TWI509566B - 附著式立體掃描模組 - Google Patents

Description

附著式立體掃描模組

本發明是有關於一種附著式立體掃描模組，尤指一種具有較小的外型與體積，可附著於任意的行動裝置，以及具有較佳掃描解析度的附著式立體掃描模組。

在現有技術中，可利用具有固定影像感測單元的立體掃描器掃描360度旋轉的物件以產生對應物件的立體掃描結果。為了得到較佳的掃描解析度，現有技術所提供的一些立體掃描器內可被額外地安裝一特定光源，其中特定光源是用以發射雷射光或具有特定光圖案以得到較佳的掃描解析度。然而上述具有特定光源的立體掃描器僅能產生對應物件的單色光的立體掃描結果。另外，現有技術提供另一種包含「圓形照相機環(circular camera ring)」或「多照相機半球(multi-camera dome)」的立體掃描器，但包含「圓形照相機環(circular camera ring)」或「多照相機半球(multi-camera dome)」的立體掃描器不僅需要多個照相機，且具有巨大的外型。因此，現有技術對於使用者而言並非是一個好的選擇。

本發明的一實施例提供一種附著式立體掃描模組。該附著式立體掃描模組包含一附著單元、至少二影像感測單元、一深度圖產生單元及一輸出介面。該附著單元是用以固定該附著式立體掃描模組於一行動裝置上或一使用者上，其中該附著式立體掃描模組的尺寸小於該行動裝置的尺寸或該使用者的手。當該附著式立體掃描模組環繞一物件時，該至少二影像感測單元 中的一第一影像感測單元擷取包含該物件的複數個第一影像，以及該至少二影像感測單元中的一第二影像感測單元擷取包含該物件的複數個第二影像，其中該複數個第一影像中的每一第一影像對應該複數個第二影像中的一第二影像，當該第一影像感測單元產生該每一第一影像時，該附著式立體掃描模組和該物件間具有一對應距離，其中該複數個第一影像或該複數個第二影像是彩色影像，且該對應距離隨時間可變。該深度圖產生單元是用以根據該每一第一影像和該第二影像，產生一對應的深度圖，其中該深度圖產生單元根據該複數個第一影像和該複數個第二影像所產生的複數個深度圖、該複數個第一影像和該複數個第二影像是用以產生對應該物件的一彩色立體掃描結果。該輸出介面是用以輸出該彩色立體掃描結果，或該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖。

本發明提供一種附著式立體掃描模組。相較於現有技術，因為該附著式立體掃描模組具有較小的外型與體積，所以可附著於任意的行動裝置或一使用者上。另外，當該附著式立體掃描模組內的一第一影像感測單元擷取包含一物件的複數個第一影像以及一第二影像感測單元擷取包該含物件的複數個第二影像時，該第一影像感測單元和該第二影像感測單元可擺動以使該物件總是位於該第一影像感測單元的中心和該物件決定的一直線與該第二影像感測單元的中心和該物件決定的一直線的交點上，或該第一影像感測單元和該第二影像感測單元之間的基線可隨該附著式立體掃描模組和該物件間的一對應距離改變，以使該物件總是位於該第一影像感測單元的中心和該物件所決定的直線與該第二影像感測單元的中心和該物件間所決定的直線的交點上，或該第一影像感測單元和該第二影像感測單元可擺動以及該第一影像感測單元和該第二影像感測單元之間的基線可隨該附著式立體掃描模組和該物件間的對應距離改變，以使該物件總是位於該第一影像感測單元的中心和該物件所決定的直線與該第二影像感測單元的中心和該物件間所決定的直線 的交點上。另外，該複數個第一影像或該複數個第二影像是彩色影像，且該對應距離隨時間可變。因此，相較於現有技術，不管該物件如何移動或轉動，該附著式立體掃描模組總是可以使該物件位於該第一影像感測單元的中心和該物件所決定的直線與該第二影像感測單元的中心和該物件間所決定的直線的交點上以得到該物件的較佳掃描解析度。另外，因為該第一影像感測單元和該第二影像感測單元可擺動或該第一影像感測單元和該第二影像感測單元之間的基線可隨該可攜式立體掃描器和該物件間的對應距離改變，所以相較於現有技術，該物件的尺寸可更有彈性。

