TW201547275A - 深度攝影機系統 - Google Patents
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Abstract
一種深度攝影機系統，用以對應一被攝物體，係包括一控制單元，係為控制該深度攝影機系統之功能運作，該控制單元係電性連接一光照模組，該光照模組係由複數直線光源所組成，用以發射直線光源，另該控制單元電性連接一感光模組，用以接收該光照模組所發射直線光源之反射光，並將其反射光數據回傳至該控制單元，最後，該控制單元係電性連接一計算單元，用以接收該控制單元所傳送之光數據，用以修正各被照點與畫面中心距離之誤差量並修正，藉此使各被照點距離與該鏡頭之中心點與被攝物體間之距離等同，以建立其影像模型。
Description
本發明係有關一種深度攝影機，尤指一種具有影像補正功能之深度攝影機系統。
常見於電影中的人物透過手勢凌空操縱電腦資訊的場景，正是透過深度攝影機的應用而產生，不但如此，於現實生活中，透過深度攝影機的應用，人們可以直接透過身體的動作來參加遊戲的進行，一步步實現愈加直覺化的人機互動情境。
而這樣的人機互動場景，其技術除了後端的軟體演算外，其最大的技術手段在於深度攝影機的運用；深度攝影機(Depth Camera)和一般攝影機最大的不同，在於一般攝影機是將真實世界的三維空間影像儲存成二維XY軸的平面畫面，但是深度攝影機可以測量出每一個影像點和攝影機之間的Z軸距離，因此所儲存的是三維的空間資訊，藉由深度攝影機所感測到的三維影像資訊，讓使用者在不需要配戴任何感測元件的條件下，運用身體動作就可以進行電腦螢幕畫面中物件的操作。
而目前深度攝影機測量每一個影像點距離的原理，最常見的方式係利用Time of flight(TOF)原理，簡單來說，就是利用計算自攝影機的鏡頭打出光源後打中每一影像點反射回來的時間，再去計算攝影機的鏡頭與
影像點的距離，經由量化後的數據以作為建立影像資訊的依據。
然而，透過TOF原理所建立的影像資訊，其所計算出來的距離係為每個影像點與鏡頭之間的直線距離，但透過鏡頭的成像原理，經由TOF計算距離的一般公式所求得，但實際上相對於鏡頭的周邊因為光源的光學誤差會產生距離的誤差量，使其所形成的影像對於電腦系統而言並不在同一平面上。
針對上述之缺失，本發明之主要目的在於提供一種深度攝影機系統，係於該深度攝影機加入其具有校正被攝物體上各被照點與鏡頭間之距離誤差，以形成應用系統所需之平面影像。
為達成上述之目的，本發明係主要提供一種深度攝影機系統，用以對應一被攝物體，係包括一控制單元，係為控制該深度攝影機系統之功能運作，該控制單元係電性連接一光照模組，該光照模組係由複數直線光源所組成，用以發射直線光源，另該控制單元電性連接一感光模組，該感光模組更包括一鏡頭，用以接收該光照模組所發射直線光源之反射光，並將其反射光數據回傳至該控制單元，最後，該控制單元係電性連接一計算單元，用以接收該控制單元所傳送之光數據，並依其光數據以計算出該先行計算鏡頭畫面中心位置與該被攝物體之距離後，並以此為標準距離，再計算該被攝物體上其他各被照點與該鏡頭畫面中心之距離，之後再行計算各被照點與鏡頭畫面中心之距離與標準距離之誤差量並修正，藉此使各被照點距離與該鏡頭之中心點與被攝物體間之距離等同。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，
下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
1‧‧‧控制單元
2‧‧‧感光模組
21‧‧‧鏡頭
3‧‧‧光照模組
4‧‧‧計算單元
100‧‧‧應用裝置
第一圖、係為本發明之系統方塊圖。
第二圖、係為本發明之應用方塊圖。
第三圖、係為本發明之另一實施例系統方塊圖。
