CN102879993B - 物体轮廓的侦测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种物体轮廓的侦测方法，包括：使一影像感测单元由一浅影深的镜头在反复移动于多个位置时，分别感测一物体的多个影像，同时记录多个位置信息及与多个位置信息一对一相对应的多个影像信息；分别移除多个影像信息中不清楚的区域，获得多个清晰的影像信息；依据多个位置信息中相邻两个位置信息之间的位移量获得多个景深位移量；依序延伸前影像信息的纵深达到对应的景深位移量后组合后影像信息，使多个清晰的影像信息被组合成为一对应于该物体轮廓的立体影像信息，利用单一镜头就能获得物体的立体轮廓信息。

Description

物体轮廓的侦测装置及方法
技术领域
本发明是有关物体轮廓的侦测装置及方法，尤其是有关利用摄影机摄取物体的影像以获得物体轮廓信息的装置及方法。
背景技术
利用一般的摄影机仅能摄取物体的平面影像，无法利用该平面影像获得物体的立体轮廓信息。
中国台湾专利第M373507号，揭示一种立体视觉全景拼接装置，包括：一凝视型立体摄影系统；一信号处理器，与该凝视型立体摄影系统电连接，并接收来自该凝视型摄影系统的初步影像。立体视觉全景拼接装置，包括二摄影机，其中该二摄影机的光轴交会于同一点。
中国台湾公开专利第M364920号，揭示一种红外线光源三维(3D)人脸识别装置，包括：一立体摄影机，设有一左摄影机与一右摄影机，而该左摄影机用以取得一左影像，该右摄影机用以取得一右影像；一红外线光源，对所述立体摄影机提供照明；以及一影像处理器，与该立体摄影机电连接，匹配该左影像与该右影像而形成一三维影像。
上述中国台湾专利技术，皆需利用两个摄影机才能获得物体的立体影像信息。
发明内容
为了进一步改良已知获得物体的立体轮廓信息的技术，而提出本发明。
本发明的主要目的，在提供一种物体轮廓的侦测装置及方法，利用单一镜头就能获得物体的立体轮廓信息，可改善已知利用两个摄影机才能获得物体的立体影像信息的技术。
本发明的另一目的，在提供一种物体轮廓的侦测装置及方法，是使影像感测单元由一镜头在反复移动于多个位置时，分别感测一物体的多个影像，同时记录镜头的多个位置信息及与多个位置信息一对一相对应的多个影像信息；分别移除多个影像中不清楚的区域，获得多个清晰的影像信息；且依据多个位置信息中相邻两个位置信息之间的位移量获得多个景深位移量，使多个清晰的影像信息中两个相邻的前影像信息及后影像信息对应一个景深位移量；然后依序延伸前影像信息的纵深达到对应的景深位移量后组合后影像信息，使多个清晰的影像信息被组合成为一对应于物体轮廓的立体影像信息。
附图说明
本发明的其它目的、功效，请参阅附图及实施例，详细说明如下，其中：
图1为本发明物体轮廓的侦测装置的示意图。
图2为本发明物体轮廓的侦测装置获得多个清晰影像的示意图。
图3为本发明物体轮廓的侦测装置获得一对应于物体轮廓的立体影像的示意图。
图4为本发明物体轮廓的侦测方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明物体轮廓的侦测装置及方法1，包括一浅影深的镜头(Lens)11、一反复移动机构12、一影像感测单元(Image sensor)13及一微处理器14所组成。影像感测单元13可为一般数字摄影机或数字相机中的影像感测元件；反复移动机构可为音圈马达(Voice coil motor)。
反复移动机构12结合镜头11带动镜头11前、后反复移动；影像感测单元13对应于镜头11，由镜头11感测一物体2的多个影像；微处理器14电气连接反复移动机构12及影像感测单元13，可侦测及记录反复移动机构12带动镜头11前、后反复移动的位置信息，及侦测记录影像感测单元13对应于镜头11的位置信息所感测的多个影像信息，并对多个影像信息进行分析处理以获得物体2轮廓的信息。
如图1所示，假设物体2具有依序连接的中间部分21、第一部分22、第二部分23及外围部分24；中间部分21、第一部分22、第二部分23及外围部分24依序呈阶梯状的配置；第二部分23较外围部分24凸出，第一部分22较第二部分23凸出，中间部分21较第一部分22凸出。
当反复移动机构12带动镜头11前、后反复移动时，影像感测单元13由镜头11可连续感测多个影像；该多个影像被微处理器14处理后，可得到对应于物体2的中间部分21，第一部分22、第二部分23及外围部分24的影像，然后进一步移除影像中不清楚的区域，获得清晰的第一影像31、第二影像32、第三影像33及第四影像34，如图2中所示；同时由微处理器14侦测及记录，可得知镜头11摄取该第一影像31、第二影像32、第三影像33及第四影像34时的位置，分别为位置X1、X2、X3、X4；然后使微处理器14计算相邻位置之间的位移量，分别为位移量Δ1、Δ2、Δ3；其中Δ1＝X1-X2，Δ2＝X2-X3，Δ3＝X3-X4；由物体的中间部分21，第一部分22、第二部分23及外围部分24之间两相邻部分之间的实际位移量，分别与位移量Δ1、Δ2、Δ3的比较可获得第一影像31、第二影像32、第三影像33及第四影像34之间的景深位移量Δ1’、Δ2’、Δ3’。
