号树状结构完成后，接着执行步骤S390，搜寻信号树状结构以获得所需节点资讯；于此步骤中，关于搜寻及获得所需节点资讯可参阅前述各实施例的说明，亦不再赘述。

如步骤S400所示，于步骤S360及步骤S390完成后，即将变量nCount的值加1，并回到步骤S330，以对下一个信号树状结构7或8进行建立、分析。于本实施例中，当信号树状结构6、7及8均处理完毕后，变量nCount的值将为3，此时变量nCount已不再小于变量ROI_Count，故步骤S330判断结果将为否，而结束图10的流程。

经由上述说明，透过信号树状结构分析取得的节点资讯，可抑制杂讯的影响，修正所需的影像位置以提升于后续的三角定位中解析出该物体的位置的精确度。后续的三角定位程序，可利用习知的光学触控定位方法，不另赘述。另外，补充说明的是，前述实施例的光强度信号以该物体遮蔽背景光为基础，故对应该物体位置的影像以光强度信号的下降来识别，但本发明不以此为限。例如在以发光物体为触控物的触控系统中，其对应的光强度信号则以光强度信号的上升对应该物体位置，本发明于此亦有适用。

如前述各实施例的说明，相较于先前技术，本发明利用多阶的信号准位以对光强度信号进行量化，故能避免先前技术中以单一信号准位无法有效辨识出单一触控点影像与相连的定控点影像差异的问题，及避免因单一信号准位的设定值不同而解析出不同影像位置，造成定位误差的问题。此外，本发明利用多阶的信号准位以产生对应光强度信号的信号树状结构，简化对光强度信号的分析，故能避免先前技术中采用向量法或积分法的复杂运算且仍未能抑制杂讯干扰的问题。目前习知定位方法多未能有效排除杂讯，使得杂讯严重影响定位精度，甚至误判单点触控为多点触控或是误判多点触控为单点触控，无论何者均对使用者使用上造成相当不便。简言之，本发明利用信号量化和树状分析能抑制杂讯的影响，并提供较为精确影像位置的分析结果及位置范围涵盖较广的分析结果，以修正用于后续三角定位的影像，进而提升物体定位的精确度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明的保护范围当以权利要求书为准。

Claims (26)

1.一种物体侦测方法，应用于多点触控领域，用以侦测至少一物体的位置，其特征在于该物体侦测方法包含下列步骤：

(a)产生关于该物体的光强度信号；

(b)建立多个信号准位；

(c)根据该多个信号准位与该光强度信号，建立至少一信号树状结构；以及

(d)根据该信号树状结构的分枝资讯及该光强度信号，决定出该位置；

其中，步骤(d)由下列步骤实施：

决定出该信号树状结构的每一个节点至其后裔的叶节点的深度索引；

找出该深度索引为一预定目标索引值的该节点；以及

根据该深度索引为该预定目标索引值的该节点及该光强度信号，决定出该位置。

2.如权利要求1所述的物体侦测方法，其特征在于步骤(a)更包含：正规化该光强度信号。

3.如权利要求1所述的物体侦测方法，其特征在于步骤(b)中，该多个信号准位呈一等差数列，该等差数列的公差等于关于该光强度信号的杂讯强度。

4.如权利要求1所述的物体侦测方法，其特征在于步骤(c)由下列步骤实施：决定出每一个该信号准位与该光强度信号的多个交点；

对每两个基于同一该信号准位的相邻该交点建立节点；以及

对基于相邻该信号准位的该节点间，建立节点关联。

5.如权利要求1所述的物体侦测方法，其特征在于步骤(c)由下列步骤实施：决定出每一个该信号准位对该光强度信号的交集区段；

对每一个该交集区段建立节点；以及

对基于相邻该信号准位的该节点，建立节点关联。

6.如权利要求1所述的物体侦测方法，其特征在于该光强度信号具有一信号参考准位，该多个信号准位包含一基础信号准位，该基础信号准位相对于其他该信号准位最接近该信号参考准位，步骤(c)包含下列步骤：