請參閱第一圖，係為本發明之系統方塊圖。如圖所示，本發明之深度攝影機系統係主要包括一控制單元1，該控制單元1係主要控制該深度攝影機系統之功能運作，該控制單元1係電性連接一感光模組2及一光照模組3，其中該感光模組2更包括一該鏡頭21，該鏡頭21係用以接收所攝物體所反射之光線，再將所接收之光線數據回傳至該控制單元1，而該光照模組3係受該控制單元1所控制，並與該感光模組2配合運作，用以發射直線光源至所攝物體上，以使所攝物體產生被照點之光源反射，再由該感光模組2之鏡頭21所接收反射光緣，該光照模組3係由複數光源所排列組成，如紅外線光或雷射光等光源，再調整成直線光源；最後，該控制單元1係電性連接一計算單元4，於本實施例中該計算單元4係為一控制晶片，該計算單元4係用以接收該控制單元1所傳送之反射光距離數據，並透過計算單元4內部所預設之計算程式，先行計算鏡頭21畫面中心位置與該被攝物體之距離後，並定其距離為一標準距離，再計算該被攝物體上其他各被照點與該鏡頭21畫面中心之距離，之後再行計算各被照點與鏡頭21畫面中心之距離與標準距離之誤差量並修正，藉此使各被照點距離與該鏡頭21之中心點與被攝物體間之距離等同，以建立其影像模型；而其所建議之影像模型資訊，如
第二圖之應用方塊圖所示，再由該影像應用需求傳送至所連接之應用裝置100上進行後續處理。
請參閱第三圖，係為本發明之另一實施例系統方塊圖。於前述之計算單元4係設計為一控制晶片，而於本實施例中該計算單元4係設計為一外接之控制模組，該控制模組係為一具有該計算程式之電腦，以接收該控制單元1所傳送之光距離數據，並由該計算程式計算鏡頭21畫面中心位置與該被攝物體之距離後與其他各被照點與該鏡頭21畫面中心之距離，計算出各被照點距離之誤差量並再行修正，藉此使各被照點距離與該鏡頭21之中心點與被攝物體間之距離等同，以建立其影像模型。
惟以上所述之實施方式，是為較佳之實施實例，當不能以此限定本發明實施範圍，若依本發明申請專利範圍及說明書內容所作之等效變化或修飾，皆應屬本發明下述之專利涵蓋範圍。
1‧‧‧控制單元
2‧‧‧感光模組
21‧‧‧鏡頭
3‧‧‧光照模組
4‧‧‧計算單元
Claims (5)
- 一種深度攝影機系統，用以對應一被攝物體，係包括：一控制單元，係為控制該深度攝影機系統之功能運作；一光照模組，係與該控制單元電性連接，該光照模組係由複數直線光源所組成，用以發射直線光源；一感光模組，係與該控制單元電性連接，該感光模組更包括一鏡頭，用以接收該光照模組所發射直線光源之反射光，並將其反射光數據回傳至該控制單元；及一計算單元，係與該控制單元電性連接，用以接收該控制單元所傳送之光數據，並依其光數據以計算出該先行計算鏡頭畫面中心位置與該被攝物體之距離後，並以此為標準距離，再計算該被攝物體上其他各被照點與該鏡頭畫面中心之距離，之後再行計算各被照點與鏡頭畫面中心之距離與標準距離之誤差量並修正，藉此使各被照點距離與該鏡頭之中心點與被攝物體間之距離等同。
- 如申請專利範圍第1項所述之深度攝影機系統，其中該計算單元係為一控制晶片。
- 如申請專利範圍第1項所述之深度攝影機系統，其中該計算單元係為一具有該計算程式之電腦。
- 如申請專利範圍第1項所述之深度攝影機系統，其中該些光源係為雷射或紅外線之任一種。
- 如申請專利範圍第1項所述之深度攝影機系統，其中該些光源係被調整成直線光源。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| TW103120578A TWI535288B (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 深度攝影機系統 |
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