CN103581511A - 影像感测方法、影像感测装置和光源判断系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影像感测方法，包含：使同步控制器传送第一启动信号给光源控制器；使该光源控制器在收到该第一启动信号时，控制光源开始产生预定发光图像，并回传第一响应信号给该同步控制器；以及使该同步控制器在收到该第一响应信号时，控制影像传感器开始执行影像感测动作。

Description

影像感测方法、影像感测装置和光源判断系统

技术领域

本发明涉及一种一影像感测方法以及使用此影像感测方法的影像感测装置和光源判断系统，特别有关一种使光源和影像感测动作同步的影像感测方法以及使用此影像感测方法的影像感测装置和光源判断系统。

背景技术

图1绘示了现有技术的移动感测装置100。如图1所示，移动感测装置100包含了遥控器101以及一显示器103。显示器103包含了一光源105，且遥控器101包含了一影像传感器107。通过遥控器101相对应于显示器103的移动动作，可控制显示器103上的游标Cr。而为了计算遥控器101的移动动作，须计算出遥控器101在不同时间点的位置信息，并依此计算出遥控器101的移动动作。其中一种计算遥控器101的位置信息的方式是将光源105做为参考点，并依此参考点来判断出遥控器101的位置信息。因此，影像传感器107用以撷取一影像，并判断出光源105在影像中的成像位置。

然而，影像传感器107所撷取的影像中，除了光源105造成的影像外，也包含了许多来自不同光源的影像成份，例如环境光造成的影像，或是显示器103所显示的影像。这些额外的影像会增加判断光源105位置时的困难度，因此需要一种判断机制，让影像传感器107能够正确的感测到光源105的影像并得以较精确的判断出光源105的位置。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种影像感测方法，使其可以正确的感测到光源的影像。

本发明的一实施例公开了一种影像感测方法，包含：使同步控制器传送第一启动信号给光源控制器；使该光源控制器在收到该第一启动信号时，控制光源开始产生预定发光图像，并回传第一响应信号给该同步控制器；以及使该同步控制器在收到该第一响应信号时，控制影像传感器开始执行影像感测动作。

本发明的另一实施例公开了使用上述影像感测方法的影像感测装置，包含：影像传感器；光源；同步控制器，用以输出第一启动信号；以及光源控制器，接收该第一启动信号，在收到该第一启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像，并回传第一响应信号给该同步控制器，该同步控制器在收到该第一响应信号时，使该影像传感器开始执行影像感测动作。

本发明的另一实施例公开了使用上述影像感测方法的一种光源判断系统，包含：显示器，包含设置在其上的光源；遥控器，包含影像传感器以及同步控制器，该影像传感器用以撷取影像并计算该光源在该影像中的成像位置，该同步控制器用以输出第一启动信号；以及光源控制器，接收该第一启动信号，在收到该第一启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像，并回传第一响应信号给该同步控制器，该同步控制器在收到该第一响应信号时，使该影像传感器开始执行影像感测动作。

本发明的实施例也公开了另一种影像感测方法，包含：使同步控制器传送启动信号给光源控制器；使该同步控制器根据传送该启动信号的时间预估该光源控制器的开始运作时间，来控制影像传感器开始执行影像感测动作；以及使该光源控制器在收到该启动信号时，控制光源开始产生预定发光图像。

本发明的另一实施例公开了使用上述影像感测方法的一种影像感测装置，包含：影像传感器；光源；光源控制器；以及同步控制器，用以输出启动信号给该光源控制器，且该同步控制器根据传送该启动信号的时间预估该光源控制器的开始运作时间，来使该影像传感器开始执行影像感测动作；其中该光源控制器在收到该启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像。

本发明的另一实施例公开了使用上述影像感测方法的一种光源判断系统，包含：显示器，包含设置在其上的光源；光源控制器；遥控器，包含影像传感器以及同步控制器，该影像传感器用以撷取影像并计算该光源在该影像中的成像位置，该同步控制器用以输出启动信号给该光源控制器，且该同步控制器根据传送该启动信号的时间预估该光源控制器的开始运作时间，来使该影像传感器开始执行影像感测动作；其中该光源控制器在收到该启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像。

