TWI386837B - 感測系統及其取得指示物之位置的方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於觸控領域之技術，且特別是有關於一種感測系統及其取得指示物之位置的方法。
圖1為習知之一種感測系統(ssnsing system)的立體圖。請參照圖1，此感測系統100用以感測指示物(pointer)102的位置。感測系統100除了包括有反射鏡104、反光元件106及108之外，還包括有影像感測裝置110及處理電路112。反射鏡104、反光元件106及108，還有影像感測裝置110皆配置在同一個平面114上，此平面114例如是一個白板(whiteboard)。此外，標示116所指之矩形區域即是用以作為感測系統100的感測區域。
上述之反光元件106及108皆可將光線反射至感測區域116，而反射鏡104則可形成感測區域116之鏡像(mirror image)。反射鏡104可以是利用一平面反射鏡(plane mirror)來實現，且其鏡面118朝向感測區域116。至於影像感測裝置110，其設置在感測區域116的一個角落，且其感測範圍涵蓋感測區域116。處理電路112電性連接影像感測裝置110，以依據影像感測裝置110所感測到的影像來計算出指示物102的位置。
圖2為感測系統100之操作方式的說明圖。如圖2所示，虛線202以下的部分，乃是簡略地繪示鏡面118所會映照到之部分的感測系統100，而虛線202以上的部分，則是藉由鏡面118之映照而形成上述部份感測系統100的鏡像。在此圖中，標示106’所指之物就是反光元件106的鏡像，標示108’所指之物就是反光元件108的鏡像，標示110’所指之物就是影像感測裝置110的鏡像，而標示116’所指之區域就是感測區域116的鏡像，至於標示102’所指之物則是指示物102的鏡像。是以，影像感測裝置110能沿著感測路線204而感測到指示物102，也能沿著感測路線206而感測到指示物102的鏡像102’。
圖3即為圖2之影像感測裝置110所感測到之影像的示意圖。在圖3中，標示300表示為影像感測裝置110的影像感測窗(image sensing window)。而標示302所指之斜線區域即是藉由反光元件106及反射鏡104所反射的光線，而在影像上形成亮度較高的亮區(bright zone)，此亮區302就是主要的感測區。至於標示304就是指示物102所造成的暗紋，而標示306則是指示物102之鏡像102’所造成的暗紋。如此一來，處理電路112就能根據暗紋304及306於影像感測窗300中的位置，來進一步計算出指示物102的位置，而其詳細的計算方式可以參考中華民國專利申請案第097126033號。
然而，感測系統100有一個缺點，以圖4來說明之。圖4為感測系統100的另一操作說明。如圖4所示，當指示物102靠近感測區域116的邊界192時，儘管影像感測裝置110還是能夠沿著感測路線402而感測到指示物102，也能夠沿著感測路線404而感測到指示物102的鏡像102’，然而由於感測路線402及404二者太過相近，因此在影像感測裝置110所感測到的影像中，可能只會出現單一暗紋，以圖5來說明之。
圖5即為圖4之影像感測裝置110所感測到之影像的示意圖。如圖5所示，標示502所指的暗紋已分不清是由指示物102所造成的暗紋，還是由指示物102的鏡像102’所造成的暗紋。在此情況下，感測系統100所計算出之指示物102的位置，就容易有很大的誤差，甚至無法計算出指示物102的位置。
本發明的目的就是在提供一種感測系統，其不管指示物位於感測區域的哪個位置，都可進行指示物位置之計算，並能較精確地計算出指示物之位置。
本發明的另一目的是提供一種取得指示物之位置的方法，適用於上述之感測系統。
本發明提出一種感測系統，其包括有感測區域、反射鏡、第一影像感測裝置、第二影像感測裝置及處理電路。反射鏡用以形成感測區域之鏡像。第一影像感測裝置及第二影像感測裝置皆用以感測感測區域之影像，且在這二個影像感測裝置中，至少有一影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域。至於處理電路，其操作是當有一指示物鄰近或接觸感測區域時，處理電路便依據第一影像感測裝置所感測到之指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第一座標值，並據以賦予第一座標值第一權重，且處理電路亦依據第二影像感測裝置所感測到之指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第二座標值，並據以賦予第二座標值第二權重，以便依據第一座標值、第一權重、第二座標值及第二權重來計算指示物之位置。
本發明又提出另一種感測系統，其包括有感測區域、反射鏡、第一影像感測裝置、第二影像感測裝置、第一處理電路及第二處理電路。反射鏡用以形成感測區域之鏡像。第一影像感測裝置設置及第二影像感測裝置皆用以感測感測區域之影像，且在上述二個影像感測裝置中，至少有一影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域。至於第一處理電路，其操作是當有一指示物鄰近或接觸感測區域時，第一處理電路便依據第一影像感測裝置所感測到之指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第一座標值，並據以賦予第一座標值第一權重。而第二處理電路的操作是接收第一座標值及第一權重，並依據第一權重決定是否利用第二影像感測裝置來感測指示物及指示物的鏡像，以便計算出指示物之位置。
