TWI276351B - Image processing device - Google Patents
Image processing device Download PDFInfo
- Publication number
- TWI276351B TWI276351B TW094125869A TW94125869A TWI276351B TW I276351 B TWI276351 B TW I276351B TW 094125869 A TW094125869 A TW 094125869A TW 94125869 A TW94125869 A TW 94125869A TW I276351 B TWI276351 B TW I276351B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- image
- gray
- distance
- value
- differential
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S17/36—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
1276351 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 胃本發明係關於—種影像處理裝置用以從—目標空間 中提取空間資訊以進入該目標空間放射一調整強度光線。 【先前技術】 二人過去已揭露由影像檢波器手段,在不同型式的空間資 訊檢知裝置用於測量物體距離#訊或提取職體外形,例 如日本早期公開專利第1卜284997係揭露-種使用一影像 感測器從一灰色影像中產生提取物體外形的技術,另外, 曰本早期公開專利第64—10108號係揭露一種由對物體放 射似♦光或線性光線圖案決定物體距離的技術,藉由一 位置感光檢知器從物體接收一光線反射及根據一三角形測 1方法轉換該位置感光檢知器輸出之距離,再者,國際合 作條約公報(PCT Gazette)W003/085413係揭露一種空間資 訊檢知裝置用以檢知空間資訊,比如從一接收光線強度所 對應之一接收光線強度之電性輸出的距離,該距離係藉由 對一目標空間在一放射頻率之一光線調整度放射及接收在 目標空間從一物體光線的反射所獲得者。 值此一提,可以使用灰色影像及距離資訊兩者獲得巨 大空間資訊數量,然而,根據傳統技術,每一灰色影像的 灰色值及所對應的距離值是無法從相同的像素中所獲得 的’對應於距離值結合每一位置於灰色影像中是需要分別 處理,例如,利用三角形測量法以掃描在裝置之一目標空 !276351 間的光線,於灰色影像產生及距離資訊的產生之間發生— 相對地大時間延遲,以使得在這兩者之間結合的處理
; ⑨雜,另外,當使用以產生灰色影像之裝置比如具有-CCD 衫像感測器之- τ v攝影機,及以檢知距離資訊之裝置比如 位置感光檢知器的兩者裝置,將增加整體裝置的尺寸及 用的問題。 、 【發明内容】 % 因此,本發明之主要的目的係提供藉由在一調整頻率 對一目標空間放射一光線強度調整及接收從在目標空間之 一物體所反射的光線之具有產生一距離影像及一灰色影像 兩者能力之影像處理裝置。 那就是說本發明之影像處理裝置包括:一光源,設置 在一調整頻率之一光線強度調整以對一目標空間放射;一 光線接收元件(比如光電轉換器),設置接收從該目標區間 馨之一物體所反射的光線及產生對應於所接收光線強度之一 電性輸出;以及一影像產生器,設置以產生具有複數個像 素值之一距離影像,每一像素值係根據從該光源所發射的 光線及由該光線接收元件所接收光線之間的一相位差提供 - 該物體及該影像處理裝置之間的一距離值,及具有複數個 像素值之一灰色影像,每一像素值係根據該接收光線強度 提供該物體之一灰色值。 根據本發明,該物體之該灰色影像及該距離影像可每 次從對應所接收光線強度之該光線接收元件電性輸出所獲 1276351 得,另外,從相同的像素可獲得該灰色影像的每一個灰色 值及該距離影像所對應的距離值,不需要處理在灰色影像 之每一個位置和所對應距離值結合,因此,比如複雜性關 聯處理’❹未最佳化喊色影像及㈣影料者可能獲 得一巨大數量的空間資訊,更進一步地,本發明和用以^ 生僅有灰色影像之-傳統影像收餘置與用以提取距離資 訊之一傳統距離裝置之結合作比較,本發明有降低裝置整 體的尺寸及達到減少成本其餘的優點。 本發明之最佳影像處理裝置係包括一微分器,設置以 產,具有複數轉素值之-雜微分f彡像,從該距^影^ 之每-個微分影像提供—麟值,及具有複數個像 值之-灰色微分影像,從該灰色影像之每— 供 一灰色微分值;及-外形提取器,設置使用該距離微$ 像及献色微分影像以提取該物體之_外形。當與僅 灰色影像㈣作比較,在這個實施巾可減少大部份 和清楚地提取該物體的外形。 〃衹 在一時序方式該進-步最佳影像產±|§最佳係 4序方式產生灰色影像,及該影像處理裝置進—步包 微分f,設置以產生具有複數個像素值之-灰色微八: =,從該灰色影像之每—個像素值提供—灰色微分值= =3檢㈣’設置制誠色微分值及該㈣值以檢i 二-’在14個例子中,在目標空間有大 ^ ° 地從相對小差異對比的區域中被分隔出 ’在尚對比條件下在於目標空間物體及背景之間可有= 1276351 地提取該物體之外形,另外, 灰色微分影像從該距離影像之該些距離要= 離範圍中提取以獲得該物體外形。_ 、制要求距 本發明最佳之該物體檢知器在―對灰色 間產生-職影像,該差異影像在 : 色影像產生所獲得者* 川〜兩個灰 傻音丨认 在差異衫像中該些像素值之每一個 圍作為外㉝—以提取—範圍,然後檢知該物體之範 當該距離影像之該些像素值之-代表值對 應於―财—預蚊範®之内,韻料巾,僅有在 3空間,亮度改變發生時的範圍才可以被提取,另外, :圍之趟像素值之每—個像素值小於關值的將會被 ’在不同的時間所產生的兩個灰色影像之間可以提取 旦:體私動的粑圍’更進_步使用從該灰色影像和該距離 衫像導出從依靠距離的f景以準4分開該物體範圍。 一另外,最佳之該物體檢知器產生複數個差異影像,每 y個差異影像是在不同的時間從至少三個灰色影像所獲得 =產生於至少三個灰色微分影像之兩個之間的差異,關於 每個差異影像所提取一範圍之該些像素值之每一個像素 值,不小於一閥值以獲得二位元影像,在一個二位元影像 之每一個像素值及另一個二位元影像之對應像素值之間執 仃一遴輯操作,以提取在兩者之間共有的範圍,及在一預 决疋範圍之内,檢知該共有範圍作為該物體當該距離影像 之该些像素值之代表值對應於該共同範圍,在這例子中, 备幾乎移除背景時,在目標空間可提取該物體移動之一輪 1276351 廓的優點,並且,使用從該灰色影像 差異影像從依靠距離的背景準確分開該物體 ;^旦/#、疋早兀’ 5又置以決疋由該影像產生器所產生在該 灰色衫像之該物體上之複數個測^點;及—輯哭, δ又置以5+歧⑽像权輯值對應在該轉影像之每一 該測定點上,㈣影像產生器驢生於該物㈣個測定點 者之間貫際輯。