TWI509346B - 應用於影像擷取系統的校正裝置和其相關的校正方法 - Google Patents

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Description

應用於影像擷取系統的校正裝置和其相關的校正方法
本發明是有關於一種應用於影像擷取系統的校正裝置和其相關的校正方法，尤指一種可產生具有多個角度訊息或深度訊息的校正樣式以增加影像擷取系統的幾何校正的正確性的校正裝置和其相關的校正方法。
一般說來，影像擷取系統會因組裝公差或製程產生影像擷取裝置之間的誤差(例如幾何誤差)。幾何物差通常由組裝公差或是影像擷取裝置鏡頭的特性所造成，其中幾何誤差包含鏡頭形變、影像擷取裝置的偏移、歪斜或旋轉。
當影像擷取系統不進行校正時，影像擷取系統會因為幾何誤差產生一些問題。例如，當影像擷取系統產生3D影像時，影像擷取系統會使使用者雙眼看到的3D影像不正確；當影像擷取系統是用以產生深度圖時，影像擷取系統會產生不正確的深度資訊；當影像擷取系統應用於影像拼接(Image Stitch)時，影像擷取系統所產生的影像會有接圖不連續和色彩不連續的問題。另外，影像擷取系統可能亦需要多角度的校正。
然而，當影像擷取系統進行校正時，現有技術需要複數種校正方法以校正上述誤差。因此，現有技術在執行影像擷取系統校正時，通常需要耗費大量成本和時間。
本發明的一實施例提供一種應用於影像擷取系統的校正裝置。該校正裝置包含一支撐單元及複數個顯示樣式產生單元。該複數個顯示樣式產生單元是樞接於該支撐單元，其中該複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元包含複數個標記，該複數個標記是用以產生對應該顯示樣式產生單元的一顯示樣式，在該顯示樣式中，該複數個標記不互相遮蔽，且該複數個顯示樣式產生單元所具有的複數個顯示樣式不互相遮蔽。該複數個顯示樣式是用以構成應用於該影像擷取系統幾何校正的一校正樣式。
本發明的另一實施例提供一種應用於影像擷取系統的校正方法，其中一應用於該影像擷取系統的校正裝置包含一支撐單元、複數個顯示樣式產生單元及一控制器。該校正方法包含該控制器控制該複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元產生一顯示樣式，其中該複數個顯示樣式產生單元所具有的複數個顯示樣式是用以構成一校正樣式；該影像擷取系統擷取對應該校正樣式的一影像；耦接於該影像擷取系統的一運算裝置根據該影像，產生複數個幾何校正參數；該運算裝置根據該複數個幾何校正參數，對該影像擷取系統執行一幾何校正。
本發明提供一種應用於影像擷取系統的校正裝置和其相關的校正方法。該校正裝置和該校正方法是利用一控制器控制複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元旋轉至一相對應的旋轉角度，或是控制該複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元的複數個標記的開啟或關閉，以產生一相對應的顯示樣式。因此，該校正裝置即可透過該複數個顯示樣式產生單元產生一具有多個角度訊息或深度訊息的校正樣式。如此，耦接於該影像擷取系統的運算裝置即可根據該校正樣式所具有的該多個角度訊息 或該深度訊息，增加該影像擷取系統的幾何校正的正確性。
100、400、500‧‧‧校正裝置
1022‧‧‧第一支撐體
1024‧‧‧第二支撐體
1041-1044、5041-504N‧‧‧顯示樣式產生單元
10412、10414、10416‧‧‧標記
502‧‧‧支撐單元
600-612、700-712‧‧‧步驟
第1圖是說明一種應用於影像擷取系統的校正裝置的示意圖。
第2圖是說明顯示樣式產生單元包含複數個標記的示意圖。
第3圖是說明校正裝置的鳥瞰示意圖。
第4圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正裝置的示意圖。
第5圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正裝置的示意圖。
第6圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正方法的流程圖。
第7圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正方法的流程圖。