本發明再提出一種取得指示物之位置的方法，其適用於一感測系統。所述感測系統具有感測區域、反射鏡、第一影像感測裝置及第二影像感測裝置。反射鏡用以形成感測區域之鏡像。第一影像感測裝置及第二影像感測裝置皆用以感測感測區域之影像，且在上述二個影像感測裝置中，至少有一影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域。所述方法包括下列步驟：首先，依據第一影像感測裝置所感測到之一指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第一座標值，並據以賦予第一座標值第一權重，以及依據第二影像感測裝置所感測到之上述指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第二座標值，並據以賦予第二座標值第二權重。接著，依據第一座標值、第一權重、第二座標值及第二權重來計算出指示物之位置。
本發明又再提出另一種取得指示物之位置的方法，其適用於一感測系統。所述感測系統具有感測區域、反射鏡、第一影像感測裝置及第二影像感測裝置。反射鏡用以形成感測區域之鏡像。第一影像感測裝置及第二影像感測裝置皆用以感測感測區域之影像，且在上述二個影像感測裝置中，至少有一影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域。所述方法包括下列步驟：首先，依據第一影像感測裝置所感測到之一指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第一座標值，並據以賦予第一座標值第一權重。接著，依據第一權重決定是否利用第二影像感測裝置來感測上述指示物及指示物的鏡像，以便計算出指示物之位置。
依照本發明一實施例所述，本發明包括是對應於第一影像感測裝置而將感測區域視為第一區域，並將第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當計算出第一座標值時，便以指示物在第一區域中所處之區塊的權重，來作為上述之第一權重。此外，本發明亦包括是對應於第二影像感測裝置而將感測區域視為第二區域，並將第二區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當計算出第二座標值時，便以指示物在第二區域中所處之區塊的權重，來作為上述之第二權重。
本發明乃是將二個影像感測裝置設置於感測區域的二個不同角落，並利用這二個影像感測裝置所取得的影像，來分別計算出指示物之二筆座標值。在取得上述二筆座標值後，便對應於影像感測裝置的擺放位置而賦予這二筆座標值不同的權重，藉以權衡這二筆座標值的重要程度(即準確程度)。因此，只要能適當地賦予權重，那麼不管指示物位於感測區域的哪個位置，都可進行指示物位置之計算，並能較精確地計算出指示物之位置。進一步地，本發明也可先利用其中一影像感測裝置所取得的影像，來計算出指示物之座標值，並先對應於此影像感測裝置的擺放位置而賦予這筆座標值一權重，藉以權衡這筆座標值的重要程度(即準確程度)，以決定是否需要利用到另一個影像感測裝置來取得影像，據以計算出另一筆具有更高準確程度的座標值。故同樣地，只要能適當地賦予權重，那麼不管指示物位於感測區域的哪個位置，也都可進行指示物位置之計算，並能較精確地計算出指示物之位置。
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。
圖6為依照本發明一實施例之感測系統的示意圖。請參照圖6，此感測系統600用以感測指示物602的位置。感測系統600除了包括有反射鏡604之外，還包括有發光元件606、608與610，以及影像感測裝置612、614與處理電路616。在此例中，反射鏡604還有發光元件606、608與610，以及影像感測裝置612、614皆配置在同一個平面(未繪示)上，例如配置在一白板的一表面上。
在圖6中，標示618所指之區域呈現出四邊形的形狀，此區域即用以作為感測系統600的感測區域。在此例中，感測區域618的形狀為矩形。上述之發光元件606、608及610皆用以朝著感測區域618而發光，而反射鏡604則用以形成感測區域618之鏡像。反射鏡604可以是利用一平面反射鏡來實現，且其鏡面620朝向感測區域618。此反射鏡604的較佳配置方式，是使其鏡面620垂直於上述平面。影像感測裝置612及614分別設置感測區域618的二個不同角落，且這二個影像感測裝置的感測範圍分別涵蓋感測區域618。至於處理電路616，其電性連接影像感測裝置612及614，用以依據這二個影像感測裝置所取得的影像，來計算出指示物602之位置。以圖7來進一步說明之。
圖7為感測系統600之操作方式的說明圖。如圖7所示，虛線702以下的部分，乃是簡略地繪示鏡面620所會映照到之部分的感測系統600，而虛線702以上的部分，則是藉由鏡面620之映照而形成上述部份感測系統100的鏡像。在此圖中，標示606’所指之物就是發光元件606的鏡像，標示608’所指之物就是發光元件608的鏡像，標示610’所指之物就是發光元件610的鏡像，標示612’所指之物就是影像感測裝置612的鏡像，標示614’所指之物就是影像感測裝置614的鏡像，而標示618’所指之區域就是感測區域618的鏡像，至於標示602’所指之物則是指示物602的鏡像。是以，影像感測裝置612能沿著感測路線704而感測到指示物602，也能沿著感測路線706而感測到指示物602的鏡像602’。同理，影像感測裝置614能沿著感測路線708而感測到指示物602，也能沿著感測路線710而感測到指示物602的鏡像602’。
於是，處理電路616便可依據影像感測裝置612所感測到之指示物602及感測到之指示物602的鏡像602’，來計算出指示物602之第一座標值。更明確地說，指示物602及其鏡像602’會在影像感測裝置612的影像感測窗中形成暗紋，而處理電路616能根據指示物602及其鏡像602’所造成的暗紋，來進一步計算出指示物602之第一座標值。在計算出上述第一座標值後，處理電路616便會對應於影像感測裝置612的擺放位置而賦予第一座標值第一權重，藉以權衡第一座標值的重要程度(即準確程度)，其賦予第一權重的方式以圖8來說明之。
圖8用以說明賦予第一權重的其中一種方式。在圖8中，虛線702以下由線段所組成的矩形區域，乃是感測區域618，而虛線702以上由線段所組成的矩形區域，乃是感測區域618的鏡像618’。在此例中，處理電路616是對應於影像感測裝置612而將感測區域618視為第一區域，並將此第一區域劃分為五個區塊，分別以1~5來標示。如圖所示，若指示物602是位於區塊1中，那麼順著影像感測裝置612感測到指示物602及其鏡像602’的二條感測路線而延伸，都會與感測區域618之鏡像618’的線段相交。而若指示物602是位於區塊2中，那麼順著影像感測裝置612感測到指示物602及其鏡像602’的二條感測路線而延伸，則會分別與感測區域618之鏡像618’的線段及線段相交。至於區塊3~5則依此類推，不再贅述。
處理電路616會賦予上述每一區塊一權重，且這些區塊的權重皆不同。而依圖7之指示物602的位置來看，指示物602乃是位於此第一區域的區塊1中，是以處理電路616便以區塊1的權重，來作為上述第一權重。由於指示物602位於區塊1中，是最有可能讓影像感測裝置612所感測到的影像，發生只出現單一暗紋的情形，因此相較於第一區域其他四個區塊的權重，區塊1的權重應該要最小。
請再參照圖7。類似地，處理電路616也可依據影像感測裝置614所感測到之指示物602及感測到之指示物602的鏡像602’，來計算出指示物602之第二座標值。在計算出上述第二座標值後，處理電路616便會對應於影像感測裝置614的擺放位置而賦予第二座標值第二權重，藉以權衡第二座標值的重要程度(即準確程度)，其賦予第二權重的方式以圖9來說明之。
圖9用以說明賦予第二權重的其中一種方式。在圖9中，虛線702以下由線段、、及所組成的矩形區域，乃是感測區域618，而虛線702以上由線段、、及所組成的矩形區域，乃是感測區域618的鏡像618’。在此例中，處理電路616是對應於影像感測裝置614而將感測區域618視為第二區域，並將此第二區域劃分為五個區塊，分別以6～10來標示。而由圖9可知，此第二區域所劃分的五個區塊乃是與前述第一區域所劃分的五個區塊互相對稱。
處理電路616同樣會賦予第二區域中的每一區塊一權重，且這些區塊的權重皆不同。在此例中，區塊6～10的權重分別與前述區塊1～5的權重相同。而依圖7之指示物602的位置來看，指示物602乃是位於此第二區域的區塊9中，是以處理電路616便以區塊9的權重，來作為上述第二權重。而藉由前述之說明可知，在此例中，第二權重會大於第一權重。接下來，處理電路616便可以下列式(1)所述方式來計算出指示物602之位置：P
=W 1 P 1
+W 2 P 2
……(1)，其中P為指示物之位置，W 1
為第一權重，P 1
為第一座標值，W 2
為第二權重，而P 2
為第二座標值。當然，處理電路616也可以是以加權平均的方式來計算出指示物602之位置，如下列式(2)所述：P
=(1
P1
+W 2 P 2
)/(W 1
+W 2
)……(2)。在此例中，由於第二權重大於第一權重，故第一權重會將第一座標值的重要程度拉低，而第二權重會將第二座標值的重要程度拉高，因此能夠較精確地計算出之指示物602的位置。
由前述可知，相較於圖1所示之感測系統100，本感測系統600可藉由權重之分配來進行指示物位置之計算。因此，只要感測系統600能適當地分配權重，那麼不管指示物位於感測區域的哪個位置，感測系統600都可進行指示物位置之計算，並能較精確地計算出指示物之位置。
圖10為依照本發明另一實施例之感測系統的示意圖。請參照圖10及圖6，經比較之後可發現，圖10所示之感測系統1000與圖6所示之感測系統600的不同之處在於，感測系統1000的處理電路是由子處理電路1002、1004及1006所組成。如圖10所示，子處理電路1002及1004分別電性連接影像感測裝置612及614，而子處理電路1006則電性連接子處理電路1002及1004。子處理電路1002用以依據影像感測裝置612所感測到之指示物602及感測到之指示物602的鏡像，來計算出第一座標值，並據以賦予第一座標值第一權重。而子處理電路1004用以依據影像感測裝置614所感測到之指示物602及感測到之指示物602的鏡像，來計算出第二座標值，並據以賦予第二座標值第二權重。至於子處理電路1006，其用以依據上述之第一座標值、第一權重、第二座標值及第二權重來計算指示物602之位置。
在子處理電路1002及1004中，子處理電路1002是對應於影像感測裝置612而將感測區域618視為第一區域，並將此第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重。當子處理電路612計算出前述之第一座標值時，子處理電路1002便以指示物602在第一區域中所處之區塊的權重，來作為前述之第一權重。至於子處理電路1004則是對應於影像感測裝置614而將感測區域618視為第二區域，並將此第二區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重。當子處理電路1004計算出前述之第二座標值時，子處理電路1004便以指示物602在第二區域中所處之區塊的權重，來作為前述之第二權重。
圖11為依照本發明再一實施例之感測系統的示意圖。請參照圖11及圖6，經比較之後可發現，圖11所示之感測系統1100與圖6所示之感測系統600的不同之處在於，感測系統1100是以處理電路1102及1104來取代感測系統600之處理電路616。如圖11所示，處理電路1102及1104分別電性連接影像感測裝置612及614，而處理電路1102及1104二者亦互相電性連接。感測系統1100的操作方式以圖12來說明之。
圖12為感測系統1100的其中一種操作流程。請參照圖11及圖12。首先，處理電路1102會利用影像感測裝置612來感測指示物602及其鏡像，以依據影像感測裝置612所感測到之指示物602及感測到之指示物602的鏡像，來計算出指示物602之第一座標值，並據以賦予此第一座標值第一權重(如步驟S1202所示)。接著，處理電路1104會接收前述之第一座標值及第一權重，並依據第一權重決定是否利用影像感測裝置614來感測指示物602及其鏡像(如步驟S1204所示)。
當處理電路1104決定不要利用到影像感測裝置614時，便直接以上述第一座標值來作為指示物602之位置(如步驟S1206所示)。而當處理電路1104決定要利用到影像感測裝置614時，便會利用影像感測裝置614來感測指示物602及其鏡像，以依據影像感測裝置614所感測到之指示物602及感測到之指示物602的鏡像，來計算出指示物602之第二座標值，並據以賦予此第二座標值第二權重(如步驟S1208所示)。然後，處理電路1104就會依據上述之第一座標值、第一權重、第二座標值及第二權重來計算出指示物602之位置(如步驟S1210所示)，例如以前述之式(1)或式(2)所述的方式來進行計算。當然，在步驟S1210中，處理電路1104也可以不要依據上述之第一座標值、第一權重、第二座標值及第二權重來計算出指示物602之位置，而改成直接以第二座標值來作為指示物602之位置。
圖13繪示一種適合運用在前述各感測系統中之影像感測裝置架構。請參照圖13，此影像感測裝置1300包括有紅外線(infra-red,IR)照明裝置1302、只能讓紅外線通過的紅外線濾光裝置1304以及光感測器(photosensor)1306。其中光感測器1306是透過紅外線濾光裝置1304來取得感測區域的影像，並用以耦接至處理電路或子處理電路。此外，紅外線照明裝置1302可以利用紅外線發光二極體(IR LED)來實現，而紅外線濾光裝置1304則可以利用紅外線濾光片(IR-pass filter)來實現。
儘管在前述之實施例中，每一感測系統皆採用了三個發光元件，然而就此領域之技術而言，前述每一感測系統只需採用二個發光元件，就可以實施本發明，再以圖6來進一步說明之。請參照圖6，對於影像感測裝置612而言，其影像感測窗的亮區主要是藉由發光元件606所發出的光線，以及反射鏡604所反射的光線而形成。而對於影像感測裝置614而言，其影像感測窗的亮區主要是藉由發光元件610所發出的光線，以及反射鏡604所反射的光線而形成。是以，發光元件608可以置換成非發光元件，例如置換成一般常見的反光元件。此外，藉由上述之說明亦可知，圖6中的發光元件606、608及610也可以是都置換成反光元件，或是只有發光元件606及610置換成反光元件，只要所置換的反光元件皆能將光線反射至感測區域618，但都不會形成感測區域618的鏡像即可。
此外，儘管在前述之實施例中，影像感測裝置612及614的感測範圍是分別涵蓋感測區域618，然而此領域具有通常知識者應當知道，在上述這二個影像感測裝置中，只要有一個影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域，就可以實施本發明。也就是說，設計者可將上述二個影像感測裝置區分為一個主要影像感測裝置及一個輔助影像感測裝置，只要主要影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域，而輔助影像感測裝置的感測範圍能涵蓋到感測區域中，容易讓主要影像感測裝置感測到單一暗紋的區域，就能實現本發明。另外，儘管在前述各實施例中，感測區域618的形狀皆為矩形，然而此領域具有通常知識者亦當知道，感測區域618的形狀並非限定為矩形，其也可以是其它的形狀，例如是梯形。
根據上述各實施例及上述各說明之教示，可以歸納出二種基本操作流程，其中一種如圖14所示。圖14為依照本發明一實施例之取得指示物之位置的方法，適用於一感測系統。所述感測系統具有感測區域反射鏡、第一影像感測裝置及第二影像感測裝置。反射鏡用以形成感測區域之鏡像。第一影像感測裝置及第二影像感測裝置皆用以感測感測區域之影像，且在上述二個影像感測裝置中，至少有一影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域。所述方法包括下列步驟：首先，依據第一影像感測裝置所感測到之一指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第一座標值，並據以賦予第一座標值第一權重，以及依據第二影像感測裝置所感測到之上述指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第二座標值，並據以賦予第二座標值第二權重(如步驟S1402所示)。接著，依據第一座標值、第一權重、第二座標值及第二權重來計算出指示物之位置(如步驟S1404所示)。
圖15為依照本發明另一實施例之取得指示物之位置的方法，適用於一感測系統。所述感測系統具有感測區域、反射鏡、第一影像感測裝置及第二影像感測裝置。反射鏡用以形成感測區域之鏡像。第一影像感測裝置及第二影像感測裝置皆用以感測感測區域之影像，且在上述二個影像感測裝置中，至少有一影像感測裝置的感測範圍涵蓋全部之感測區域。所述方法包括下列步驟：首先，依據第一影像感測裝置所感測到之一指示物及感測到之指示物的鏡像，來計算出指示物之第一座標值，並據以賦予第一座標值第一權重(如步驟S1502所示)。接著，依據第一權重決定是否利用第二影像感測裝置來感測上述指示物及指示物的鏡像，以便計算出指示物之位置(如步驟S1504所示)。
值得一提的是，計算指示物位置可以採用多種不同的方式，不一定得侷限於中華民國專利申請案第097126033號所提出之方法。以下將再提出另一種計算方式，然而，由於處理電路如何利用影像感測裝置所感測到之影像，來計算指示物位置的運作原理，已於前述之申請專利號中說明，因此以下僅就所提方式的數學運算式來進行解釋。
圖16為計算指示物位置的一說明圖。如圖16所示，虛線1602以下的部分為感測系統的部分實體，而虛線1602以上的部分則為上述部分實體的鏡像。於圖16中，點O
、點P 0
、點P 1
、點P 2
及點P 3
的座標值，還有直線L 1
、直線L 2
及直線L 3
的直線方程式，可以用以下所述的方式來分別表示：O
：(o x
,o y
)P 0
：(x 0
,y 0
)P 1
：(x 1
,y 1
)P 2
：(x 2
,y 2
)P 3
：(x 3
,y 3
)L 1
：y
=m 1 x
+b 1 L 2
：y
=m 2 x
+b 2 L 3
：y
=m 3 x
+b 3
，而上述之m 1
、m 2
、m 3
、b 1
、b 2
及b 3
又可用以下所述的方式來分別表示：
m 3
=-m 2 b 1
=y 1
-m 1 x 1 b 2
=y 2
-m 2 x 2 b 3
=y 3
-m 3 x 3
，因此，點P 0
之x 0
及y 0
的值可以用以下所述的方式分別來表示：
y 0
=m 3 x 0
+b 3
綜上所述，本發明乃是將二個影像感測裝置設置於感測區域的二個不同角落，並利用這二個影像感測裝置所取得的影像，來分別計算出指示物之二筆座標值。在取得上述二筆座標值後，便對應於影像感測裝置的擺放位置而賦予這二筆座標值不同的權重，藉以權衡這二筆座標值的重要程度(即準確程度)。因此，只要能適當地賦予權重，那麼不管指示物位於感測區域的哪個位置，都可進行指示物位置之計算，並能較精確地計算出指示物之位置。進一步地，本發明也可先利用其中一影像感測裝置所取得的影像，來計算出指示物之座標值，並先對應於此影像感測裝置的擺放位置而賦予這筆座標值一權重，藉以權衡這筆座標值的重要程度(即準確程度)，以決定是否需要利用到另一個影像感測裝置來取得影像，據以計算出另一筆具有更高準確程度的座標值。故同樣地，只要能適當地賦予權重，那麼不管指示物位於感測區域的哪個位置，也都可進行指示物位置之計算，並能較精確地計算出指示物之位置。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、600、1000、1100．．．感測系統
102、602．．．指示物
104、604．．．反射鏡
106、108．．．反光元件
606、608、610．．．發光元件
110、612、614、1300．．．影像感測裝置
112、616、1102、1104．．．處理電路
114．．．平面
116、618．．．感測區域
118、620．．．鏡面
192．．．邊界
202、702、1602．．．虛線
204、206、402、404、704、706、708、710．．．感測路線
300．．．影像感測窗
302．．．亮區
304、306、502．．．暗紋
1002、1004、1006．．．子處理電路
1302．．．紅外線照明裝置
1304．．．紅外線濾光裝置
1306．．．光感測器
102’、106’、108’、110’、116’、602’、606’、608’、610’、612’、614’、618’．．．鏡像
A
、B
、C
、D
、E
、F
、O
、P 0
、P 0 '
、P 1
、P 2
、P 3
．．．點
L 1
、L 2
、L 3
．．．直線
S1202、S1204、S1206、S1208、S1210、S1402、S1404、S1502、S1504．．．步驟
圖1為習知之一種感測系統的立體圖。
圖2為感測系統100之操作方式的說明圖。
圖3為圖2之影像感測裝置110所感測到之影像的示意圖。
圖4為感測系統100的另一操作說明。
圖5為圖4之影像感測裝置110所感測到之影像的示意圖。
圖6為依照本發明一實施例之感測系統的示意圖。
圖7為感測系統600之操作方式的說明圖。
圖8用以說明賦予第一權重的其中一種方式。
圖9用以說明賦予第二權重的其中一種方式。
圖10為依照本發明另一實施例之感測系統的示意圖。
圖11為依照本發明再一實施例之感測系統的示意圖。
圖12為感測系統1100的其中一種操作流程。
圖13繪示一種適合運用在感測系統中之影像感測裝置架構。
圖14為依照本發明一實施例之取得指示物之位置的方法。
圖15為依照本發明另一實施例之取得指示物之位置的方法。
圖16為計算指示物位置的一說明圖。
S1402、S1404．．．步驟
Claims (34)
- 一種感測系統，包括：一感測區域；一第一影像感測裝置；一第二影像感測裝置，該第二影像感測裝置及該第一影像感測裝置皆用以感測該感測區域之影像；以及一處理電路，當有一指示物鄰近該感測區域時，該處理電路便依據該第一影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第一座標值，並據以賦予該第一座標值一第一權重，且該處理電路亦依據該第二影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第二座標值，並據以賦予該第二座標值一第二權重，以便依據該第一座標值、該第一權重、該第二座標值及該第二權重來計算該指示物之位置，其中該處理電路是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該處理電路計算出該第一座標值時，該處理電路便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重，而該處理電路還對應於該第二影像感測裝置而將該感測區域視為一第二區域，並將該第二區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該處理電路計算出該第二座標值時，該處理電路便以該指示物在該第二區域中所處之區塊的權重，來作為該第二權重。
- 如申請專利範圍第1項所述之感測系統，其中該處理電路包括：一第一子處理電路，用以依據該第一影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該第一座標 值，並據以賦予該第一座標值該第一權重；一第二子處理電路，用以依據該第二影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該第二座標值，並據以賦予該第二座標值該第二權重；以及一第三子處理電路，用以依據該第一座標值、該第一權重、該第二座標值及該第二權重來計算該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第2項所述之感測系統，其中該第一子處理電路是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該第一子處理電路計算出該第一座標值時，該第一子處理電路便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重，而該第二子處理電路則是對應於該第二影像感測裝置而將該感測區域視為一第二區域，並將該第二區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該第二子處理電路計算出該第二座標值時，該第二子處理電路便以該指示物在該第二區域中所處之區塊的權重，來作為該第二權重。
- 如申請專利範圍第1項所述之感測系統，更包括一反射鏡，用以形成該感測區域之鏡像。
- 如申請專利範圍第4項所述之感測系統，其中該感測區域的形狀為四邊形而具有依序連接之一第一邊、一第二邊、一第三邊及一第四邊，且該反射鏡設置於該第一邊，該第一影像感測裝置設置在該第三邊與該第四邊相交之角落，而該第二影像感測裝置設置在該第二邊與該第三邊相交之角落。