在這個例子巾,本發明和心產生僅有 灰色影像之傳統影像收錄置與用以提取㈣資訊之一傳 統距㈣置作比較,可㈣地決定該物體所需求位置之實 際大小,然後執行關於在該灰色影像之每—個位置和該對 應於距離值結合的處理。 本發明更進-步之最佳實施例,該影像處理裝置更進 -步包括-外形估計單元’設置以估計從至少—該距離影 像及由該影像產生器所產生之該灰色影像之—物體汕外 形H積估計單元,設置以估計根據上述所描述之該 外形估計單元及該距離計算器所輸出該物體之一體積。特 別的是,當提供-監視器用以顯示由該影像產生器所產生 該灰色影像,及該測定點決定單元包括一位置設計器,設 置以允許使用者藉觸摸該監視器之—螢幕上以指定要㈣ 示於該螢幕^體峡點,及由該㈣計算輯算指定由 該位置設#要求測定點之_的實際輯。在這 處理裝置’雖_祕接收元件接㈣—三維物體從僅一 方向所反射光線,該3D資訊比如外形和物體體積都可以使 1276351 ===!:,對準確地估計 而求位置之實際大小。 勺杯,明之另㈤佳實施例,該影像處理裝置俜進-步 包括一物體提取器,設置以扭% i 衣直係進 影像所以且纟μ k由該影像產生11從該灰色 產生具有1決定外形之物體,及該測定點決定單 哕距雜斗瞀&取该物體之複數個測定點,及 i 鼻該些測定點之兩個測定點之間實際距
=在這例子中,本發明不需允許使用者去指定測定點, 可以自動計算該物體預衫位置之實際大小,另外對照 用者母·人指定敎點,本發明在實際大小測量結 果可減少變化。 本發明之另-最佳實施例,該影像處理農置更進一步 包=參考像素檢知器,設置以檢知在該_影像之―預 決定範圍巾具有-最小雜值之像素作為—參考像素;一 像素提取器’設置以設定在該距離影像包含該參考像素之 一指定範圍,及從該指定範圍提取一群組像素之具有在一 預決定範圍之輯值之每-像素;及—曝光控制器,設置 以控制根據具有該些像素之灰色影像之該光線接收元件之 一感光度,每一個像素由該像素提取器以提取具有—對一 對應於該些像素之一。在這例子中,該光線接收元件可以 自動控制一正確曝光不管該目標空間之亮度或該物體之背 景,因此,該影像處理裝置更好是使用在一 τν對講機。 本發明所附加之目的及優點,且從以下所附之圖示含兒 明用以完成本發明之最佳模式,而成為明顯思及的。 10 !276351 【實施方式】 第一實施例 睛參考第一圖,本發明實施例之影像處理裝置包括一 光源1用以擴散一光線進入一目標區間,一光線接收元件 2用以接收從該目標區間之一物體Μ(比如人)所反射的光 線,控制單元3用以該光線接收元件,影像產生器4用以 從該光線接收元件2之輸出產生一距離影像及一灰色影 像’微分器50用以產生從該距離影像之一距離微分影像及 從該灰色影像之一灰色微分影像,及一外形提取器52用以 提取由使用該距離微分影像及該灰色微分影像之該物體Μ 之外形。 本發明係基於假定從自由飛行在該光源1及該物體Μ 之間決定一距離,該距離係由該光線接收元件2定義從光 源擴散的光線和接收從物體反射的光線之間一時間週期消 逝,因為自由飛行非常短,在一需求調整頻率之一光線強 度調整係從該光源1所放射,因此,從光源1所發射之強 度調整光線及該光線接收元件2所接收光線之間使用一相 位差異決定距離。 美國專利第5, 656, 667號及國際合作條約公報(pcT Gazette)W003/085413已揭露自由飛行方法,因此,在目 前的說明書中簡要的解釋原理,請參考第二A圖至第二C 圖,第二A圖係為自由飛行之方法示意圖,及第圖和 第二C圖係為光線接收元件之電極接受控制電壓之時序 1276351 圖,例如’當從光源i改變所發射出的光線強度,如曲線 • S1所示,及該統接收元件2改變職_統強度,如 • 祕S2所示,接收光線強度可檢知在四個不同相位(0。, 90 180,270 )的每一個強度以獲得四個強度(a〇, 八142^3),在恰好每一個相位(〇。,9〇。,18〇。,27〇 。)之瞬間所接收的光線強度是無法檢知的,每一個強度 (AO A2’A3)事貫上對應於所接收的光線強度都在短 時間見度” Tw”之内,假定相差異v,在調整週期之内沒 •冑變化’及從該光源1的放射光線及從物體Μ所接收的反 射光線在時間週期之光消滅率沒有變化,則相位差異” 〆’可以用下列方程式(1)表示: ¥=tml{(A2-A0)/(Al^A3)}····.·⑴ 。在本發明,除了四個不同相位(0。,90。,180。,270 )勺工Η之夕卜彳4其餘每_ 9Q I所接收光線的強度可能 檢知出不同的相位。 例如光源1可以使用發光二極體陣列或—半導體雷 #射和-發散透鏡所組成的,光源i由一需求調整頻率之發 散調整訊號所驅動,從控制單元3提供由調整訊號以發射 光線強度調整’例如,由一 20MHZ正弦波的光線強度調整 係放射至該目標空間,該強度調整可能使用另一個波形來 執行,比如三角波或鋸齒波兩者擇一。 光線接收I置2係由複數個光電轉換H 20所組成 ’在-光線接收表面每—光電轉換器在目標空間接收從 物體反射的光線,及產生對應於接收光線的強度之電荷數 12 1276351 電荷^隼$制=22用以控制每—個光電轉換㈣感光性, 份電荷,㈣由光轉㈣所產致至少一部 荷,本· r 了部2 6用以從該電荷收集部輸出之電 序同t$r,從光源1在所發射之光線強度在四個時 決定所接收光線之數量(A0,Ai,A2,A3)以獲 ,置及該物體之間的距離,該些時序係由該 制,之後會詳細描述。由於少量電荷由每 二,20從光源在一個猶環所發射之光線強度 強ΐ改=的,最佳電荷的收集於複數循環所發射之光線 ^’例如’該光電轉換器2G,該感光控制器22 出==部24提供作為H諸裝置,該電荷退 立 只貝上可作為一傳統CCD影像感測器之一垂直轉換 部或一水平轉換部之相同結構。 ^、 该強度調整光線係由該物體Μ所反射,然後所反射光 線,過-需求光學系統5伴隨在光電轉換器2〇而來,請參 考第三Α圖及第三Β圖’每一個光電轉換器2〇係由一摻雜 半導體層U和-絕緣薄膜12所組成,比如—氧化薄辭 成在該摻雜半導體層η之-般表面上,複數個控制電極 13係透過該絕緣薄膜12形成在該摻雜半導體層u上,例 如’一個100X100之光電轉換器矩陣陣列使用作 : 感測器。 