10、60、70‧‧‧附著式立體掃描模組

100‧‧‧附著單元

101‧‧‧立體照相機

102‧‧‧第一影像感測單元

104‧‧‧第二影像感測單元

106‧‧‧同步單元

108‧‧‧校正單元

110‧‧‧深度圖產生單元

112‧‧‧記憶體

114‧‧‧影像處理單元

115‧‧‧輸出介面

116‧‧‧行動裝置

117‧‧‧物件

118‧‧‧查閱表

120‧‧‧使用者的手臂

620‧‧‧濾波單元

720‧‧‧光源

722-736‧‧‧預定光圖案

B1、B2、B3‧‧‧對應基線

DP1、DP2、DP3‧‧‧深度圖

D1、D2、D3、D4‧‧‧對應距離

EA、EA1、EA2、EA3‧‧‧發射夾角

FL1、SL1、FL2、SL2、FL3、SL3、FL4、SL4、TL1‧‧‧直線

L1、L2、L3‧‧‧第一影像

R1、R2、R3‧‧‧第二影像

RCA‧‧‧參考座標軸

TSR‧‧‧彩色立體掃描結果

θ 1、θ 2、θ 3、θ 4‧‧‧對應夾角

第1圖是本發明的一第一實施例說明一種附著式立體掃描模組的示意圖。

第2A圖和第2B圖是說明附著式立體掃描模組環繞物件的示意圖。

第3圖是說明當第一影像感測單元擷取第一影像時，第一影像感測單元和物件間具有對應距離的示意圖。

第4圖是說明當第一影像感測單元和物件之間的對應距離隨物件的移動或轉動而改變時，第一影像感測單元和第二影像感測單元可擺動以使物件總是位於第一影像感測單元的中心和物件決定的直線與第二影像感測單元的中心和物件決定的一直線的交點上的示意圖。

第5圖是本發明的另一實施例說明第一影像感測單元和第二影像感測單元之間的基線可隨第一影像感測單元和物件間的對應距離改變的示意圖。

第6圖是本發明的一第二實施例說明附著式立體掃描模組的示意圖。

第7圖是本發明的一第三實施例說明附著式立體掃描模組的示意圖。

第8圖是說明光源的發射夾角、第一影像感測單元和物件間的對應距離與由物件表面上的預定光圖案的尺寸和光源發射的預定光圖案的尺寸所決定比例的關係示意圖。

第9圖是說明當第一影像感測單元和物件間具有對應距離且光源具有不同發射夾角時，物件表面上的預定光圖案的尺寸與預定光圖案的尺寸所決定的比例隨光源的不同發射夾角改變的示意圖。

第10圖是說明當第一影像感測單元和物件間具有不同對應距離且光源具有發射夾角時，物件表面上的預定光圖案的尺寸與預定光圖案的尺寸所決定的比例隨第一影像感測單元和物件間不同對應距離改變的示意圖。

