CN105282375B - 附着式立体扫描模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种附着式立体扫描模块，包含一附着单元、至少二图像传感单元、一深度图产生单元及一输出接口。所述附着单元固定所述附着式立体扫描模块于一移动装置上。当所述移动装置环绕一对象时，所述至少二图像传感单元的第一图像传感单元与第二图像传感单元分别获取包含所述对象的多个第一图像和多个第二图像。所述深度图产生单元所产生的多个深度图、所述多个第一图像和所述多个第二图像是用以产生对应所述对象的一彩色立体扫描结果。所述输出接口输出所述彩色立体扫描结果，或所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图。因为所述附着式立体扫描模块具有较小的外型与体积，所以可附着于任意的移动装置或一用户上。
Description
技术领域
本发明涉及一种附着式立体扫描模块，尤其涉及一种具有较小的外型与体积，可附着于任意的移动装置，以及具有较佳扫描分辨率的附着式立体扫描模块。
背景技术
在现有技术中，可利用具有固定图像传感单元的立体扫描仪扫描360度旋转的对象以产生对应对象的立体扫描结果。为了得到较佳的扫描分辨率，现有技术所公开的一些立体扫描仪内可被额外地安装一特定光源，其中特定光源是用以发射雷射光或具有特定光图案以得到较佳的扫描分辨率。然而上述具有特定光源的立体扫描仪仅能产生对应对象的单色光的立体扫描结果。另外，现有技术公开另一种包含「圆形摄像机环(circular cameraring)」或「多摄像机半球(multi-camera dome)」的立体扫描仪，但包含「圆形摄像机环(circular camera ring)」或「多摄像机半球(multi-camera dome)」的立体扫描仪不仅需要多个摄像机，且具有巨大的外型。因此，现有技术对于使用者而言并非是一个好的选择。
发明内容
本发明的一实施例公开一种附着式立体扫描模块。所述附着式立体扫描模块包含一附着单元、至少二图像传感单元、一深度图产生单元及一输出接口。所述附着单元是用以固定所述附着式立体扫描模块于一移动装置上或一用户上，其中所述附着式立体扫描模块的尺寸小于所述移动装置的尺寸或所述用户的手。当所述附着式立体扫描模块环绕一对象时，所述至少二图像传感单元中的一第一图像传感单元获取包含所述对象的多个第一图像，以及所述至少二图像传感单元中的一第二图像传感单元获取包含所述对象的多个第二图像，其中所述多个第一图像中的每一第一图像对应所述多个第二图像中的一第二图像，当所述第一图像传感单元产生所述每一第一图像时，所述附着式立体扫描模块和所述对象间具有一对应距离，其中所述多个第一图像或所述多个第二图像是彩色图像，且所述对应距离随时间可变。所述深度图产生单元是用以根据所述每一第一图像和所述第二图像，产生一对应的深度图，其中所述深度图产生单元根据所述多个第一图像和所述多个第二图像所产生的多个深度图、所述多个第一图像和所述多个第二图像是用以产生对应所述对象的一彩色立体扫描结果。所述输出接口是用以输出所述彩色立体扫描结果，或所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图。
本发明公开一种附着式立体扫描模块。相较于现有技术，因为所述附着式立体扫描模块具有较小的外型与体积，所以可附着于任意的移动装置或一用户上。另外，当所述附着式立体扫描模块内的一第一图像传感单元获取包含一对象的多个第一图像以及一第二图像传感单元获取包所述含对象的多个第二图像时，所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元可摆动以使所述对象总是位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象决定的一直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象决定的一直线的交点上，或所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元之间的基线可随所述附着式立体扫描模块和所述对象间的一对应距离改变，以使所述对象总是位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象所决定的直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象间所决定的直线的交点上，或所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元可摆动以及所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元之间的基线可随所述附着式立体扫描模块和所述对象间的对应距离改变，以使所述对象总是位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象所决定的直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象间所决定的直线的交点上。另外，所述多个第一图像或所述多个第二图像是彩色图像，且所述对应距离随时间可变。因此，相较于现有技术，不管所述对象如何移动或转动，所述附着式立体扫描模块总是可以使所述对象位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象所决定的直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象间所决定的直线的交点上以得到所述对象的较佳扫描分辨率。另外，因为所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元可摆动或所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元之间的基线可随所述附着式立体扫描模块和所述对象间的对应距离改变，所以相较于现有技术，所述对象的尺寸可更有弹性。
附图说明
图1是本发明的一第一实施例公开一种附着式立体扫描模块的示意图。
图2A和图2B是说明附着式立体扫描模块环绕对象的示意图。
图3是说明当第一图像传感单元获取第一图像时，第一图像传感单元和对象间具有对应距离的示意图。