請參照第1圖，第1圖是說明一種應用於影像擷取系統的校正裝置100的示意圖，其中校正裝置100包含一支撐單元、4個顯示樣式產生單元1041-1044和一控制器(未繪示於第1圖)，其中支撐單元包含一第一支撐體1022及一第二支撐體1024，且控制器是連接於4個顯示樣式產生單元1041-1044。但本發明並不受限於校正裝置100包含4個顯示樣式產生單元1041-1044，亦即校正裝置100可包含複數個顯示樣式產生單元。如第1圖所示，顯示樣式產生單元1041、1042中的每一顯示樣式產生單元的一邊的樞孔是樞接於第一支撐體1022，以及顯示樣式產生單元1043、1044中的每一顯示樣式產生單元的一邊的樞孔是樞接於第二支撐體1024。但本發明並不受限於上述4個顯示樣式產生單元1041-1044與第一支撐體1022和第二支撐體 1024之間的樞接關係。
請參照第2圖，第2圖是說明顯示樣式產生單元1041包含複數個標記的示意圖。如第2圖所示，顯示樣式產生單元1041包含18個標記，其中顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記是具有色彩的物體或發光體，且顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記是設置在顯示樣式產生單元1041之上。但本發明並不受限於顯示樣式產生單元1041包含18個標記，亦即顯示樣式產生單元1041可包含複數個標記。另外，4個顯示樣式產生單元1041-1044中的每一顯示樣式產生單元所包含的複數個標記的數目可相同或不同。顯示樣式產生單元1041包含18個標記是用以產生對應顯示樣式產生單元1041的一顯示樣式(例如顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記的排列方式)，在顯示樣式中，18個標記不會互相遮蔽。另外，當顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記是發光體時，控制器可控制顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記的開啟或關閉，以使顯示樣式產生單元1041利用18個標記的開啟或關閉，產生一相對應的顯示樣式。如第2圖所示，顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記中用以定位的標記10412、10414、10416的色彩和18個標記中其餘用以作為參考點的標記的色彩不同。但在本發明的另一實施例中，18個標記中用以定位的標記10412、10414、10416的色彩和18個標記中其餘用以作為參考點的標記的色彩相同。但本發明並不受限於顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記中用以定位的標記的數目(3個)。另外，4個顯示樣式產生單元1041-1044所產生的4個顯示樣式不會互相遮蔽，其中4個顯示樣式是用以構成一校正樣式。另外，顯示樣式產生單元1042-1044的每一顯示樣式產生單元的操作原理皆和顯示樣式產生單元1041相同，在此不再贅述。
因此，影像擷取系統(未繪示於第1圖)可擷取對應校正裝置100 所產生的校正樣式的一影像，耦接於影像擷取系統的一運算裝置(未繪示於第1圖)即可根據影像擷取系統所擷取的影像和現有幾何校正技術，產生複數個幾何校正參數，並根據複數個幾何校正參數，對影像擷取系統執行一幾何校正，其中影像擷取系統包含至少一影像擷取裝置。
請參照第3圖，第3圖是說明校正裝置100的鳥瞰示意圖。如第3圖所示，顯示樣式產生單元1041-1044的每一顯示樣式產生單元具有一相對應的旋轉角度。如第3圖所示，顯示樣式產生單元1041具有旋轉角度600 ，顯示樣式產生單元1042具有旋轉角度300 ，顯示樣式產生單元1043具有旋轉角度600 ，以及顯示樣式產生單元1044具有旋轉角度300 。但本發明並不受限於上述顯示樣式產生單元1041-1044所具有的旋轉角度。另外，因為控制器可控制顯示樣式產生單元1041-1044中的每一顯示樣式產生單元的旋轉角度，所以校正裝置100可透過4個顯示樣式產生單元1041-1044產生具有多個角度訊息的校正樣式。如此，運算裝置即可根據校正樣式所具有的多個角度訊息，增加影像擷取系統的幾何校正的正確性。另外，在本發明的另一實施例中，校正裝置100內的複數個標記中的每一標記都有一對應的支架以取代顯示樣式產生單元1041-1044。