請參照第1圖，第1圖是本發明的一第一實施例說明一種附著式立體掃描模組10的示意圖。如第1圖所示，附著式立體掃描模組10包含一附著單元100、一第一影像感測單元102、一第二影像感測單元104、一同步單元106、一校正單元108、一深度圖產生單元110、一記憶體112、一影像處理單元114及一輸出介面115，其中二影像感測單元102、104可選擇性地包含在一立體照相機101內。另外，本發明並不受限於附著式立體掃描模組10僅包含第一影像感測單元102和第二影像感測單元104，亦即附著式立體掃描模組10可包含至少二影像感測單元。如第2A圖所示，附著單元100是用以固定附著式立體掃描模組10於一行動裝置116(例如一手機)上，其中附著式立體掃描模組10的尺寸是小於行動裝置116的尺寸(例如附著式立體掃描模組10的橫切面是小於行動裝置116的橫切面，或附著式立體掃描模組10的體積是小於行動裝置116的體積，或附著式立體掃描模組10的長度是小於行動裝置116的長度)。當行動裝置116環繞一物件117時(如第2A圖所示)，第一影像感測單元102擷取包含物件117的複數個第一影像L1、L2、L3、...，以及第二影像感測單元104擷取包含物件117的複數個第二影像R1、R2、R3、...，其中複數個第一影像L1、L2、L3、...中每一第一影像(例如第一影像L1)對應複數個第二影像R1、R2、R3、...中一第二影像(例如第二影像R1)，附著式立體掃描模組10並不受限於第2A圖所示的外型，複數個第 一影像L1、L2、L3、...與複數個第二影像R1、R2、R3、...是RGB影像或YUV影像，且複數個第一影像L1、L2、L3、...是左眼影像和複數個第二影像R1、R2、R3、...是右眼影像。但本發明並不受限於複數個第一影像L1、L2、L3、...與複數個第二影像R1、R2、R3、...是RGB影像或YUV影像，亦即複數個第一影像L1、L2、L3、...與複數個第二影像R1、R2、R3、...可以是其他色彩影像。如第1圖所示，同步單元106耦接於第一影像感測單元102、該第二影像感測單元104和深度圖產生單元110之間，用以輸出第一同步信號至複數個第一影像L1、L2、L3、...中每一第一影像(例如第一影像L1)和對應的第二同步信號至複數個第二影像R1、R2、R3、...中一對應第二影像(例如第二影像R1)，其中同步單元106同時輸出複數個第一影像L1、L2、L3、...中每一第一影像(例如第一影像L1)和複數個第二影像R1、R2、R3、...中一對應第二影像(例如第二影像R1)的頻率可隨第一影像L1和第二影像R1的解析度而改變，其中第一同步信號和對應的第二同步信號可相同或不同。另外，在附著式立體掃描模組10中，每一第一影像是對應一第一同步信號。但在本發明的另一實施例中，第一影像L1和第二影像R1可分別根據第一影像感測單元102的掃描線區分成複數個影像區塊，其中同步單元106會輸出一同步信號至第一影像L1的複數個影像區塊中的每一影像區塊，且同步單元106亦會輸出一對應的同步信號至第二影像R1的複數個影像區塊中的一對應影像區塊。另外，在本發明的另一實施例中，附著式立體掃描模組10另包含一暫存器，暫存器是用以儲存第一影像L1對應第一影像感測單元102的每一掃描線的影像區塊和第二影像R1中一相對應影像區塊，其中當暫存器儲存完畢第一影像L1對應第一影像感測單元102的每一掃描線的影像區塊和第二影像R1中一相對應影像區塊時，暫存器才會根據附著式立體掃描模組10的系統時脈，輸出第一影像L1和第二影像R1，且當附著式立體掃描模組10具有暫存器時，同步單元106可省略。校正單元108耦接於第一影像感測單元102和第二影像感測單元104，在第一影像感測單元102輸出複數個第一影像L1、 L2、L3、...中每一第一影像(例如第一影像L1)和第二影像感測單元104輸出複數個第二影像R1、R2、R3、...中一對應第二影像(例如第二影像R1)前，校正單元108對第一影像L1和第二影像R1執行一校正處理，其中校正處理包含一色彩空間校正和一組裝校正的組合之一。但在本發明的另一實施例中，同步單元106和校正單元108可整合至立體照相機101內，亦即立體照相機101可直接產生並輸出已執行校正處理的複數個第一影像L1、L2、L3、...和複數個第二影像R1、R2、R3、...至深度圖產生單元110。另外，在本發明的另一實施例中，校正單元108是在第一影像感測單元102輸出複數個第一影像L1、L2、L3、...中每一第一影像(例如第一影像L1)和第二影像感測單元104輸出複數個第二影像R1、R2、R3、...中一對應第二影像(例如第二影像R1)後，對第一影像L1和第二影像R1執行校正處理。如第1圖所示，在深度圖產生單元110接收複數個第一影像L1、L2、L3、...和複數個第二影像R1、R2、R3、...後，深度圖產生單元110可根據第一同步信號與對應的第二同步信號，一起處理第一影像L1和第二影像R1以產生一對應的深度圖DP1，亦即深度圖產生單元110可依序根據第一影像L1的每一掃描線和第二影像R1的一對應掃描線，產生深度圖DP1。如此，深度圖產生單元110可根據複數個第一影像L1、L2、L3、...和複數個第二影像R1、R2、R3、...，產生複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...。如第2A圖所示，由於行動裝置116是環繞物件117掃描，所以複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...可對應不同的視角。如第1圖所示，記憶體112耦接於同步單元106和深度圖產生單元110，用以儲存複數個第一影像L1、L2、L3、...、複數個第二影像R1、R2、R3、...和複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...。然而如果同步單元106和校正單元108是整合至立體照相機101內，則記憶體112是耦接於立體照相機101和深度圖產生單元110，用以儲存複數個第一影像L1、L2、L3、...、複數個第二影像R1、R2、R3、...和複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...。如第1圖所示，影像處理單元114是耦接於記憶體112，用以根據複數個第一影像L1、L2、 L3、...、複數個第二影像R1、R2、R3、...和複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...，產生並輸出對應物件117的一彩色立體掃描結果TSR。但在本發明的另一實施例中，影像處理單元114是即時根據複數個第一影像L1、L2、L3、...中每一第一影像(例如第一影像L1)、複數個第二影像R1、R2、R3、...中一對應的第二影像(例如第二影像R1)的和一對應的深度圖(例如深度圖DP1)，產生並輸出對應物件117的彩色立體掃描結果TSR的部份。此時，附著式立體掃描模組10內的記憶體112並非必須。另外，在本發明的另一實施例中，記憶體112是整合至影像處理單元114內。另外，在本發明的另一實施例中，同步單元106和深度圖產生單元110是整合成一單晶片。另外，在本發明的另一實施例中，同步單元106、深度圖產生單元110和影像處理單元114是整合成一單晶片。如第1圖所示，當附著式立體掃描模組10附著於行動裝置116時，輸出介面115是用以輸出彩色立體掃描結果TSR至行動裝置116，其中輸出介面115是一行動產業處理器介面(mobile-industry-processor-interface,MIPI)或一通用序列匯流排(universal serial bus,USB)。另外，在本發明的另一實施例中，輸出介面115是一無線保真(Wireless Fidelity,WiFi)、一無線區域網路(wireless LAN,WLAN)、一紫蜂短距無線傳輸標準(IEEE 802.15.4,Zigbee)、一藍芽(Bluetooth)、一無線廣域網(Wireless Wide Area Network,WWAN)、一全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications,GSM)、一通用封包無線服務技術(General Packet Radio Service,GPRS)、一第三代行動通訊技術(third generation,3G)、一第四代行動通訊技術(fourth generation,4G)、一第五代行動通訊技術(fifth generation,5G)或一行動者網路理論+(actor network theory+,Ant+)技術的無線通訊介面。另外，當附著式立體掃描模組10未包含記憶體112時，行動裝置116內的記憶體可儲存影像處理單元114所產生的彩色立體掃描結果TSR。如第2A圖所示，雖然附著單元100固定附著式立體掃描模組10於行動裝置116上，但是附著單元100亦可用以固定附著式立體掃描模組10於一使用者的身體上(如第2B圖所示)。例 如，當附著單元100固定附著式立體掃描模組10於使用者的手臂120上(其中附著式立體掃描模組10的尺寸小於使用者的手臂120的尺寸)時，使用者可擺動被立體掃描模組10附著的手臂環繞物件117以得到彩色立體掃描結果TSR，其中此時輸出介面115可輸出彩色立體掃描結果TSR，或複數個第一影像L1、L2、L3、...、複數個第二影像R1、R2、R3、...和複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...至一外部運算裝置。