像 該光線接收元件2之型態可藉由在單一半導體基板上 形成^電轉換器20之一矩陣圖案所獲得,在光電轉換器 20之每—個行矩陣圖案,該摻雜半導體層11係共同使用 1276351 過-水平轉換部轉換至:二半= 層上尾端提供電荷: 光線接收元件2具有由該光^ $ α ’弟四ϋ所顯示之該 之-影像檢知部Da及配置:轉換器20之矩陣圖案所形成 蓋之-累積部Db ,於鄉像檢知部Da有光掩 水平轉換部Th,該電荷收2 Db所收集的電荷轉換進入 該影像檢知部如 4 24在上述所描述意思係為 言之’該累積部Db能並非為該累積部Db,換 此,在此省略進-步的解^CCD影像感測器的配置,因 收元件2 從物體M所反射光線人射於該光線接 的點之_ ^轉㈣2G及找物體所對應 成如一 接之一虛軸,一般而言,該光學系統5被形 如,去^軸垂直於該光電轉換器20矩陣配置之一平面,例 軸之亥光學系統中央定義為一原始點,及由在平面及光 执^垂^及水平方向設置一垂直對應系統,該光學系統被 由描述用—球座標對應於每—個光電轉換器20在目 ;間之邊物體Μ位置獲得如一角度(譬如經度角及高度 )口此’當從該物體Μ所反射光線透過該光學系統5 入射=該光電轉換器20之一,使用該光電轉換器20位* Χ决&連接在該光電轉換器和關於該光軸之該物體相對應 4置之間之該虛轴方向作為一參考方向。 上述所描述結構之該光線接收元件2可為一金屬一絕 14 I2?635i 、彖〜半導體接合(Metal-Insulator-Semiconductor ; MIS) 巢置,然而,本實施例之該光線接收元件2不同於傳統金 屬〜絕緣—半導體接合在於形成於每一個光電轉換器20上 之複數個控制電極13(例如第三A圖所示之五個控制電 極)’該絕緣薄膜12及該控制電極13係一半透明材料所製 作而成’當光透過該絕緣薄膜12入射於該摻雜半導體層 11上,在該摻雜半導體層u上產生電荷,第三A圖所示 之該摻雜半導體層11係為一 η型半導體層,所以,所產生 之電荷為電子。 2根據本實施例之該感光控制器22,由該光電轉換器 〇所產生電荷的總量能夠控制改變該光電轉換器之一光 線接收範圍面積(譬如光線接收面積),例如,如第三 2示,當控制電壓(+ν)應用在五個控制電極i 二二 =上币在該摻雜半導體層„之三個電極所對應 入射在:::(消耗層)14 ’如第三A圖由虛線所示,當光 摻雜半導體層u上職线子㈣份在換二^,在該 捉及在該摻雜半導體層11之-深處部份用:、、二上被補 所產生電子的將失去平衡。 丨Μ⑼直接重組 之中::之二:亥控制電酬應用在五個控制電極^ m之—個電極’在該摻料導體層 _ u 應範圍之上形成該電位能14,如第三㈣,電極所對 圖,位能14之深處係#於該第三β ^位=’該第 处’该弟三Α圖之電位能尺寸大於該 I 4之深 β圖之電位能, 15 1276351 自同樣數置的光提供給該第三A —個光線接收裝置2,該第三A圖之+ —圖母 了^喊讀,适技是說,與第U的例子作比較, 在弟二Α圖的條件下該光線接收裝置2有—高感光产。 ,此,II改變該控魏極13之數目用ς ==摻雜半導體層u之一般表面方向該電二 之’在光線接收表面之該電荷收集部μ之尺 寸)可控制以建立該接收元件2之_要求感光产。 予二擇一 ’該繼收元件2之感光度‘制改變认 Π〇=Γ二之該電荷數量比率相對應於光電茲 何數量已揭露於國際合作條約公報(PQ 麵謂5413,使㈣個㈣μ 7 = 只仃一控制技術從該光電轉換哭 取么 僅-電荷流動,控制從該光‘:到4'讀收集部Μ之 電荷流動及控制兩者間之二二雜棄部之僅— 釋,控制從該光電轉換器^5^動’以下舉―例子以解 之電荷流動。 μ毛何收集部及該電荷拋棄部 如弟五圖所示,使用之松 有-閘極2 3形成在每—妓之絲雜收元件2 部24之間,及一電荷拋棄:換态20及-對應電荷收集 20,由改變應用於該閘極23 μ共同使用於該光電轉換器 個該光電轉換器2G到對應^t第—控制電壓’可控制從- 量,另外,從一個該光電^移動的電荷總 移動的電荷總量可控制由改緣σ # “亥電荷拋棄部27之 、交―第二控制電壓應用至用於 I27635l 該電荷拋棄部27之一控制電極25,例如在這例子中,具 有一溢出動作之一線間傳送(interline transfer; IT)型 式、訊框傳送(frame transfer ; FT)型式或框行間傳送 (frame interline transfer ; FIT)電荷耦合元件影像感測 器可使用作為具感光控制器22之該光線接收元件2。 下一個步驟說明該接收光線之四個強度(A〇,A1,A2, A3)決定方法以控制該光電轉換器20的感光性以獲得該物 體Μ的距離資訊,接著上面所描述,該控制單元3之控制 電壓控制應用至該控制電極13以改變在該光電轉換器2〇 所开>成之電位能14面積,譬如,該電荷收集部%之尺寸。 下列解釋如第六Α圖及第六Β圖所示,用於一對光電轉換 器20之六個控制電極13提供一個像素數字為(1)到(6), 因此,一對光電轉換器20之一組有控制電極(1)到(3)及另 外一組控制電極(4)到(6)。 例如,電荷對應於該接收光線之每一強度(A〇,A1, A2,A3)可使用由一對光電轉換器2〇二者擇—產生提供一 個像素,對應於強度⑽產生電荷的例子,具有大面積之 :2。:組之所有控制電極⑴到⑶,如第六二示! 皮同日π ’至於另-個光電轉換器2(),該 f制電極⑷到⑻之中央電極⑸以獲得具“面 ==14形成在具有控制電極⑴敝^ 咎換J0係在有-高感光度狀態之一 小電位能14形成在具有控㈣極⑷到⑻之其他光^ 17 Ϊ276351 換為20係在有一低感光度狀態之一改變維持週期,在之修 件之下,對應於強度(A0)電荷可被控制在具有控制電極 到(3)之光電轉換器之大電位能μ。 另一方面,當產生對應於強度(A2)之電荷,具有大面 積之電位能可被獲得由該實施常數控制電壓至一組光帝車蛮 換器之所有電極(4)到(6),如第六B圖所示,在此同:厂 至於其他光電轉換器20,該控制電壓實施僅在該控制^極 (1)到(3)之中央電極(2)以獲得具有小面積之電位能=, 大電位能14形成在具有控制電極(4)到(6)之光電轉換哭 20係在有一咼感光度狀態之一改變產生週期,及小電位沪 U形成在具有控制電極(1)到(3)之其他光電轉換器$ 在有一低感光度狀態之一改變維持週期,在這條件之下, 對應於強度(A2)電荷可被收集在具有控制電極(4)到(6)之 光電轉換!!之大電錄14。因此,反敎替具有控制電極 ⑴到⑶之光電雜H 2G大餘能:#訊及射控制電極 ⑷到⑹之光電轉換器2G大電位能#訊,可獲得對應於所 接收光線之每一個強度(A〇,A2)之電荷。 第二B圖及第二C圖顯示控制電壓到控制電極之實施 時序以產生對應騎i度⑽及(A2)的電荷,在陰影線 範圍指明控制電壓實施於該控㈣極,對應於該接收光線 之每一個強度(A1,A3)的電荷可交替產生由使用-對光電 轉換器20根據上述實質上相同的方法提供—像素,除了控 制電壓到控制電極之實施時序關於調整訊號之相位移位 〇度之外’因此’ 4控鮮元3控_控制電壓到控制電 18 1276351 極之實施時序及控制電極數目,以實施該控制電壓,換言 之’從光源1進入到目標空間之光線照射及由該光線接收 元件2之光線接收之間決定相位的差異,該光線接收元件 之感光性由该控制早元3用以驅動該光源1以控制在調整 訊號週期同時發生時序,那就是說,該光線接收元件2的 高和低感光性狀態係由該控制單元3之調整訊號週期同時 發生之一重覆循環反覆交替。 惑俊,第六A圖顯示 ......