图4是说明当第一图像传感单元和对象之间的对应距离随对象的移动或转动而改变时，第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象决定的一直线的交点上的示意图。
图5是本发明的另一实施例公开第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随第一图像传感单元和对象间的对应距离改变的示意图。
图6是本发明的一第二实施例公开附着式立体扫描模块的示意图。
图7是本发明的一第三实施例公开附着式立体扫描模块的示意图。
图8是说明光源的发射夹角、第一图像传感单元和对象间的对应距离与由对象表面上的预定光图案的尺寸和光源发射的预定光图案的尺寸所决定比例的关系示意图。
图9是说明当第一图像传感单元和对象间具有对应距离且光源具有不同发射夹角时，对象表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案的尺寸所决定的比例随光源的不同发射夹角改变的示意图。
图10是说明当第一图像传感单元和对象间具有不同对应距离且光源具有发射夹角时，对象表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案的尺寸所决定的比例随第一图像传感单元和对象间不同对应距离改变的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10、60、70 附着式立体扫描模块
100 附着单元
101 立体摄像机
102 第一图像传感单元
104 第二图像传感单元
106 同步单元
108 校正单元
110 深度图产生单元
112 内存
114 图像处理单元
115 输出接口
116 移动装置
117 对象
118 查阅表
120 用户的手臂
620 滤波单元
720 光源
722、724、726、728、730、732、734、 预定光图案
736
B1、B2、B3 对应基线
DP1、DP2、DP3 深度图
D1、D2、D3、D4 对应距离
EA、EA1、EA2、EA3 发射夹角
FL1、SL1、FL2、SL2、FL3、SL3、 直线
FL4、SL4、TL1
L1、L2、L3 第一图像
R1、R2、R3 第二图像
RCA 参考坐标轴
TSR 彩色立体扫描结果
θ1、θ2、θ3、θ4 对应夹角
具体实施方式
请参照图1，图1是本发明的一第一实施例公开一种附着式立体扫描模块10的示意图。如图1所示，附着式立体扫描模块10包含一附着单元100、一第一图像传感单元102、一第二图像传感单元104、一同步单元106、一校正单元108、一深度图产生单元110、一内存112、一图像处理单元114及一输出接口115，其中二图像传感单元102、104可选择性地包含在一立体摄像机101内。另外，本发明并不受限于附着式立体扫描模块10仅包含第一图像传感单元102和第二图像传感单元104，也就是说附着式立体扫描模块10可包含至少二图像传感单元。如图2A所示，附着单元100是用以固定附着式立体扫描模块10于一移动装置116(例如一手机)上，其中附着式立体扫描模块10的尺寸是小于移动装置116的尺寸(例如附着式立体扫描模块10的横切面是小于移动装置116的横切面，或附着式立体扫描模块10的体积是小于移动装置116的体积，或附着式立体扫描模块10的长度是小于移动装置116的长度)。当移动装置116环绕一对象117时(如图2A所示)，第一图像传感单元102获取包含对象117的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象117的多个第二图像R1、R2、R3、…，其中多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)对应多个第二图像R1、R2、R3、…中一第二图像(例如第二图像R1)，附着式立体扫描模块10并不受限于图2A所示的外型，多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…是RGB图像或YUV图像，且多个第一图像L1、L2、L3、…是左眼图像和多个第二图像R1、R2、R3、…是右眼图像。但本发明并不受限于多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…是RGB图像或YUV图像，也就是说多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…可以是其他色彩图像。如图1所示，同步单元106耦接于第一图像传感单元102、所述第二图像传感单元104和深度图产生单元110之间，用以输出第一同步信号至多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和对应的第二同步信号至多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)，其中同步单元106同时输出第一同步信号至多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和对应的第二同步信号至多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)的频率可随第一图像L1和第二图像R1的分辨率而改变，其中第一同步信号和对应的第二同步信号可相同或不同。另外，在附着式立体扫描模块10中，每一第一图像是对应一第一同步信号。但在本发明的另一实施例中，第一图像L1和第二图像R1可分别根据第一图像传感单元102的扫描线区分成多个图像区块，其中同步单元106会输出一同步信号至第一图像L1的多个图像区块中的每一图像区块，且同步单元106也会输出一对应的同步信号至第二图像R1的多个图像区块中的一对应图像区块。另外，在本发明的另一实施例中，附着式立体扫描模块10另包含一缓存器，缓存器是用以储存第一图像L1对应第一图像传感单元102的每一扫描线的图像区块和第二图像R1中一相对应图像区块，其中当缓存器储存完毕第一图像L1对应第一图像传感单元102的每一扫描线的图像区块和第二图像R1中一相对应图像区块时，缓存器才会根据附着式立体扫描模块10的系统频率，输出第一图像L1和第二图像R1，且当附着式立体扫描模块10具有缓存器时，同步单元106可省略。