TW201123842A - Apparatus for acquiring distance information and images - Google Patents

Description

201123842 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 陳]本㈣涉祕祕料料料置，更具舰涉及獲取 三維距離資訊和影像的裝置，其能夠透過將由中心影像 感測器獲取的影像和由左與右影像感測 器獲取的影像相 取關於目㈣距離資訊，並透過利用操取的位 置資訊在特定位置輸出影像，中心影像感測器、左影像 感測器和右影像感測器設置在—個板上。 [先前技術;1 剛隨著纽通信技術的發展，憑藉高速處理字元、語音和 '影像的數位終端，已經提供了支援么维影像和聲音的多 媒體服務，並已經積極進摘媒體服務 的三維資訊通信服務的研究〃。 [0003] 一般而言，具有立體效果的三維影像可透過雙眼根據立 體視覺原理獲取。立體效果的重要因素是雙眼的視差， ^ ' 1! 即由雙眼間的間隔（大約65關）引起的雙眼視差。這樣 〇 ’人透過左右眼看見不同的二難，影像，兩個影像經過視 網膜傳遞給大腦’大腦結合該兩個影像以產生三維影像 原始深度和實際效果，其通常被稱為立體空間圖形。 [0004] 近來，已經進行了立體視覺系統的研究，該系統能夠檢 測位於系統前面的目標的距離。這種立體視覺系統使用 兩個立體相機’其透過預期變換將三維空間映射到二維 空間中’並透過立體相機的幾何佈置恢復三維資訊。 099121333 根據上述付到距離資訊的現有方法，使用兩個相機獲取 左邊影像資料和右邊影像資料。對該左邊影像資料和右 表單編號Α0101 第3頁/共12頁 0992037583-0 [0005] 201123842 [0006] [0007] [0008] [0009] [0010] 099121333 邊影像資料進行輪靡檢測處理，發現該左邊影像資料和 右邊影像資料之間的匹配點，從而獲取距離資訊。 然而，在上述方法中，需要複雜的計算以透過比較兩個 影像來發現相同的點。在大多數情況下，操取影像邊緣 ’角等被認為是相同的點，並且獲取深度資訊。由於這 種影像處理和相同點的確定等是複雜的’並且在距離測 量的準確性方面存在不便，所以不能準確測量距離，並 且需要用於校正的多個不便的處理。 近來，已經進行了圓片級立體相機的研究，其透過處理 由提供在一個板上的左右影像感測器所獲取的影像而在 短距離上掏取三維資訊。 然而，當有障礙位於這種圓片級立體相機前面時，由於 在左右影像上的隱藏物體或閉塞區的存弈，因而不能容 易地擷取準確的距離資訊。 【發明内容】 因此，努力作出本發明以解決在現有技術中出現的問題 ，且本發明的目的在於提供獲取三維距離資訊和影像的 裝置，其中圓片級包括中心影像感測器、左影像感測器 、以及右影像感測H的立體域，可以透過將由中心影 像感測器獲取的影像與由左影像感測器和右影像感測器 獲取的影像相比較’揭取關於參照物的準確距離資訊， 並使用所棘的距離資財料位錄出影像。 為了實現上述目的’根據本發明的—方面，提供了一種 獲取三維距離資訊和影像的I置，包括：影像感測器單 第4頁/共12頁 表單編號A0101 0992037583-0 201123842 元，其具有左影像感測器、中心影像感測器和右影像Λ * 測器，該左影像感測器、該中心影像感測器和該右影像 感測器被設置在一個板上並以預定間隔彼此：開，以及 距離資訊擷取單元，其透過將由中心影像感測器獲取的 參照物影像和由左影像感測器獲取的參照物影像及由右 影像感測器獲取的參照物影像相比較，擷取距離資訊。 [0011] 獲取三維距離資訊和影像的裴置可以進一步包括影像處 理單元’其根據所獲取的距離資訊在特定的位置擷取參