請參照第3圖，第3圖是說明當第一影像感測單元102擷取第一影像L1時，附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有一對應距離D1的示意圖，其中對應距離D1是對應深度圖DP1，且對應距離D1隨時間可變。如第3圖所示，當第一影像感測單元102擷取第一影像L1時，附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D1，第一影像感測單元102的中心和物件117決定的一直線FL1與第二影像感測單元104的中心和物件117間決定的一直線SL1之間具有一對應夾角θ 1，且物件117位於直線FL1與直線SL1的交點上。另外，因為當行動裝置116掃描物件117時，物件117可任意地移動或轉動，所以附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的一對應距離可隨物件117的移動或轉動而改變。亦即當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的一對應距離隨物件117的移動或轉動而改變時，第一影像感測單元102和第二影像感測單元104可擺動以使物件117總是位於第一影像感測單元102的中心和物件117決定的一直線與第二影像感測單元104的中心和物件117決定的一直線的交點上(如第4圖所示)。如第4圖所示，當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有一對應距離D2時，第一影像感測單元102的中心和物件117所決定的一直線FL2與第二影像感測單元104的中心和物件117間所決定的一直線SL2之間具有一對應夾角θ 2，其中對應距離D2是對應深度圖DP2；當附著式立體掃描模組10 第一影像感測單元102和物件117間具有一對應距離D3時，第一影像感測單元102的中心和物件117所決定的一直線FL3與第二影像感測單元104的中心和物件117間所決定的一直線SL3之間具有一對應夾角θ 3，其中對應距離D3是對應深度圖DP3；當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有一對應距離D4時，第一影像感測單元102的中心和物件117所決定的一直線FL4與第二影像感測單元104的中心和物件117間所決定的一直線SL4之間具有一對應夾角θ 4，其中對應距離D4是對應深度圖DP4。如第4圖所示，由於第一影像感測單元102和第二影像感測單元104可擺動，所以不管物件117如何移動或轉動，附著式立體掃描模組10總是可以使物件117位於第一影像感測單元102的中心和物件117所決定的一直線與第二影像感測單元104的中心和物件117間所決定的一直線的交點上。另外，因為第一影像感測單元102和第二影像感測單元104可擺動，所以相較於現有技術物件117的尺寸可更有彈性。另外，附著式立體掃描模組10另包含一查閱表118，其中查閱表118是用以儲存附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離(例如對應距離D1、D2、D3、...)、第一影像感測單元102的中心和物件117所決定的一直線與第二影像感測單元104的中心和物件117間所決定的一直線所決定的對應夾角(例如對應夾角θ 1、θ 2、θ 3、...)與深度圖(例如深度圖DP1、DP2、DP3、...)之間的關係。