使微处理器14延伸第一影像31的纵深达到景深位移量Δ1’后组合第二影像32，延伸二影像32的纵深达到景深位移量Δ2’后组合第三影像33，延伸第三影像33的纵深达到景深位移量Δ3’后组合第四影像34，可获得一对应于物体2轮廓的立体影像3信息，如图3所示。
如图1、3、4所示，本发明物体轮廓的侦测方法，包括如下步骤：
(1)使一影像感测单元13由一浅影深的镜头11在反复移动于多个位置时，分别感测一物体2的多个影像，同时记录镜头11的多个位置信息及与多个位置信息一对一相对应的多个影像信息；
(2)分别移除多个影像信息中不清楚的区域，获得多个清晰的影像信息；且依据多个位置信息中相邻两个位置信息之间的位移量获得多个景深位移量，使多个清晰的影像信息中两个相邻的前影像信息及后影像信息对应一个景深位移量；
(3)依序延伸前影像信息的纵深达到对应的景深位移量后组合后影像信息，使多个清晰的影像信息被组合成为一对应于物体2轮廓的立体影像3信息。
其中步骤(1)中可使微处理器14侦测及记录镜头11的多个位置信息及多个影像信息，并使一反复移动机构12带动镜头11前、后反复移动；步骤(2)中可使微处理器14分别移除多个影像中不清楚区域，且使微处理器14计算多个位置信息中相邻两个位置之间的位移量；步骤(3)中可使微处理器14依序延伸前影像信息的纵深达到对应的景深位移量后结合后影像信息，使多个清晰的影像信息被组合成为一对应于物体2轮廓的立体影像3信息。
本发明物体轮廓的侦测方法，包括上述本发明物体轮廓的侦测装置所揭露的相关技术，不再赘述。
本发明利用单一镜头就能获得物体的立体轮廓信息，可改善已知利用两个摄影机才能获得物体的立体影像信息的技术。
以上所记载的，仅为利用本发明技术内容的实施例，任何熟悉本项技术者运用本发明所为的修饰、变化，皆属本发明所主张的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种物体轮廓的侦测装置，包括：
一镜头，是浅景深的镜头；
一影像感测单元，对应于该镜头；
一微处理器，电气连接该影像感测单元；
其中，当该镜头反复移动于多个位置时，该影像感测单元分别感测一物体的多个影像；该微处理器侦测及记录该镜头前、后反复移动的多个位置信息及该影像感测单元所感测到与该多个位置信息一对一相对应的多个影像信息；该微处理器分别移除该多个影像信息中不清楚的区域，获得多个清晰的影像信息，且依据该多个位置信息中相邻两个位置信息之间的位移量获得多个景深位移量，使该多个清晰的影像信息中两个相邻的前影像信息及后影像信息对应一个景深位移量；该微处理器依序延伸该前影像信息的纵深达到对应的景深位移量后组合该后影像信息，使该多个清晰的影像信息被组合成为一对应于该物体轮廓的立体影像信息。
2.如权利要求1所述的物体轮廓的侦测装置，进一步包括一反复移动机构；该反复移动机构带动该镜头前、后反复移动；该微处理器电气连接该反复移动机构，以侦测及记录该反复移动机构带动该镜头前、后移动的位置信息。
3.如权利要求2所述的物体轮廓的侦测装置，其中该反复移动机构是一音圈马达。
4.一种物体轮廓的侦测方法，包括如下步骤：
(1)使一影像感测单元由一浅影深的镜头在反复移动于多个位置时，分别感测一物体的多个影像，同时记录该镜头的多个位置信息及与该多个位置信息一对一相对应的多个影像信息；
(2)分别移除该多个影像信息中不清楚的区域，获得多个清晰的影像信息；且依据该多个位置信息中相邻两个位置信息之间的位移量获得多个景深位移量，使该多个清晰的影像信息中两个相邻的前影像信息及后影像信息对应一个景深位移量；
(3)依序延伸该前影像信息的纵深达到对应的景深位移量后组合该后影像信息，使该多个清晰的影像信息被结合成为一对应于该物体轮廓的立体影像信息。
5.如权利要求4所述的物体轮廓的侦测方法，其中该步骤(1)中，使一微处理器侦测及记录该多个位置信息及该多个影像信息；该步骤(2)中，使该微处理器分别移除该多个影像中不清楚区域，且使该微处理器计算该多个位置信息中相邻两个位置之间的位移量；该步骤(3)中，使该微处理器依序延伸该前影像信息的纵深达到对应的景深位移量后组合该后影像信息，使该多个清晰的影像信息被组合成为一对应于该物体轮廓的立体影像信息。
6.如权利要求5所述的物体轮廓的侦测方法，其中该步骤(1)中，使一反复移动机构带动该镜头前、后反复移动。
7.如权利要求6所述的物体轮廓的侦测方法，其中该反复移动机构是一音圈马达。
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