強度(AO)之電荷,以及第六Β圖顯示,收集在大電位能ΐ4 所對應於強度(Α2)之電荷,從充電退出部26輸出那些電 荷,同樣地,對應於每-個強度⑹及(Α3)收集電荷^ ,充電退出部26輸出,如此,重覆上述程序,或許可以獲 得該接收光線對應於四個強度之每一個又 A3)的電荷以及利用上述絲式⑴決定妹μ” 0 最佳的是㈣電壓實關在充電產 ^於控制電壓實施到在充電維持週期之控制電極= 形成之電位能14深處小於在充電產生週期所 能深處,例如,控制電壓實施 、^成之電位 ⑷到(轉具有電位能深處極⑴物 用於主要產生電荷(電子;的處可咖,當 深處’電荷可能容易流入具有更深處的電二?何:位能更 可能會相對地減少。 电位此’使得雜訊
Cs) 19 1276351 從該光線接收元件2之充電退出部26提供電荷送出 到该影像產生器4,在該影像產生器4,由代替該接收光線 之,度(AO,AL· A2,A3)進人方程式⑴關於每—個光電轉 換器2 0以決定該物體M之一點和該影像處理裝置之間的一 距離,結果,可獲得包括該物體關於目標空間\汕^訊, 使用该m具有複數個像素值之—輯影像,在物體 上-點及該影像處理器之間產生每—個提供的距離值。 果,具有複數個像素值之一灰色影像,每一個像素值可獲 得每一個提供物體點之灰色值,本發明之實施例,在該光 線接收it件2外面光線的最小人射,錢丨照射—紅外線 ^另一方面,該物體M之亮度資訊可從電荷總量獲得, 忒些電荷總量係從該光線接收元件2之該充電退出單元% :提供,那就是說,在每-個光電轉換器2()之接收光線總 量和或及其對應於該物體點之一灰色值之總量平均值,結 到該目標空間及配置在該光線接收元件2之前端之一紅外 線透明過濾器(未圖示),因此,本實施例之影像處理裝置 所產生之灰色影像係為一紅外線灰色影像。 如此’在物體點和影像處理裝置之間兩者距離值及物 體點上之灰色值可從同樣的像素所獲得,所以,實質上同 一的時間可獲得距離影像及灰色影像,另外,該距離影像 之每一個像素有一對一對應於該灰色影像之每一個像素, 处里關於在灰色影像之每一個位置對應於距離資訊是必須 的’並且’和使用僅灰色影像作比較可獲得關於物體Μ的 較大空間資訊。 20 ⑧ 1276351 該微分器5〇,在;广4所產生之灰色影像送至 微分影像,每-;二:;=具錢數個像素值之—距離 微分值,及k供從轉鱗所赵之—距離 像像素值之—灰色微分影像,每-個 像素值&供從灰色们 離微分值及灰色微分值可由使用在二個距 決定。 、像素和域在中央像素的鄰近該些像素來
Dd,,^如Γ八圖所示,中央像素Ρ5的該距離微分值” —在該距離影像的九個像素(Ρ卜Ρ9)於-3x3的配置表 不下列方程式(2): 置表 ^=(ΔΖ2+Δ72)1/2…···(2) ΔΖ”和’’ΔΓ”各別由完成下列計算所獲得·· ΔΖ,1 + Μ +们)—㈤傷楊) △Γ = (51 + 52 + 53) - (57 + 58 + 59) 其中該Β1到Β9係為像素ρ1到ρ9個別的像素值,同 樣的,可以決定該灰色影像之該巾央像素Ρ5之該灰色微分 值,在該距離微分影像,在距離影像增加以作為一距離差 異,該距離微分值就變得很大,同樣的,在灰色影像增加 以作為-党度(對比)差異,該灰色微分值就會變得更大。 然後,該距離微分影像和該灰色微分影像送出到外形 提取器52以提取該物㈣之外形,本發腎佳提取該物體 之外形係根據以下(1)到(5)的方法之其中—個: (1)決定在距離微分影像之最大距離微分值的範 (S) 21 1276351 圍,及在灰色微分影像之最大灰色微分值的範圍,以使得 那些範圍以提取當作該物體之外形。 (2) 決定在距離微分影像之最大距離微分值之一第 一範圍,及在灰色微分影像之最大灰色微分值之一第二範 圍’然後對應於該第-範圍及該第二範圍之間的範圍以提 取作為該物體之外形。 (3) 決定至少一範圍該距離微分值不小於在距離微 =影像的一閥值的一範圍及該灰色微分值不小於該灰色微 分影像的一閥值,及該範圍提取作為該物體之外形。 (4) 決定一第一範圍,該距離微分值不小於在該距離 微分影像之一閥值,一第二範圍,該灰色微分值不小於該 灰色微分影像之一閥值,然後在該第一範圍及該第二範圍 之一對應範圍提取該物體之外形。 (5 )该距離微分影像的每一個像素的距離微分值和 該灰色微分影像之一對應像素的灰色微分值決定一重量 和,然後该重量和的一範圍不小於一閥值以提取作為該物 體之外形。 根據上述該些方法,提取包含該物體之外形的一像素 寬度,另外,根據方法α)或(3),用一較高或然率可能以 提取該物體之外形,例如,有效去提取該物體之内緣外形 或邊緣,根據方法(2)或(4),甚至在亮度當具有大差異的 一範圍和在目標空間之距離一大改變,可能計算提取該物 體之外形直至防止雜訊被誤判提取為該物體之外形。 在方法(3)和(4)最佳的是用於該灰色微分值的闕值 22 (S) 1276351 係設置不同用於該距微分值的閥值,另外,另一個優點在 ,於所提取該物體之外形感光度可以由閥值振幅的改變而控 ,制’特別的是,當該灰色微分值和該距離微分值兩者的範 圍不小於該閥值就會被提取,可獲得移除雜訊元件之一不 凡的影響,在方法(5),該距離微分值和該灰色微分值之間 的一程序順序可由適當的設置寬度來控制使用以決定該寬 度和,例如,當用於距離微分值的寬度設置相對用於該灰 色微分值的寬度為大時,在距離具有一大改變的一範圍比 • 在亮度(濃度)具有一大改變的範圍有一較高優先作為該物 體之外形,例如在這例子中,人臉的外形較容易被提取, 該影像處理裝置最佳的是進一步包括一選擇器以完成從上 述方法(1)至(5)所要求之其中一個。 當在該物體及背景之間的一亮度差異(灰色差異)小 於由於外部光影響及該物體的反射係數,在這例子中,該 物體之外形提取不能計算由使用僅灰色微分影像,另外, 當該物體和背景之間的距離差異為小時,僅從距離微分影 馨像中提取該物體之外形變為困難,然而,根據本發明,該 距離微分影像及該灰色微分影像之缺點將補足到另外每一 個,可提供該物體之外形之有一改良檢知計算之該影像處 , 理裝置,另外,可從每一個灰色微分值獲得資訊和對應距 ,離微分值從同樣像素在物體同樣的位置上獲得資訊,可防 止提取外形之疏忽及用一可靠性高角度移除雜訊元件。 第二實施例 如第九圖所示,除了 一物體檢知器54提供該外形提 <3. 23 1276351 = 之外,第二實施例之-影像處理裝置實質上 心例之裝置,所以,用彳目同的龍指示和第 -圖相同的元件及省略錢的解釋。 w Z私器%根據下列制該微分器5G輸出的方法 ’譬如,—灰色微分影像’因此,在不同時間 個灰色影像’物體檢知器54在一對灰色 圍不小於在該微分影像之-闕值,如 在目標空間被移動的物體之一_,藉 者刀讀的產生而該背景實f上被取消。 順便一提,當除了物體M存在 體距;:在微分影像有-雜訊 :距,圍之内則該物體“尤不存在,根據以下的方法可 :二處理完成從該微分影像對 之内之平均-範圍提於一預決定範圍 狄^ 局Μ物體’如此,由所提取對瘫 :::求距離範圍的-範圍,該雜訊元件就可從該物體ΐ f 景’該微分115G可能從該灰色影像在目 條先前產生-參考灰 色微分影像及一灰色微影像之間獲得該= 值所提取之範圍不小於從該差異影像的闕值=物體= 1276351 範圍從該背景可容易被分離。