根据该基础信号准位与该光强度信号，决定出该至少一信号树状结构的根节点。

7.如权利要求1所述的物体侦测方法，其特征在于：该叶节点的该深度索引设定为0。

8.如权利要求7所述的物体侦测方法，其特征在于该预定目标索引值为1。

9.如权利要求7所述的物体侦测方法，其特征在于步骤(d)中，每一个该节点的该深度索引由该节点至其后裔的该叶节点的最大深度决定。

10.如权利要求9所述的物体侦测方法，其特征在于找出该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法、中序搜寻法或后序搜寻法实施。

11.如权利要求7所述的物体侦测方法，其特征在于步骤(d)中，每一个该节点的该深度索引由该节点至其后裔的该叶节点的最小深度决定。

12.如权利要求11所述的物体侦测方法，其特征在于找出该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法实施。

13.如权利要求12所述的物体侦测方法，其特征在于找出该深度索引为该预定目标索引值的第一个该节点之后，即停止搜寻并决定出该位置。

14.一种物体侦测系统，应用于多点触控领域，其特征在于包含：

框架构件，具有指示区域，用以供至少一物体于该指示区域内的位置实施指示操作；

摄像单元，设置于该指示区域外，用以撷取关于该物体的影像以产生光强度信号；以及

处理单元，与该摄像单元电连接，用以建立多个信号准位以根据该多个信号准位与该光强度信号，建立至少一信号树状结构；该处理单元决定出该信号树状结构的每一个节点至其后裔的叶节点的深度索引，接着该处理单元找出该深度索引为预定目标索引值的该节点，并根据该深度索引为该预定目标索引值的该节点及该光强度信号，决定出该物体的位置。

15.如权利要求14所述的物体侦测系统，其特征在于该处理单元正规化该光强度信号。

16.如权利要求14所述的物体侦测系统，其特征在于该多个信号准位呈一等差数列，该等差数列的公差等于关于该光强度信号的杂讯强度。

17.如权利要求14所述的物体侦测系统，其特征在于该处理单元决定出每一个该信号准位与该光强度信号的多个交点，并对每两个基于同一信号准位的相邻该交点建立节点，再对基于相邻该信号准位的该节点间，建立节点关联，以建立该信号树状结构。

18.如权利要求14所述的物体侦测系统，其特征在于该处理单元决定出每一个该信号准位对该光强度信号的交集区段，并对每一个该交集区段建立节点，再基于相邻该信号准位的该节点，建立节点关联，以建立该信号树状结构。

19.如权利要求14所述的物体侦测系统，其特征在于该光强度信号具有信号参考准位，该多个信号准位包含基础信号准位，该基础信号准位相对于其他该信号准位最接近该信号参考准位，该处理单元根据该基础信号准位与该光强度信号，决定出该至少一信号树状结构的根节点。

20.如权利要求14所述的物体侦测系统，其特征在于：该叶节点的该深度索引设定为0。

21.如权利要求20所述的物体侦测系统，其特征在于该预定目标索引值为1。

22.如权利要求20所述的物体侦测系统，其特征在于该处理单元根据由每一个该节点至其后裔的该叶节点的最大深度决定该节点的该深度索引。

23.如权利要求22所述的物体侦测系统，其特征在于找出该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法、中序搜寻法或后序搜寻法实施。

24.如权利要求20所述的物体侦测系统，其特征在于该处理单元根据由每一个该节点至其后裔的该叶节点的最小深度决定该节点的该深度索引。

25.如权利要求24所述的物体侦测系统，其特征在于找出该深度索引为该预定目标索引值的该节点是利用前序搜寻法实施。

26.如权利要求25所述的物体侦测系统，其特征在于找出该深度索引为该预定目标索引值的第一个该节点之后，即停止搜寻并决定出该位置。