請參照第4圖，第4圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正裝置400的示意圖。如第4圖所示，校正裝置400和校正裝置100的差別在於顯示樣式產生單元1041、1042中的每一顯示樣式產生單元的一邊中央的樞孔是樞接於第一支撐體1022，以及顯示樣式產生單元1043、1044中的每一顯示樣式產生單元的一邊中央的樞孔是樞接於第二支撐體1024。但本發明並不受限於上述4個顯示樣式產生單元1041-1044與第一支撐體1022和第二支撐體1024之間的樞接關係。另外，校正裝置400的其餘操作原理皆和校正裝置100相同，在此不再贅述。
請參照第5圖，第5圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正裝置500的示意圖，其中校正裝置500包含一支撐單元502、複數個顯示樣式產生單元5041-504N和一控制器(未繪示於第5圖)，其中複數個顯示樣式產生單元5041-504N是設置於支撐單元502之內，且N是一正整數。如第5圖所示，校正裝置500和校正裝置100的差別在於複數個顯示樣式產生單元5041-504N中的每一顯示樣式產生單元可以是一透明顯示面板，以及複數個顯示樣式產生單元5041-504N的堆疊方式是互相平行且垂直於顯示樣式產生單元5041的顯示面，其中透明顯示面板在沒有產生影像時，透明顯示面板是呈現透明狀態。但本發明並不受限於顯示樣式產生單元5041-504N中的每一顯示樣式產生單元是一透明顯示面板。
當顯示樣式產生單元5041是一透明顯示面板，控制器可控制顯示樣式產生單元5041所包含的複數個標記(其中每一標記包含至少一像素)開啟或關閉以產生對應顯示樣式產生單元5041的顯示樣式(類似於第2圖)，其中在顯示樣式產生單元5041的顯示樣式中，複數個標記不會互相遮蔽。另外，複數個顯示樣式產生單元5041-504N的每一顯示樣式產生單元的操作原理皆和顯示樣式產生單元5041相同，在此不再贅述。另外，複數個顯示樣式產生單元5041-504N所產生的N個顯示樣式不會互相遮蔽，其中N個顯示樣式是用以構成一校正樣式。由於複數個顯示樣式產生單元5041-504N的堆疊方式是互相平行且垂直於顯示樣式產生單元5041的顯示面，所以N個顯示樣式所構成的校正樣式具有深度訊息(亦即校正樣式是一3D校正樣式)，其中深度訊息會與複數個顯示樣式產生單元5041-504N的堆疊個數與密度相關。如此，運算裝置即可根據校正樣式所具有的深度訊息，增加影像擷取系統的幾何校正的正確性。另外，校正裝置500的其餘操作原理皆和校正裝置100相同，在此不再贅述。
請參照第1圖、第2圖、第3圖和第6圖，第6圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正方法的流程圖。第6圖的校正方法是利用第1圖的校正裝置100說明，詳細步驟如下：步驟600：開始；步驟602：控制器控制複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元旋轉至一相對應的旋轉角度；步驟604：複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元利用其所包含的複數個標記產生一相對應的顯示樣式；步驟606：影像擷取系統擷取對應複數個顯示樣式產生單元的複數個顯示樣式所構成的一校正樣式的一影像；步驟608：耦接於影像擷取系統的運算裝置根據影像，產生複數個幾何校正參數；步驟610：運算裝置根據複數個幾何校正參數，對影像擷取系統執行一幾何校正；步驟612：結束。
在步驟602中，控制器控制4個顯示樣式產生單元1041-1044中的每一顯示樣式產生單元旋轉至一相對應的旋轉角度。如第3圖所示，顯示樣式產生單元1041具有旋轉角度600 ，顯示樣式產生單元1042具有旋轉角度300 ，顯示樣式產生單元1043具有旋轉角度600 ，以及顯示樣式產生單元1044具有旋轉角度300 。但本發明並不受限於上述顯示樣式產生單元1041-1044所具有的旋轉角度。在步驟604中，如第2圖所示，顯示樣式產生單元1041包含18個標記，且顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記是設置在顯示樣式產生單元1041之上。但本發明並不受限於顯示樣式產生單元1041包含18 個標記，亦即顯示樣式產生單元1041可包含複數個標記。另外，4個顯示樣式產生單元1041-1044中的每一顯示樣式產生單元所包含的複數個標記的數目可相同或不同。顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記是用以產生對應顯示樣式產生單元1041的一顯示樣式(例如顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記的排列方式)，在顯示樣式中，18個標記不會互相遮蔽。