照物的影像。 [0012] 由於根據本發明的獲取三維距離資訊和影像的裝置以圓 片級排列’因此不需要針對排列的單獨校正處理，便於 距離資訊的操取’並且其計算處理較簡單。 [0013] 而且，將由中心影像感測器獲取的影像和由左影像感測 器獲取的影像及由右影像感測器獲取的影像相比較’從 而能夠擷取沒有隱藏物.體的卑確的距離資訊β 【實施方式】. 1; [〇014] 下面將更詳細地描述本發明的優選實施方式，其示例在 附圖中圊示。 [001¾ 第一圈所示為根據本發明的實施方式獲取三維距離實訊 和影像的裝置構造的示意圖。 [0016] 參照第一圖，本發明獲取三維距離資訊和影像的裝置100 包括影像感測器單元110、距離資訊擷取單元12〇和影像 處理單元130。 [0017] 影像感測器單元11 〇包括左影像感測器111、中心影像感 099121333 表單編號 Α0101 第 5 頁/共 12 頁 0992037583-0 201123842 [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] 099121333 測器112和右影像感測器113，左影像感測器111、中心 影像感測器112和右影像感測器113被安置在一個板（圖未 示）上並以預定間隔彼此分開。左影像感測器111、中心 影像感測器112和右影像感測器113分別獲取關於參照物 的左影像、中心影像和右影像。 距離資訊操取單元12〇比較並將由 中心 影像感測器112獲 取的參照物中心影像與由左影像感測器111獲取的參照物 左影像及由右影像感測器113獲取的參照物右影像相互匹 配，從而擷取關於參照物的滚有隱藏物體的準確距離資 ......... 訊。 ^ * y 也就是說，將中心影像與左影像及右影像相互匹配，從 而中心影像上的一點與左影像或右影像的至少一點相互 匹配，使得移位的不確定面積消失，並使得距離資訊準 確性提高。 影像處理單元130輸出參照物的中心影像，其透過中心影 像感測器112獲取。而且’影像處理單元1 3 0能夠透過使 用由距離資訊擷取單元120擷取的距離資訊和中心影像， 在特定位置擷取影像。 第二圖所示為根據本發明獲取三維距離資訊和影像的裝 置輸出距離資訊和影像的方法的示意圖。 如第二圖所示，中心影像上的一點與左影像或右影像的 至少一點相互匹配。該中心影像透過影像處理單元130被 輸出到裝置1 〇 〇的外面。 同時’中心影像與左影像及右影像相互匹配，以棟取關 表單編號A0101 第6頁/共12頁 [0023] 201123842 於參照物的距離資訊。此時’在梅取的深度圖上形成根 據距離的不連續影像。這種深度圖不連續影像與中心邊 緣影像相結合以校正深度圖，使得距離資訊準確性提高 [0024] 第三圖是示意性地示出根據本發明獲取三維距離資訊和 影像的裝置在特定位置擷取影像的方法的示意圖。

[0025] 如第三圖所示，左影像感測器“相機L” 、中心影像感剩 器“相機c”和右影像感測器“相機R”分別擷取線影像 。接下來，將中心影像感測器“相機c”的線影像與左影 像感測器“相機L ”及右影像感測器“拽機R ”的線影像 相互匹配，以擷取距離資訊’從而獲取深度®。 [0026] 接下來，虛擬相機“相機Γ位於影像將被獲取的特定觀 察點，並且使用擷取的距離資訊獲取虛擬相機“相機V” 的線影像，從而可以在左影像或右影像的特定位置擷取 影像。

[0027] 如上所述，本發明的特徵在於將中心影像與左影像及右 影像相互匹配，以擷取關於參照物的距離資訊，並且根 據擷取的距離資訊在左影像或右影像的任意位置擷取影 像。 [0028] 雖然為說明的目的描述了本發明的優選實施方式，但本 領域技術人員應理解，在不脫離本發明所附權利要求書 公開的範圍和精神的情況下，可進行不同的改進、附加 和替代。 【圖式簡單說明】 099121333 表單編號Α0101 第7頁/共12頁 0992037583-0 201123842 [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] 第一圖所示為根據本發明的實施方式獲取三維距離資訊 和影像的裝置的構造的示意圖； 第二圖所示為根據本發明獲取三維距離資訊和影像的裝 置輸出距離資訊和影像的方法的示意圖；以及 第三圖是示意性地示出根據本發明獲取三維距離資訊和 影像的裝置在特定位置擷取影像的方法的示意圖。 【主要元件符號說明】 獲取三維距離資訊和影像的裝置100 影像感測器單元110 左影像感測器111 中心影像感測器112 右影像感測器113 距離資訊擷取單元120 影像處理單元130 099121333 表單編號A0101 第8頁/共12頁 0992037583-0

Claims (1)

1. 201123842 七、申請專利範圍： 1 . 一種獲取三維距離資訊和影像的裝置，包括： 一影像感測器單元，包括左影像感測器、中心影像感測器 以及右影像感測器，該左影像感測器、該中心影像感測器 以及該右影像感測器被排列在一個板上，並以預定間隔彼 此分開；以及 一距離資訊擷取單元，透過將由該中心影像感測器獲取的 參照物的影像與由該左影像感測器獲取的該參照物的影像 及由該右影像感測器獲取的該參照物的影像相比較，擷取 〇 距離資訊。 2 .如申請專利範圍第1項所述的獲取三維距離資訊和影像的 裝置，更包括一影像處理單元，其使用擷取的距離資訊在 特定位置擷取該參照物的影像。 3 .如申請專利範圍第1項所述的獲取三維距離資訊和影像的 裝置，其中該距離資訊擷取單元透過將由該中心影像感測 器獲取的影像的邊緣影像與深度圖不連績影像相結合來校 正該距離資訊，從而擷取校正的距離資訊。 〇 4 .如申請專利範圍第2項所述沾ϋ：Ξ：維距離資訊和影像的 裝置，其中該距離資訊擷取單元透過將由該中心影像感測 器獲取的影像的邊緣影像與深度圖不連續影像相結合來校 正該距離資訊，從而擷取校正的距離資訊。 099121333 表單編號Α0101 第9頁/共12頁 0992037583-0