另外,除了在目標空間的物體移動之外,最佳的由下 列方法取、;肖定背景’例如,在這例子中,使用傳統電 視攝影機(TV Camera)提取對應於在該目標空間的物體移 動的範圍,從該光線接收元件2所提供的電荷使得在3〇 框/秒的速度產生該灰色影像,從所產生之灰色 分器50產生該灰色微分影像,然後由該物體檢知器^產 生任意選擇兩個灰色微分影像之間的該差異影像,°當在該 目標空間之-相對的高速物體移動,最佳的使用“ 影像對應於鄰近兩個框以產生該差異影像。 /至於所獲付差異影像的每一個像素,該些像素在灰色 ,分影像之間之灰色微分值有—改變時,可獲得除了零以 !之一像素值’因此,使用—預決定由數字化該微分 衫像,可能在-對框之間灰色微分值的差異提取範圍,使 ^亥耗圍產生至異影像不小於該閥值,如此—範圍對應於 :兩個不同時間之間該物體的移動範圍而產生該灰色影 2 ’如此’由刪除該雜訊元件僅跡在目標空間之物體移 ’在這例子中’從兩框的每—個提取在目標空間之物體 =動,兩範圍對應於在兩個不同時間之物體位置出現在數 在上述之例子中,在另_個框在該些框之立中一個該 =範圍不能㈣物體範圍分離,因此,#在—指定時間 言如在一指定框)需要提取在目標空間僅物體移動的範 圍’隶佳地個在不同時間所獲得至少三她以完成下列 25 1276351 例如二從灰色影像在三個不同時間(卜△侧,(η》所獲 得而產生-ci灰色彳政分影像,使用—預決定閥值以數字化每 -個灰色微分影像,使得產生三個數字化影像 (^-△7),刚,印*)),如第十圖所示,在每一個數字化影像, fe圍包3有像素值不同於該背景的物體M外形,在這例 子中,忒範圍之像素值包含該物體的外形是”^”。
在撼體檢知器54,可決定在時序列方式之鄰近數字 化影像哗—ΔΓ)及則之間的一差異,同樣地,可決定在時 序列方^另-鄰近數字化影像印)及♦⑷之間的一差 異,-邈輯操作互斥或閑(x〇R)決定那些差異以完成該鄰 近數字化影像之其中一個之每一個像素的一對像素及另_ 個對應的1 象素,結果,從每一個差異可獲得一數字化微分 影像,如第十圖所示,在個別數字化微分影像,兩範圍對 應於兩個不同時間出現的物體位置。 接著’-邂㈣作及問(AND)以完成絲字化微分影 像之其中-個之每-個像素的—雜素及另—個數字化微 =:=二是,在那些數字化微分影像背景 物體可以由邏輯及;間(T),該範圍對應於目標空間的 物體叮以由避輯及閘所提取,因此 供在目標空間該物體移動於指定時間⑺的輪^果提 接著,用賴觸作及— 理以獲得耦合範圍,至於每一 岡元成一位準處 像之像素值(距離值)平均,秋=σ範圍可决定該距離影 …、後於-賴定麯之内之平 26 1276351 均一範圍提取作為該物體,另外,存在於該預 外的範圍可當作雜訊元件來移除。 、、乾之 使用多於三個灰色微分影像的例子,上述處 ==生:當在五個不同時_五個灰色= f乍及閘執行獲得—合力灰色微分影像,_在該人^ ^分影像和該灰色微分影像(3)之間可決定—差異二 該分影像(4,5)之間該邏輯操作及閘也可; :該灰色微分影像(3)之間可決定一差異,在仏 =rc;广可獲得在目標空間該物趙移動心 十一 第三實施例 第三實施例之一影像處理裝置實質上等— 下列元件之外,,用相同的符‘ 罘囷相冋的TL件及省略重覆的解釋。 上^本實施例之該影像處理裝置特徵在包含一 j异$ 62心決定制該轉像之該 ^寸 :口寸:由該影像產生陶生之該灰色二:; H α估計錄體m之—外做單 7L 66用以估計該物體之一體積。 早 離影第二圖所示’由該影像產生器4所產生細 二,k至一测1點決定單元6〇,在該測量點決定單元 〜火色f彡像指定複數個測量點,使用者可在該灰色影像 27 1276351 上指定該測量點,例如,該影像處理裝置最佳更進一步包 括一監視器60用以顯示該灰色影像,及一位置設計器63, 用以允許使用者由觸摸該監視器之一螢幕以指定顯示於該 螢幕60在該灰色影像所要求該些測量點,或由使用一指示 裝置(未圖示)比如一滑鼠或一鍵盤,在本實施例,顯示在 監視器60上之該灰色影像係為紅外線灰色影像,與在監視 器60顯示距離影像的例子比較及在距離影像指定測量 點,使用者可以在該物體和該測量點之間位置相關上容易 識別。 該些測量點可能在該灰色影像上自動指定,在這例 子,該影像處理裝置包括一物體提取器,設置以提取由該 影像產生器4從該灰色影像所產生具有一預決定外形之物 體,例如,由用一樣版比較該物體之整體外形決定在該灰 色影像物體位置,該測量點決定單元60自動指定對該物體 之外形於該灰色影像之複數個預決定測量點。 指定在該監視器61之該些測量點及由該影像產生器4 所產生之該距離影像傳送到該實際尺寸計算器62,在該實 際尺寸計算器62,從該距離影像決定對應於每一個指定測 量點的像素距離值,另外,也會決定在該距離影像的該些 測量點位置,使用該些距離值及該些測量點位置,可以獲 得在物體上關於該些測量點的3D資訊,該實際尺寸計算 器62使用由所獲得的3D資訊決定在兩個要求測量點之間 的實際距離,所獲得的實際尺寸顯示於該監視器61,另 外,最佳的是所獲得的實際尺寸由一直線顯示於該監視器 28 1276351
上,使用描述於上之物體提取器的例子,該實際尺寸計算 62自動什异在該兩個預決定測量值之間的實際距離。 當指定三個測量點,最佳的是複數對鄰近該些測量值 ,序所,定的去自動設置,及該實際尺寸計算器62成功計 算關於每一對鄰近該些測量點的實際尺寸,例如,當指定 三,測量點(!1!1,1112,1113),該實際尺寸計算器62成功計算該 測量點(ml,m2)之間及測量點(m2,m3)之間的實際尺寸,另 外L當複數個該些測量點沿著該物體之外形指定時,最佳 的疋選出對應於物體最大寬度或最小寬度的該些測量 ^及該實際尺寸計算器62計算由選出婦測量點:間的 貫際尺寸,另外,當該物體之外形使用至少一灰色影像及 2離影像提取時’及從該物體之外形在—預決定距離範 圍指定該些測量點,可能執行在該物體之外形之該些測量 =取代處理,例如,該物體之外形可以使用其解釋於第 一貫施例之該外形提取器52所提取。 生哭64 ’設置以估計3D資訊由該影像產 二 〃轉影像及餘色影像所產生之_該 外形或-方向’那就是說’至少—該距離j = 缘該外形估計單元64,然後提出該物體 之卜、、彖(寺同外形),如同在第一實施 =行對距離影像或該灰影像的-微分:理所建立3 ==如,作為—微分處理,-外緣過滤器,比二 過濾器,提取外緣和所給定的儲存犯資訊 土 独決定作為是祕們元件建構該物體。 29 ⑤ 1276351 另外,當該物體之複數個候補存在於一預決定距離範 圍,最佳的是以決定該物體是否由該些候補完整所形成 者,例如,當在三維空間之鄰近兩個候補之間之一距離差 異不大於一閥值,那些候補決定作為元件以建構一單一物 體,使用在-範圍該些像素數字環繞候補建構該單一物體 及該距離值,能以估計該物體的尺寸。 該體積估計單元66,設置根據該外形估計單元64及 該實際尺寸計算器62之輸出以估計該物體M之一體積。 特^指最佳的是在灰色影像指定該些測量點及由該體積 估十單7L 66估5十由指定該些測量點定義—物體部體積。 第四實施例 在本實施例,本發明❹—影像處 ==,影機,除了下列元件之外,該= 处里衣置戶'貝上等同於笫一每 的符朴^例之&置,因此,用相同 二曰:和"相同的元件及省略重覆的解釋。 徵在於包括一了—本實施例之該影像處理裝置特 像之-預、、卜ί考像素檢知器7G設置以檢知在該距離影 像素,及―:祀?中具有—最小距離值之像素作為一參考 該參考像素素提取器Μ,設置在該距離影像以設定包含 素之具有在2 ^定範圍,及從該指定範圍提取複數個像 ^^預決定範圍之一距離值之每一像素。 明寥考第+ 一 機100所定笔:二圖,由兩條破滅的線延伸從該電視對講 離影像定—範圍例如”Ε”,該範圍”Ε,,之一距 包含物體IV[比如人可由該影像產生器4所產 30 ⑧ 丄276351 物體Μ之門提供不’另夕卜,在該電視對講機1⑻及該 應於在=1小5巨離”Qm,,為指定一點,檢知對 像幸趣邮丨之該點Qm之一參考像素Pm作為該參考
