TW201411271A - 桌上型立體影像掃描裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種桌上型立體影像掃描裝置，用以產生一擬人眼視覺之立體影像，包括影像擷取裝置以及限位結構，限位結構用以固定影像擷取裝置於第一拍攝位置或第二拍攝位置，且第一拍攝位置與第二拍攝位置之間距介於6公厘至70公厘之間，而影像擷取裝置之光軸於影像擷取裝置位於第一拍攝位置時以及位於第二拍攝位置時的夾角介於1度至30度之間。

Description

桌上型立體影像掃描裝置

本發明係一種影像掃描裝置，尤其係關於一種立體影像掃描裝置。

一般來說，掃描裝置的主要功能是進行影像擷取，其藉由面性掃描的方式將平面形式之物件(如紙本或文件)的內容轉換成電子檔，以便使用者傳輸、整理或保存，而隨著掃描裝置技術的成熟，掃描裝置也越來越普及化。

此外，現在亦有一種專門掃描立體物件的掃描裝置被提出，請參閱圖1以及圖2，圖1為習知桌上型立體物件掃描裝置之結構側視圖，其亦為美國發明專利第5894529號專利號所揭露之桌上型立體物件掃描裝置，而圖2為圖1所示之桌上型立體物件掃描裝置之影像擷取裝置於視角V1之結構示意圖。其中，桌上型立體物件掃描裝置9藉由將作動中之電荷藕合元件(CCD)91由位置D3移動至位置D4而對放置於基座92上之立體物件8(汽車模型)進行掃描而獲得立體物件8的完整上視平面圖。

進一步而言，由於電荷藕合元件91由位置D3移動至位置D4的過程中，其光軸L9的方向都不會改變，也就是說，電荷藕合元件91的光軸L9在電荷藕合元件91的移動過程中皆呈 平行狀態，故任二位置上之電荷藕合元件91的光軸L9不會形成夾角；是以，雖然習知桌上型立體物件掃描裝置9能夠獲得立體物件8的平面影像，但卻無法獲得立體物件8的立體影像。

又，現今亦有一種能夠獲得立體物件之立體影像的技術被提出，其係利用影像擷取裝置於多個不同角度對立體物件進行環繞拍攝(如從立體物件的前側至立體物件的後側)而分別獲得複數個不同的平面影像，且因影像擷取裝置處於任二個不同角度時之光軸皆具有夾角，故該複數個平面影像在被經由影像處理程序後可產生該立體物件的立體影像；如此所獲得的立體影像是屬於全景視覺的立體影像，也就是可完整看到立體物件之前後左右的立體影像，上述說明之技術係為熟知本技藝之人士所知悉，在此即不再予以贅述。

習知獲得立體物件之立體影像的技術大都是應用於場景性的拍攝活動，如電影拍攝，且因為需要進行環繞式的多次拍攝而需要較大的活動範圍；然而，在某些特殊的情況下，如實驗用途、檢測用途，我們可能僅是需要立體物件於特定視角的立體影像，且期望能夠藉由方便且簡易的操作就能夠獲得，但目前卻無符合如此需求的技術與產品。

本發明之主要目的在提供一種立體影像掃描裝置，尤其係關於一種桌上型立體影像掃描裝置。

於一較佳實施例中，本發明提供一種桌上型立體影像掃描裝置，包括：一影像擷取裝置，位於一被拍攝物之上方，並用以分別於一第一拍攝位置以及一第二拍攝位置對該被拍攝物進行拍攝而獲得一第一平面影像以及一第二平面影像；以及一限位結構，用以容置該影像擷取裝置，進而使該 影像擷取裝置固定於該第一拍攝位置或該第二拍攝位置；其中，該第一平面影像以及該第二平面影像係被用以產生該被拍攝物之一擬人眼視覺之立體影像，且該第一拍攝位置與該第二拍攝位置之間距介於6公厘至70公厘之間，以及該影像擷取裝置之一光軸於該影像擷取裝置固定於該第一拍攝位置時以及固定於該第二拍攝位置時的夾角介於1度至30度之間。

於一較佳實施例中，桌上型立體影像掃描裝置更包括一影像處理單元，用以對該第一平面影像以及該第二平面影像進行影像處理，以產生該擬人眼視覺之立體影像。

於一較佳實施例中，該桌上型立體影像掃描裝置電性連接於一電子裝置，且該電子裝置包括一影像處理單元，該影像處理單元用以對該第一平面影像以及該第二平面影像進行影像處理，以產生該擬人眼視覺之立體影像。

