TWI437509B

TWI437509B - 光資訊接收方法

Info

Publication number: TWI437509B
Application number: TW098127761A
Authority: TW
Inventors: Yi Yuan Chen; Kung Ming Lan; Hung I Pai; Jen Hui Chuang; Chii Yah Yuan
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2014-05-11
Also published as: TW201108156A; US8494218B2; US20110044500A1

Description

光資訊接收方法

本發明是有關於一種光資訊接收方法。

台灣專利證書編號I302879提到一種夜間車輛即時偵測與辨識系統。其係藉由光源影像切割裝置，將擷取到之光源物件的影像進行光源物件切割；利用夜晚車輛光源物件辨識裝置，藉由一型態分析單元，從該被歸納之光源物件群組中，藉以獲得各個車輛的特徵資訊。車輛位置判定裝置，係利用一距離估算單元，從該特徵資訊中，獲得在前方路況中所出現各車輛與本身車輛的位置資訊；以及車輛追蹤裝置，在獲得所標定的光源物件群組後，從該位置資訊中針對各個連續畫面來偵測其行進的方向，藉以判定每一輛進入監測畫面區域中之車輛的移動資訊。

本發明係有關於一種光資訊接收方法。

根據本發明之一方面，提出一種光資訊接收方法。光資訊接收方法包括：擷取發光物件陣列以得多個影像，發光物件陣列包括至少一發光物件；將多個影像進行一時間濾波以找出發光物件位置；根據該發光物件位置辨識該發光物件陣列之一發光狀態；以及根據發光狀態進行解碼以輸出一資訊。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

光資訊傳輸系統

請同時參照第1圖、第2圖及第3圖，第1圖繪示係為一種光資訊傳輸系統之示意圖，第2圖繪示係為發光裝置之示意圖，第3圖繪示係為一種光資訊接收方法之流程圖。光資訊傳輸系統10包括光發射裝置110及光接收裝置120。光發射裝置110更包括控制電路112及發光裝置114，且光接收裝置120更包括影像擷取單元122、辨識單元124及解碼單元126。其中，辨識單元124進一步包括發光物件位置辨識單元1242及發光物件狀態辨識單元1244。

發光裝置114例如為包括至少一個發光物件之發光物件陣列。亦即，發光物件陣列可以包括單一發光物件或是多個發光物件。若發光物件亮則代表為1的訊號。相反地，若發光物件暗則代表為0的訊號。此外，發光裝置114所傳輸的信號可以是不同排列組合之樣版(Pattern)、時間軸長短之信號或是有義意的文字。為方便說明起見，前述第1圖繪示之發光裝置114於第2圖係將其發光物件1142以4×2陣列的方式排列來做說明，因此有2⁸ 組合圖樣。控制電路112根據資訊D控制發光裝置114，使得資訊D透過發光裝置114以可見光傳輸。

光資訊接收方法係應用於光接收裝置120，且光資訊接收方法包括擷取影像步驟310、發光物件位置辨識步驟320、發光物件狀態辨識步驟330及解碼步驟340。首先如擷取影像步驟310所示，影像擷取單元122擷取發光裝置114之發光物件1142之影像，其中，影像擷取單元122例如為攝影機或相機。

接著如發光物件位置辨識步驟320所示，發光物件位置辨識單元1242執行發光物件位置辨識將所有發光物件在影像中的位置定位出來。其中發光物件位置辨識可以利用已知的傳輸協定資訊協助找出發光物件位置，如每筆資訊的開始與結束圖樣、發光物件的幾何關係與傳輸頻率等。跟著如發光物件狀態辨識步驟330所示，發光物件狀態辨識單元1244根據發光物件位置辨識發光物件1142之發光狀態。