請參照第5圖，第5圖是本發明的另一實施例說明第一影像感測單元102和第二影像感測單元104之間的基線可隨附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離改變的示意圖。如第5圖所示，當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D1時，第一影像感測單元102和第二影像感測單元104間具有一對應基線B1；當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有一對應距離D2時，第一影像感測單元102和第二影像感測單元104間具有一對 應基線B2；當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有一對應距離D3時，第一影像感測單元102和第二影像感測單元104間具有一對應基線B3。如第5圖所示，由於第一影像感測單元102和第二影像感測單元104之間的基線可隨附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離改變，所以不管物件117如何移動或轉動，附著式立體掃描模組10總是可以使物件117位於第一影像感測單元102的中心和物件117所決定的一直線與第二影像感測單元104的中心和物件117間所決定的一直線的交點上。另外，因為第一影像感測單元102和第二影像感測單元104之間的基線可隨附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離改變，所以相較於現有技術物件117的尺寸可更有彈性。另外，附著式立體掃描模組10包含的查閱表118可用以儲存附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離(例如對應距離D1、D2、D3、...)、第一影像感測單元102和第二影像感測單元104之間的基線(例如對應基線B1、應基線B2、應基線B3、...)與深度圖(例如深度圖DP1、DP2、DP3、...)之間的關係。

另外，在本發明的另一實施例中，第一影像感測單元102和第二影像感測單元104之間的基線可隨附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離改變，以及第一影像感測單元102和第二影像感測單元104亦可隨附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離擺動。因此，附著式立體掃描模組10包含的查閱表118是用以儲存附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離(例如對應距離D1、D2、D3、...)、第一影像感測單元102的中心和物件117所決定的一直線與第二影像感測單元104的中心和物件117間所決定的一直線所決定的對應夾角(例如對應夾角θ 1、θ 2、θ 3、...)、第一影像感測單元102和第二影像感測單元104之間的基線(例如對應基線B1、應基線B2、 應基線B3、...)與深度圖(例如深度圖DP1、DP2、DP3、...)之間的關係。

請參照第6圖，第6圖是本發明的一第二實施例說明一附著式立體掃描模組60的示意圖。如第6圖所示，附著式立體掃描模組60和附著式立體掃描模組10的差別在於附著式立體掃描模組60另包含一濾波單元620，其中濾波單元620耦接於立體照相機101內的第一影像感測單元102與第二影像感測單元104和深度圖產生單元110與記憶體112之間。濾波單元620是用以轉換第一影像感測單元102所擷取的複數個第一影像L1、L2、L3、...與第二影像感測單元104所擷取的複數個第二影像R1、R2、R3、...為單色影像。因此，深度圖產生單元110可根據單色的複數個第一影像L1、L2、L3、...和單色的複數個第二影像R1、R2、R3、...，產生複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...。另外，附著式立體掃描模組60的其餘操作原理皆和附著式立體掃描模組10相同，在此不再贅述。