校正单元108耦接于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104，在第一图像传感单元102输出多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和第二图像传感单元104输出多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)前，校正单元108对第一图像L1和第二图像R1执行一校正处理，其中校正处理包含一色彩空间校正和一组装校正的组合之一。但在本发明的另一实施例中，同步单元106和校正单元108可整合至立体摄像机101内，也就是说立体摄像机101可直接产生并输出已执行校正处理的多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…至深度图产生单元110。另外，在本发明的另一实施例中，校正单元108是在第一图像传感单元102输出多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和第二图像传感单元104输出多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)后，对第一图像L1和第二图像R1执行校正处理。如图1所示，在深度图产生单元110接收多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…后，深度图产生单元110可根据第一同步信号与对应的第二同步信号，一起处理第一图像L1和第二图像R1以产生一对应的深度图DP1，也就是说深度图产生单元110可依序根据第一图像L1的每一扫描线和第二图像R1的一对应扫描线，产生深度图DP1。如此，深度图产生单元110可根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…，产生多个深度图DP1、DP2、DP3、…。如图2A所示，由于移动装置116是环绕对象117扫描，所以多个深度图DP1、DP2、DP3、…可对应不同的视角。如图1所示，内存112耦接于同步单元106和深度图产生单元110，用以储存多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…。然而如果同步单元106和校正单元108是整合至立体摄像机101内，则内存112是耦接于立体摄像机101和深度图产生单元110，用以储存多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…。如图1所示，图像处理单元114是耦接于内存112，用以根据多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…，产生并输出对应对象117的一彩色立体扫描结果TSR。但在本发明的另一实施例中，图像处理单元114是实时根据多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)、多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应的第二图像(例如第二图像R1)的和一对应的深度图(例如深度图DP1)，产生并输出对应对象117的彩色立体扫描结果TSR的部分。此时，附着式立体扫描模块10内的内存112并非必须。另外，在本发明的另一实施例中，内存112是整合至图像处理单元114内。另外，在本发明的另一实施例中，同步单元106和深度图产生单元110是整合成一单芯片。另外，在本发明的另一实施例中，同步单元106、深度图产生单元110和图像处理单元114是整合成一单芯片。如图1所示，当附着式立体扫描模块10附着于移动装置116时，输出接口115是用以输出彩色立体扫描结果TSR至移动装置116，其中输出接口115是一移动产业处理器接口(mobile-industry-processor-interface,MIPI)或一通用串行总线(universal serial bus,USB)。另外，在本发明的另一实施例中，输出接口115是一无线保真(Wireless Fidelity,WiFi)、一无线区域网络(wireless LAN,WLAN)、一紫蜂短距无线传输标准(IEEE 802.15.4,Zigbee)、一蓝牙(Bluetooth)、一无线广域网(Wireless Wide Area Network,WWAN)、一全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)、一通用封包无线服务技术(GeneralPacket Radio Service,GPRS)、一第三代移动通信技术(third generation,3G)、一第四代移动通信技术(fourth generation,4G)、一第五代移动通信技术(fifth generation,5G)或一移动者网络理论+(actor network theory+,Ant+)技术的无线通信接口。另外，当附着式立体扫描模块10未包含内存112时，移动装置116内的内存可储存图像处理单元114所产生的彩色立体扫描结果TSR。如图2A所示，虽然附着单元100固定附着式立体扫描模块10于移动装置116上，但是附着单元100也可用以固定附着式立体扫描模块10于一用户的身体上(如图2B所示)。例如，当附着单元100固定附着式立体扫描模块10于用户的手臂120上(其中附着式立体扫描模块10的尺寸小于用户的手臂120的尺寸)时，用户可摆动被附着式立体扫描模块10附着的手臂环绕对象117以得到彩色立体扫描结果TSR，其中此时输出接口115可输出彩色立体扫描结果TSR，或多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…至一外部运算装置。