另外，當顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記是發光體時，控制器可控制顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記的開啟或關閉，以使顯示樣式產生單元1041利用18個標記的開啟或關閉，產生一相對應的顯示樣式。另外，如第2圖所示，顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記中用以定位的標記10412、10414、10416的色彩和18個標記中其餘用以作為參考點的標記的色彩不同。但在本發明的另一實施例中，18個標記中用以定位的標記10412、10414、10416的色彩和18個標記中其餘用以作為參考點的標記的色彩相同。但本發明並不受限於顯示樣式產生單元1041所包含的18個標記中用以定位的標記的數目(3個)。另外，4個顯示樣式產生單元1041-1044所產生的4個顯示樣式不會互相遮蔽，其中4個顯示樣式是用以構成一校正樣式。
因此，在步驟606中，影像擷取系統(未繪示於第1圖)可擷取對應校正裝置100所產生的校正樣式的影像。在步驟608中，運算裝置(未繪示於第1圖)即可根據影像擷取系統所擷取的影像和現有幾何校正技術，產生複數個幾何校正參數。在步驟610中，根據複數個幾何校正參數，對影像擷取系統執行幾何校正，其中影像擷取系統包含至少一影像擷取裝置。
因為控制器可控制顯示樣式產生單元1041-1044中的每一顯示樣式產生單元的旋轉角度，所以校正裝置100可透過4個顯示樣式產生單元1041-1044產生具有多個角度訊息的校正樣式。如此，運算裝置即可根據校正樣式所具有的多個角度訊息，增加影像擷取系統的幾何校正的正確性。
請參照第5圖和第7圖，第7圖是本發明的另一實施例說明一種應用於影像擷取系統的校正方法的流程圖。第7圖的校正方法是利用第5圖的校正裝置500說明，詳細步驟如下：步驟700：開始；步驟702：控制器控制複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元所包含的複數個標記的開啟或關閉；步驟704：複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元利用其所包含的複數個標記的開啟或關閉產生一相對應的顯示樣式；步驟706：影像擷取系統擷取對應複數個顯示樣式產生單元的複數個顯示樣式所構成的一校正樣式的一影像；步驟708：耦接於影像擷取系統的運算裝置根據影像，產生複數個幾何校正參數；步驟710：運算裝置根據複數個幾何校正參數，對影像擷取系統執行一幾何校正；步驟712：結束。
第7圖的實施例和第6圖的實施例的差別在於在步驟702中，因為校正裝置500的複數個顯示樣式產生單元5041-504N中的每一顯示樣式產生單元可以是一透明顯示面板，所以控制器可控制顯示樣式產生單元5041所包含的複數個標記(其中每一標記包含至少一像素)開啟或關閉；在步驟704中，顯示樣式產生單元5041利用其所包含的複數個標記的開啟或關閉以產生對應顯示樣式產生單元5041的顯示樣式(類似於第2圖)，其中在顯示樣式產生單元5041的顯示樣式中，複數個標記不會互相遮蔽。另外，複數個顯示樣式產生單元5041-504N所產生的N個顯示樣式不會互相遮蔽，其中N個顯示 樣式是用以構成一校正樣式。由於複數個顯示樣式產生單元5041-504N的堆疊方式是互相平行且垂直於顯示樣式產生單元5041的顯示面，所以N個顯示樣式所構成的校正樣式具有深度訊息(亦即校正樣式是一3D校正樣式)，其中深度訊息會與複數個顯示樣式產生單元5041-504N的堆疊個數與密度相關。如此，在步驟708與步驟710中，運算裝置即可根據校正樣式所具有的深度訊息，增加影像擷取系統的幾何校正的正確性。另外，第7圖的實施例的其餘操作原理皆和第6圖的實施例相同，在此不再贅述。
綜上所述，本發明所提供的應用於影像擷取系統的校正裝置和其校正方法是利用控制器控制複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元旋轉至一相對應的旋轉角度，或是控制複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元的複數個標記的開啟或關閉，以產生一相對應的顯示樣式。因此，校正裝置即可透過複數個顯示樣式產生單元產生具有多個角度訊息或深度訊息的校正樣式。如此，耦接於影像擷取系統的運算裝置即可根據校正樣式所具有的多個角度訊息或深度訊息，增加影像擷取系統的幾何校正的正確性。