通过前述的同步动作以及舍弃错误的影像的动作，可以让影像感测动作较为精准，因此可以正确的判断出光源的位置。而且可以让光源或影像传感器不会在非必要的情况下动作，可节省电能消耗。

附图说明

图1绘示了现有技术的移动感测装置。

图2绘示了根据本发明实施例的移动感测装置。

图3至图8绘示了图2所示的移动感测装置的动作示意图。

图9和图10绘示了根据本发明实施例的影像感测方法。

其中，附图标记说明如下：

100、200移动感测装置

101、201遥控器

103、203显示器

105、205光源

206光源控制器

107、207影像传感器

208同步控制器

具体实施方式

在说明书及前面的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及前面的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及前面的权利要求当中所提及的「包含」是一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。

图2绘示了根据本发明实施例的移动感测装置200。此外，图2所示的实施例中的元件形状、位置与数量仅用以举例，并非用以限定本发明的范围。在图2的实施例中，移动感测装置200与图1的移动感测装置100类似，包含了遥控器201以及一显示器203。显示器203也包含了设置在其上的一光源205，且遥控器201也包含了一影像传感器207。除此之外，遥控器201更包含了一同步控制器208，且显示器203包含了一光源控制器206。同步控制器208用以传送信号给光源控制器206并用以控制影像传感器207，使得光源205的动作和影像传感器207的动作得以同步。在一实施例中，光源控制器206和同步控制器208之间的信号传送均使用RF(Raido Frequency，射频)信号，但并不限定。可通过原本用在传输坐标或其它数据的RF信号作为同步依据，例如将用在同步的信号与其它数据整合在同一个封包进行传输。或在发送同步的信号时，通过未被使用而不相冲突的时段来进行其它数据的传输。

移动感测装置200的动作将在底下详细说明。然请留意，虽然以上的实施例均以移动感测装置来做说明，但在判断出光源的位置后，并不一定要根据遥控器的移动动作来控制显示器上的游标，因此图2所示的移动感测装置200也可视为一光源判断系统，用以判断光源的位置。而且，光源205、光源控制器206、影像传感器207以及同步控制器208也可视为一影像感测装置，可用以产生并感测包含了光源205成像的一影像。

图3至图8绘示了图2所示的移动感测装置的动作示意图。其中图3绘示了本发明的第一实施例，图4和图5则绘示了第一实施例的变化型态。而图6绘示了本发明的第二实施例，图7和图8则绘示了第二实施例的变化型态。如图3所示，遥控器会传送启动信号OP₁给光源控制器，光源控制器在收到启动信号OP₁后，会控制至少一光源(此实施例中为两个光源：光源1和光源2，但不限定)开始产生一预定发光图像(pattern)。即光源1和光源2产生的光有一定的亮暗次序，例如在图3所示的实施例中，光源1在周期P₁至P₄间产生的光的亮暗次序为亮亮暗暗(P₄之后的发光图像在此省略)，而光源2在周期P₁至P₄间产生的光的亮暗次序为亮亮亮暗。而在收到下一个启动信号OP₂时，光源1和光源2便会再产生预定发光图像。请留意，收到不同的启动信号时，相对应不同启动信号的预定发光图像可以是相同的也可以是不相同的。

而光源控制器在收到启动信号OP₁、OP₂、OP₃时，会分别回传响应信号ACK₁、ACK₂、ACK₃给同步控制器。而同步控制器在收到响应信号ACK₁、ACK₂、ACK₃时，会控制影像传感器开始执行影像感测动作。通过这样的机制，可以让影像传感器开始执行影像感测动作的动作和光源开始产生预定发光图像的动作同步。

影像传感器和光源均开始动作后，有许多机制可用以判断用以参考的光源的位置。以图3所示的实施例为例，可预先存储光源1和2应产生的预定发光图像，然后影像传感器在撷取连续影像后，会比对影像中那些部分会发出符合预定发光图像的光，藉此判断出那个光源才是所须的光源，藉以判断光源1或2的所在位置。须注意的是，此方法不限制使用在光源数为2的状态下，光源只有1个或是2个以上，也可以使用相同的判断方式。