请参照图3，图3是说明当第一图像传感单元102获取第一图像L1时，附着式立体扫描模块10的第一图像传感单元102和对象117间具有一对应距离D1的示意图，其中对应距离D1是对应深度图DP1，且对应距离D1随时间可变。如图3所示，当第一图像传感单元102获取第一图像L1时，附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D1，第一图像传感单元102的中心和对象117决定的一直线FL1与第二图像传感单元104的中心和对象117间决定的一直线SL1之间具有一对应夹角θ1，且对象117位于直线FL1与直线SL1的交点上。另外，因为当移动装置116扫描对象117时，对象117可任意地移动或转动，所以附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的一对应距离可随对象117的移动或转动而改变。也就是说当附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的一对应距离随对象117的移动或转动而改变时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动以使对象117总是位于第一图像传感单元102的中心和对象117决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象117决定的一直线的交点上(如图4所示)。如图4所示，当附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间具有一对应距离D2时，第一图像传感单元102的中心和对象117所决定的一直线FL2与第二图像传感单元104的中心和对象117间所决定的一直线SL2之间具有一对应夹角θ2，其中对应距离D2是对应深度图DP2；当附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间具有一对应距离D3时，第一图像传感单元102的中心和对象117所决定的一直线FL3与第二图像传感单元104的中心和对象117间所决定的一直线SL3之间具有一对应夹角θ3，其中对应距离D3是对应深度图DP3；当附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间具有一对应距离D4时，第一图像传感单元102的中心和对象117所决定的一直线FL4与第二图像传感单元104的中心和对象117间所决定的一直线SL4之间具有一对应夹角θ4，其中对应距离D4是对应深度图DP4。如图4所示，由于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动，所以不管对象117如何移动或转动，附着式立体扫描模块10总是可以使对象117位于第一图像传感单元102的中心和对象117所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象117间所决定的一直线的交点上。另外，因为第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动，所以相较于现有技术对象117的尺寸可更有弹性。另外，附着式立体扫描模块10另包含一查阅表118，其中查阅表118是用以储存附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、第一图像传感单元102的中心和对象117所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象117间所决定的一直线所决定的对应夹角(例如对应夹角θ1、θ2、θ3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。
请参照图5，图5是本发明的另一实施例公开第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离改变的示意图。如图5所示，当附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D1时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104间具有一对应基线B1；当附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间具有一对应距离D2时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104间具有一对应基线B2；当附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间具有一对应距离D3时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104间具有一对应基线B3。如图5所示，由于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离改变，所以不管对象117如何移动或转动，附着式立体扫描模块10总是可以使对象117位于第一图像传感单元102的中心和对象117所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象117间所决定的一直线的交点上。另外，因为第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离改变，所以相较于现有技术对象117的尺寸可更有弹性。另外，附着式立体扫描模块10包含的查阅表118可用以储存附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线(例如对应基线B1、对应基线B2、对应基线B3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。
另外，在本发明的另一实施例中，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离改变，以及第一图像传感单元102和第二图像传感单元104也可随附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离摆动。因此，附着式立体扫描模块10包含的查阅表118是用以储存附着式立体扫描模块10第一图像传感单元102和对象117间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、第一图像传感单元102的中心和对象117所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象117间所决定的一直线所决定的对应夹角(例如对应夹角θ1、θ2、θ3、…)、第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线(例如对应基线B1、对应基线B2、对应基线B3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。
请参照图6，图6是本发明的一第二实施例公开一附着式立体扫描模块60的示意图。如图6所示，附着式立体扫描模块60和附着式立体扫描模块10的差别在于附着式立体扫描模块60另包含一滤波单元620，其中滤波单元620耦接于立体摄像机101内的第一图像传感单元102与第二图像传感单元104和深度图产生单元110与内存112之间。滤波单元620是用以转换第一图像传感单元102所获取的多个第一图像L1、L2、L3、…与第二图像传感单元104所获取的多个第二图像R1、R2、R3、…为单色图像。因此，深度图产生单元110可根据单色的多个第一图像L1、L2、L3、…和单色的多个第二图像R1、R2、R3、…，产生多个深度图DP1、DP2、DP3、…。另外，附着式立体扫描模块60的其余操作原理都和附着式立体扫描模块10相同，在此不再赘述。
请参照图7和图8，图7是本发明的一第三实施例公开一附着式立体扫描模块70的示意图，和图8是说明一光源720的发射夹角、附着式立体扫描模块70第一图像传感单元102和对象117间的对应距离D1与由对象117表面上的一预定光图案724的尺寸和光源720发射的预定光图案722的尺寸所决定一比例RA的关系示意图。如图7所示，附着式立体扫描模块70和附着式立体扫描模块10的差别在于附着式立体扫描模块70另包含一光源720，其中光源720可具有不同的发射夹角。当光源720发射一预定光图案722(例如直条纹图案)至对象117时，第一图像传感单元102获取包含对象117的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象117的多个第二图像R1、R2、R3、…。但本发明并不受限于预定光图案722是直条纹图案。如图8所示，光源720的发射夹角EA是由光源720与对象117决定的一直线TL1和一参考坐标轴RCA所决定，且当附着式立体扫描模块70第一图像传感单元102和对象117间具有一对应距离D1时(在图8中，立体摄像机101内未绘出第二图像传感单元104)，对象117表面上的一预定光图案724的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA，其中比例RA是和对应距离D1与发射夹角EA有关。
请参照图9和图10，图9是说明当附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D1且光源720具有不同发射夹角时，对象117表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案722的尺寸所决定的比例随光源720的不同发射夹角改变的示意图，和图10是说明当附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有不同对应距离且光源720具有发射夹角EA时，对象117表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案722的尺寸所决定的比例随附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间不同对应距离改变的示意图。如图9所示，当附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D1且光源720具有一发射夹角EA1时(在图9中，立体摄像机101内未绘出第二图像传感单元104)，对象117表面上的预定光图案726的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA1；当附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D1且光源720具有一发射夹角EA2时，对象117表面上的预定光图案728的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA2；当附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D1且光源720具有一发射夹角EA3时，对象117表面上的预定光图案730的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA3，其中比例RA1、比例RA2和比例RA3互不相同。如图10所示，当光源720具有发射夹角EA且附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D2时(在图10中，立体摄像机101内未绘出第二图像传感单元104)，对象117表面上的预定光图案732的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA4；当光源720具有发射夹角EA且附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D3时，对象117表面上的预定光图案734的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA5；当光源720具有发射夹角EA且附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间具有对应距离D4时，对象117表面上的预定光图案736的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA6，其中比例RA4、比例RA5和比例RA6互不相同。