圍F由使㈣置在㈣影狀—指定範 決定距:=m及由該像素提取器72提取在預 在第 _内母i具有該距離值之該些像素,例如, L 二圖由該像素提取器72提取的兩個點棋形線u及 該些傻 1㈣t縣定輯制内每—健㈣距離值之 該:德、,在弟十四B圖,由該像素提取器72所提取之 是哕炱素由一細線範圍所顯示,當該預決定距離範圍下限 由择4考像素Pm之距離值及至該參考像素Pm的距離值 一 9加—需求值(例如1〇公分)所獲得之一數值決定作為其 ^ F犯以挺取關於參考像素的物體(譬如用該電視對講 機在一最小距離的物體位置)。 壯另外,请麥考第十二圖所示,本實施例之該影像處理 1置之特微在於進一步包括一灰色影像記憶體%用以儲 存該影像產生器4所產生之灰色影像,平均灰色值計算器 76設置從該灰色影像記憶體74讀出該灰色影像,及計算 该灰色影像之該些像素之一平均灰色值,每一個平均灰色 值有一對一對應由該像素提取器72所提取的每一個像 素,及一曝光控制器78,設置根據所獲得平均灰色值以控 制該光線接收元件2之一感光度。 该曝光控制器78透過該控制單元3控制該光源1或 31 1276351 之該感光控制器22,以提供該影像處理 衣置之-足夠曝光,該參考像素檢知器7 72,平均灰色值計算器76及該曝光㈣器7實‘ =上安裝-需求軟體,根據本實施例之影像處^ 改良安所以’可以提供電視對講機之一 %
可使用你^二知例’一*色影像提取襄置比如彩色CCD 雙C TV監視器及上述描述之該影像處 灰置可使用控制該彩色影像提取裳置的曝光。象- 第五實施例 講本發明使用一影像處理裝置之-電視對 處雙=二=取攝職,了下列元件之外,該影像 員貝上寻同於第一貫施例之裝置,因df,士一 1號指示和第-__元件及省略重覆的解釋。目同 警^=考第十五圖所示,該影像處理褒置之特徵包括-人員~式設定單元80用以設置—警示模式對比不想要的 禾區^體提取單元82設置用以設置在該距離影像之—警 务、二’及從該警示區域提取-組像素在—預決定範圍之 蹲提取!距離值作為該減,特徵值提取㈣4設置由該物 8 I兀82所提取該物體之一特徵值,及人體指示單元 讀物^㈣婦難提取1 84所提取之特難判斷決定 體疋否是一個人體,及當物體由該人體指示單元% 32 1276351 決定為一人體時,—盤 _ 給該電視對講機之二底^早7°則以送出—警示訊號 施於微電腦上”ί 及該警示報告單元88可實 元如實施上可例如,該警示模式設定單 形線視對講機⑽及兩個點棋 -’’,由該物體提取=:=:=定為” 之該些像素之每-個聽μ ㈣有距離值 5,〇4 们以k取作為該物體,在該特徵值提取 =4’由❹—合宜的樣版執行—圖案相配方法以提取且 3ΓΓ當作特徵值,_,在該人體指示單元^ 二所0取的區域與—所給㈣值作比較決定該物 否為人體。 根據本發明之電視對講機,當一陌生人進入警示範圍 Ra由。亥物體提取單元82提取該物體及由該人體指示單 ^6決㈣物體料人體,結果,崎雜號送至該電視 對溝機之基底單元,另—方面,除了人體之外,當該物體 比如描或狗進入該警示範圍Ra,該人體指示單元86決定 «亥物體並不疋人體’所以,該警示訊號並不會送到該電 對講機之基底單元。 、假如需要,上述所描述之該電視對講機可包括一人感 測器用以制由人體所發射的熱,比如熱電紅外線感測哭 (pyrodecmc inf⑽d s⑽r),在這例子中,該影像處理裝 置之該控制單元3首先接收該人感測器的輪出,然後該電 33
(I 1276351 視對講機開始運作,可節省該τν對講機之電源消耗。 ' 工業上的應用 -上述所描述,根據本發明在一調整頻率之一光線強度 調整之先決條件上照射到該目標空間,及該光線接收元件 係接收在目標空間從一物體所反射的光線,從電性輸出對 應於該接收光線強度所產生該距離值及該灰色值,所以, 可獲得在時間實質上完全相同的該距離影像及該灰色影 像,另外,可從相同的像素獲得該灰色影像的每一個灰色 • 值及該距離影像之一對應距離值,其優點為關於在灰色影 像的每一個位置用對應距離值是不需要複雜的處理,本笋 明之該影像處理裝置具有上述優點將會更好使用在多種應 用比如工廠自動化的一監視攝影機或飛機場的一安全攝^ 機或家庭使用和一電視對講機一樣的其他設備。 〜 【圖式簡單說明】
第-圖^本發明之第—實施例之影像處理裝置之方塊示 思、圖; 第二a圖至第 弟一圖係為自由飛行之方: =及第二B圖和第二為光線接收元 極接受控制電壓之時序圖; 意電 第三A圖至第三b圖係說明光線接收 表俯視圖; 第四圖係為光線接收元件之平面俯視 元件之感光度方法代圖; 34 1276351 第五圖係說明另一光線接收元件之方塊示意圖; 第六A圖及第六B圖係為說明影像處理裝置充電產生及維 持操作之示意圖; 第七A圖至第七B圖係為說明影像處理裝置另一充電產生 及維持操作之示意圖; 第八圖顯示3X3像素排列用於決定距離微分值; 第九圖係為本發明之第二實施例之影像處理裝置方塊示意 圖, 瞻第十圖係為在一目標空間移動提取物體外形方法之方塊示 意圖, 第十一圖係為本發明之第三實施例之影像處理裝置方塊示 意圖; 第十二圖係為影像處理裝置之操作方塊示意圖; 第十三圖係為影像處理裝置之操作示意圖; 第十四A圖及第十四B圖係為影像處理裝置產生物體之距 離影像不意圖, • 第十五圖係為本發明之第四實施例之影像處理裝置方塊示 意圖;及 第十六圖係為影像處理裝置之操作示意說明圖。 【主要元件符號說明】 光源 1 電視對講機 100 摻雜半導體層 11 35 1276351
絕緣薄膜 12 控制電極 13 電位能 14 光線接收元件 2 光電轉換器 20 感光控制器 22 閘極 23 電荷收集部 24 控制電極 25 電荷退出部 26 電何抛莱部 27 控制單元 3 影像產生器 4 需求光學系統 5 微分器 50 外形提取器 52 物體檢知器 54 測量點決定單元60 監視器 61 實際尺寸計算器62 位置設計器 63 外形估計單元 64 體積估計單元 66 參考像素檢知器70 36 ⑧ 1276351 像素提取器 72 灰色影像記憶體74 平均灰色值計算器76 曝光控制器 78 警示模式設定單元80 物體提取單元 82 特徵值提取器 84 人體指示單元 86 警示報告單元 88
37
Claims (1)
1276351 μ ion s -^ 年月日修($)正替換頁 十、申請專利範圍: 1. 一種影像處理裝置,係包括: 一光源’設置以擴散對一目標區間在一調整頻率之^一 光線強度調整; 一光線接收元件,設置接收從該目標區間之一物體所 反射的光線及產生對應於該反射光線的強度之一電 性輸出;以及 一影像產生器,設置以產生具有複數個像素值之一距
離影像,在該物體及該影像處理裝置之間每一個像 素值提供一距離值,根據從該光源所發射的光線及 由該光線接收元件所接收光線之間的一相位差,及 具有複數個像素值之一灰色影像,根據該接收光線 強度每一個像素值提供該物體之一灰色值。 •如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置,更包括: 一微分器,設置以產生具有複數個像素值之一距離微
分影像,從該距離微分影像之每一個像素提供一距 離微分值,及具有複數個像素值之一灰色微分影 像,從該灰色微分影像之每一個像素值提供一灰色 微分值;及 /捉取™ % n川谈此雕儆勿、京Μ象及該灰色微 分影像以提取該物體之一外形。 專利範圍第2項所述之影像處理裝置,其中該外形 之提取在該麟微分影像之該距離微分值為最大值 —耗圍;及在該灰色微分影像之該灰色微分值為最大值 38 1276351 範圍作為該物^:石。 4. 第2項所述之影像處理裝置,其中該外形 ,取在該轉微分影像之該距離好 之門之f+p 、、、後提取出該第一範圍及該第二範圍 之間之—對應範圍作為該物體之外形。 車㈤ 5. 該,分值不小於在該距離微分影像之一 與像之^僅乾圍及该灰色微分值不小於在該灰色微分 汾像之一閥值之一範圍作為該物體之外形。 2申清專利範圍第2項所述之影像處理裝 提取器決定該輯微分影像之該些像素之每-個像素1 ::微”及該灰色微分影像之一對應像素之灰色微分 和,然後該寬度總和不小於-闕值之-範圍做 為該物體之外形。 修(跤、 之 I正替換頁 6.