此外，若光源数目为2个或以上时，可让每个光源使用同一个发光图像，但不同的多个光源使用的发光图像彼此间具有一相位差。举例来说，光源2与光源1的发光图像相同(即亮暗次序相同)，但光源2的发光图像比光源1的发光图像延迟一段时间。而影像传感器则根据相位差来辨识或区分这些光源。光源2的发光图像相较光源1的发光图像的延迟状况可有多种表示方式，其中一种表示方式为”图框数延迟”，也就是以图框数来表示延迟的状况。举例来说，影像传感器207在撷取第N张影像时(其中N为正整数)光源1先开始发亮，然后在影像传感器207撷取第N+1张影像时，光源2才开始发亮。

在图3的实施例中，若同步控制器在发出启动信号一预定时间后，仍未收到相对应的响应信号，同步控制器会再传送另一启动信号给光源控制器，并使光源控制器在收到启动信号后回传相对应的响应信号给该同步控制器，且使同步控制器在未收到任一响应信号前，不使影像传感器执行任何影像感测动作。会造成这样的动作可能会有两种情况：光源控制器收到了同步控制器产生的启动信号OP也响应了响应信号ACK，但响应信号ACK未能传送至同步控制器。或者光源控制器未收到同步控制器产生的启动信号OP，因此也无法产生响应信号ACK给同步控制器。图4和图5即分别绘示了这两种情况。

如图4所示，同步控制器传送启动信号OP₁给光源控制器时，光源控制器正常的响应了响应信号ACK₁给同步控制器，因此光源1、2和影像传感器会如图3所示的实施例般正常动作。然而，同步控制器传送启动信号OP₂、OP₃给光源控制器时，光源控制器虽然传送了响应信号ACK₂和ACK₃，但响应信号ACK₂和ACK₃未能正常的传送回同步控制器。直到同步控制器传送启动信号OP₄给光源控制器时，光源控制器响应的响应信号ACK₄才正确的传送到同步控制器。在此情况下，光源1和2在收到启动信号OP₂、OP₃、OP₄时，会不断的重新开始产生预定发光图样，但同步控制器因为没有收到响应信号ACK₂和ACK₃，因此不会让影像传感器开始动作，直到收到响应信号ACK₄时，才让影像传感器开始动作。

图5则绘示了光源控制器未收到启动信号的情况。同样的，同步控制器传送启动信号OP₁给光源控制器时，光源控制器正常的响应了响应信号ACK₁给同步控制器，因此光源1、2和影像传感器会如图3所示的实施例般正常动作。然而，同步控制器传送启动信号OP₂、OP₃给光源控制器时，光源控制器未能收到启动信号OP₂、OP₃，因此也未能产生响应信号给同步控制器。在此情况下，影像传感器和光源均不会动作，直到同步控制器正常的传送启动信号OP₄给光源控制器时，而光源控制器也响应了响应信号ACK₄为止。

图6至图8绘示了本发明的第二实施例。如图6所示，同步控制器在传送启动信号OP₁、OP₂、OP₃后，会去根据传送启动信号OP₁的时间预估光源控制器的开始运作时间，因此在收到响应信号ACK₁、ACK₂、ACK₃前，便会让影像传感器开始执行影像感测动作。在一实施例中，同步控制器是根据射频延迟(RF delay)RFD来预估光源控制器的开始运作时间。而光源控制器的动作与前述图3一样，在收到启动信号OP₁、OP₂、OP₃时，会控制光源1、2开始产生一预定发光图像。

在图7所示的例子中，光源控制器可以正常的接收启动信号OP₁和产生响应信号ACK₁，因此影像传感器和光源1、2会如图6所示的例子般运作。然而，同步控制器传送启动信号OP₂给光源控制器时，光源控制器虽然传送了响应信号ACK₂，但响应信号ACK₂未能正常的传送回同步控制器。在此情况下，因为在影像感测动作已经开始之后同步控制器才察觉到应收到响应信号ACK₂却未收到，因此已经撷取了错误的影像。因此会将此影像舍弃不用(如图7中标示为B的动作)，然后再发出一启动信号OP₃。光源控制器在收到启动信号OP₂、OP₃时，均会使光源1、2重新产生预定发光图像。此动作会重复执行，直到同步控制器收到应有的响应信号为止。

在图8所示的例子中，与图7类似，光源控制器可以正常的接收启动信号OP₁和产生响应信号ACK₁。然而，同步控制器传送启动信号OP₂给光源控制器时，光源控制器未收到，但同步控制器仍在影像感测动作已经开始之后才察觉到应收到响应信号ACK₂却未收到，因此会如图7般舍弃掉错误的影像(如图8中标示为B的动作)。而光源控制器在启动信号OP₂产生后，因为未收到启动信号OP₂，因此不会使光源1、2动作，但在收到启动信号OP₃之后，会使光源1、2重新产生预定发光图像。

根据前述的实施例，可得到一影像感测方法，如图9和图10所示。其中图9对应图3至图5的实施例，而图10对应了图6至图8的实施例。

图9包含了下列步骤：

步骤901

使一同步控制器(如图2208)传送一启动信号给一光源控制器(如图2206)。

步骤903

使光源控制器在收到启动信号时(如图3OP₁、OP₂、OP₃)，控制至少一光源开始产生一预定发光图像，并回传响应信号(如图3ACK₁、ACK₂、ACK₃)给同步控制器。

步骤905

使同步控制器在收到响应信号时，控制一影像传感器开始执行影像感测动作。

图10包含了下列步骤：

步骤1001

使一同步控制器(如图2208)传送一启动信号给一光源控制器(如图2206)。

步骤1003

使同步控制器根据传送启动信号的时间预估光源控制器的开始运作时间(如根据射频延迟时间RFD来预估)，来控制一影像传感器开始执行影像感测动作。

步骤1005

使光源控制器在收到启动信号时，控制至少一光源开始产生一预定发光图像。

通过前述的同步动作以及舍弃错误的影像的动作，可以让影像感测动作较为精准，因此可以正确的判断出光源的位置。而且可以让光源或影像传感器不会在非必要的情况下动作，可节省电能消耗。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (28)

1.一种影像感测方法，包含：

使同步控制器传送第一启动信号给光源控制器；

使该光源控制器在收到该第一启动信号时，控制光源开始产生预定发光图像，并回传第一响应信号给该同步控制器；以及

使该同步控制器在收到该第一响应信号时，控制影像传感器开始执行影像感测动作。

2.如权利要求1所述的影像感测方法，其中若该同步控制器在发出该第一启动信号预定时间后，仍未收到该第一响应信号，则使该同步控制器再传送第二启动信号给该光源控制器，并使该光源控制器在收到该第二启动信号后回传第二响应信号给该同步控制器，且使该同步控制器在未收到该第二响应信号前，不使该影像传感器执行任何影像感测动作。

3.如权利要求1所述的影像感测方法，其中该第一启动信号和该第一响应信号为射频信号。

4.如权利要求1所述的影像感测方法，更包含若该光源控制器在该光源产生该预定发光图像期间接收到第二启动信号，则使该光源重新产生该发光图像。

5.一种影像感测方法，包含：

使同步控制器传送启动信号给光源控制器；

使该同步控制器根据传送该启动信号的时间预估该光源控制器的开始运作时间，来控制影像传感器开始执行影像感测动作；以及

使该光源控制器在收到该启动信号时，控制光源开始产生预定发光图像。

6.如权利要求5所述的影像感测方法，其中该光源控制器在收到该启动信号时，回传响应信号给该同步控制器，其中若该同步控制器在发出该启动信号后预定时间点，仍未收到该响应信号，则使该影像传感器舍弃包含了该预定时间点的时间周期内所感测到的影像。

7.如权利要求5所述的影像感测方法，其中该启动信号和该响应信号为射频信号。

8.如权利要求5所述的影像感测方法，其中该光源控制器在该光源产生该预定发光图像期间，若接收到另一启动信号，则使该光源重新产生该发光图像。

9.一种影像感测装置，包含：

影像传感器；

光源；

同步控制器，用以输出第一启动信号；以及

光源控制器，接收该第一启动信号，在收到该第一启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像，并回传第一响应信号给该同步控制器，该同步控制器在收到该第一响应信号时，使该影像传感器开始执行影像感测动作。

10.如权利要求9所述的影像感测装置，其中若该同步控制器在发出该第一启动信号预定时间后，仍未收到该第一响应信号，则再传送第二启动信号给该光源控制器，该光源控制器在收到该第二启动信号后回传第二响应信号给该同步控制器，该同步控制器在未收到该第二响应信号前，不使该影像传感器执行任何影像感测动作。

11.如权利要求9所述的影像感测装置，其中该第一启动信号和该第一响应信号为射频信号。

12.如权利要求9所述的影像感测装置，其中该光源控制器在该光源产生该预定发光图像期间，若接收到第二启动信号，则使该光源重新产生该发光图像。

13.一种影像感测装置，包含：

影像传感器；

光源；

光源控制器；以及

同步控制器，用以输出启动信号给该光源控制器，且该同步控制器根据传送该启动信号的时间预估该光源控制器的开始运作时间，来使该影像传感器开始执行影像感测动作；

其中该光源控制器在收到该启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像。

14.如权利要求13所述的影像感测装置，其中该光源控制器在收到该启动信号时回传响应信号给该同步控制器，其中若该同步控制器在发出该第一启动信号后预定时间点，仍未收到该第一响应信号，则该影像传感器舍弃包含了该预定时间点的时间周期内所感测到的影像。

15.如权利要求13所述的影像感测装置，其中该启动信号和该响应信号为射频信号。

16.如权利要求13项所述的影像感测装置，其中该光源控制器在该光源产生该预定发光图像期间，若接收到另启动信号，则使该光源重新产生该发光图像。

17.一种光源判断系统，包含：

显示器，包含设置在其上的光源；遥控器，包含影像传感器以及同步控制器，该影像传感器用以撷取影像并计算该光源在该影像中的成像位置，该同步控制器用以输出第一启动信号；以及

光源控制器，接收该第一启动信号，在收到该第一启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像，并回传第一响应信号给该同步控制器，该同步控制器在收到该第一响应信号时，使该影像传感器开始执行影像感测动作。

18.如权利要求17所述的光源判断系统，其中若该同步控制器在发出该第一启动信号预定时间后，仍未收到该第一响应信号，则再传送第二启动信号给该光源控制器，该光源控制器在收到该第二启动信号后回传第二响应信号给该同步控制器，该同步控制器在未收到该第二响应信号前，不使该影像传感器执行任何影像感测动作。

19.如权利要求17所述的光源判断系统，其中该第一启动信号和该第一响应信号为射频信号。

20.如权利要求17所述的光源判断系统，其中该光源的数目不小于二，且不同的该些光源具有不同的发光图像，该影像传感器根据该些不同的发光图像来辨识或区分该些光源。

21.如权利要求17所述的光源判断系统，其中该光源的数目不小于二，且该些光源使用同一个发光图像但不同的该些光源使用的该发光图像彼此间具有相位差，该影像传感器根据该相位差来辨识或区分该些光源。

22.如权利要求17所述的光源判断系统，其中该光源控制器在该光源产生该预定发光图像期间，若接收到第二启动信号，则使该光源重新产生该发光图像。

23.一种光源判断系统，包含：

显示器，包含设置在其上的光源；

光源控制器；

遥控器，包含影像传感器以及同步控制器，该影像传感器用以撷取影像并计算该光源在该影像中的成像位置，该同步控制器用以输出启动信号给该光源控制器，且该同步控制器根据传送该启动信号的时间预估该光源控制器的开始运作时间，来使该影像传感器开始执行影像感测动作；

其中该光源控制器在收到该启动信号时，使该光源开始产生预定发光图像。

24.如权利要求23所述的光源判断系统，其中该光源控制器在收到该启动信号时回传响应信号给该同步控制器，其中若该同步控制器在发出该第一启动信号后预定时间点，仍未收到该第一响应信号，则该影像传感器舍弃包含了该预定时间点的时间周期内所感测到的影像。

25.如权利要求23所述的光源判断系统，其中该启动信号和该响应信号为射频信号。

26.如权利要求23所述的光源判断系统，其中该光源的数目不小于二，且不同的该些光源具有不同的发光图像，该影像传感器根据该些不同的发光图像来辨识或区分该些光源。

27.如权利要求23所述的光源判断系统，其中该光源的数目不小于二，且该些光源使用同一个发光图像但不同的该些光源使用的该发光图像彼此间具有相位差，该影像传感器根据该相位差来辨识或区分该些光源。

28.如权利要求23所述的光源判断系统，其中该光源控制器在该光源产生该预定发光图像期间，若接收到另一启动信号，则使该光源重新产生该发光图像。

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