因此，附着式立体扫描模块70包含的查阅表118是用以储存附着式立体扫描模块70的第一图像传感单元102和对象117间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、光源720具有的不同发射夹角(例如发射夹角EA、EA1、EA2、EA3、…)、由对象117表面上的预定光图案(例如预定光图案722、724、726、728、…)的尺寸与光源720发射的预定光图案722的尺寸所决定的不同比例(例如比例RA、RA1、RA2、RA3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。另外，附着式立体扫描模块70的其余操作原理都和附着式立体扫描模块10相同，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，附着式立体扫描模块10、60、70并不包含图像处理单元114，所以由深度图产生单元110根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…所产生的多个深度图DP1、DP2、DP3、…，和多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…是通过一移动产业处理器接口(MIPI)或一通用串行总线(USB)传送至移动装置116。在移动装置116接收多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…后，移动装置116即可根据多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…，产生彩色立体扫描结果TSR。
综上所述，相较于现有技术，因为本发明所公开的附着式立体扫描模块具有较小的外型与体积，所以可附着于任意的移动装置。另外，当第一图像传感单元获取包含对象的多个第一图像以及第二图像传感单元获取包含对象的多个第二图像时，第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象决定的一直线与第二图像传感单元的中心和对象决定的一直线的交点上，或第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随附着式立体扫描模块和对象间的一对应距离改变，以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象所决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象间所决定的直线的交点上，或第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动以及第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随附着式立体扫描模块和对象间的对应距离改变，以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象所决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象间所决定的直线的交点上。因此，相较于现有技术，不管对象如何移动或转动，本发明所公开的附着式立体扫描模块总是可以使对象位于第一图像传感单元的中心和对象所决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象间所决定的直线的交点上以得到对象的较佳扫描分辨率。另外，因为第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动或第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随附着式立体扫描模块和对象间的对应距离改变，所以相较于现有技术，对象的尺寸可更有弹性。
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 (21)
1.一种附着式立体扫描模块，其特征在于包含：
一附着单元，用以固定所述附着式立体扫描模块于一移动装置上或一用户上，其中所述附着式立体扫描模块的尺寸小于所述移动装置的尺寸或所述用户的手；
至少二图像传感单元，其中当所述附着式立体扫描模块环绕一对象时，所述至少二图像传感单元中的一第一图像传感单元获取包含所述对象的多个第一图像，以及所述至少二图像传感单元中的一第二图像传感单元获取包含所述对象的多个第二图像，其中所述多个第一图像中的每一第一图像对应所述多个第二图像中的一第二图像，当所述第一图像传感单元产生所述每一第一图像时，所述附着式立体扫描模块和所述对象间具有一对应距离，其中所述多个第一图像或所述多个第二图像是彩色图像，且所述对应距离随时间可变，其中所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元的视野以及所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元之间的基线的至少其中之一动态地变动，使得所述对象位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象所决定的一第一直线和所述第二图像传感单元的中心和所述对象所决定的一第二直线之间的交点上；
一同步单元，耦接于所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元，其中所述每一第一图像根据所述第一图像传感单元的多个扫描线区分成多个第一图像区块，所述多个第二图像中的每一第二图像根据所述第一图像传感单元的多个扫描线区分成多个第二图像区块，以及所述同步单元输出一第一同步信号至所述多个第一图像区块中对应所述第一图像传感单元的每一扫描线的一第一图像区块和一对应的第二同步信号至所述多个第二图像区块中一相对应的第二图像区块；
一深度图产生单元，耦接于所述同步单元，用以根据所述第一同步信号和所述对应的第二同步信号，依序利用所述每一第一图像的至少一扫描线和所述第二图像的至少一对应扫描线计算所述每一第一图像和所述第二图像以产生一对应的深度图，其中所述深度图产生单元根据所述多个第一图像和所述多个第二图像所产生的多个深度图、所述多个第一图像和所述多个第二图像是用以产生对应所述对象的一彩色立体扫描结果；及
一输出接口，用以输出所述彩色立体扫描结果，或所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图。
2.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于当所述第一图像传感单元获取所述每一第一图像时，所述第一直线与所述第二直线之间具有一对应夹角，且所述对象位于所述第一直线与所述第二直线的交点上。
3.如权利要求2所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一查阅表，用以储存所述对应距离、所述对应夹角与所述对应的深度图之间的关系。
4.如权利要求2所述的附着式立体扫描模块，其特征在于当所述第一图像传感单元获取所述每一第一图像时，所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元间具有一对应基线。
5.如权利要求4所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一查阅表，用以储存所述对应距离、所述对应夹角、所述对应基线与所述对应的深度图之间的关系。
6.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元间具有一对应基线。
7.如权利要求6所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一查阅表，用以储存所述对应距离、所述对应基线与所述对应的深度图之间的关系。
8.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于所述多个第一图像与所述多个第二图像是RGB图像或YUV图像。
9.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于所述深度图产生单元另包含：
一滤波单元，耦接于所述第一图像传感单元、所述第二图像传感单元和所述深度图产生单元之间，用以转换所述多个第一图像与所述多个第二图像为单色图像。
10.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一缓存器，用以储存所述多个第一图像区块中对应所述第一图像传感单元的每一扫描线的所述第一图像区块和所述多个第二图像区块中所述相对应的第二图像区块，其中当所述缓存器储存完毕所述多个第一图像区块中对应所述第一图像传感单元的每一扫描线的所述第一图像区块和所述多个第二图像区块中所述相对应的第二图像区块时，所述缓存器才会输出所述每一第一图像和所述第二图像。
11.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一校正单元，耦接于所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元，其中在所述第一图像传感单元输出所述每一第一图像和所述第二图像传感单元输出所述第二图像前，所述校正单元对所述每一第一图像和所述第二图像执行一校正处理。
12.如权利要求11所述的附着式立体扫描模块，其特征在于所述校正处理包含一色彩空间校正和一组装校正的组合之一。
13.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一内存，耦接于所述同步单元和所述深度图产生单元，用以储存所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图。
14.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一内存，耦接于所述第一图像传感单元、所述第二图像传感单元和所述深度图产生单元，用以储存所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图。
15.如权利要求13或14所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一图像处理单元，耦接于所述内存，用以根据所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图，产生所述彩色立体扫描结果。
16.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于当所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图是通过所述输出接口被传送至所述移动装置时，所述移动装置根据所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图，产生所述彩色立体扫描结果。
17.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于所述输出接口是一移动产业处理器接口或一通用串行总线。
18.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于所述输出接口是一无线保真、一无线区域网络、一紫蜂短距无线传输标准、一蓝牙、一无线广域网、一全球移动通信系统、一通用封包无线服务技术、一第三代移动通信技术、一第四代移动通信技术、一第五代移动通信技术或一移动者网络理论+技术的无线通信接口，所述输出接口传送所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图至一云端的一运算装置，且所述运算装置根据所述多个第一图像、所述多个第二图像和所述多个深度图，产生所述彩色立体扫描结果。
19.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一光源，用以发射一预定光图案至所述对象，其中当所述第一图像传感单元和所述对象间具有所述对应距离时，所述对象表面上的预定光图案的尺寸与所述光源发射的预定光图案的尺寸决定一比例，其中所述光源具有一发射夹角。
20.如权利要求19所述的附着式立体扫描模块，其特征在于另包含：
一查阅表，用以储存所述对应距离、所述比例、所述发射夹角与所述对应的深度图之间的关系。
21.如权利要求1所述的附着式立体扫描模块，其特征在于所述对象是移动或转动。
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