CN105204609B - 深度摄影机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深度摄影机系统，用以对应一被摄物体，包括一控制单元，为控制该深度摄影机系统的功能运作，该控制单元电性连接一光照模块，该光照模块由多个直线光源所组成，用以发射直线光源，另该控制单元电性连接一感光模块，用以接收该光照模块所发射直线光源的反射光，并将其反射光数据回传至该控制单元，最后，该控制单元电性连接一计算单元，用以接收该控制单元所传送的光数据，用以修正各被照点与画面中心距离的误差量并修正，藉此使各被照点距离与该镜头的中心点与被摄物体间的距离等同，以建立其影像模型。

Description

深度摄影机系统
技术领域
本发明有关一种深度摄影机，尤指一种具有影像补正功能的深度摄影机系统。
背景技术
常见于电影中的人物透过手势凌空操纵计算机信息的场景，正是透过深度摄影机的应用而产生，不但如此，于现实生活中，透过深度摄影机的应用，人们可以直接透过身体的动作来参加游戏的进行，一步步实现愈加直觉化的人机互动情境。
而这样的人机互动场景，其技术除了后端的软件演算外，其最大的技术手段在于深度摄影机的运用；深度摄影机(Depth Camera)和一般摄影机最大的不同，在于一般摄影机是将真实世界的三维空间影像储存成二维XY轴的平面画面，但是深度摄影机可以测量出每一个影像点和摄影机之间的Z轴距离，因此所储存的是三维的空间信息，藉由深度摄影机所感测到的三维影像信息，让使用者在不需要配戴任何感测组件的条件下，运用身体动作就可以进行计算机屏幕画面中对象的操作。
而目前深度摄影机测量每一个影像点距离的原理，最常见的方式是利用Time offlight(TOF)原理，简单来说，就是利用计算自摄影机的镜头打出光源后打中每一影像点反射回来的时间，再去计算摄影机的镜头与影像点的距离，经由量化后的数据以作为建立影像信息的依据。
然而，透过TOF原理所建立的影像信息，其所计算出来的距离为每个影像点与镜头之间的直线距离，但透过镜头的成像原理，经由TOF计算距离的一般公式所求得，但实际上相对于镜头的周边因为光源的光学误差会产生距离的误差量，使其所形成的影像对于计算机系统而言并不在同一平面上。
发明内容
针对上述的缺失，本发明的主要目的在于提供一种深度摄影机系统，于该深度摄影机加入其具有校正被摄物体上各被照点与镜头间的距离误差，以形成应用系统所需的平面影像。
为达成上述目的，本发明主要提供一种深度摄影机系统，用以对应一被摄物体，包括一控制单元，为控制该深度摄影机系统的功能运作，该控制单元电性连接一光照模块，该光照模块由多个直线光源所组成，用以发射直线光源，另该控制单元电性连接一感光模块，该感光模块更包括一镜头，用以接收该光照模块所发射直线光源的反射光，并将其反射光数据回传至该控制单元，最后，该控制单元电性连接一计算单元，用以接收该控制单元所传送的光数据，并依其光数据以计算出该先行计算镜头画面中心位置与该被摄物体的距离后，并以此为标准距离，再计算该被摄物体上其它各被照点与该镜头画面中心的距离，之后再行计算各被照点与镜头画面中心的距离与标准距离的误差量并修正，藉此使各被照点距离与该镜头的中心点与被摄物体间的距离等同。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的系统方块图；
图2为本发明的应用方块图；
图3为本发明的另一实施例系统方块图。
符号说明：
控制单元1
感光模块2
镜头21
光照模块3
计算单元4
应用装置100
具体实施方式
请参阅图1，为本发明的系统方块图。如图所示，本发明的深度摄影机系统主要包括一控制单元1，该控制单元1主要控制该深度摄影机系统的功能运作，该控制单元1电性连接一感光模块2及一光照模块3，其中该感光模块2更包括一该镜头21，该镜头21用以接收所摄物体所反射的光线，再将所接收的光线数据回传至该控制单元1，而该光照模块3受该控制单元1所控制，并与该感光模块2配合运作，用以发射直线光源至所摄物体上，以使所摄物体产生被照点的光源反射，再由该感光模块2的镜头21所接收反射光缘，该光照模块3由多个光源所排列组成，如红外线光或激光等光源，再调整成直线光源；最后，该控制单元1电性连接一计算单元4，于本实施例中该计算单元4为一控制芯片，该计算单元4用以接收该控制单元1所传送的反射光距离数据，并透过计算单元4内部所预设的计算程序，先行计算镜头21画面中心位置与该被摄物体的距离后，并定其距离为一标准距离，再计算该被摄物体上其它各被照点与该镜头21画面中心的距离，之后再行计算各被照点与镜头21画面中心的距离与标准距离的误差量并修正，藉此使各被照点距离与该镜头21的中心点与被摄物体间的距离等同，以建立其影像模型；而其所建议的影像模型信息，如图2的应用方块图所示，再由该影像应用需求传送至所连接的应用装置100上进行后续处理。
请参阅图3，为本发明的另一实施例系统方块图。于前述的计算单元4设计为一控制芯片，而于本实施例中该计算单元4设计为一外接的控制模块，该控制模块为一具有该计算程序的计算机，以接收该控制单元1所传送的光距离数据，并由该计算程序计算镜头21画面中心位置与该被摄物体的距离后与其它各被照点与该镜头21画面中心的距离，计算出各被照点距离的误差量并再行修正，藉此使各被照点距离与该镜头21的中心点与被摄物体间的距离等同，以建立其影像模型。
以上所述的实施方式，仅为较佳的实施实例，当不能以此限定本发明实施范围，若依本发明权利要求保护范围及说明书内容所作的等效变化或修饰，皆应属本发明下述的专利涵盖范围。

Claims (4)

1.一种深度摄影机系统，用以对应一被摄物体，其特征在于，包括：
一控制单元，为控制该深度摄影机系统的功能运作；
一光照模块，与该控制单元电性连接，该光照模块由多个直线光源所组成，用以发射直线光源；
一感光模块，与该控制单元电性连接，该感光模块更包括一镜头，用以接收该光照模块所发射直线光源的反射光，并将其反射光数据回传至该控制单元；及
一计算单元，与该控制单元电性连接，用以接收该控制单元所传送的光数据，并依其光数据以计算出该先行计算镜头画面中心位置与该被摄物体的距离后，并以此为标准距离，再计算该被摄物体上其它各被照点与该镜头画面中心的距离，之后再行计算各被照点与镜头画面中心的距离与标准距离的误差量并修正，藉此使各被照点距离与该镜头的中心点与被摄物体间的距离等同。
2.如权利要求1所述的深度摄影机系统，其特征在于，该计算单元为一控制芯片。
3.如权利要求1所述的深度摄影机系统，其特征在于，该计算单元为一具有一计算程序的计算机。
4.如权利要求1所述的深度摄影机系统，其特征在于，该些光源为激光或红外线之任一种。
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