- 如申請專利範圍第5項所述之感測系統，其更包括有一第一發光元件及一第二發光元件，該第一發光元件及該第二發光元件分別配置在該第四邊及該第二邊，皆用以朝著該感測區域而 發光，而該反射鏡會形成該第一發光元件及該第二發光元件的鏡像。
- 如申請專利範圍第5項所述之感測系統，其更包括有一第一反光元件及一第二反光元件，該第一反光元件及該第二反光元件分別配置在該第四邊及該第二邊，皆用以將光線反射至該感測區域，但都不會形成該感測區域的鏡像，而該反射鏡會形成該第一反光元件及該第二反光元件的鏡像。
- 如申請專利範圍第1項所述之感測系統，其中每一影像感測裝置具有一紅外線照明裝置。
- 如申請專利範圍第8項所述之感測系統，其中該紅外線照明裝置包括一紅外線發光二極體。
- 如申請專利範圍第8項所述之感測系統，其中每一影像感測裝置更具有只能讓紅外線通過之一紅外線濾光裝置，且每一影像感測裝置是透過其紅外線濾光裝置來取得該感測區域的影像。
- 一種感測系統，包括：一感測區域；一第一影像感測裝置；一第二影像感測裝置，該第二影像感測裝置及該第一影像感測裝置皆用以感測該感測區域之影像；一第一處理電路，當有一指示物鄰近該感測區域時，該第一處理電路便依據該第一影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第一座標值，並據以賦予該第一座標值一第一權重；以及一第二處理電路，接收該第一座標值及該第一權重，並依據該第一權重決定是否利用該第二影像感測裝置來感測該指示 物及該指示物的鏡像。
- 如申請專利範圍第11項所述之感測系統，其中當該第二處理電路決定要利用到該第二影像感測裝置時，便會依據該第二影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第二座標值，並據以賦予該第二座標值一第二權重，以便依據該第一座標值、該第一權重、該第二座標值及該第二權重來計算出該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第12項所述之感測系統，其中該第一處理電路是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該第一處理電路計算出該第一座標值時，該第一處理電路便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重，而該第二處理電路則是對應於該第二影像感測裝置而將該感測區域視為一第二區域，並將該第二區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該第二處理電路計算出該第二座標值時，該第二處理電路便以該指示物在該第二區域中所處之區塊的權重，來作為該第二權重。
- 如申請專利範圍第11項所述之感測系統，其中當該第二處理電路決定要利用到該第二影像感測裝置時，便會依據該第二影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第二座標值，以便以該第二座標值來作為該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第14項所述之感測系統，其中該第一處理電路是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該第一處理電路計算出該第一座標值時，該第一處理電 路便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重。
- 如申請專利範圍第11項所述之感測系統，其中當該第二處理電路決定不要利用到該第二影像感測裝置時，便以該第一座標值來作為該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第16項所述之感測系統，其中該第一處理電路是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當該第一處理電路計算出該第一座標值時，該第一處理電路便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重。
- 如申請專利範圍第11項所述之感測系統，更包括一反射鏡，用以形成該感測區域之鏡像。
- 如申請專利範圍第18項所述之感測系統，其中該感測區域的形狀為四邊形而具有依序連接之一第一邊、一第二邊、一第三邊及一第四邊，且該反射鏡設置於該第一邊，該第一影像感測裝置設置在該第三邊與該第四邊相交之角落，而該第二影像感測裝置設置在該第二邊與該第三邊相交之角落。
- 如申請專利範圍第19項所述之感測系統，其更包括有一第一發光元件及一第二發光元件，該第一發光元件及該第二發光元件分別配置在該第四邊及該第二邊，皆用以朝著該感測區域而發光，而該反射鏡會形成該第一發光元件及該第二發光元件的鏡像。
- 如申請專利範圍第19項所述之感測系統，其更包括有一第一反光元件及一第二反光元件，該第一反光元件及該第二反光元件分別配置在該第四邊及該第二邊，皆用以將光線反射至該 感測區域，但都不會形成該感測區域之鏡像，而該反射鏡會形成該第一反光元件及該第二反光元件的鏡像。
- 如申請專利範圍第11項所述之感測系統，其中每一影像感測裝置具有一紅外線照明裝置。
- 如申請專利範圍第22項所述之感測系統，其中該紅外線照明裝置包括一紅外線發光二極體。
- 如申請專利範圍第22項所述之感測系統，其中每一影像感測裝置更具有只能讓紅外線通過之一紅外線濾光裝置，且每一影像感測裝置是透過其紅外線濾光裝置來取得該感測區域的影像。
- 一種取得指示物之位置的方法，適用於一感測系統，其中該感測系統具有一感測區域、一第一影像感測裝置及一第二影像感測裝置，而該第一影像感測裝置及該第二影像感測裝置皆用以感測該感測區域之影像，該方法包括：依據該第一影像感測裝置所感測到之一指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第一座標值，並據以賦予該第一座標值一第一權重；依據該第二影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第二座標值，並據以賦予該第二座標值一第二權重；以及依據該第一座標值、該第一權重、該第二座標值及該第二權重來計算出該指示物之位置，其中此方法是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當計算出該第一座標值時，便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重，而此方法還對應 於該第二影像感測裝置而將該感測區域視為一第二區域，並將該第二區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當計算出該第二座標值時，便以該指示物在該第二區域中所處之區塊的權重，來作為該第二權重。
- 如申請專利範圍第25項所述之方法，其中該感測系統更具有一反射鏡，該反射鏡用以形成該感測區域之鏡像。
- 一種取得指示物之位置的方法，適用於一感測系統，其中該感測系統具有一感測區域、一第一影像感測裝置及一第二影像感測裝置，而該第一影像感測裝置及該第二影像感測裝置皆用以感測該感測區域之影像，該方法包括：依據該第一影像感測裝置所感測到之一指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第一座標值，並據以賦予該第一座標值一第一權重；以及依據該第一權重決定是否利用該第二影像感測裝置來感測該指示物，以便計算出該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中當決定要利用到該第二影像感測裝置時，便依據該第二影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第二座標值，並據以賦予該第二座標值一第二權重，以便依據該第一座標值、該第一權重、該第二座標值及該第二權重來計算出該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中此方法是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當計算出該第一座標值時，便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重，而此方法還對應於該第二影像感測裝置 而將該感測區域視為一第二區域，並將該第二區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當計算出該第二座標值時，便以該指示物在該第二區域中所處之區塊的權重，來作為該第二權重。
- 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中當決定要利用到該第二影像感測裝置時，便依據該第二影像感測裝置所感測到之該指示物及感測到之該指示物的鏡像，來計算出該指示物之一第二座標值，以便以該第二座標值來作為該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中此方法是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊，以賦予每一區塊一權重，當計算出該第一座標值時，便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重。
- 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中當決定不要利用到該第二影像感測裝置時，便以該第一座標值來作為該指示物之位置。
- 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中此方法是對應於該第一影像感測裝置而將該感測區域視為一第一區域，並將該第一區域劃分為多個區塊’以賦予每一區塊一權重，當計算出該第一座標值時，便以該指示物在該第一區域中所處之區塊的權重，來作為該第一權重。
- 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中該感測系統更具有一反射鏡，該反射鏡用以形成該感測區域之鏡像。
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