於一較佳實施例中，桌上型立體影像掃描裝置更包括一置物平台，用以放置該被拍攝物。

於一較佳實施例中，桌上型立體影像掃描裝置更包括一支撐部，連接於該置物平台與該限位結構之間。

於一較佳實施例中，該限位結構係包括一導槽，且該第一拍攝位置以及該第二拍攝位置分別位於該導槽之兩端。

於一較佳實施例中，該限位結構更包括一固持結構，且該固持結構穿過該導槽；其中，該固持結構之一第一端用以固持該影像擷取裝置，而該固持結構之一第二端用以被驅動而使該固持結構沿著該導槽移動。

於一較佳實施例中，該限位結構更包括一電子驅動元件，用以驅動該固持結構之該第二端沿著該導槽移動。

於一較佳實施例中，該限位結構更包括一傳動皮帶，且該傳動皮帶連接於該電子驅動元件以及該固持結構之該第二端，以於該電子驅動元件驅動該傳動皮帶移動時，該固持結構同部沿著該導槽移動。

於一較佳實施例中，該固持結構之該第二端係藉由一使用者手動調整之方式而被驅動。

於一較佳實施例中，該導槽係為一弧形導槽或一線性導槽。

於一較佳實施例中，該限位結構至少包括一第一固定孔洞以及一第二固定孔洞，且該第一固定孔洞以及該二固定孔洞分別用以供該影像擷取裝置設置於該第一固定孔洞以及該二固定孔洞中，進而使該影像擷取裝置被固定於該第一拍攝位置以及該第二拍攝位置。

於一較佳實施例中，桌上型立體影像掃描裝置更包括一支撐部，連接於該置物平台與該限位結構之間，且該限位結構之一端用以固持該影像擷取裝置；其中，當該支撐部旋轉一角度時，該影像擷取裝置由該第一拍攝位置移動至該第二拍攝位置。