請參照第7圖和第8圖，第7圖是本發明的一第三實施例說明一附著式立體掃描模組70的示意圖，和第8圖是說明一光源720的發射夾角、附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離D1與由物件117表面上的一預定光圖案724的尺寸和光源720發射的預定光圖案722的尺寸所決定一比例RA的關係示意圖。如第7圖所示，附著式立體掃描模組70和附著式立體掃描模組10的差別在於附著式立體掃描模組70另包含一光源720，其中光源720可具有不同的發射夾角。當光源720發射一預定光圖案722(例如直條紋圖案)至物件117時，第一影像感測單元102擷取包含物件117的複數個第一影像L1、L2、L3、...，以及第二影像感測單元104擷取包含物件117的複數個第二影像R1、R2、R3、...。但本發明並不受限於預定光圖案722是直條紋圖案。如第8圖所示，光源720的發射夾角EA是由光源720與物件117決定的一直線TL1和一參考座標軸RCA所決定， 且當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有一對應距離D1時(在第8圖中，立體照相機101內未繪出第二影像感測單元104)，物件117表面上的一預定光圖案724的尺寸與預定光圖案722的尺寸可決定一比例RA，其中比例RA是和對應距離D1與發射夾角EA有關。

請參照第9圖和第10圖，第9圖是說明當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D1且光源720具有不同發射夾角時，物件117表面上的預定光圖案的尺寸與預定光圖案722的尺寸所決定的比例隨光源720的不同發射夾角改變的示意圖，和第10圖是說明當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有不同對應距離且光源720具有發射夾角EA時，物件117表面上的預定光圖案的尺寸與預定光圖案722的尺寸所決定的比例隨附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間不同對應距離改變的示意圖。如第9圖所示，當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D1且光源720具有一發射夾角EA1時(在第9圖中，立體照相機101內未繪出第二影像感測單元104)，物件117表面上的預定光圖案726的尺寸與預定光圖案722的尺寸可決定一比例RA1；當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D1且光源720具有一發射夾角EA2時，物件117表面上的預定光圖案728的尺寸與預定光圖案722的尺寸可決定一比例RA2；當附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D1且光源720具有一發射夾角EA3時，物件117表面上的預定光圖案730的尺寸與預定光圖案722的尺寸可決定一比例RA3，其中比例RA1、比例RA2和比例RA3互不相同。如第10圖所示，當光源720具有發射夾角EA且附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D2時(在第10圖中，立體照相機101內未繪出第二影像感測單元104)，物件117表面上的預定光圖案732的尺寸與預定光圖案722的尺寸可 決定一比例RA4；當光源720具有發射夾角EA且附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D3時，物件117表面上的預定光圖案734的尺寸與預定光圖案722的尺寸可決定一比例RA5；當光源720具有發射夾角EA且附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間具有對應距離D4時，物件117表面上的預定光圖案736的尺寸與預定光圖案722的尺寸可決定一比例RA6，其中比例RA4、比例RA5和比例RA6互不相同。因此，附著式立體掃描模組70包含的查閱表118是用以儲存附著式立體掃描模組10第一影像感測單元102和物件117間的對應距離(例如對應距離D1、D2、D3、...)、光源720具有的不同發射夾角(例如發射夾角EA、EA1、EA2、EA3、...)、由物件117表面上的預定光圖案(例如預定光圖案722、724、726、728、...)的尺寸與光源720發射的預定光圖案722的尺寸所決定的不同比例(例如比例RA、RA1、RA2、RA3、...)與深度圖(例如深度圖DP1、DP2、DP3、...)之間的關係。另外，附著式立體掃描模組70的其餘操作原理皆和附著式立體掃描模組10相同，在此不再贅述。

另外，在本發明的另一實施例中，附著式立體掃描模組10、60、70並不包含影像處理單元114，所以由深度圖產生單元110根據複數個第一影像L1、L2、L3、...和複數個第二影像R1、R2、R3、...所產生的複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...，和複數個第一影像L1、L2、L3、...和複數個第二影像R1、R2、R3、...是通過一行動產業處理器介面(MIPI)或一通用序列匯流排(USB)傳送至行動裝置116。在行動裝置116接收複數個第一影像L1、L2、L3、...、複數個第二影像R1、R2、R3、...和複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...後，行動裝置116即可根據複數個第一影像L1、L2、L3、...、複數個第二影像R1、R2、R3、...和複數個深度圖DP1、DP2、DP3、...，產生彩色立體掃描結果TSR。