100‧‧‧校正裝置
1022‧‧‧第一支撐體
1024‧‧‧第二支撐體
1041-1044‧‧‧顯示樣式產生單元

Claims (14)

  1. 一種用以產生應用於影像擷取系統的校正樣式的校正裝置，包含：一支撐單元；及複數個顯示樣式產生單元，樞接於該支撐單元，其中該複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元包含複數個標記且具有一相對應的旋轉角度，該複數個標記是用以產生對應該顯示樣式產生單元的一顯示樣式，在該顯示樣式中，該複數個標記不互相遮蔽，且該複數個顯示樣式產生單元同時所具有的複數個顯示樣式不互相遮蔽；其中該複數個顯示樣式是用以構成應用於該影像擷取系統幾何校正的該校正樣式，且該校正樣式同時具有複數個對應於該影像擷取系統的角度訊息。
  2. 如請求項1所述的校正裝置，其中該支撐單元包含：一第一支撐體；及一第二支撐體，其中該第一支撐體平行於該第二支撐體；其中該複數個顯示樣式產生單元的部份顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元的一邊的樞孔是樞接於該第一支撐體，該複數個顯示樣式產生單元的其餘顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元的一邊的樞孔是樞接該第二支撐體。
  3. 如請求項1所述的校正裝置，其中該支撐單元包含：一第一支撐體；及一第二支撐體，其中該第一支撐體垂直於該第二支撐體；其中該複數個顯示樣式產生單元的部份顯示樣式產生單元中的每一顯示 樣式產生單元的一邊中央的樞孔是樞接於該第一支撐體，該複數個顯示樣式產生單元的其餘顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元的一邊中央的樞孔是樞接該第二支撐體。
  4. 如請求項2或3所述的校正裝置，另包含：一控制器，用以控制該相對應的旋轉角度。
  5. 如請求項1所述的校正裝置，其中該複數個標記中用以定位的標記的色彩和該複數個標記中用以作為參考點的標記的色彩相同或不同。
  6. 如請求項1所述的校正裝置，其中該複數個標記是發光體。
  7. 一種用以產生應用於影像擷取系統的校正樣式的校正裝置，包含：一支撐單元；及複數個顯示樣式產生單元，其中該複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元是一透明顯示面板且設置於該支撐單元內，以及該複數個顯示樣式產生單元的堆疊方式是互相平行且垂直於該顯示樣式產生單元的顯示面，其中該校正樣式是一3D校正樣式。
  8. 如請求項7所述的校正裝置，另包含：一控制器，耦接於該複數個顯示樣式產生單元，用以控制該複數個標記產生對應該顯示樣式產生單元的該顯示樣式，其中該複數個標記中的每一標記包含至少一像素。
  9. 一種應用於影像擷取系統的校正方法，其中一應用於該影像擷取系統的校正裝置包含一支撐單元、複數個顯示樣式產生單元及一控制器，該校正方法包含： 該控制器控制該複數個顯示樣式產生單元中的每一顯示樣式產生單元產生一顯示樣式，其中該複數個顯示樣式產生單元所具有的複數個顯示樣式是用以構成一校正樣式；該影像擷取系統擷取對應該校正樣式的一影像；耦接於該影像擷取系統的一運算裝置根據該影像，產生複數個幾何校正參數；及該運算裝置根據該複數個幾何校正參數，對該影像擷取系統執行一幾何校正。
  10. 如請求項9所述的校正方法，其中該控制器控制該顯示樣式產生單元產生該顯示樣式包含：該控制器控制該顯示樣式產生單元旋轉至一相對應的旋轉角度；及該顯示樣式產生單元利用其所包含的複數個標記產生該顯示樣式；其中該顯示樣式示對應該相對應的旋轉角度。
  11. 如請求項10所述的校正方法，其中該複數個標記是發光體。
  12. 如請求項11所述的校正方法，另包含：該控制器控制該複數個標記的開啟或關閉；及該顯示樣式產生單元利用該複數個標記的開啟或關閉產生該顯示樣式。
  13. 如請求項9所述的校正方法，其中當該顯示樣式產生單元是一透明顯示面板時，該控制器控制該顯示樣式產生單元產生該顯示樣式包含：該控制器控制該顯示樣式產生單元所包含的複數個標記的開啟或關閉；及該顯示樣式產生單元利用該複數個標記的開啟或關閉產生該顯示樣式。
  14. 如請求項10、12或13所述的校正方法，其中該複數個標記中用以定位的標記的色彩和該複數個標記中用以作為參考點的標記的色彩相同或不同。
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