於一較佳實施例中，桌上型立體影像掃描裝置，其中該限位結構更包括一電子驅動元件，用以驅動該支撐部旋轉該角度。

1‧‧‧桌上型立體影像掃描裝置

4‧‧‧桌上型立體影像掃描裝置

7‧‧‧被拍攝物

8‧‧‧立體物件

9‧‧‧桌上型立體物件掃描裝置

11‧‧‧置物平台

12‧‧‧支撐部

13‧‧‧限位結構

14‧‧‧影像擷取裝置

15‧‧‧影像處理單元

23‧‧‧限位結構

24‧‧‧影像擷取裝置

33‧‧‧限位結構

34‧‧‧影像擷取裝置

41‧‧‧置物平台

42‧‧‧支撐部

43‧‧‧限位結構

44‧‧‧影像擷取裝置

91‧‧‧電荷藕合元件

92‧‧‧基座

131‧‧‧導槽

132‧‧‧固持結構

133‧‧‧電子驅動元件

134‧‧‧傳動皮帶

231‧‧‧導槽

232‧‧‧固持結構

331‧‧‧第一固定孔洞

332‧‧‧第二固定孔洞

D1‧‧‧第一拍攝位置

D2‧‧‧第二拍攝位置

D3‧‧‧位置

D4‧‧‧位置

L1‧‧‧實線

L2‧‧‧虛線

L3‧‧‧虛線

L4‧‧‧實線

L5‧‧‧虛線

L6‧‧‧虛線

圖1：係為習知桌上型立體物件掃描裝置之結構側視圖。

圖2：係為圖1所示之桌上型立體物件掃描裝置之影像擷取裝置於視角V1之結構示意圖。

圖3：係為本發明桌上型立體影像掃描裝置於第一較佳實施例之結構示意圖。

圖4：係為圖3所示之桌上型立體影像掃描裝置之限位結構之結構示意圖。

圖5：係為圖3所示之桌上型立體影像掃描裝置之影像擷取裝置的拍攝示意圖。

圖6：係為本發明桌上型立體影像掃描裝置於第二較佳實施例中之限位結構的結構示意圖。

圖7：係為本發明桌上型立體影像掃描裝置於第三較佳實施例中之限位結構的結構示意圖。

圖8：係為本發明桌上型立體影像掃描裝置於第四較佳實施例之結構示意圖。

請參閱圖3與圖4，圖3為本發明桌上型立體影像掃描裝置於第一較佳實施例之結構示意圖，圖4為圖3所示之桌上型立體影像掃描裝置之限位結構之結構示意圖。桌上型立體影像掃描裝置1包括置物平台11、支撐部12、限位結構13、影像擷取裝置14以及影像處理單元15；其中，置物平台11用以放置被拍攝物7(圖示為汽車模型)，且支撐部12連接於置物平台11與限位結構13之間，使限位結構13得以被支撐而位於置物平台11的上方。此外，影像處理單元15則以一軟體形式、韌體形式或一硬體形式設置於置物平台11內，且訊號連接於影像擷取裝置14，但不以上述為限，如影像處理單元15可設置於影像擷取裝置14內或限位結構13上。

又，限位結構13包括導槽131以及穿過導槽131的固持結構132，且固持結構132之一端用以容置且固定影像擷取裝置14，而固持結構132之另一端則用以被驅動而使固持結構132沿著導槽131移動。於本較佳實施例中，導槽131係為一弧形導槽，當固持結構132位於導槽131之第一端時，影像擷取裝置14位於第一拍攝位置D1，而當固持結構132被驅動而沿著導槽131移動至導槽131的第二端時，影像擷取裝置14位於第二拍攝位置D2。

較佳者，限位結構13更包括一電子驅動元件133(如馬達)以及一傳動皮帶134，且傳動皮帶134連接於電子驅動元件 133以及固持結構132的一端，以於電子驅動元件133驅動傳動皮帶134移動時，同步帶動固持結構132於導槽131的兩端間移動，當然上述僅為一實施例，並不以此為限，如使用者亦可單純以手動調整的方式使固持結構132於導槽131的兩端間移動。

接下來請參閱圖5，其為圖3所示之桌上型立體影像掃描裝置之影像擷取裝置的拍攝示意圖。當影像擷取裝置14位於第一拍攝位置D1時，其光軸如圖示中實線L1所示，此時拍攝範圍為圖示中虛線L2與虛線L3間所包含的區域，因此影像擷取裝置14於第一拍攝位置D1對被拍攝物7進行拍攝可獲得一第一平面影像；而當影像擷取裝置14位於第二拍攝位置D2時，其光軸如圖示中實線L4所示，此時拍攝範圍為圖示中虛線L5與虛線L6間所包含的區域，因此影像擷取裝置14於第二拍攝位置D2對被拍攝物7進行拍攝可獲得一第二平面影像。

特別說明的是，由於人類雙眼間之距離的均值大約為65公厘，故本案將第一拍攝位置D1與第二拍攝位置D2的間距設計為介於6公厘至70公厘之間，且兩光軸(實線L1與實線L4)間的夾角設計為介於1度至30度之間，如此使得當影像處理單元15接收了第一平面影像與第二平面影像的資料並對其進行影像處理時，可以產生該被拍攝物7於特定視角範圍之擬人眼視覺的立體影像。

請參閱圖6，其為本發明桌上型立體影像掃描裝置於第二較佳實施例中之限位結構的結構示意圖。其中，本較佳實施例大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，限位結構23的導槽231係為一線形導槽，但同樣地，當固持結構232位於導槽231之第一端時，影像擷取裝置24位於第一拍攝位置，而當固持結構232被驅動而沿著導槽231移動至導槽231的第二端時，影像擷取裝置24位於第二拍攝位置。

請參閱圖7，其為本發明桌上型立體影像掃描裝置於 第三較佳實施例中之限位結構的結構示意圖。其中，本較佳實施例大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，限位結構33係呈弧形平板狀，且至少包括一第一固定孔洞331以及一第二固定孔洞332，第一固定孔洞331以及二固定孔洞分別用以供影像擷取裝置(圖中未標示)設置於其中，當影像擷取裝置位於第一固定孔洞331時，影像擷取裝置位於第一拍攝位置，而當影像擷取裝置位於第二固定孔洞332時，影像擷取裝置位於第二拍攝位置；其中，使用者可藉由手動的方式將影像擷取裝置置入於第一固定孔洞331或第二固定孔洞332。