綜上所述，相較於現有技術，因為本發明所提供的附著式立體掃描模組具有較小的外型與體積，所以可附著於任意的行動裝置。另外，當第 一影像感測單元擷取包含物件的複數個第一影像以及第二影像感測單元擷取包含物件的複數個第二影像時，第一影像感測單元和第二影像感測單元可擺動以使物件總是位於第一影像感測單元的中心和物件決定的一直線與第二影像感測單元的中心和物件決定的一直線的交點上，或第一影像感測單元和第二影像感測單元之間的基線可隨可攜式立體掃描器和物件間的一對應距離改變，以使物件總是位於第一影像感測單元的中心和物件所決定的直線與第二影像感測單元的中心和物件間所決定的直線的交點上，或第一影像感測單元和第二影像感測單元可擺動以及第一影像感測單元和第二影像感測單元之間的基線可隨可攜式立體掃描器和物件間的對應距離改變，以使物件總是位於第一影像感測單元的中心和物件所決定的直線與第二影像感測單元的中心和物件間所決定的直線的交點上。因此，相較於現有技術，不管物件如何移動或轉動，本發明所提供的附著式立體掃描模組總是可以使物件位於第一影像感測單元的中心和物件所決定的直線與第二影像感測單元的中心和物件間所決定的直線的交點上以得到物件的較佳掃描解析度。另外，因為第一影像感測單元和第二影像感測單元可擺動或第一影像感測單元和第二影像感測單元之間的基線可隨可攜式立體掃描器和物件間的對應距離改變，所以相較於現有技術，物件的尺寸可更有彈性。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧附著式立體掃描模組

100‧‧‧附著單元

101‧‧‧立體照相機

102‧‧‧第一影像感測單元

104‧‧‧第二影像感測單元

106‧‧‧同步單元

108‧‧‧校正單元

110‧‧‧深度圖產生單元

112‧‧‧記憶體

114‧‧‧影像處理單元

115‧‧‧輸出介面

116‧‧‧行動裝置

118‧‧‧查閱表

DP1、DP2、DP3‧‧‧深度圖

L1、L2、L3‧‧‧第一影像

R1、R2、R3‧‧‧第二影像

TSR‧‧‧彩色立體掃描結果

Claims (23)

