TWI570674B - 交通運輸工具之影像偵測系統 - Google Patents

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許玄岳
王斯弘
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Description

交通運輸工具之影像偵測系統
本發明係有關於一種交通運輸工具之影像偵測系統，尤其是指一種用以量測至少一待測物與交通運輸工具之距離的影像偵測系統，主要係藉由投射雷射光束於交通運輸工具周圍之待測物上形成至少一光學圖樣，並利用光學圖樣之變化與影像之移動物件偵測(Motion Object Detection，MOD)技術並聯設置，有效計算待測物與交通運輸工具之間的距離，達到警示駕駛者注意行車安全之優勢者。
按，隨著社會富裕與科技的進步，汽車與機車之交通運輸工具數量急遽增加，除了交通因而擁擠癱瘓外，交通意外事故與違規事件亦從不間斷，尤其是車輛在倒車時，更有可能因為駕駛不注意車後之狀況，而導致嚴重的人員傷亡與行車糾紛產生；傳統的倒車影像系統如第九~十一圖所示，為傳統其一倒車影像系統之待測物偵測示意圖、第一待測物顯示示意圖，以及第二待測物顯示示意圖，傳統其一倒車影像系統係至少包括有一設置於車體(1)後方之鏡頭(101)，以及一設置於車體(1)內部之顯示器(102)，且車體(1)後方係存在有一第一待測物(a)與一第二待測物(b)，第一待測物(a)之高度與大小係相等於第二待測物(b)之高度與大小，鏡頭(101)係分別擷取第一待測物(a)與第二待測物(b)，並顯示於顯示器(102)上，其中顯示 器(102)顯示的第一待測物(a)在視覺上的離車距離係較第二待測物(b)在視覺上的離車距離為近，視覺上的情況亦與實際情況相符合；請再參閱第十二~十四圖所示，為傳統其一倒車影像系統之另一待測物偵測示意圖、第三待測物顯示示意圖，以及第四待測物顯示示意圖，其中車體(1)後方係存在有一第三待測物(c)與一第四待測物(d)，第三待測物(c)之高度係小於第四待測物(d)之高度，鏡頭(101)係分別擷取第三待測物(c)與第四待測物(d)之影像，並顯示於顯示器(102)上；然而，顯示器(102)所顯示之第三待測物(c)與第四待測物(d)的高度和大小皆相同，此與第四待測物(d)實際離車體(1)之距離較第三待測物(c)為遠的現象不一致；因此，傳統倒車影像系統所擷取之影像係無法正確辨識待測物與車體(1)的距離。
目前已有許多研究用於解決上述之問題，請參閱第十五圖所示，為傳統其二倒車影像系統之待測物偵測示意圖，即為描述中華民國專利第I417207號與美國專利第US2013022589號之改善方案，傳統其二倒車影像系統係使用一鏡頭(101)量測待測物(e)與車體(1)間的距離，並利用傳統影像處理技術(如光流法或邊緣特徵法)加以判別分析，雖然鏡頭(101)的整體成本較低；然而，其低偵測率(最高約為95%)及高誤判率亦容易造成產品可靠度降低，而不利於廣泛使用於倒車應用上。
為解決上述之問題，請參閱第十六圖所示，為傳統其三倒車影像系統之待測物偵測示意圖，即為描述中華民國專利第M492262與I320756號之改善方案，傳統其三倒車影像系統係包括有一鏡頭(101)，以及複數個超音波感測器(103)，其運作方式係先由超音波感測器(103)感測待測物(e)與車體(1)之間的距離後，再將倒車影像與離車距離顯示於顯示器上， 其中超音波感測器(103)的多寡係反應安裝工程之複雜度與盲區之多寡，為了達到較少的盲區則需要安裝較多的超音波感測器(103)，此舉不僅增加安裝工程的複雜度，其成本亦相對提高許多；此外，請參閱第十七圖所示，為傳統其四倒車影像系統之待測物偵測示意圖，即為描述中國專利第CN10329351號與美國專利第US7544945號用以改善上述超音波感測器所產生之問題的解決方案，傳統其四倒車影像系統係利用激光雷達感測器(Lidar)(104)量測待測物(e)與車體(1)之間的距離；然而，激光雷達感測器(104)的價格昂貴且需要重建空間的高計算複雜度，在整體成本考量下，並不利於倒車即時障礙物偵測的應用；再者，請再參閱第十八圖所示，為傳統其五倒車影像系統之待測物偵測示意圖，亦即為描述美國專利第US7112867號用以解決傳統倒車影像系統所遭遇之問題，傳統其五倒車影像系統係使用兩個鏡頭(101)偵測待測物(e)與車體(1)之間的距離，主要係利用三角定位原理與三角函數計算待測物(e)與車體(1)的距離；然而，使用兩個鏡頭(101)量測待測物(e)的方式必須耗費較高的成本，並不符合經濟需求；另外，中華民國專利第I310354號之『安裝於交通運輸工具之行車警示系統』則是使用兩個光源透過兩個對應之繞射光柵，而於待測物上形成兩個光學圖案，藉由兩個待測物上圖案之距離與成像於感測元件上圖案之距離間的三角形幾何關係，可以計算待測物與車體之間的距離；然而，使用兩個光源與兩個對應之繞射光柵必然耗費較高的設置成本，且其計算之方式係無法以一光源之設置方式達成。
再者，本申請人其中之一曾於民國98年5月26日以申請之中華民國專利第I358365號『含測距功能之倒車影像裝置』解決上述問題，此 專利主要係藉由裝設於汽車尾端之光源所投射的光線於待測物上產生一圖樣，再藉由組裝於汽車尾端之鏡頭擷取汽車後方之影像於一感光元件上，之後一電路板再依據感光元件所讀取到的圖樣緊密度，運算出待測物與車體之間的距離；然而，此專利所使用的光源與成像方式係為被動式影像，存在有低偵測率與高誤判率等問題；因此，如何有效以合理價格之設備與成本，準確量測交通運輸工具周圍之待測物與其間之距離，達到以高可靠度之影像辨識特性避免嚴重之人員傷亡與行車糾紛，仍是車用影像辨識系統等相關產業之開發業者與相關研究人員需持續努力克服與解決之課題。
今，發明人即是鑑於上述傳統之倒車影像系統於實際實施時仍存在有低影像偵測率而導致高誤判率且製造成本高昂等諸多缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。
本發明主要目的為提供一種交通運輸工具之影像偵測系統，尤其是指一種用以量測至少一待測物與交通運輸工具之距離的影像偵測系統，主要係藉由投射雷射光束於交通運輸工具周圍之待測物上形成至少一光學圖樣，並利用光學圖樣之變化與影像之移動物件偵測(MOD)技術並聯設置，有效計算待測物與交通運輸工具之間的距離，達到警示駕駛者注意行車安全之優勢。
為了達到上述實施目的，本發明人提出一種交通運輸工具之影像偵測系統，係用以偵測一交通運輸工具周圍至少一待測物之存在，以及量測至少一待測物與交通運輸工具之間的距離，交通運輸工具之影像偵 測系統係至少包括有一光源單元，一影像擷取單元，以及一警報單元；光源單元係設置於交通運輸工具外部之適當處，光源單元係包括有至少一發光光源，發光光源係用以發射一光束，以在待測物上顯示至少一光學圖樣，其中光學圖樣係隨著待測物與交通運輸工具之間的距離而變化；影像擷取單元係對應光源單元而設置於交通運輸工具外部之適當處，影像擷取單元係至少包括有一鏡頭、一連接鏡頭之感光元件，以及一連接感光元件之微處理器，其中鏡頭係擷取待測物之影像與其上之光學圖樣於感光元件上，微處理器係根據感光元件上光學圖樣之變化，並結合一移動物件偵測(MOD)技術依據待測物影像之變化，以計算待測物與交通運輸工具之間的距離；警報單元係電性連接微處理器，並設置於交通運輸工具內部之適當處，其中當待測物與交通運輸工具之間的距離小於一臨界值時，微處理器係傳遞一訊息至警報單元，則警報單元產生一警示訊號。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中交通運輸工具之影像偵測系統係可進一步於交通運輸工具內部之適當處設置有一顯示單元，顯示單元係電性連接影像擷取單元並包括有至少一顯示螢幕，其中顯示單元係包括有一影像顯示區，以及一距離顯示區，影像顯示區係顯示鏡頭擷取之待測物影像與其上之光學圖樣，距離顯示區係顯示待測物與交通運輸工具之間的距離值。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中影像顯示區與距離顯示區係顯示在相同顯示螢幕或不同顯示螢幕等其中之一種顯示方式。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中移動物件偵 測(MOD)技術係由鏡頭擷取待測物之影像，微處理器係藉由影像之變化判斷待測物與交通運輸工具之間的距離。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中至少一發光光源係為雷射、發光二極體(LED)或用以輸出一光束之發光體等其中之一種元件。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中光束係為可見光或不可見光等其中之一種。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中至少一光學圖樣係為網格、直線或規則排列點等其中之一種圖樣。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中感光元件係為光電耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)或互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)等其中之一種元件。
如上所述的交通運輸工具之影像偵測系統，其中警報單元所產生之警示訊號係以聲鳴、光線或震動等其中之一種方式呈現。
藉此，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係藉由投射雷射光束於交通運輸工具周圍之待測物上形成光學圖樣，並利用光學圖樣之變化與影像之移動物件偵測(MOD)技術之並聯設置，有效計算待測物與交通運輸工具之間的距離，達到警示駕駛者注意行車安全之優勢；此外，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係藉由光學圖樣與距離相關之變化以及待測物影像之移動物件偵測(MOD)等並聯設置，以單獨執行或共同執行之方式，有效解決傳統倒車影像系統串聯設置而無法單獨運作之缺點，達到以高可靠度之影像辨識特性避免嚴重之人員傷亡與行車糾紛之優勢；接 續，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係藉由主動式之雷射光源生成之光學圖樣方式，有效以主動式方法偵測交通運輸工具周圍固定障礙物(例如：牆壁)之存在，以改善傳統倒車影像系統無法偵測大面牆面之缺點，達到降低駕駛者誤判之機率並提昇行車安全之目的；再者，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統用以量測相關距離的光線若為一主動式可見光之雷射光束時，可於低環境亮度時提供有效的照明支援，達到增加光學圖樣變化偵測之準確度與移動物件偵測之清晰度等優勢，以提升系統整體之可靠度者，若為一不可見光之雷射光束時，不會對待測物等後方之來車或行人產生視覺上的影響，且光束亦不受氣候與環境光之影響，可有效提供一種低誤判與高可靠性之影像偵測系統；最後，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係當偵測之至少一待測物與交通運輸工具之間的距離小於一臨界值時，即啟動微處理器發送一訊息給警報單元，而警報單元再發送一包含聲音、光線或震動等其中之一種形式之訊號警示駕駛者注意交通運輸工具之周邊車況，有效達到充分警示與行車安全之優勢。
(傳統倒車影像系統)
(1)‧‧‧車體
(101)‧‧‧鏡頭
(102)‧‧‧顯示器
(103)‧‧‧超音波感測器
(104)‧‧‧雷射定位裝置
(a)‧‧‧第一待測物
(b)‧‧‧第二待測物
(c)‧‧‧第三待測物
(d)‧‧‧第四待測物
(e)‧‧‧待測物
(本發明交通運輸工具之影像偵測系統)
(1)‧‧‧交通運輸工具
(2)‧‧‧待測物
(21)‧‧‧光學圖樣
(22)‧‧‧第一待測物
(23)‧‧‧第二待測物
(24)‧‧‧第三待測物
(25)‧‧‧第四待測物
(3)‧‧‧光源單元
(31)‧‧‧發光光源
(311)‧‧‧光束
(4)‧‧‧影像擷取單元
(41)‧‧‧鏡頭
(42)‧‧‧感光元件
(43)‧‧‧微處理器
(5)‧‧‧警報單元
(6)‧‧‧顯示單元
(61)‧‧‧顯示螢幕
(62)‧‧‧影像顯示區
(63)‧‧‧距離顯示區
(H1)‧‧‧第一高度
(H2)‧‧‧第二高度
(H3)‧‧‧第三高度
(H4)‧‧‧第四高度
(L1)‧‧‧第一距離
(L2)‧‧‧第二距離
(L3)‧‧‧第三距離
(L4)‧‧‧第四距離
第一圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之結合車體架構示意圖
第二圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之架構示意圖
第三圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之待測物偵測示意圖
第四圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之第一待測物顯示示意圖
第五圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之第二待測物顯示示意圖
第六圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其二較佳實施例之待測物偵測示意圖
第七圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其二較佳實施例之第三待測物顯示示意圖
第八圖：本發明交通運輸工具之影像偵測系統其二較佳實施例之第四待測物顯示示意圖
第九圖：傳統其一倒車影像系統之待測物偵測示意圖
第十圖：傳統其一倒車影像系統之第一待測物顯示示意圖
第十一圖：傳統其一倒車影像系統之第二待測物顯示示意圖
第十二圖：傳統其一倒車影像系統之另一待測物偵測示意圖
第十三圖：傳統其一倒車影像系統之第三待測物顯示示意圖
第十四圖：傳統其一倒車影像系統之第四待測物顯示示意圖
第十五圖：傳統其二倒車影像系統之待測物偵測示意圖
第十六圖：傳統其三倒車影像系統之待測物偵測示意圖
第十七圖：傳統其四倒車影像系統之待測物偵測示意圖
第十八圖：傳統其五倒車影像系統之待測物偵測示意圖
為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所 能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
首先，請參閱第一、二圖所示，為本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之結合車體架構示意圖，以及架構示意圖，其中本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係用以偵測一交通運輸工具(1)周圍至少一待測物(2)之存在，以及量測至少一待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係至少包括有：一光源單元(3)，係設置於交通運輸工具(1)外部之適當處，光源單元(3)係包括有至少一發光光源(31)，發光光源(31)係用以發射一光束(311)，以在待測物(2)上顯示至少一光學圖樣(21)(請參閱第四圖所示之本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之第一待測物顯示示意圖)，其中光學圖樣(21)係隨著待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離而變化；此外，至少一發光光源係為雷射、發光二極體(LED)或用以輸出一光束(311)之發光體等其中之一種元件，其所發射之光束(311)係為可見光或不可見光等其中之一種；在本發明其一較佳實施例中，光源單元(3)係為一雷射之發光光源(31)，若發射為不可見光之光束(311)，不會對待測物(2)等後方之來車或行人產生視覺上的影響，且光束(311)亦不受氣候與環境光之影響，可有效提供一種低誤判與高可靠性之影像偵測系統；若發射之可見光光束(311)，可於低環境亮度時提供有效的照明支援，有效增加光學圖樣(21)變化偵測之準確度與移動物件偵測之清晰度優勢，達到提升系統整體之可 靠度者；再者，至少一光學圖樣(21)係為網格、直線、規則排列點等其中之一種圖樣；然而必須注意的是，上述光學圖樣(21)之樣式是為說明方便起見，而非以本發明所舉為限，且熟知此技藝者當知道只要光學圖樣(21)可隨著距離的不同而變化，並不會影響本發明的實際實施；在本發明其一較佳實施例中，設置於交通運輸工具(1)後方適當處之發光光源(31)的雷射所發射之光束(311)係經由一具有廣角區域之光學元件的繞射光學元件(Diffraction Optical Element，DOE)而投射在位於交通運輸工具(1)後方之第一待測物(22)或第二待測物(23)上，以在第一待測物(22)或第二待測物(23)上形成一網格態樣之光學圖樣(21)；然而必須注意的是，上述雷射光束(311)所通過之光學元件的繞射光學元件(DOE)是為說明方便起見，而非以本發明所舉為限，且熟知此技藝者當知道不同的光學元件或有無光學元件皆可於待測物(2)上形成不同的光學圖樣(21)，並不會影響本發明的實際實施；一影像擷取單元(4)，係對應光源單元(3)而設置於交通運輸工具(1)外部之適當處，影像擷取單元(4)係至少包括有一鏡頭(41)、一連接鏡頭(41)之感光元件(42)，以及一連接感光元件(42)之微處理器(43)，其中鏡頭(41)係擷取待測物(2)之影像與其上之光學圖樣(21)於感光元件(42)上，微處理器(43)係根據感光元件(42)上光學圖樣(21)之變化，並結合一移動物件偵測(MOD)技術依據待測物(2)影像之變化，以計算待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離；此外，感光元件(42)係為光電耦合元件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)等其中之一種元件；再者，移動物件偵測(MOD)技術即是由鏡頭(41)擷取待測物(2)之影像，微處理器(43)再藉由影像之變化判斷待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離；在本發明其一較佳實施例中，交 通運輸工具之影像偵測系統係藉由光學圖樣(21)之變化偵測與待測物(2)影像之移動物件偵測(MOD)等並聯設置，以單獨執行或共同執行之方式，有效解決傳統倒車影像系統串聯設置之缺點，達到以高可靠度之影像辨識特性避免嚴重之人員傷亡與行車糾紛之優勢；以及一警報單元(5)，係電性連接微處理器(43)，並設置於交通運輸工具(1)內部之適當處，其中當待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離小於一臨界值時，微處理器(43)係傳遞一訊息至警報單元(5)，則警報單元(5)產生一警示訊號；此外，警報單元(5)所產生之警示訊號係以聲鳴、光線或震動等其中之一種方式呈現，以有效警示駕駛者注意交通運輸工具(1)之周邊車況，有效達到充分警示與行車安全之優勢；然而必須注意的是，上述警報單元(5)之聲鳴、光線或震動等呈現方式是為說明方便起見，而非以本發明所舉為限，且熟知此技藝者當知道不同的呈現方式只要能警示駕駛者注意交通運輸工具(1)之周邊車況，並不會影響本發明的實際實施。
此外，請一併參閱第三~五圖所示，為本發明交通運輸工具之影像偵測系統其一較佳實施例之待測物偵測示意圖、第一待測物顯示示意圖，以及第二待測物顯示示意圖，其中交通運輸工具之影像偵測系統係可進一步於交通運輸工具(1)內部之適當處設置有一顯示單元(6)，顯示單元(6)係電性連接影像擷取單元(4)並包括有至少一顯示螢幕(61)，其中顯示單元(6)係包括有一影像顯示區(62)，以及一距離顯示區(63)，影像顯示區(62)係顯示鏡頭(41)擷取之待測物(2)影像與其上之光學圖樣(21)，距離顯示區(63)係顯示待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離值；此外，影像顯示區(62)與距離顯示區(63)係可顯示在同一顯示螢幕(61)上，亦可顯示在不同的 顯示螢幕(61)上；在本發明其一較佳實施例中，一顯示螢幕(61)係設置於交通運輸工具(1)內部之適當處，且影像顯示區(62)與距離顯示區(63)係顯示在同一顯示螢幕(61)上，且距離顯示區(63)係顯示於影像顯示區(62)之右下角，以同時供駕駛者觀看；再者，第三圖中之第一待測物(22)與交通運輸工具(1)之間的距離係為第一距離(L1)，而第二待測物(23)與交通運輸工具(1)之間的距離係為第二距離(L2)，且第一待測物(22)之高度係為第一高度(H1)，第二待測物(23)之高度係為第二高度(H2)，且第一高度(H1)係等於第二高度(H2)；本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係可藉由雷射投射至第一待測物(22)與第二待測物(23)上之網格光學圖樣(21)的疏密度變化搭配待測物(2)影像變化之移動物件偵測(MOD)技術，有效判斷第一待測物(22)與第二待測物(23)與交通運輸工具(1)之間的距離，由第四圖與第五圖比較可得知，顯示螢幕(61)上之影像顯示區(62)所顯示之第一待測物(22)上的光學圖樣(21)之疏密度的變化係較第二待測物(23)上的光學圖樣(21)之疏密度變化為緊，且第一待測物(22)於顯示螢幕(61)上所佔據的面積係較第二待測物(23)所佔據的面積為大，而在距離顯示區(63)所顯示的第一距離(L1)與第二距離(L2)之間的差異亦與現實情況相同。
此外，請參閱第六~八圖所示，為本發明交通運輸工具之影像偵測系統其二較佳實施例之待測物偵測示意圖、第三待測物顯示示意圖，以及第四待測物顯示示意圖，其中第三待測物(24)與交通運輸工具(1)之間的距離係為第三距離(L3)，且第四待測物(25)與交通運輸工具(1)之間的距離係為第四距離(L4)，而第三待測物(24)之高度第三高度(H3)係低於第四待測物(25)之高度第四高度(H4)；本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係 藉由雷射投射至第三待測物(24)與第四待測物(25)上之網格光學圖樣(21)的疏密度變化搭配待測物(2)影像變化之移動物件偵測(MOD)技術，有效判斷第三待測物(24)與第四待測物(25)與交通運輸工具(1)之間的距離，由第七圖與第八圖比較結果得知，顯示螢幕(61)上的影像顯示區(62)所顯示之第三待測物(24)上光學圖樣(21)的疏密度變化係較第四待測物(25)上的光學圖樣(21)疏密度變化為緊，且第三待測物(24)於顯示螢幕(61)上所佔據的面積係與第四待測物(25)所佔據的面積相同，雖然第三待測物(24)及第四待測物(25)於影像顯示區(62)所呈現的影像大小相同，然而，駕駛者仍可透過影像顯示區(62)所顯示之網格光學圖樣(21)的疏密度變化或距離顯示區(63)所顯示之距離值得知第三距離(L3)與第四距離(L4)之數值或相對之距離，以避免駕駛者無法判斷或誤判之困擾產生。
接著，為使 審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特徵，以及所欲達成之功效，以下茲舉本發明交通運輸工具之影像偵測系統的具體實際實施例，進一步證明本發明之交通運輸工具之影像偵測系統可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍；當一駕駛者欲維護交通運輸工具(1)之倒車行車安全時，可於交通運輸工具(1)之後方適當處架設本發明之交通運輸工具之影像偵測系統，有效偵測交通運輸工具(1)周圍至少一待測物(2)之存在，以及量測待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離，以有效避免駕駛者誤判，達到行車安全與人身安全之優勢；首先，駕駛者可將本發明交通運輸工具之影像偵測系統之光源單元(3)與影像擷取單元(4)安裝於交通運輸工具(1)後方適當處，其中光源單元(3)係包括有一發光光源(31)，發光光源(31)之雷射係用以發射一光束(311)，並於第一待測物(22) 與第二待測物(23)上顯示一網格之光學圖樣(21)，其中網格之光學圖樣(21)的疏密度變化係可隨著第一待測物(22)與第二待測物(23)與交通運輸工具(1)之間的距離而改變，而影像擷取單元(4)係包括有一鏡頭(41)、一連接鏡頭(41)之光電耦合元件(CCD)的感光元件(42)，以及一連接感光元件(42)之微處理器(43)，其中鏡頭(41)係擷取第一待測物(22)與第二待測物(23)之影像與其上之光學圖樣(21)而成像於光電耦合元件(CCD)之感光元件(42)上，微處理器(43)係藉由光電耦合元件(CCD)上之光學圖樣(21)疏密度變化與待測物(2)影像變化之移動物件偵測(MOD)技術並聯設置，有效計算第一距離(L1)與第二距離(L2)之數值；接著，設置一警報單元(5)於交通運輸工具(1)之內部適當處，其中警報單元(5)係電性連接微處理器(43)，當待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離小於一臨界值時，微處理器(43)係傳遞一訊息至警報單元(5)，則警報單元(5)產生一警示訊號，而警報單元(5)所產生之警示訊號係可為聲鳴、光線或震動等其中之一種型式的訊號，以有效警示駕駛者注意交通運輸工具(1)之周邊車況，有效達到充分警示與行車安全之優勢；最後，可選擇設置一顯示單元(6)於交通運輸工具(1)之內部，其中顯示單元(6)係電性連接影像擷取單元(4)，顯示單元(6)係包括有至少一顯示螢幕(61)，顯示螢幕(61)係設置於交通運輸工具(1)內部之適當處，顯示單元(6)係包括有一影像顯示區(62)，以及一距離顯示區(63)，影像顯示區(62)係顯示鏡頭(41)擷取之待測物(2)影像與其上之光學圖樣(21)，距離顯示區(63)係顯示待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離值，而影像顯示區(62)與距離顯示區(63)係顯示在同一顯示螢幕(61)上，且距離顯示區(63)係顯示於影像顯示區(62)之右下角，以同時供駕駛者觀看；本發明之交通運輸工具之影像偵測系 統係利用光學圖樣(21)之變化搭配偵測影像變化之移動物件偵測(MOD)技術，有效計算待測物(2)與交通運輸工具(1)之間的距離，達到警示駕駛者注意行車安全之優勢。
由上述之實施說明可知，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統與現有技術相較之下，本發明係具有以下優點：
1.本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係藉由投射雷射光束於交通運輸工具周圍之待測物上形成光學圖樣，並利用光學圖樣之變化與影像之移動物件偵測(MOD)技術之並聯設置，有效計算待測物與交通運輸工具之間的距離，達到警示駕駛者注意行車安全之優勢。
2.本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係藉由光學圖樣與距離相關之變化以及待測物影像之移動物件偵測(MOD)等並聯設置，以單獨執行或共同執行之方式，有效解決傳統倒車影像系統串聯設置而無法單獨運作之缺點，達到以高可靠度之影像辨識特性避免嚴重之人員傷亡與行車糾紛之優勢。
3.本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係藉由主動式之雷射光源生成之光學圖樣方式，有效以主動式方法偵測交通運輸工具周圍固定障礙物(例如：牆壁)之存在，以改善傳統倒車影像系統無法偵測大面牆面之缺點，達到降低駕駛者誤判之機率並提昇行車安全之目的。
4.本發明之交通運輸工具之影像偵測系統用以量測相關距離的光線若為一主動式可見光之雷射光束時，可於低環境亮度時提供有效的照明支援，達到增加光學圖樣變化偵測之準確度與移動物件偵測之清晰度等優勢，以提升系統整體之可靠度者，若為一不可見光之雷射光束時， 不會對待測物等後方之來車或行人產生視覺上的影響，且光束亦不受氣候與環境光之影響，可有效提供一種低誤判與高可靠性之影像偵測系統。
5.本發明之交通運輸工具之影像偵測系統係當偵測之至少一待測物與交通運輸工具之間的距離小於一臨界值時，即啟動微處理器發送一訊息給警報單元，而警報單元再發送一包含聲音、光線或震動等其中之一種形式之訊號警示駕駛者注意交通運輸工具之周邊車況，有效達到充分警示與行車安全之優勢。
綜上所述，本發明之交通運輸工具之影像偵測系統，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。
(1)‧‧‧交通運輸工具
(2)‧‧‧待測物
(22)‧‧‧第一待測物
(23)‧‧‧第二待測物
(3)‧‧‧光源單元
(311)‧‧‧光束
(4)‧‧‧影像擷取單元
(5)‧‧‧警報單元
(6)‧‧‧顯示單元
(61)‧‧‧顯示螢幕

Claims (9)

  1. 一種交通運輸工具之影像偵測系統，係用以偵測一交通運輸工具周圍至少一待測物之存在，以及量測該至少一待測物與該交通運輸工具之間的距離，該交通運輸工具之影像偵測系統係至少包括有：一光源單元，係設置於該交通運輸工具外部之適當處，該光源單元係包括有至少一發光光源，該發光光源係用以發射一光束，以在該待測物上顯示至少一光學圖樣，其中該光學圖樣係隨著該待測物與該交通運輸工具之間的距離而變化；一影像擷取單元，係對應該光源單元而設置於該交通運輸工具外部之適當處，該影像擷取單元係至少包括有一鏡頭、一連接該鏡頭之感光元件，以及一連接該感光元件之微處理器，其中該鏡頭係擷取該待測物之影像與其上之光學圖樣於該感光元件上，該微處理器係根據該感光元件上光學圖樣之變化，並結合一移動物件偵測(MOD)技術依據該待測物影像之變化，以計算該待測物與該交通運輸工具之間的距離；以及一警報單元，係電性連接該微處理器，並設置於該交通運輸工具內部之適當處，其中當該待測物與該交通運輸工具之間的距離小於一臨界值時，該微處理器係傳遞一訊息至該警報單元，則該警報單元產生一警示訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該交通運輸工具之影像偵測系統係進一步於該交通運輸工具內部之適當處設置有一顯示單元，該顯示單元係電性連接該影像擷取單元並包括有至少一顯示螢幕，其中該顯示單元係包括有一影像顯示區，以及一距離顯示區，該影像顯示區係顯示該鏡頭擷取之待測物影像與其上之光學圖樣，該距離顯示區係顯示該待測物與該交通運輸工具之間的距離值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該影像顯示區與該距離顯示區係顯示在相同顯示螢幕或不同顯示螢幕其中之一。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該移動物件偵測(MOD)技術係由該鏡頭擷取該待測物之影像，該微處理器係藉由該影像之變化判斷該待測物與該交通運輸工具之間的距離。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該至少一發光光源係為雷射、發光二極體(LED)或用以輸出一光束之發光體其中之一。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該光束係為可見光或不可見光其中之一。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該至少一光學圖樣係為網格、直線或規則排列點其中之一圖樣。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該感光元件係為光電耦合元件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)其中之一。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之交通運輸工具之影像偵測系統，其中該警報單元所產生之警示訊號係以聲鳴、光線或震動其中之一方式呈現。
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