就影像辨識部份來說，如果在一個複雜的背景環境中，針對每一張影像利用影像處理技術將發光物件萃取出來。然後再辨識它的發光的明亮狀態其難度相當高。因為通常所運用到的技術不外乎是前景與背景分離技巧。但是實際上我們無法得到一個適合的背景影像以供進行影像處理，所以還需一些較高階的影像處理技術，如影像形態學與拓樸學等影像處理技術。甚至還需加入彩色影像處理技術，但是這樣電腦的處理速度變得很慢。

有鑑於此，光接收裝置120係先藉由發光物件位置辨識單元1242找出發光物件位置，再藉由發光物件狀態辨識單元1244針對發光物件位置找出具有發光物件圖樣的局部影像進行發光物件狀態辨識。由於發光物件狀態辨識單元1244不需辨識整張完整的影像，而僅需辨識影像中具有發光物件圖樣的局部影像，因此，不需要複雜的影像處理就可以很容易且快速地辨識出發光物件的狀態。

當發光物件狀態被辨識出來後，如解碼步驟340所示，解碼單元126根據發光裝置114的發光狀態進行解碼以輸出資訊D。如此一來，光發射裝置110的資訊D透過光信號的方式傳輸至光接收裝置120，以達到資訊傳輸目的。

請同時參照第3圖及第4圖，第4圖繪示係為環境背景干擾下的前景影像。前述發光物件位置辨識步驟320本身即為一種發光物件位置辨識方法，發光物件位置辨識步驟320進一步包括步驟321至步驟323。首先如步驟321所示，將多張擷取發光物件陣列而得之影像進行時間濾波以找出發光物件1142於影像中的發光物件位置。資訊傳輸的過程中往往容易受到背景環境干擾，而無法正確地進行發光物件辨識。舉例來說，第4圖的前景影像中除了真正的發光物件之圖樣1510外還包括其他的前景物件1520，如移動物或其他的發光源。為了避免受到背景環境干擾，因此發光物件位置辨識單元1242藉由時間濾波器進行時間濾波以找出真正的發光物件位置。

跟著如步驟322所示，判斷目前影像的發光物件位置是否改變？若目前影像的發光物件位置未改變，則進入發光物件狀態辨識步驟330。發光物件狀態辨識單元1244根據發光物件位置辨識目前影像中的發光物件1142之發光狀態。由於目前影像的發光物件位置並未改變，因此發光物件狀態辨識單元1244針對先前的發光物件位置即能辨識目前影像中的發光物件狀態。相反地，若目前影像的發光物件位置已改變，則需先如步驟323所示，更新發光物件位置。之後再進入發光物件狀態辨識步驟330。由於目前影像的發光物件位置已改變，因此，發光物件狀態辨識單元1244根據更新後的發光物件位置辨識目前影像中的發光物件狀態。

空間域資訊傳輸方式

請同時參照第2圖及第5圖，第5圖繪示係為空間域資訊傳輸之示意圖。前述資訊的傳輸可進一步分為空間域資訊傳輸方式或時間域資訊傳輸方式。空間域資訊傳輸方式係將發光物件透過明暗的組合圖樣將資訊傳送出去。在第5圖中，資訊傳輸過程包含開始圖像S與結束圖樣E，以區分每一筆傳輸的資訊。T為每一筆資訊傳輸時間。td為每一個圖樣維持時間，所以fd=1/td為圖樣傳送頻率。因此前述第1圖之影像擷取單元122之取像頻率fc至少大於fd，才能擷取到資訊影像。

空間域資訊傳輸方式之時間濾波器

請同時參照第6圖、第7圖、第8圖、第9圖及第10圖，第6圖繪示係為發光物件位置辨識單元之示意圖，第7圖繪示係為空間域資訊傳輸之時間濾波器之時序圖，第8圖繪示係為影像相減單元及邏輯單元之示意圖。第9 圖繪示係為步驟321之流程圖，第10圖繪示係為開始圖樣及結束圖樣之示意圖。為了避免受到背景環境干擾，因此發光物件位置辨識單元1242可藉由採用時間濾波器以辨識出真正的發光物件位置。其中，發光物件位置辨識單元1242至少包括時間濾波器及儲存單元12423，時間濾波器包括影像相減單元12422、邏輯單元12425及位置輸出單元12426。而影像相減單元12422進一步包括減法器124222及減法器124224。需說明的是，影像相減單元12422的減法器個數並不侷限於此，可依時間濾波器的層數多寡而彈性地調整。