請參閱圖8，其為本發明桌上型立體影像掃描裝置於第四較佳實施例之結構示意圖。其中，本較佳實施例之桌上型立體影像掃描裝置4大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，支撐部42之底端設置於置物平台41的兩側之間，且可相對於置物平台41旋轉，而支撐部42之頂端連接於置限位結構43；又，影像擷取裝置44係固定於限位結構43的一端，當支撐部42旋轉一角度時，影像擷取裝置44可由第一拍攝位置D1移動至第二拍攝位置D2(如圖示中虛線所示之影像擷取裝置44所在位置)；其中，使用者可藉由手動的方式或是藉由電子驅動元件提供動力的方式使支撐部42進行旋轉。

根據以上說明可知，本發明桌上型立體影像掃描裝置於操作上簡易、方便且機器作動範圍小，因此容易設置於桌上(如辦公室桌面或實驗平台)供特定用途(如實驗用途、檢測用途)的使用者使用。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

1‧‧‧桌上型立體影像掃描裝置

7‧‧‧被拍攝物

11‧‧‧置物平台

12‧‧‧支撐部

13‧‧‧限位結構

14‧‧‧影像擷取裝置

15‧‧‧影像處理單元

131‧‧‧導槽

D1‧‧‧第一拍攝位置

D2‧‧‧第二拍攝位置

Claims (14)

1. 一種桌上型立體影像掃描裝置，包括：一影像擷取裝置，位於一被拍攝物之上方，並用以分別於一第一拍攝位置以及一第二拍攝位置對該被拍攝物進行拍攝而獲得一第一平面影像以及一第二平面影像；以及一限位結構，用以容置該影像擷取裝置，進而使該影像擷取裝置固定於該第一拍攝位置或該第二拍攝位置；其中，該第一平面影像以及該第二平面影像係被用以產生該被拍攝物之一擬人眼視覺之立體影像，且該第一拍攝位置與該第二拍攝位置之間距介於6公厘至70公厘之間，以及該影像擷取裝置之一光軸於該影像擷取裝置固定於該第一拍攝位置時以及固定於該第二拍攝位置時的夾角介於1度至30度之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之桌上型立體影像掃描裝置，更包括一影像處理單元，用以對該第一平面影像以及該第二平面影像進行影像處理，以產生該擬人眼視覺之立體影像。
3. 如申請專利範圍第1項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該桌上型立體影像掃描裝置電性連接於一電子裝置，且該電子裝置包括一影像處理單元，該影像處理單元用以對該第一平面影像以及該第二平面影像進行影像處理，以產生該擬人眼視覺之立體影像。
4. 如申請專利範圍第1項所述之桌上型立體影像掃描裝置，更包括一置物平台，用以放置該被拍攝物。
5. 如申請專利範圍第4項所述之桌上型立體影像掃描裝置，更包括一支撐部，連接於該置物平台與該限位結構之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該限位結構係包括一導槽，且該第一拍攝位置以 及該第二拍攝位置分別位於該導槽之兩端。
7. 如申請專利範圍第6項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該限位結構更包括一固持結構，且該固持結構穿過該導槽；其中，該固持結構之一第一端用以固持該影像擷取裝置，而該固持結構之一第二端用以被驅動而使該固持結構沿著該導槽移動。
8. 如申請專利範圍第7項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該限位結構更包括一電子驅動元件，用以驅動該固持結構之該第二端沿著該導槽移動。
9. 如申請專利範圍第8項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該限位結構更包括一傳動皮帶，且該傳動皮帶連接於該電子驅動元件以及該固持結構之該第二端，以於該電子驅動元件驅動該傳動皮帶移動時，該固持結構同部沿著該導槽移動。
10. 如申請專利範圍第7項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該固持結構之該第二端係藉由一使用者手動調整之方式而被驅動。
11. 如申請專利範圍第6項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該導槽係為一弧形導槽或一線性導槽。
12. 如申請專利範圍第1項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該限位結構至少包括一第一固定孔洞以及一第二固定孔洞，且該第一固定孔洞以及該二固定孔洞分別用以供該影像擷取裝置設置於該第一固定孔洞以及該二固定孔洞中，進而使該影像擷取裝置被固定於該第一拍攝位置以及該第二拍攝位置。
13. 如申請專利範圍第1項所述之桌上型立體影像掃描裝置，更包括一支撐部，連接於該置物平台與該限位結構之間，且該限位結構之一端用以固持該影像擷取裝置；其中，當該支撐部旋轉一角度時，該影像擷取裝置由該第一拍攝位置移動至該第二拍攝位置。
14. 如申請專利範圍13項所述之桌上型立體影像掃描裝置，其中該限位結構更包括一電子驅動元件，用以驅動該支撐部旋轉該角度。