7.=,專利範㈣丨項所述之影像處理裝置,其中該影像 壯生益在-時間序财式產生該灰色影像及該影像處理 衣置更包括-微分H’設置從該灰色影像中產生具有複數 =像素值之-灰色微分影像,每—個像素值提供—灰色微 ^值,及-減檢知H’設置由錢該灰色微分值和該距 離值以檢知該物體。 δ·=申請專利範圍第7項所述之影像處理裝置,其中該物體 &头在對灰色;分影像之間產生一微分影像,該微分 〜像在不同時間從兩個灰色影像中所產生獲得,提取每一 39 1276351 L 個像素值不小於該微分影像— 該距離影像之該些像;值之對 預疋乾圍内檢知該範圍作為該物體。 值係於一 •如申請專利範圍第7項所述之私你老 檢知器產生複數錄分影像該物體 中從至少三個灰色影像中獲得,^刀:像係在不同時間 圍t微以像中兩俩之間的微分所產生者,提取-範 一個像素值不小於每—個該微分影像之-閥值以2 :::爾,執行該二位元影像其中之一之每—個“ ^另-個二位元影像之—對鱗素值之間之—邏輯 提取在狀n同範圍,及檢知該丑 =該物體’當該距離影像之每—像素所代表值對應該丘 同乾圍係在一預決定範圍之内。 " 括: 10.如申請專利範圍第1項述之影像處理裝置,進一步包 一測定點決定單元,設置以決定由該影像產生器所 產生在該灰色影像之該物體上之複數個測定點; 及 … 一距離計算器,設置以計算由該影像產生器所產生 在該距離影像對應每一該測定點上使用像素之距 離值於該物體兩個測定點者之間實際距離。 1L 如申請專利範圍第10項述之影像處理裝置,進一步包 括: 一外形估計單元,設置以估計由該影像產生器從至少一
1276351 該距離影像及該灰色影像所產生之該物體之一 3D外 形;及 • 一體積估計單元,設置以估計根據該外形估計單元及該 ^ 距離計算器所輸出該物體之一體積。 12. 如申請專利範圍第10項述之影像處理裝置,進一步包 括一監視器,設置以顯示由該影像產生器所產生之該 灰色影像,及其中該測定點決定單元包括一位置設計 器,設置以允許使用者觸摸該監視器之一螢幕上以指 • 定要求顯示於該螢幕之物體測定點,及該距離計算器 計算指定由該位置設計器之兩要求測定點之間的實際 距離。 13. 如申請專利範圍第10項述之影像處理裝置,進一步包 括一物體提取器,設置以提取由該影像產生器從該灰 色影像所產生具有一預決定外形之物體,及其中該測 定點決定單元決定由該物體提取器所提取該物體之複 數個測定點,及該距離計算器計算該些測定點之兩個 胃 測定點之間實際距離。 14. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置,進一步 包括: 一參考像素檢知器,設置以檢知在該距離影像之一 預決定範圍中具有一最小距離值之像素作為一參 ^ 考像素; 一像素提取器,設置以設定在該距離影像包含該參 考像素之一指定範圍,及從該指定範圍提取一群 41 1276351 95.10.13 . I j年/月3修(^)正替換$ 組像素之具有在一預決定範圍之距離值之每一像 素;及 一曝光控制器,設置以控制根據具有該些像素之灰 色影像之該光線接收元件之一感光度,每一個像 素由該像素提取器以提取具有一對一對應於該些 像素之一。 15. 如申請專利範圍第14項所述之影像處理裝置,其中該 預決定範圍之下限係為該參考像素之距離值,及該預 定範圍之上限係決定於附加一需求值至該參考像素之 距離值。
42 1276351
第 闹 A 第 第 \|7 \ϊ/ ΛΙ7 12 3 /ft\ /(\ /fv 圖 B \n/ 、—./ \|7 4 5 6 /i-\ /. i /IV 圖 C
日寸間 13 13 ov/ OV +V / OV OV 13 13 ov/\+v +v +v m、 12 1 ~ 1 11 11 11 1/ 14- 厂 II II II II 1 Είθ ㊀ £ 微 / XX e 11 11 e 第三Α圖 第三B圖
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004224480A JP4466260B2 (ja) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | 画像処理装置 |
JP2004250805A JP4534670B2 (ja) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | カメラ装置およびそれを用いたテレビインターホン用子機 |
JP2004347713A JP4645177B2 (ja) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | 計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200605654A TW200605654A (en) | 2006-02-01 |
TWI276351B true TWI276351B (en) | 2007-03-11 |
Family
ID=35044919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW094125869A TWI276351B (en) | 2004-07-30 | 2005-07-29 | Image processing device |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7834305B2 (zh) |
EP (2) | EP2312336B1 (zh) |
KR (1) | KR100820261B1 (zh) |
TW (1) | TWI276351B (zh) |
WO (1) | WO2006011674A1 (zh) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7953277B2 (en) | 2006-09-05 | 2011-05-31 | Williams Robert C | Background separated images for print and on-line use |
JP4937705B2 (ja) * | 2006-11-14 | 2012-05-23 | 株式会社オーク製作所 | 多重露光装置 |
JP2008209298A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Fujifilm Corp | 測距装置及び測距方法 |
WO2009147862A1 (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | 本田技研工業株式会社 | 撮像装置 |
RU2398311C2 (ru) | 2008-06-16 | 2010-08-27 | Самсунг Электро-Меканикс Ко., Лтд. | Способ анализа квантовой эффективности полупроводникового светоизлучающего прибора и система анализа, использующая его |
CN101610623B (zh) * | 2008-06-20 | 2012-11-21 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 轮廓光调节方法及其计算机系统 |
TWI518084B (zh) | 2009-03-26 | 2016-01-21 | 鹽野義製藥股份有限公司 | 哌喃酮與吡啶酮衍生物之製造方法 |
TWI412730B (zh) * | 2009-06-08 | 2013-10-21 | Wistron Corp | 用於一智慧型手持裝置之測距方法及測距裝置、辨識標的物之位置的方法及電子裝置以及辨識當前位置的方法及電子裝置 |
CN101937563B (zh) * | 2009-07-03 | 2012-05-30 | 深圳泰山在线科技有限公司 | 一种目标检测方法和设备及其使用的图像采集装置 |
JP2011133273A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Canon Inc | 推定装置及びその制御方法、プログラム |
KR101666020B1 (ko) | 2010-06-25 | 2016-10-25 | 삼성전자주식회사 | 깊이 영상 생성 장치 및 그 방법 |
US9151842B2 (en) * | 2010-11-12 | 2015-10-06 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for time of flight sensor 2-dimensional and 3-dimensional map generation |
KR101694797B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2017-01-11 | 삼성전자주식회사 | 3차원 이미지 센서의 구동 방법 |
KR20140031613A (ko) * | 2012-09-05 | 2014-03-13 | 삼성전자주식회사 | 영상 처리 장치 및 방법 |
TWI454968B (zh) | 2012-12-24 | 2014-10-01 | Ind Tech Res Inst | 三維互動裝置及其操控方法 |
KR102007277B1 (ko) | 2013-03-11 | 2019-08-05 | 삼성전자주식회사 | 3차원 이미지 센서의 거리 픽셀 및 이를 포함하는 3차원 이미지 센서 |
JP5841093B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2016-01-13 | Necパーソナルコンピュータ株式会社 | 情報処理装置 |
CN105023015B (zh) * | 2014-04-25 | 2018-09-04 | 南京理工大学 | 一种基于上下文信息传播局部回归核的目标识别方法 |
JP6777701B2 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-10-28 | ファナック株式会社 | 測距装置を有する物体監視システム |
CN111461136B (zh) * | 2019-01-21 | 2023-12-08 | 京东科技信息技术有限公司 | 数据处理方法、装置、系统、计算机可读存储介质 |
CN110781590B (zh) * | 2019-10-18 | 2023-09-19 | 武汉数字化设计与制造创新中心有限公司 | 一种用于fibm加工三维微结构的灰度图生成方法及系统 |
JP7363382B2 (ja) * | 2019-11-05 | 2023-10-18 | 富士通株式会社 | 解析装置、解析プログラム及び解析方法 |
CN113703881B (zh) * | 2020-05-22 | 2024-10-15 | 北京小米移动软件有限公司 | 显示方法、装置及存储介质 |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6011105A (ja) | 1983-07-01 | 1985-01-21 | Hitachi Ltd | 立体対象物認識装置 |
JPS6410108A (en) | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Rikagaku Kenkyusho | Constitution of semiconductor image position detecting element and image position detecting method |
JPS6410108U (zh) | 1987-07-07 | 1989-01-19 | ||
JPH01100492A (ja) | 1987-10-14 | 1989-04-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ視覚センサ |
JPH04169805A (ja) | 1990-11-01 | 1992-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 三次元画像測定装置 |