1. 一種附著式立體掃描模組，包含：一附著單元，用以固定該附著式立體掃描模組於一行動裝置上或一使用者上，其中該附著式立體掃描模組的尺寸小於該行動裝置的尺寸或該使用者的手；至少二影像感測單元，其中當該附著式立體掃描模組環繞一物件時，該至少二影像感測單元中的一第一影像感測單元擷取包含該物件的複數個第一影像，以及該至少二影像感測單元中的一第二影像感測單元擷取包含該物件的複數個第二影像，其中該複數個第一影像中的每一第一影像對應該複數個第二影像中的一第二影像，當該第一影像感測單元產生該每一第一影像時，該附著式立體掃描模組和該物件間具有一對應距離，其中該複數個第一影像或該複數個第二影像是彩色影像，且該對應距離隨時間可變；一深度圖產生單元，用以根據該每一第一影像和該第二影像，產生一對應的深度圖，其中該深度圖產生單元根據該複數個第一影像和該複數個第二影像所產生的複數個深度圖、該複數個第一影像和該複數個第二影像是用以產生對應該物件的一彩色立體掃描結果；及一輸出介面，用以輸出該彩色立體掃描結果，或該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖。
2. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，其中當該第一影像感測單元擷取該每一第一影像時，該第一影像感測單元的中心和該物件所決定的一第一直線與該第二影像感測單元的中心和該物件所決定的一第二直線之間具有一對應夾角，且該物件位於該第一直線與該第二直線的交點上。
3. 如請求項2所述的附著式立體掃描模組，另包含：一查閱表，用以儲存該對應距離、該對應夾角與該對應的深度圖之間的關係。
4. 如請求項2所述的附著式立體掃描模組，其中當該第一影像感測單元擷取該每一第一影像時，該第一影像感測單元和該第二影像感測單元間具有一對應基線。
5. 如請求項4所述的附著式立體掃描模組，另包含：一查閱表，用以儲存該對應距離、該對應夾角、該對應基線與該對應的深度圖之間的關係。
6. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，其中該第一影像感測單元和該第二影像感測單元間具有一對應基線。
7. 如請求項6所述的附著式立體掃描模組，另包含：一查閱表，用以儲存該對應距離、該對應基線與該對應的深度圖之間的關係。
8. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，其中該複數個第一影像與該複數個第二影像是RGB影像或YUV影像。
9. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，其中該深度圖產生單元另包含：一濾波單元，耦接於該第一影像感測單元、該第二影像感測單元和該深度圖產生單元之間，用以轉換該複數個第一影像與該複數個第二影像為單色影像。
10. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，另包含：一同步單元，耦接於該第一影像感測單元、該第二影像感測單元和該深度圖產生單元之間，用以輸出一第一同步信號至該每一第一影像和一對應的第二同步信號至該第二影像。
11. 如請求項10所述的可攜式立體掃描器，其中該第一同步信號是對應該每一第一影像所包含的複數個影像區塊中的一影像區塊，以及該第二同步信號是對應該第二影像所包含的複數個影像區塊中的一對應的影像區塊。
12. 如請求項1所述的可攜式立體掃描器，另包含：一暫存器，用以儲存該每一第一影像對應該第一影像感測單元的每一掃描線的影像區塊和該第二影像中一相對應影像區塊，其中當該暫存器儲存完畢該每一第一影像對應該第一影像感測單元的每一掃描線的影像區塊和該第二影像中該相對應影像區塊時，該暫存器才會輸出該每一第一影像和該第二影像。
13. 如請求項1所述的可攜式立體掃描器，另包含：一校正單元，耦接於該第一影像感測單元和該第二影像感測單元，其中在該第一影像感測單元輸出該每一第一影像和該第二影像感測單元輸出該第二影像前，該校正單元對該每一第一影像和該第二影像執行一校正處理。
14. 如請求項13所述的附著式立體掃描模組，其中該校正處理包含一色彩空間校正和一組裝校正的組合之一。
15. 如請求項10所述的附著式立體掃描器，另包含：一記憶體，耦接於該同步單元和該深度圖產生單元，用以儲存該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖。
16. 如請求項1所述的附著式立體掃描器，另包含：一記憶體，耦接於該第一影像感測單元、該第二影像感測單元和該深度圖產生單元，用以儲存該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖。
17. 如請求項15或16所述的附著式立體掃描模組，另包含：一影像處理單元，耦接於該記憶體，用以根據該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖，產生該彩色立體掃描結果。
18. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，其中當該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖是通過該輸出介面被傳送至該行動裝置時，該行動裝置根據該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖，產生該彩色立體掃描結果。
19. 如請求項1所述的附著式立體掃描器，其中該輸出介面是一行動產業處理器介面(mobile-industry-processor-interface,MIPI)或一通用序列匯流排(universal serial bus,USB)。
20. 如請求項1所述的附著式立體掃描器，其中該輸出介面是一無線保真(Wireless Fidelity,WiFi)、一無線區域網路(wireless LAN,WLAN)、一紫蜂短距無線傳輸標準(IEEE 802.15.4,Zigbee)、一藍芽(Bluetooth)、一無線廣域網(Wireless Wide Area Network,WWAN)、一全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications,GSM)、一通用封包無線服務技術(General Packet Radio Service,GPRS)、一第三代行動通訊技術(third generation,3G)、一第四代行動通訊技術(fourth generation,4G)、一第五代行動通訊技術(fifth generation,5G)或一行動者網路理論+(actor network theory+,Ant+)技術的無線通訊介面傳送至一雲端的一運算裝置，且該運算裝置根據該複數個第一影像、該複數個第二影像和該複數個深度圖，產生該彩色立體掃描結果。
21. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，另包含：一光源，用以發射一預定光圖案至該物件，其中當該第一影像感測單元和該物件間具有該對應距離時，該物件表面上的預定光圖案的尺寸與該光源發射的預定光圖案的尺寸決定一比例，其中該光源具有一發射夾角。
22. 如請求項21所述的附著式立體掃描模組，另包含：一查閱表，用以儲存該對應距離、該比例、該發射夾角與該對應的深度圖之間的關係。
23. 如請求項1所述的附著式立體掃描模組，其中該物件是移動或轉動。