前述第2圖繪示之發光物件1142依序於時間t -T ₁ -T ₂ -t _d 、時間t -T ₁ -t _d 、時間t -T ₁ 及時間t 產生開始圖樣S、結束圖樣E、開始圖樣S及結束圖樣E。時間t -T ₁ -T ₂ -t _d 與時間t -T ₁ -t _d 之間係為資訊傳輸時間T2，而時間t -T ₁ 與時間t 之間係為資訊傳輸時間T1，也就是說資訊傳輸透過這兩種不同的時間輪流傳送。當然在應用上，可以設定兩種以上不同的資訊傳輸時間。為了方便以下說明，我們只針對兩種不同的資訊傳輸時間做說明。

資訊傳輸時間T1及資訊傳輸時間T2代表兩筆不同的資訊傳輸時間。影像F (t )、影像F (t -T ₁ )、影像F (t -T ₁ -t _d )及影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )分別由第1圖繪示之影像擷取單元122依序於時間t 、時間t -T ₁ 、時間t -T ₁ -t _d 及時間t -T ₁ -T ₂ -t _d 擷取結束圖樣E、開始圖樣S、結束圖樣E及開始圖樣S而得。

為了可以更容易地辨識出發光物件位置，我們將資訊的開始圖樣S與結束圖樣E設定為互補的圖樣。為方便說明起見，第10圖繪示了四種不同的互補圖樣範例。開始圖樣S與結束圖樣E可以選擇第10圖繪示的其中一種互補圖樣範例或是其他第10圖所未繪示的互補圖樣。

首先如步驟3212所示，影像相減單元12422根據影像F (t )、影像F (t -T ₁ )、影像F (t -T ₁ -t _d )及影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )進行影像相減以輸出差值影像K (t )及差值影像K (t -T 1-t _d )。影像F (t )、影像F (t -T ₁ )、影像F (t -T ₁ -t _d )及影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )分別由第1圖繪示之影像擷取單元122於時間t 、時間t -T ₁ 、時間t -T ₁ -t _d 及時間t -T ₁ -T ₂ -t _d 擷取第2圖繪示之發光物件1142而得。影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )及影像F (t -T ₁ )為開始圖樣，而影像F (t -T ₁ -t _d )及影像F (t )為結束圖樣。

其中，減法器124222將影像F (t -T ₁ -t _d )減去影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )以輸出差值影像K (t -T 1-t _d )，而減法器124224將影像F (t )減去影像F (t -T ₁ )以輸出該差值影像K (t )。其中，當發光物件位置辨識單元1242接收影像F (t )時，影像F (t -T ₁ )、影像F (t -T ₁ -t _d )及影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )係儲存於儲存單元12423。

跟著如步驟3214所示，邏輯單元12425根據差值影像K (t )及差值影像K (t -T 1-t _d )執行邏輯運算以輸出前景影像FF。其中邏輯運算例如係為交集(AND)運算。最後如步驟3216所示，位置輸出單元12426根據前景影像FF找出第2圖繪示之發光物件1142於影像中之發光物件位置。

請同時參照第7圖、第11圖及第12圖，第11圖繪示係為發光物件位置辨識單元之另一示意圖，第12圖繪示係為步驟321之另一流程圖。發光物件位置辨識單元1242更包括灰階化單元12421、二值化單元12424及去雜訊單元12427，且步驟321進一步更包括步驟3211、步驟3213及步驟3215。若第1圖影像擷取單元122所輸出之影像本身即為灰階影像，則可省略步驟3211。相反地，若第1圖影像擷取單元122所輸出之影像本身為彩色影像，則如步驟3211所示，灰階化單元12421將影像F (t )、影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )、影像F (t -T ₁ -t _d )及影像F (t -T ₁ )灰階化以輸出對應之灰階影像。再由影像相減單元12422將影像F (t )、影像F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )、影像F (t -T ₁ -t _d )及影像F (t -T ₁ )之灰階影像進行影像相減以輸出差值影像K (t )及差值影像K (t -T ₁ -t _d )。

接著如步驟3213所示，二值化單元12424二值化差值影像K (t )及差值影像K (t -T ₁ -t _d )以輸出二值化影像。再由邏輯單元12425將差值影像K (t )及差值影像K (t -T ₁ -t _d )的二值化影像邏輯運算以輸出邏輯運算結果。跟著如步驟3215所示，去雜訊單元12427將邏輯運算結果進行如膨脹或侵蝕等去雜訊處理以輸出前景影像FF。再由位置輸出單元12426根據前景影像FF找出發光物件1142於影像F (t )之發光物件位置。

請同時參照第13圖至第16圖，第13圖至第16圖繪示分別係為連續時間t至t+3之時間濾波器之時序圖。以第15圖來說，前景影像FF中的前景物件數目等於4，而發光物件數目等8。當前景物件數目小於發光物件數目，則表示影像F (t )不是傳輸資訊的結束圖樣，此時必須重新擷取新的影像進行發光物件位置辨識。

相反地，如果前景物件數目大於等於發光物件數目，則我們可以再往前一層取得其他影像進行時間濾波。舉例來說，於第16圖繪示中前景物件數目等於10，而於第14圖繪示中前景物件數目等於8，則可以再往前一層取得其他影像進行時間濾波，以找出真正的發光物件位置。由於第14圖及第16圖繪示之實施列只設定兩層的時間濾波器，所以此時時間濾波器的辨識過程已結束。然而本實施例僅需藉由增加時間濾波器的層數，即能找出真正的發光物件位置。

請同時參照第17圖及第18圖，第17圖及第18圖繪示係為其他開始圖樣及結束圖樣組合之時間濾波器之時序圖。除前述第16圖繪示外，時間濾波器能如第17圖及第18圖繪示配合其他不同的開始圖樣及結束圖樣組合進行時間濾波，以找出真正的發光物件位置。

空間域資訊傳輸方式之空間濾波器

請同時參照第19圖及第20圖，第19圖繪示係為另一種發光物件辨識方法之流程圖，第20圖繪示係為一種前景影像之示意圖。前述第1圖繪示之發光物件位置辨識單元1242除了藉由時間濾波器進行時間濾波以找出真正的發光物件位置外，還能藉由空間濾波器進行空間濾波以找出真正的發光物件位置。也就是說，第19圖繪示之發光物件辨識方法與第3圖不同之處在於：第19圖繪示之發光物件辨識方法更包括步驟324。步驟324係發光物件位置辨識單元1242藉由空間濾波器根據時間濾波後的結果再進行空間濾波以找出真正的發光物件位置。其中，空間濾波器根據發光物件之幾何排列關係以找出發光物件位置。幾何排列關係例如為發光物件的形狀、排列圖形、中心點位置、彼此間的距離或斜率關係。以第20圖來說，長度d1~d7表示每一個前景物件與其他前景物件相鄰最短的距離。舉例來說，前景物件1最接近前景物件4，而前景物件1與前景物件4之間的距離為長度d1。角度s1~s7分別表示d1~d7的角度。

請參照第21圖，第21圖繪示係為兩前景物件之間的距離與角度示意圖。前述的長度d1~d7可由而得，而角度s1~s7可由而得。其中，兩前景物件的座標分別為(x1,y1)及(x2,y2)。

請參照第22圖，第22圖繪示係為空間濾波器之第一實施例之示意圖。於第22圖中，長度d1~d8表示每一個前景物件與其他前景物件中相鄰最短的距離。角度s1~s8分別表示長度d1~d8與水平軸的角度。例如：長度d1代表前景物件1與最靠近的前景物件2的距離。由於長度d1~d6幾乎相同且角度s1~s6幾乎都是九十度，所以經由統計長度d1~d8與角度s1~s8的分析結果則可以判斷出前景物件1~前景物件8是一個群組，而前景物件9跟前景物件10是其他干擾物件。此外，亦可以比對前景物件1~前景物件8的關係是否符合實際發光物件的幾何排列關係。在此實施例中前景物件1~前景物件8符合實際發光物件的幾何排列關係。

請參照第23圖，第23圖繪示係為空間濾波器之第二實施例之示意圖。於第22圖中，長度d1~d7表示每一個前景物件與其他前景物件中相鄰最短的距離。角度s1~s7分別表示長度d1~d7與水平軸的角度。例如：長度d1代表前景物件1與最靠近的前景物件4的距離。由於長度d1~d6均不相同且角度s1~s6不完全相同，所以經由統計長度d1~d7與角度s1~s7的分析結果則可以判斷出前景物件1~前景物件8不是一個群組。而且前景物件1~前景物件8不符合實際發光物件的幾何排列關係。

時間域資訊傳輸方式

請參照第24圖，第24圖繪示係為時間域資訊傳輸之示意圖。為了方便說明時間域資訊傳輸之發光物件辨識方法，以下實施例之發光物件以一個發光源來做說明。於第24圖中，發光物件透過明暗之間的時間差關係將資訊傳送出去。資訊傳輸過程包含開始時段TS與結束時段TE，以區分每一筆傳輸的資訊。發光物件依序於開始時段TS內產生亮-暗-亮三個圖樣，並依序於結束時段TE內產生亮-暗-亮三個圖樣。開始時段TS與結束時段TE之間包括時間間距D1、時間間距D2及時間間距D3。時間間距D1、時間間距D2及時間間距D3用以代表傳輸的資訊。T為每一筆資訊傳輸時間。td為每一個圖樣維持時間，所以fd=1/td為圖樣傳送頻率。因此第1圖之影像擷取單元122之取像頻率fc至少大於fd，才能擷取到資訊影像。

當無線光資訊傳輸系統在理想背景環境下，我們可以利用簡單的前景影像擷取技術找出發光物件在影像中的位置。同時也可以找出發光物件不亮時的參考影像。接下來針對每一個畫面去辨識發光物件的狀態，同時計算發光物件由暗轉為亮時至下一次暗轉為亮時之間的時間。

開始時段TS、時間間距D1、時間間距D2、時間間距D3與結束時段TE可以透過第1圖之影像擷取單元122之的取像時間量測得到。最後根據時間間距D1、時間間距D2與時間間距D3與解碼步驟即可得到傳輸的資訊。同理如果發光物件有兩個以上，則會有兩組以上的時間間距D1、時間間距D2與時間間距D3代表傳輸的資訊。

時間域資訊傳輸方式之時間濾波器

請同時參照第25圖及第26圖，第25圖繪示係為時間域資訊傳輸之時間濾波器之示意圖，第26圖繪示係為影像相減單元及邏輯單元之另一示意圖。然而，通常資訊傳輸會受背景環境干擾，根據之前提到的時間濾波器原理，且開始時段TS與結束時段TE已知。因此，同理如上所述可經由影像相減、二值化、去雜訊與交集運算等影像處理來進行發光物件位置辨識。

資訊傳輸時間T ₁ 與資訊傳輸時間T ₂ 表示兩種不同的資訊傳輸時間，也就是說資訊傳輸透過這兩種不同的時間輪流傳送。當然在應用上，可以設定兩種以上不同的資訊傳輸時間。為了方便以下說明，我們只針對兩種不同的資訊傳輸時間做說明。時間t _d 表示每個圖樣的維持時間。在此實施例中TC_1值為T ₁ -TS-TE，TC_2值為T ₂ -TS-TE。

發光物件依序於開始時段TS內產生亮-暗-亮三個圖樣，而1圖繪示之影像擷取單元122分別於時間t -TE -TC _1、時間t -TE -TC _1-與時間t -TE -TC _1-TS 擷取亮-暗-亮三個圖樣以輸出影像F (t -TE -TC _1)、影像F (t -TE -TC _1-)與影像F (t -TE -TC _1-TS )。發光物件依序於結束時段TE內產生亮-暗-亮三個圖樣，而1圖繪示之影像擷取單元122分別於時間t -TE 、時間t -與時間t 擷取亮-暗-亮三個圖樣以輸出影像F (t -TE )、影像F (t -)與影像F (t )。

進一步來說，影像相減單元12422進一步包括減法器124222、減法器124224、減法器124226及減法器124228。需說明的是，影像相減單元12422的減法器個數並不侷限於此，可依時間濾波器的層數多寡而彈性地調整。減法器124222用以將影像F (t -TE -TC _1-)減去影像F (t -TE -TC _1-TS )以輸出差值影像K (t -TE -TC _1-)。減法器124224用以將影像F (t -TE -TC _1)減去影像F (t -TE -TC _1-)以輸出差值影像K (t -TE -TC _1)。減法器124226用以將影像F (t -)減去影像F (t -TE )以輸出差值影像K (t -)。減法器124228用以將影像F (t )減去影像F (t -)以輸出差值影像K (t )。邏輯單元12425係將差值影像K (t -TE -TC _1-)、差值影像K (t -TE -TC _1)、差值影像K (t -)及差值影像K (t )交集運算以輸出前景影像FF。

換言之，由於影像F (t )與影像F (t -)分別為發光物件的亮與暗時的影像，則我們可以利用影像F (t )與影像F (t -)做前景影像擷取，如進行影像相減後得到差值影像K (t )。同理根據影像F (t -)、影像F (t -TE )、影像F (t -TE -TC _1)、影像F (t -TE -TC _1-)與影像F (t -TE -TC _1-TS )，可以得到差值影像K (t -)、差值影像K (t -TE -TC _1)與差值影像K (t -TE -TC _1-)。然後透過交集運算後就可以很容易找出前景物件的位置。

若前景物件數目小於發光物件數目時，則表示影像F (t )不是傳輸資訊的結束影像，必須重新擷取新的影像進行發光物件位置辨識。如果前景物件數目大於等於發光物件數目，則可進一步增加時間濾波器的層數進行辨識。此外亦可增加空間濾波器協助找出正確的發光物件位置。

本發明上述實施例所揭露之光資訊接收方法、發光物件位置辨識方法及發光物件辨識單元，具有多項優點，以下僅列舉部分優點說明如下：一、避免環境背景干擾；二、不需要複雜的影像處理；三、正確地辨識出發光物件狀態。

綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。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。

1、2、3、4、5、6、7、8、9‧‧‧前景物件

10‧‧‧光資訊傳輸系統

110‧‧‧光發射裝置

112‧‧‧控制電路

114‧‧‧發光裝置

120‧‧‧光接收裝置

122‧‧‧影像擷取單元

124‧‧‧辨識單元

126‧‧‧解碼單元

310、320、321、322、323、324、330、340、3211、3212、3213、3214、3215、3216‧‧‧步驟

1142‧‧‧發光物件

1242‧‧‧發光物件位置辨識單元

1244‧‧‧發光物件狀態辨識單元

1510‧‧‧發光物件之圖樣

1520‧‧‧其他的前景物件

12421‧‧‧灰階化單元

12422‧‧‧影像相減單元

12423‧‧‧儲存單元

12424‧‧‧二值化單元

12425‧‧‧邏輯單元

12426‧‧‧位置輸出單元

12427‧‧‧去雜訊單元

124222、124224、124226、124228‧‧‧減法器

d、d1-d7‧‧‧長度

s、s1~s7‧‧‧角度

S‧‧‧開始圖樣

E‧‧‧結束圖樣

F (t )、F (t -T ₁ )、F (t -T ₁ -t _d )、F (t -T ₁ -T ₂ -t _d )、F (t -TE -TC _1)、F (t -TE -TC _1-)、F (t -TE -TC _1-TS )、F (t -TE )、F (t -)‧‧‧影像

K (t )、K (t -T 1-Td )、K (t -TE -TC _1-)、K (t -TE -TC _1)、K (t -)‧‧‧差值影像

T、T1、T2‧‧‧資料傳輸時間

td‧‧‧圖樣維持時間

D1、D2、D3‧‧‧時間間距

TS‧‧‧開始時段

TE‧‧‧結束時段

FF‧‧‧前景影像

第1圖繪示係為一種光資訊傳輸系統之示意圖。

第2圖繪示係為發光裝置之示意圖。

第3圖繪示係為一種光資訊接收方法之流程圖。

第4圖繪示係為環境背景干擾下的前景影像。

第5圖繪示係為空間域資訊傳輸之示意圖。

第6圖繪示係為發光物件位置辨識單元之示意圖。

第7圖繪示係為空間域資訊傳輸之時間濾波器之時序圖。

第8圖繪示係為影像相減單元及邏輯單元之示意圖。

第9圖繪示係為步驟321之流程圖。

第10圖繪示係為開始圖樣及結束圖樣之示意圖。

第11圖繪示係為發光物件位置辨識單元之另一示意圖。

第12圖繪示係為步驟321之另一流程圖

第13圖至第16圖繪示分別係為連續時間t至t+3之時間濾波器之時序圖。

第17圖及第18圖繪示係為其他開始圖樣及結束圖樣組合之時間濾波器之時序圖。

第19圖繪示係為另一種發光物件辨識方法之流程圖。

第20圖繪示係為一種前景影像之示意圖。

第21圖繪示係為兩前景物件之間的距離與角度示意圖。

第22圖繪示係為空間濾波器之第一實施例之示意圖。

第23圖繪示係為空間濾波器之第二實施例之示意圖。

第24圖繪示係為時間域資訊傳輸之示意圖。

第25圖繪示係為時間域資訊傳輸之時間濾波器之示意圖。

第26圖繪示係為影像相減單元及邏輯單元之另一示意圖。

310、320、321、322、323、330、340‧‧‧步驟

Claims

一種光資訊接收方法，包括：擷取一發光物件陣列以得複數個影像，該發光物件陣列包括至少一發光物件；將該些影像進行一時間濾波以找出一發光物件位置；根據該發光物件位置辨識該發光物件陣列之一發光狀態；以及根據該發光狀態進行解碼以輸出一資訊。
如申請專利範圍第1項所述之光資訊接收方法，其中進行時間濾波之該步驟包括：根據該些影像進行影像相減以輸出複數個差值影像；根據該些差值影像執行一邏輯運算以輸出一前景影像；以及根據該前景影像找出該發光物件陣列於該發光物件位置。
如申請專利範圍第2項所述之光資訊接收方法，其中更灰階化該些影像以輸出複數個灰階影像，並將該些灰階影像進行影像相減以輸出該差值影像。
如申請專利範圍第2項所述之光資訊接收方法，其中更二值化該些差值影像以輸出複數個二值化影像，並邏輯運算該些二值化影像以輸出該前景影像。
如申請專利範圍第2項所述之光資訊接收方法，其中更將該些差值影像之一邏輯運算結果進行一去雜訊處理以輸出該前景影像。
如申請專利範圍第2項所述之光資訊接收方法，其中該邏輯運算係為交集(AND)運算。
如申請專利範圍第2項所述之光資訊接收方法，其中該些影像包括一第一影像、一第二影像、一第三影像及一第四影像，且該些差值影像包括一第一差值影像及一第二差值影像，於影像相減之該步驟中，係將該第一影像減去該第二影像以輸出該第一差值影像，且將該第三影像減去該第四影像以輸出該第二差值影像。
如申請專利範圍第7項所述之光資訊接收方法，其中於邏輯運算之該步驟中，係將該第一差值影像及該第二差值影像交集運算以輸出該前景影像。
如申請專利範圍第7項所述之光資訊接收方法，其中該發光物件陣列依序於一第一時間、一第二時間、一第三時間及一第四時間產生一第一開始圖樣、一第一結束圖像、一第二開始圖樣及一第二結束圖樣，該第一時間與該第二時間之間係為一第一資訊傳輸時間，該第三時間與該第四時間之間係為一第二資訊傳輸時間，該第一影像、該第二影像、該第三影像及該第四影像分別由擷取該第一開始圖樣、該第一結束圖像、該第二開始圖樣及該第二結束圖樣而得。
如申請專利範圍第7項所述之光資訊接收方法，其中該第一影像與該第二影像互補，該第三影像與該第四影像互補。
如申請專利範圍第2項所述之光資訊接收方法，其中該些影像包括一第一影像、一第二影像、一第三影像、一第四影像、一第五影像及一第六影像，且該些差值影像包括一第一差值影像、一第二差值影像、一第三差值影像及一第四差值影像，於影像相減之該步驟中，係將該第一影像減去該第二影像以輸出該第一差值影像，將該第二影像減去該第三影像以輸出該第二差值影像，將該第四影像減去該第五影像以輸出該第三差值影像，將該第五影像減去該第六影像以輸出該第四差值影像。
如申請專利範圍第11項所述之光資訊接收方法，其中於邏輯運算之該步驟中，係將該第一差值影像、該第二差值影像、該第三差值影像及該第四差值影像交集運算以輸出該前景影像。
如申請專利範圍第11項所述之光資訊接收方法，其中該發光物件陣列依序於一開始時段內產生一第一圖樣、一第二圖像及一第三圖樣，並依序於一結束時段內產生一第四圖樣、一第五圖像及一第六圖樣，該開始時段與該結束時段之間包括至少一時間間距，該時間間距用以代表傳輸的資訊，該第一影像、該第二影像、該第三影像、該第四影像、該第五影像及該第六影像分別由擷取該第一圖樣、該第二圖像、該第三圖樣、該第四圖樣、該第五圖樣及該第六圖樣而得。
如申請專利範圍第1項所述之光資訊接收方法，其中進行時間濾波之該步驟係將該些影像進行該時間濾波及一空間濾波以找出該發光物件位置。
如申請專利範圍第14項所述光資訊接收方法，其中該空間濾波係根據該發光物件陣列之一幾何排列關係以找出該發光物件位置。
如申請專利範圍第15項所述之光資訊接收方法，其中該幾何排列關係係為該發光物件陣列中發光物件的形狀、排列圖形、中心點位置、彼此間的距離或斜率關係。
如申請專利範圍第1項所述之光資訊接收方法，其中於找出發光物件位置之該步驟，包括：判斷該發光物件位置是否改變；以及若該發光物件位置改變，更新該發光物件位置。
如申請專利範圍第2項所述之光資訊接收方法，其中進行一時間濾波之該步驟係由一時間濾波器所執行，該時間濾波器包括複數個減法器，而進行影像相減係由該些減法器所執行，該些減法器之個數係隨該時間濾波器的層數而調整。
如申請專利範圍第1項所述之光資訊接收方法，其中該發光物件陣列係根據至少一個資訊傳輸時間發光。
如申請專利範圍第19項所述之光資訊接收方法，其中該發光物件陣列係根據複數個資訊傳輸時間發光。