JPH0545124A (ja) | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Kyocera Corp | 寸法表示可能な電子スチルカメラシステム |
JPH07110381A (ja) | 1993-10-07 | 1995-04-25 | Wacom Co Ltd | 距離カメラ装置 |
JP4169805B2 (ja) | 1994-07-20 | 2008-10-22 | 日本バイリーン株式会社 | 繊維強化プラスチック成形用表面材、及びこれを用いた繊維強化プラスチック成形体 |
DE4440613C1 (de) | 1994-11-14 | 1996-07-25 | Leica Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion und Demodulation eines intensitätsmodulierten Strahlungsfeldes |
JPH08313215A (ja) | 1995-05-23 | 1996-11-29 | Olympus Optical Co Ltd | 2次元距離センサ |
US6445884B1 (en) * | 1995-06-22 | 2002-09-03 | 3Dv Systems, Ltd. | Camera with through-the-lens lighting |
AU6135996A (en) | 1995-06-22 | 1997-01-22 | 3Dv Systems Ltd. | Improved optical ranging camera |
IL114278A (en) * | 1995-06-22 | 2010-06-16 | Microsoft Internat Holdings B | Camera and method |
JPH0954158A (ja) | 1995-08-16 | 1997-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 広角光波距離測定装置 |
US6449004B1 (en) | 1996-04-23 | 2002-09-10 | Minolta Co., Ltd. | Electronic camera with oblique view correction |
JP3493886B2 (ja) | 1996-04-23 | 2004-02-03 | ミノルタ株式会社 | デジタルカメラ |
JP2921496B2 (ja) | 1996-07-15 | 1999-07-19 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置および物体移載装置 |
MXPA99002142A (es) * | 1996-09-05 | 2004-08-27 | Rudolf Schwarte | Metodo y aparato para determinar la informacion defase y/o amplitud de una onda electromagnetica. |
KR100508277B1 (ko) * | 1997-12-23 | 2005-08-17 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 3차원 거리 측정 이미지를 기록하기 위한 방법 및 장치 |
JPH11284997A (ja) | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | 移動体検知装置 |
JP2001103368A (ja) | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 露出設定方式 |
JP2001124544A (ja) | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Asahi Optical Co Ltd | 測距装置 |
JP2001209827A (ja) | 1999-11-19 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置、画像処理サービス提供方法および受注処理方法 |
EP1102211A3 (en) * | 1999-11-19 | 2006-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image processor, method of providing image processing services and order processing method |
US6711352B2 (en) | 2001-12-28 | 2004-03-23 | Nidec Copal Corporation | Range finder of light amount detection type with multi zone resolution |
JP2003195155A (ja) | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Nidec Copal Corp | 光量式多段測距装置 |
JP2003240545A (ja) | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 測距装置,露出量決定装置および画像合成装置 |
JP3803750B2 (ja) | 2002-02-22 | 2006-08-02 | 防衛庁技術研究本部長 | 体積計測方法及び体積計測プログラム |
JP3832441B2 (ja) | 2002-04-08 | 2006-10-11 | 松下電工株式会社 | 強度変調光を用いた空間情報の検出装置 |
JP3758618B2 (ja) | 2002-07-15 | 2006-03-22 | 松下電工株式会社 | 撮像素子を用いた測距装置および測距方法 |
CN1312489C (zh) * | 2002-07-15 | 2007-04-25 | 松下电工株式会社 | 具有可控灵敏度的光接收设备及其空间信息检测装置 |
JP2004180165A (ja) | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 露出制御方法及び露出制御装置 |
JP2004205222A (ja) | 2002-12-20 | 2004-07-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 測距装置 |
JP3906818B2 (ja) | 2003-04-07 | 2007-04-18 | 松下電工株式会社 | 受光素子の感度制御方法、強度変調光を用いた空間情報の検出装置 |
-
2005
- 2005-07-28 WO PCT/JP2005/014268 patent/WO2006011674A1/en active Application Filing
- 2005-07-28 EP EP10190965A patent/EP2312336B1/en not_active Not-in-force
- 2005-07-28 EP EP05768662A patent/EP1771749B1/en not_active Not-in-force
- 2005-07-28 US US10/599,615 patent/US7834305B2/en active Active
- 2005-07-28 KR KR1020067021058A patent/KR100820261B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-07-29 TW TW094125869A patent/TWI276351B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200605654A (en) | 2006-02-01 |
US7834305B2 (en) | 2010-11-16 |
KR100820261B1 (ko) | 2008-04-08 |
EP1771749B1 (en) | 2011-08-24 |
WO2006011674A1 (en) | 2006-02-02 |
EP2312336B1 (en) | 2012-03-14 |
EP1771749A1 (en) | 2007-04-11 |
KR20070020005A (ko) | 2007-02-16 |
EP2312336A1 (en) | 2011-04-20 |
US20070237363A1 (en) | 2007-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI276351B (en) | Image processing device | |
US12013494B2 (en) | Apparatus for and method of range sensor based on direct time-of-flight and triangulation | |
Oggier et al. | An all-solid-state optical range camera for 3D real-time imaging with sub-centimeter depth resolution (SwissRanger) | |
US11869273B2 (en) | Object recognition with removal of event as noise when the event is detected for a group of pixels exceeding a threshold | |
US20110175981A1 (en) | 3d color image sensor | |
KR20160124664A (ko) | 포인트 스캔으로 삼각 측량을 이용한 깊이 측정을 위한 씨모스 이미지 센서 | |
CN106454287A (zh) | 组合摄像系统、移动终端及图像处理方法 | |
JP4466260B2 (ja) | 画像処理装置 | |
US9354045B1 (en) | Image based angle sensor | |
CN103873788A (zh) | 使用后处理技术减少热图像噪声的相机和方法 | |
KR102001950B1 (ko) | 시선 추적 장치 및 이의 시선 추적 방법 | |
WO2020024079A1 (zh) | 图像识别系统 | |
CN103733248A (zh) | 图像处理装置、投影仪和图像处理方法 | |
JP3643157B2 (ja) | ステレオ画像による物体の高さ測定方法 | |
CN114503544A (zh) | 人脸认证系统和电子设备 | |
JP5520562B2 (ja) | 立体形状測定システム及び立体形状測定方法 | |
JP2006112978A (ja) | 三次元計測センサ | |
WO2021112763A1 (en) | Time of flight sensing method | |
KR20190129693A (ko) | 3d 구조의 광 적용을 위한 고감도 저전력 카메라 시스템 | |
JP4370855B2 (ja) | 固体撮像デバイス、この固体撮像デバイスを用いた撮像方法および装置並びに距離計測方法およびシステム | |
JP3151472B2 (ja) | 3次元物体像の生成方法 | |
JP4432744B2 (ja) | 画像処理装置 | |
JP4534670B2 (ja) | カメラ装置およびそれを用いたテレビインターホン用子機 | |
JP4645177B2 (ja) | 計測装置 | |
JP4543830B2 (ja) | 異常検知装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |