TWI631319B - Automatic light source adjustment method - Google Patents

Abstract

一種光源自動調適方法，藉由包含光源投射模組、影像擷取模組，及處理模組的系統來實施，並包含：處理模組根據篩選條件，自多筆初始影像量測資料中獲得候選影像量測資料及其對應的候選光源投射模式；處理模組調整候選光源投射模式以獲得多個進階光源投射模式；影像擷取模組擷取多組經由光源投射模組投射每一進階光源投射模式之光源於待測物時的進階影像；處理模組根據所有進階影像，獲得每一進階光源投射模式各自的進階影像量測資料；處理模組根據篩選條件，自該等進階影像量測資料中獲得目標影像量測資料及其對應的目標光源投射模式。

Description

光源自動調適方法

本發明是有關於一種照明方法，特別是指一種光源自動調適方法。

現有的習知自動光源調整系統，例如美國US 6207946號專利案所公告的一種「適用於影像擷取裝置的可變強度照明系統」，係將一預設亮度之光源投射於一待測物，並擷取在預設亮度之光源下之該待測物的影像，接著，計算並根據所擷取之影像的中值灰階值(median gray value)，以調整該光源的亮度，重複地擷取影像並計算中值灰階值再調整光源亮度，直到所擷取之影像的對比度在一預設範圍內。

上述自動光源調整系統，只能根據所擷取之影像的對比度調整光源的亮度，然而，只分析所擷取之影像的對比度於實際應用層面上是遠遠不夠的，再者，不單只是光源的亮度，光源的種類、顏色等，皆會影響到該待測物處於該光源下所擷取之影像的對比度亦或其他影像屬性。

因此，如何提出一個能針對一待測物適當地選擇光源種類、顏色，並調整其亮度等參數之方法，即為本創作所欲解決之首要課題。

因此，本發明的目的，即在提供一種根據所擷取影像之影像資訊，自動地調整光源的光源自動調適方法。

於是，本發明光源自動調適方法，藉由一光源自動調適系統來實施，該光源自動調適系統包含一輸入模組、一儲存模組、一光源投射模組、一影像擷取模組，以及一電連接該輸入模組、該儲存模組、該光源投射模組，與該影像擷取模組的處理模組，該儲存模組儲存多個分別對應於多種不同投射光源的光源投射模式，並用於儲存對一待測物施以該等光源投射模式而獲得的多筆初始影像量測資料，每一光源投射模式包含一組光源設定參數，每一初始影像量測資料包括多個分別對應於多個不同影像屬性的量測資訊，該光源自動調適方法包含一步驟(A)、一步驟(B)、一步驟(C)、一步驟(D)、一步驟(E)，以及一步驟(F)。

在該步驟(A)中，在該處理模組經由該輸入模組接收到一相關於該待測物並包含至少一篩選影像屬性的篩選條件後，藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等初始影像量測資料中，獲得一候選影像量測資料，以及該候選影像量測資料所對應的一候選光源投射模式。

在該步驟(B)中，藉由該處理模組，調整該候選光源投射模式的光源設定參數，以獲得多個進階光源投射模式。

在該步驟(C)中，對於每一進階光源投射模式，藉由該處理模組控制該光源投射模組根據該進階光源投射模式，投射光源於該待測物。

在該步驟(D)中，對於每一進階光源投射模式，藉由該影像擷取模組，拍攝多張處於該進階光源投射模式之該待測物的進階影像。

在該步驟(E)中，對於每一進階光源投射模式，藉由該處理模組，根據該進階光源投射模式所對應的該等進階影像，獲得一對應於該進階光源投射模式的進階影像量測資料，每一進階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊。

在該步驟(F)中，藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等進階影像量測資料中，獲得一目標影像量測資料，以及該目標影像量測資料所對應的一目標光源投射模式。

本發明之功效在於：藉由該處理模組根據該篩選條件與該等初始影像量測資料，自該等光源投射模式，獲得該候選光源投射模式，再調整該候選光源投射模式的光源設定參數，以獲得該等進階光源投射模式，接著，藉由該處理模組根據該篩選條件與該等進階影像量測資料，自該等進階光源投射模式中，獲得該目標光源投射模式，透過上述方法即可將根據所選定的該候選光源投射模式進行調整，直到獲得具有最佳情況之篩選條件的進階影像量測資料所對應的該目標光源投射模式。

參閱圖1，實施本發明光源自動調適方法之一實施例的一光源自動調適系統100包含一輸入模組1、一儲存模組2、一光源投射模組3、一影像擷取模組4，以及一電連接該輸入模組1、該儲存模組2、該光源投射模組3，以及該影像擷取模組4的處理模組5，該儲存模組2儲存多個分別對應於多種不同投射光源的光源投射模式，並用於儲存對一待測物施以該等光源投射模式而獲得的多筆初始影像量測資料，每一光源投射模式包含一組光源設定參數，該組光源設定參數包括一亮度設定參數，以及一色調設定參數。

以下將配合本發明光源自動調適方法之該實施例，來說明該光源自動調適系統100中各元件的運作細節，該光源自動調適方法之實施例包含一候選光源投射模式獲得程序、一目標光源投射模式獲得程序，以及一最終光源投射模式獲得程序。

參閱圖2，該候選光源投射模式獲得程序係自該等光源投射模式中獲得一候選光源投射模式，並包含一步驟51、一步驟52、一步驟53，以及一步驟54。

在該步驟51中，對於每一光源投射模式，該處理模組5控制該光源投射模組3根據該光源投射模式，投射光源於該待測物。

在該步驟52中，對於每一光源投射模式，該影像擷取模組4拍攝多張處於該光源投射模式之該待測物的初始影像。

在該步驟53中，對於每一光源投射模式，該處理模組5根據該光源投射模式所對應的該等初始影像，獲得對應於該光源投射模式的該初始影像量測資料，並將該初始影像量測資料儲存於該儲存模組2，每一初始影像量測資料包括多個分別對應於多個不同影像屬性的量測資訊，每一初始影像量測資料中的每一量測資訊包括一第一量測值及一第二量測值。

在該實施例中，該等影像屬性包括例如：一影像的對比度、一影像的穩定度、一影像定位的重複精度、一影像定位的絕對精度、一影像尺寸量測的重複精度、一影像的點雲疏密度、一3D點雲資料的重複精度，以及一影像與實際資料（例如影像之CAD檔）的比對誤差與其誤差分佈…等，值得一提的是，該影像定位的重複精度係根據同一特徵點位於該等初始影像中的多個定位位置而獲得，該影像定位的絕對精度係根據同一組特徵點（如一第一特徵點及一第二特徵點）位於該等初始影像中的多個相對距離，及一相關於該第一特徵點與該第二特徵點的真實距離而獲得，該影像尺寸量測的重複精度係根據同另一組特徵點（如一第三特徵點及一第四特徵點，其中該第三特徵點及該第四特徵點間的相對距離所代表之物理意義為該初始影像中之該待測物之其中一邊的長度）位於該等初始影像中的多個相對距離而獲得，該3D點雲資料的重複精度係根據每一點位於該等初始影像中的多個位置而獲得，上述該等影像屬性皆可由該領域通常知識者，透過各種不同的已知演算法模型獲得，故不以上述所舉例內容為限。其中，對應於該影像之對比度屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5將該光源投射模式中每一初始影像之對比度取平均而獲得，而對應於該影像之對比度屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像之對比度的標準差而獲得，對應於該影像之穩定度屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5設定一預設值而獲得，而對應於該影像之穩定度屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像的標準差而獲得，對應於該影像定位之重複精度屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5設定另一預設值而獲得，而對應於該影像定位之重複精度屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像之同一特徵點之位置的標準差而獲得，對應於該影像定位之絕對精度屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5將該光源投射模式中每一初始影像之同該組特徵點之相對距離與實際距離之差取平均而獲得，而對應於該影像定位之絕對精度屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像之同該組特徵點之相對距離與實際距離之差的標準差而獲得，對應於該影像尺寸量測之重複精度屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5設定另一預設值而獲得，而對應於該影像尺寸量測之重複精度屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像之同該另一組特徵點之相對距離的標準差而獲得，對應於該影像之點雲疏密度屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5該光源投射模式中每一初始影像之點雲疏密度取平均而獲得，而對應於該影像之點雲疏密度屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像之點雲疏密度的標準差而獲得，對應於該3D點雲資料之重複精度屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5設定另一預設值而獲得，而對應於該3D點雲資料之重複精度屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像之點雲疏密度的標準差而獲得，對應於該影像與實際資料的比對誤差與其誤差分佈屬性的量測資訊的第一量測值係藉由該處理模組5該光源投射模式中每一初始影像之比對誤差與其誤差分佈取平均而獲得，而對應於該影像與實際資料的比對誤差與其誤差分佈屬性的量測資訊的第二量測值係藉由該處理模組5計算該光源投射模式中每一初始影像之比對誤差與其誤差分佈的標準差而獲得。

另，值得特別說明的是，步驟51~53係一訓練資料階段，在此階段中，可獲得該待測物在每一光源投射模式下的初始影像量測資料來作為一訓練結果，我們可對多個不同的待測物各別進行步驟51~53的訓練，並將其訓練結果儲存於該儲存模組2，如此一來，即可建置出不同待測物在不同光源投射模式下所獲得之影像所對應的影像屬性表現成效，以供使用者作為選取適合作為該待測物之光源投射模式的參考。

在該步驟54中，在該處理模組5經由該輸入模組1接收到一相關於該待測物並包含至少一篩選影像屬性的篩選條件後，該處理模組5根據該篩選條件，自該等初始影像量測資料中，獲得一候選影像量測資料，以及該候選影像量測資料所對應的該候選光源投射模式。

參閱圖3，該步驟54還進一步包含一子步驟541、一子步驟542、一子步驟543，以及一子步驟544。

在該子步驟541中，該處理模組5在經由該輸入模組1接收到相關於該待測物並包含該至少一篩選影像屬性的該篩選條件後，判定該至少一篩選影像屬性之數量是否為一。當該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量為一時，流程進行子步驟542；當該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量為N時，N＞1，流程進行子步驟543。舉例來說，假設該篩選條件中的該至少一篩選影像屬性只有影像之對比度時，流程進行子步驟542；而該篩選條件中的該至少一篩選影像屬性除了影像之對比度外，還有影像的穩定度時（兩個以上的篩選影像屬性），流程進行子步驟543。

在該子步驟542中，對於每一初始影像量測資料，該處理模組5根據該初始影像量測資料中一筆對應該篩選影像屬性之量測資訊的第一量測值V及第二量測值σ，以及下列公式(1)，獲得一初始分數V _S，其中，u ₁與u ₂為權重。值得特別說明的是，在該實施例中，該初始影像量測資料中的第一量測值V可以為平均數，而第二量測值σ可以為標準差，但不以此為限。 …(1)

在該子步驟543中，該篩選條件還包含N個對應於該等N個篩選影像屬性的屬性權重值W _n，對於每一初始影像量測資料，該處理模組5根據該等屬性權重值W _n、該初始影像量測資料中N筆對應該等N個篩選影像屬性之量測資訊的第一量測值V _n及第二量測值σ _n，1≦n≦N，以及下列公式(2)，獲得該初始分數V _S，其中，u ₁與u ₂為權重。 …(2)

在該子步驟544中，該處理模組5根據每一初始影像量測資料所對應的初始分數，獲得對應有最高初始分數的初始影像量測資料作為該候選影像量測資料，以及該候選影像量測資料所對應的該候選光源投射模式。

參閱圖4，該目標光源投射模式獲得程序係自多個進階光源投射模式中獲得一目標光源投射模式，並包含一步驟61、一步驟62、一步驟63、一步驟64，以及一步驟65。

在該步驟61中，該處理模組5調整該候選光源投射模式的亮度設定參數，以及色調設定參數，以獲得該等進階光源投射模式。

參閱圖5，該步驟61還進一步包含一子步驟611、一子步驟612，以及一子步驟613。

在該子步驟611中，該處理模組5根據該候選光源投射模式的亮度設定參數與一可調亮度範圍，獲得一可調亮度上限值與一可調亮度下限值，並根據該可調亮度上限值與該可調亮度下限值，獲得P個亮度調整參數，P≧1。

在該子步驟612中，該處理模組5根據該候選光源投射模式的色調設定參數與一可調色調範圍，獲得一可調色調上限值與一可調色調下限值，並根據該可調色調上限值與該可調色調下限值，獲得Q個色調調整參數，Q≧1。

在該子步驟613中，該處理模組5根據該等P個亮度調整參數，以及該等Q個色調調整參數，獲得(P×Q)該等進階光源投射模式。舉例來說，假設該候選光源投射模式的亮度設定參數與色調設定參數分別為90與110，而該可調亮度範圍與該可調色調範圍分別為30與40，則該可調亮度上限值為90+30=120，該可調亮度下限值90-30=60，該可調色調上限值為110+40=150，該可調色調下限值110-40=70，因此，P之範圍為61~120共60個亮度調整參數，而Q之範圍為71~150共80個色調調整參數，最後，以 [亮度調整參數, 色調調整參數]搭配出[61,71]、[61,72] …[61,150]、[62,71] …[120,150]，共60×80個進階光源投射模式。

在該步驟62中，對於每一進階光源投射模式，該處理模組5控制該光源投射模組3根據該進階光源投射模式，投射光源於該待測物。

在該步驟63中，對於每一進階光源投射模式，該影像擷取模組4拍攝多張處於該進階光源投射模式之該待測物的進階影像。

在該步驟64中，對於每一進階光源投射模式，該處理模組5根據該進階光源投射模式所對應的該等進階影像，獲得一對應於該進階光源投射模式的進階影像量測資料，每一進階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊，每一進階影像量測資料中的每一量測資訊包括一第三量測值及一第四量測值。其中，每一進階影像量測資料中的每一量測資訊之第三量測值的獲得方式相同於第一量測值的獲得方式，每一進階影像量測資料中的每一量測資訊之第四量測值的獲得方式相同於第二量測值的獲得方式。

值得一提的是，在該實施例中，該處理模組5係先獲得所有的進階光源投射模式，再獲得每一進階光源投射模式所對應的進階影像量測資料；然而，該處理模組5也可在獲得該等進階光源投射模式之一者後，隨即計算出該進階光源投射模式所對應的進階影像量測資料，接著，獲得該等進階光源投射模式之另一者及其對應的進階影像量測資料，依此類推，直到獲得所有進階光源投射模式及其對應的進階影像量測資料。

在該步驟65中，該處理模組5根據該篩選條件，自該等進階影像量測資料中，獲得一目標影像量測資料，以及該目標影像量測資料所對應的該目標光源投射模式。

參閱圖6，該步驟65還進一步包含一子步驟651、一子步驟652、一子步驟653，以及一子步驟654。

在該子步驟651中，該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量是否為一。當該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量為一時，流程進行子步驟652；當該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量為N時，N＞1，流程進行子步驟653。

在該子步驟652中，對於每一進階影像量測資料，該處理模組5根據該進階影像量測資料中一筆對應該篩選影像屬性之量測資訊的第三量測值V’及第四量測值σ’，以及下列公式(3)，獲得一進階分數V’ _S，其中，u ₁與u ₂為權重。值得特別說明的是，在該實施例中，該進階影像量測資料中的第三量測值V’ 可以為平均數，而第四量測值σ’ 可以為標準差，但不以此為限。 …(3)

在該子步驟653中，該篩選條件還包含N個對應於該等N個篩選影像屬性的屬性權重值W _n，對於每一進階影像量測資料，該處理模組5根據該等屬性權重值W _n、該進階影像量測資料中N筆對應該等N個篩選影像屬性之量測資訊的第三量測值V’ _n及第四量測值σ’ _n，1≦n≦N，以及下列公式(4)，獲得該進階分數V’ _S，u ₁與u ₂為權重。 …(4)

在該子步驟654中，該處理模組5根據每一進階影像量測資料所對應的進階分數，獲得對應有最高進階分數的進階影像量測資料作為該目標影像量測資料，以及該目標影像量測資料所對應的該目標光源投射模式。

參閱圖7，該最終光源投射模式獲得程序係自多個高階光源投射模式中獲得一最終光源投射模式，並包含一步驟71、一步驟72、一步驟73、一步驟74、一步驟75，以及一步驟76。

在該步驟71中，該處理模組5根據該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數與色調調整參數、該可調亮度上限值、該可調亮度下限值、該可調色調上限值，以及該可調色調下限值，判定是否需要調整該目標光源投射模式，以獲得該等高階光源投射模式；當該處理模組5判定需要調整該目標光源投射模式，以獲得該等高階光源投射模式時，流程進行步驟72；當該處理模組5判定不需要調整該目標光源投射模式時，流程進行步驟76。

參閱圖8，該步驟71還進一步包含一子步驟711、一子步驟712、一子步驟713、一子步驟714、一子步驟715、一子步驟716、一子步驟717、一子步驟718，以及一子步驟719。

在該子步驟711中，該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數與色調調整參數是否同時滿足該亮度調整參數為該可調亮度上限值或該可調亮度下限值，且該色調調整參數為該可調色調上限值或該可調色調下限值。當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數與色調調整參數同時滿足該亮度調整參數為該可調亮度上限值或該可調亮度下限值，且該色調調整參數為該可調色調上限值或該可調色調下限值時，流程進行子步驟712；當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數與色調調整參數不同時滿足該亮度調整參數為該可調亮度上限值或該可調亮度下限值，且該色調調整參數為該可調色調上限值或該可調色調下限值時，流程進行子步驟714。

在該子步驟712中，當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值時，該處理模組5根據該可調亮度上限值與另一可調亮度範圍獲得另一可調亮度上限值，並根據該可調亮度上限值與該另一可調亮度上限值，獲得R個亮度調整參數，R≧1，且根據該可調色調上限值與另一可調色調範圍獲得另一可調色調上限值，並根據該可調色調上限值與該另一可調色調上限值，獲得T個色調調整參數，T≧1；當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調下限值時，該處理模組5根據該可調亮度上限值與該另一可調亮度範圍獲得該另一可調亮度上限值，並根據該可調亮度上限值與該另一可調亮度上限值，獲得該等R個亮度調整參數，且根據該可調色調下限值與該另一可調色調範圍獲得另一可調色調下限值，並根據該可調色調下限值與該另一可調色調下限值，獲得U個色調調整參數，U≧1；當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度下限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值時，該處理模組5根據該可調亮度下限值與該另一可調亮度範圍獲得另一可調亮度下限值，並根據該可調亮度下限值與該另一可調亮度下限值，獲得S個亮度調整參數，S≧1，且根據該可調色調上限值與該另一可調色調範圍獲得該另一可調色調上限值，並根據該可調色調上限值與該另一可調色調上限值，獲得該等T個色調調整參數；當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度下限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調下限值時，該處理模組5根據該可調亮度下限值與該另一可調亮度範圍獲得該另一可調亮度下限值，並根據該可調亮度下限值與該另一可調亮度下限值，獲得該等S個亮度調整參數，且根據該可調色調下限值與該另一可調色調範圍獲得該另一可調色調下限值，並根據該可調色調下限值與該另一可調色調下限值，獲得該等U個色調調整參數。

在該子步驟713中，當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值時，該處理模組5根據該等R個亮度調整參數及該等T個色調調整參數，獲得(R×T)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72；當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調下限值時，該處理模組5根據該等R個亮度調整參數及該等U個色調調整參數，獲得(R×U)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72；當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度下限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值時，該處理模組5根據該等S個亮度調整參數及該等T個色調調整參數，獲得(S×T)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72；當該處理模組5判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度下限值，且該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調下限值時，該處理模組5根據該等S個亮度調整參數及該等U個色調調整參數，獲得(S×U)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72。

在該子步驟714中，該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數是否為該可調亮度上限值或該可調亮度下限值。當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值或該可調亮度下限值時，流程進行子步驟715；當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數不為該可調亮度上限值且不為該可調亮度下限值時，流程進行子步驟717。

在該子步驟715中，當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值時，該處理模組5根據該可調亮度上限值與該另一可調亮度範圍獲得該另一可調亮度上限值，並根據該可調亮度上限值與該另一可調亮度上限值，獲得該等R個亮度調整參數；當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度下限值時，該處理模組5根據該可調亮度下限值與該另一可調亮度範圍獲得該另一可調亮度下限值，並根據該可調亮度下限值與該另一可調亮度下限值，獲得該等S個亮度調整參數。

在該子步驟716中，當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值時，該處理模組5根據該等R個亮度調整參數，獲得(R×1)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72；當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度下限值時，該處理模組5根據該等S個亮度調整參數，獲得(S×1)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72。

在該子步驟717中，該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數是否為該可調色調上限值或該可調色調下限值。當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值或該可調色調下限值時，流程進行子步驟718；當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數不為該可調色調上限值且不為該可調色調下限值時，流程進行步驟76。

在該子步驟718中，當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值時，該處理模組5根據該可調色調上限值與該另一可調色調範圍獲得該另一可調色調上限值，並根據該可調色調上限值與該另一可調色調上限值，獲得該等T個色調調整參數；當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調下限值時，該處理模組5根據該可調色調下限值與該另一可調色調範圍獲得該另一可調色調下限值，並根據該可調色調下限值與該另一可調色調下限值，獲得該等U個色調調整參數。

在該子步驟719中，當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值時，該處理模組5根據該等T個色調調整參數，獲得(T×1)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72；當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調下限值時，該處理模組5根據該等U個色調調整參數，獲得(U×1)該等高階光源投射模式，並流程進行步驟72。

舉例來說，如該子步驟711所示，假設該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數與色調調整參數分別為150與120，而該可調亮度上限值與該可調色調上限值分別為150與120，因此，流程進行該子步驟712，並如該子步驟712所示，假設該另一可調亮度範圍與該另一可調色調範圍分別為20與30，則該另一可調亮度上限值為150+20=170，該另一可調色調上限值為120+30=150，因此，R之範圍為151~170共20個亮度調整參數，而T之範圍為121~150共30個色調調整參數，最後，如該子步驟713所示，以 [亮度調整參數, 色調調整參數]搭配出[151,121]、[151,122] …[151,150]、[152,121] …[170,150]，共20×30(R×T)個高階光源投射模式，並流程進行步驟72。

在該步驟72中，對於每一高階光源投射模式，該處理模組5控制該光源投射模組3根據該高階光源投射模式，投射光源於該待測物。

在該步驟73中，對於每一高階光源投射模式，該影像擷取模組4拍攝多張處於該高階光源投射模式之該待測物的高階影像。

在該步驟74中，對於每一高階光源投射模式，該處理模組5根據該高階光源投射模式所對應的該等高階影像，獲得一對應於該高階光源投射模式的高階影像量測資料，每一高階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊。每一高階影像量測資料中的每一量測資訊包括一第五量測值及一第六量測值。其中，每一高階影像量測資料中的每一量測資訊之第五量測值的獲得方式相同於第一量測值的獲得方式，每一高階影像量測資料中的每一量測資訊之第六量測值的獲得方式相同於第二量測值的獲得方式。

在該步驟75中，該處理模組5根據該篩選條件，自該等高階影像量測資料中，獲得一最終影像量測資料，以及該最終影像量測資料所對應的該最終光源投射模式。

參閱圖9，該步驟75還進一步包含一子步驟751、一子步驟752、一子步驟753，以及一子步驟754。

在該子步驟751中，該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量是否為一。當該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量為一時，流程進行子步驟752；當該處理模組5判定該至少一篩選影像屬性之數量為N時，N＞1，流程進行子步驟753。

在該子步驟752中，對於每一高階影像量測資料，該處理模組5根據該高階影像量測資料中一筆對應該篩選影像屬性之量測資訊的第五量測值V’’及第六量測值σ’’，以及下列公式(5)，獲得一高階分數V’’ _S，其中，u ₁與u ₂為權重。值得特別說明的是，在該實施例中，該高階影像量測資料中的第五量測值V’’ 可以為平均數，而第六量測值σ’’ 可以為標準差，但不以此為限。 …(5)

在該子步驟753中，該篩選條件還包含N個對應於該等N個篩選影像屬性的屬性權重值W _n，對於每一高階影像量測資料，該處理模組5根據該等屬性權重值W _n、該高階影像量測資料中N筆對應該等N個篩選影像屬性之量測資訊的第五量測值V’’ _n及第六量測值σ’’ _n，1≦n≦N，以及下列公式(6)，獲得該高階分數V’’ _S，u ₁與u ₂為權重。 …(6)

在該子步驟754中，該處理模組5根據每一高階影像量測資料所對應的高階分數，獲得對應有最高高階分數的高階影像量測資料作為該最終影像量測資料，以及該最終影像量測資料所對應的該最終光源投射模式。

在該步驟76中，該處理模組5將該目標光源投射模式作為該最終光源投射模式。

綜上所述，本發明光源自動調適方法，藉由該處理模組5根據該篩選條件與該等初始影像量測資料，自該等光源投射模式，獲得具有最佳篩選影像屬性(該初始分數V _S最高者)的該候選光源投射模式，再調整該候選光源投射模式的光源設定參數，以獲得該等進階光源投射模式，接著，藉由該處理模組5根據該篩選條件與該等進階影像量測資料，自該等進階光源投射模式中，獲得具有最佳篩選影像屬性的該目標光源投射模式，此外，當該處理模組5判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值或該可調亮度下限值，又或是，判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值或該可調色調下限值時，還可以再調整該目標光源投射模式的光源設定參數，以獲得該等高階光源投射模式，最後，藉由該處理模組5根據該篩選條件與該等高階影像量測資料，自該等高階光源投射模式中，獲得具有最佳篩選影像屬性的該最終光源投射模式，藉此獲得最佳的影像拍攝效果。因此，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

100‧‧‧光源自動調適系統
1‧‧‧輸入模組
2‧‧‧儲存模組
3‧‧‧光源投射模組
4‧‧‧影像擷取模組
5‧‧‧處理模組
51~54‧‧‧步驟
541~544‧‧‧子步驟
61~65‧‧‧步驟
611~613‧‧‧子步驟
651~654‧‧‧子步驟
71~76‧‧‧步驟
711~719‧‧‧子步驟
751~754‧‧‧子步驟

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊圖，說明一執行本發明光源自動調適方法的一實施例的一光源自動調適系統； 圖2是一流程圖，說明該實施例的一候選光源投射模式獲得程序； 圖3是一流程圖，說明該實施例如何根據一篩選條件，獲得一候選影像量測資料及一候選光源投射模式； 圖4是一流程圖，說明該實施例的一目標光源投射模式獲得程序； 圖5是一流程圖，說明該實施例如何根據該候選光源投射模式，獲得多個進階光源投射模式； 圖6是一流程圖，說明該實施例如何根據該篩選條件，獲得一目標影像量測資料及一目標光源投射模式； 圖7是一流程圖，說明該實施例的一最終光源投射模式獲得程序； 圖8是一流程圖，說明該實施例如何根據該目標光源投射模式，獲得多個高階光源投射模式；及 圖9是一流程圖，說明該實施例如何根據該篩選條件，獲得一最終影像量測資料及一最終光源投射模式。

Claims (10)

1. 一種光源自動調適方法，藉由一光源自動調適系統來實施，該光源自動調適系統包含一輸入模組、一儲存模組、一光源投射模組、一影像擷取模組，以及一電連接該輸入模組、該儲存模組、該光源投射模組，與該影像擷取模組的處理模組，該儲存模組儲存多個分別對應於多種不同投射光源的光源投射模式，並用於儲存對一待測物施以該等光源投射模式而獲得的多筆初始影像量測資料，每一光源投射模式包含一組光源設定參數，每一初始影像量測資料包括多個分別對應於多個不同影像屬性的量測資訊，該光源自動調適方法包含以下步驟： (A) 在該處理模組經由該輸入模組接收到一相關於該待測物並包含至少一篩選影像屬性的篩選條件後，藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等初始影像量測資料中，獲得一候選影像量測資料，以及該候選影像量測資料所對應的一候選光源投射模式； (B) 藉由該處理模組，調整該候選光源投射模式的光源設定參數，以獲得多個進階光源投射模式； (C) 對於每一進階光源投射模式，藉由該處理模組控制該光源投射模組根據該進階光源投射模式，投射光源於該待測物； (D) 對於每一進階光源投射模式，藉由該影像擷取模組，拍攝多張處於該進階光源投射模式之該待測物的進階影像； (E) 對於每一進階光源投射模式，藉由該處理模組，根據該進階光源投射模式所對應的該等進階影像，獲得一對應於該進階光源投射模式的進階影像量測資料，每一進階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊；及 (F) 藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等進階影像量測資料中，獲得一目標影像量測資料，以及該目標影像量測資料所對應的一目標光源投射模式。
2. 如請求項1所述的光源自動調適方法，其中，每一初始影像量測資料中的每一量測資訊包括一第一量測值及一第二量測值，該步驟(A)包含以下步驟： (A-1) 藉由該處理模組，判定該至少一篩選影像屬性之數量是否為一； (A-2) 當該至少一篩選影像屬性之數量為一時，對於每一初始影像量測資料，藉由該處理模組，根據該初始影像量測資料中一筆對應該篩選影像屬性之量測資訊的第一量測值V及第二量測值σ，以及下列公式，獲得一初始分數V _S： ， 其中，u ₁與u ₂為權重； (A-3) 當該至少一篩選影像屬性之數量為N時，N＞1，該篩選條件還包含N個對應於該等N個篩選影像屬性的屬性權重值W _n，對於每一初始影像量測資料，藉由該處理模組，根據該等屬性權重值W _n、該初始影像量測資料中N筆對應該等N個篩選影像屬性之量測資訊的第一量測值V _n及第二量測值σ _n，1≦n≦N，以及下列公式，獲得該初始分數V _S： ， 其中，u ₁與u ₂為權重；及 (A-4) 藉由該處理模組，根據每一初始影像量測資料所對應的初始分數，獲得對應有最高初始分數的初始影像量測資料作為該候選影像量測資料，以及該候選影像量測資料所對應的該候選光源投射模式。
3. 如請求項1所述的光源自動調適方法，每一光源投射模式的該組光源設定參數包括一亮度設定參數，以及一色調設定參數，其中，在該步驟(B)中，該處理模組係藉由調整該候選光源投射模式的該亮度設定參數與該色調設定參數，以獲得該等進階光源投射模式。
4. 如請求項3所述的光源自動調適方法，其中，該步驟(B)包含以下步驟： (B-1) 藉由該處理模組，根據該候選光源投射模式的亮度設定參數與一可調亮度範圍，獲得一可調亮度上限值與一可調亮度下限值，並根據該可調亮度上限值與該可調亮度下限值，獲得P個亮度調整參數，P≧1； (B-2) 藉由該處理模組，根據該候選光源投射模式的色調設定參數與一可調色調範圍，獲得一可調色調上限值與一可調色調下限值，並根據該可調色調上限值與該可調色調下限值，獲得Q個色調調整參數，Q≧1；及 (B-3) 藉由該處理模組，根據該等P個亮度調整參數，以及該等Q個色調調整參數，獲得該等進階光源投射模式。
5. 如請求項4所述的光源自動調適方法，其中： 在該步驟(E)中，每一進階影像量測資料中的每一量測資訊包括一第三量測值及一第四量測值； 該步驟(F)包含以下步驟： (F-1) 藉由該處理模組，判定該至少一篩選影像屬性之數量是否為一； (F-2) 當該至少一篩選影像屬性之數量為一時，對於每一進階影像量測資料，藉由該處理模組，根據該進階影像量測資料中一筆對應該篩選影像屬性之量測資訊的第三量測值V’及第四量測值σ’，以及下列公式，獲得一進階分數V’ _S： ； 其中，u ₁與u ₂為權重； (F-3) 當該至少一篩選影像屬性之數量為N時，N＞1，該篩選條件還包含N個對應於該等N個篩選影像屬性的屬性權重值W _n，對於每一進階影像量測資料，藉由該處理模組，根據該等屬性權重值W _n、該進階影像量測資料中N筆對應該等N個篩選影像屬性之量測資訊的第三量測值V’ _n及第四量測值σ’ _n，1≦n≦N，以及下列公式，獲得該進階分數V’ _S： ， 其中，u ₁與u ₂為權重；及 (F-4) 藉由該處理模組，根據每一進階影像量測資料所對應的進階分數，獲得對應有最高進階分數的進階影像量測資料作為該目標影像量測資料，以及該目標影像量測資料所對應的該目標光源投射模式。
6. 如請求項5所述的光源自動調適方法，還包含以下步驟： (G-1) 藉由該處理模組，判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數是否為該可調亮度上限值； (H-1) 當該處理模組判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度上限值時，根據該可調亮度上限值與另一可調亮度範圍獲得另一可調亮度上限值，並根據該可調亮度上限值與該另一可調亮度上限值，獲得R個亮度調整參數，R≧1； (I-1) 藉由該處理模組，根據該等R個亮度調整參數獲得多個高階光源投射模式； (J-1) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組控制該光源投射模組根據該高階光源投射模式，投射光源於該待測物； (K-1) 對於每一高階光源投射模式，藉由該影像擷取模組，拍攝多張處於該高階光源投射模式之該待測物的高階影像； (L-1) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組，根據該高階光源投射模式所對應的該等高階影像，獲得一對應於該高階光源投射模式的高階影像量測資料，每一高階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊；及 (M-1) 藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等高階影像量測資料中，獲得一最終影像量測資料，以及該最終影像量測資料所對應的一最終光源投射模式。
7. 如請求項5所述的光源自動調適方法，還包含以下步驟： (G-2) 藉由該處理模組，判定該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數是否為該可調亮度下限值； (H-2) 當該處理模組判定出該目標光源投射模式所對應的亮度調整參數為該可調亮度下限值時，根據該可調亮度下限值與另一可調亮度範圍獲得另一可調亮度下限值，並根據該可調亮度下限值與該另一可調亮度下限值，獲得S個亮度調整參數，S≧1； (I-2) 藉由該處理模組，根據該等S個亮度調整參數獲得多個高階光源投射模式； (J-2) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組控制該光源投射模組根據該高階光源投射模式，投射光源於該待測物； (K-2) 對於每一高階光源投射模式，藉由該影像擷取模組，拍攝多張處於該高階光源投射模式之該待測物的高階影像； (L-2) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組，根據該高階光源投射模式所對應的該等高階影像，獲得一對應於該高階光源投射模式的高階影像量測資料，每一高階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊；及 (M-2) 藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等高階影像量測資料中，獲得一最終影像量測資料，以及該最終影像量測資料所對應的一最終光源投射模式。
8. 如請求項5所述的光源自動調適方法，還包含以下步驟： (G-3) 藉由該處理模組，判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數是否為該可調色調上限值； (H-3) 當該處理模組判定出該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調上限值時，根據該可調色調上限值與另一可調色調範圍獲得另一可調色調上限值，並根據該可調色調上限值與該另一可調色調上限值，獲得T個色調調整參數，T≧1； (I-3) 藉由該處理模組，根據該等T個色調調整參數獲得多個高階光源投射模式； (J-3) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組控制該光源投射模組根據該高階光源投射模式，投射光源於該待測物； (K-3) 對於每一高階光源投射模式，藉由該影像擷取模組，拍攝多張處於該高階光源投射模式之該待測物的高階影像； (L-3) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組，根據該高階光源投射模式所對應的該等高階影像，獲得一對應於該高階光源投射模式的高階影像量測資料，每一高階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊；及 (M-3) 藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等高階影像量測資料中，獲得一最終影像量測資料，以及該最終影像量測資料所對應的一最終光源投射模式。
9. 如請求項5所述的光源自動調適方法，還包含以下步驟： (G-4) 藉由該處理模組，判定該目標光源投射模式所對應的色調調整參數是否為該可調色調下限值； (H-4) 當該處理模組判定出該目標光源投射模式所對應的色調調整參數為該可調色調下限值時，根據該可調色調下限值與另一可調色調範圍獲得另一可調色調下限值，並根據該可調色調下限值與該另一可調色調下限值，獲得U個色調調整參數，U≧1； (I-4) 藉由該處理模組，根據該等U個色調調整參數獲得多個高階光源投射模式； (J-4) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組控制該光源投射模組根據該高階光源投射模式，投射光源於該待測物； (K-4) 對於每一高階光源投射模式，藉由該影像擷取模組，拍攝多張處於該高階光源投射模式之該待測物的高階影像； (L-4) 對於每一高階光源投射模式，藉由該處理模組，根據該高階光源投射模式所對應的該等高階影像，獲得一對應於該高階光源投射模式的高階影像量測資料，每一高階影像量測資料包括多個分別對應該等影像屬性的量測資訊；及 (M-4) 藉由該處理模組，根據該篩選條件，自該等高階影像量測資料中，獲得一最終影像量測資料，以及該最終影像量測資料所對應的一最終光源投射模式。
10. 如請求項1所述的光源自動調適方法，在步驟(A)之前，還包含以下步驟： (i) 對於每一光源投射模式，藉由該處理模組控制該光源投射模組根據該光源投射模式，投射光源於該待測物； (ii) 對於每一光源投射模式，藉由該影像擷取模組，拍攝多張處於該光源投射模式之該待測物的初始影像；及 (iii) 對於每一光源投射模式，藉由該處理模組，根據該光源投射模式所對應的該等初始影像，獲得並儲存一對應於該光源投射模式的初始影像量測資料於該儲存模組。