TWI738098B - 光學式體積測定裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學式體積測定裝置，其包含一本體、一對攝影鏡頭、一光學測距單元及一光學投影單元。本體上形成一工作面。攝影鏡頭設置在工作面上，各攝影鏡頭分別向前延伸具有一影像擷取區域且各攝影鏡頭能夠分別擷取影像擷取區域內的影像，各攝影鏡頭之前方分別具有一解析距離範圍，且各攝影鏡頭能夠分別辨識解析距離範圍內的影像，該對影像擷取區域部分交集而在解析距離範圍內形成一量測區域。光學測距單元設置在工作面上。光學投影單元設置在工作面上且能夠向前在一投射區域內投射一對準指示光標。投射區域在解析距離範圍內位於量測區域之內。對準指示光標能夠視覺化指示出量測區域之位置。

Description

光學式體積測定裝置
本發明有關於體積測定裝置，尤指一種能夠投射對準指示光標的光學式體積測定裝置。
現有的體積測定裝置一般藉由多個鏡頭拍攝待測物體的影像後計算待測物體的體積，然而鏡頭的工作範圍並不可見，因此使用者難以將待測物體置於鏡頭的工作範圍內。一般而言，使用者需先將待測物體置於鏡頭前猜測的工作範圍位置，再操作體積測定裝置測試是否能測得待測物體的體積。若無法測得待測物體的體積則調整體積測定裝置與待測物體的相對位置後再行量測。因此完全由使用者臆測鏡頭的工作範圍來決定體積測定裝置與待測物體的相對位置，並無具體客觀的指引，使得使用者操作不便。
有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。
本發明提供一種能夠投射對準指示光標的光學式體積測定裝置。
本發明提供一種光學式體積測定裝置，其包含一本體、一對攝影鏡頭、一光學測距單元及一光學投影單元。本體上形成一工作面。攝影鏡頭設置在工作面上，各攝影鏡頭分別向前延伸具有一影像擷取區域且各攝影鏡頭能夠分別擷取影像擷取區域內的影像，各攝影鏡頭之前方分別具有一解析距離範 圍，且各攝影鏡頭能夠分別辨識解析距離範圍內的影像，該對影像擷取區域部分交集而在解析距離範圍內形成一量測區域。光學測距單元設置在工作面上。光學投影單元設置在工作面上且能夠向前在一投射區域內投射一對準指示光標。投射區域在解析距離範圍內位於量測區域之內。
本發明的光學式體積測定裝置，其本體具有一把手以供握持。本體具有一開關以驅動光學投影單元。本體為手機之型式，工作面形成在本體的其中一面，本體的另一面設有一顯示器。
本發明的光學式體積測定裝置，其對準指示光標的至少一部分位於量測區域之邊界上。對準指示光標沿量測區域的二個相交的不同的側向排列横跨量測區域。
本發明的光學式體積測定裝置，其各影像擷取區域為分別自各該攝影鏡頭向前擴張延伸的錐狀空間。投射區域為自光學投影單元向前擴張延伸的錐狀空間。
本發明的光學式體積測定裝置，其光學測距單元設置在該對攝影鏡頭之間以儘可能正對量測區域。光學投影單元設置在該對攝影鏡頭之間以使投射區域與量測區域能夠儘可能重合。
本發明的光學式體積測定裝置，其對準指示光標能夠視覺化指示出量測區域之位置，使用者能夠藉由對準指示光標對準待測物體，使待測物體位於量測區域之內。
10:待測物體
100:本體
101:工作面
110:把手
120:開關
130:顯示器
200a/200b:攝影鏡頭
201a/201b:影像擷取區域
202:解析距離範圍
203:量測區域
300:光學測距單元
400:光學投影單元
401:投射區域
410:對準指示光標
圖1及圖2係本發明較佳實施例之光學式體積測定裝置之使用狀態示意圖。
圖3及圖4係本發明較佳實施例之光學式體積測定裝置在待測物體上投射對準指示光標之示意圖。
圖5係射對準指示光標之另一實施方式示意圖。
圖6係本發明較佳實施例之光學式體積測定裝置的本體之另一實施方式示意圖。
參閱圖1至圖4，本發明之較佳實施例提供一種光學式體積測定裝置，其包含一本體100、一對攝影鏡頭200a/200b、一光學測距單元300及一光學投影單元400。
本體100的外表面上形成一工作面101，工作面101較佳地為一平面，但本發明不以此為限，工作面101也可以是法線方向相互平行的多個子平面組成，工作面101也可以是曲面，工作面101也可以是法線方向之間略有夾角的多個子平面組成。因此，工作面101可供攝影鏡頭200a/200b、光學測距單元300及光學投影單元400大致上朝向相同的方向設置於其上。於本實施例中，攝影鏡頭200a/200b、光學測距單元300及光學投影單元400朝向相同方向配置或是然而各攝影鏡頭200a/200b也可以朝向另一攝影鏡頭200a/200b略微偏轉配置。
攝影鏡頭200a/200b設置在工作面101上，各該攝影鏡頭200a/200b分別向前延伸具有一影像擷取區域201a/201b，係指各攝影鏡頭200a/200b的視野角度範圍，一般而言，各影像擷取區域201a/201b為分別自各該攝影鏡頭200a/200b向前擴張延伸的錐狀空間。因此，各該攝影鏡頭200a/200b能夠分別擷取該影像擷取區域201a/201b內的影像。各該攝影鏡頭200a/200b之前方分別具有一解析距離範圍202，解析距離範圍202係指各攝影鏡頭200a/200b能夠對焦及解 析的最近及最遠距離之間的範圍，因此各攝影鏡頭200a/200b能夠分別辨識與其距離在其解析距離範圍202內的待測物體10之影像。而且該對影像擷取區域201a/201b部分交集而在該解析距離範圍202內形成一量測區域203。
光學測距單元300設置在該工作面101上，一般而言，光學測距單元300包含一發光元件及以受光元件，發光元件射出光被待測物體10反射後藉由受光元件接收後比對射出光及反射光之差異而能夠測定光學測距單元300與待測物體10之間距。因此藉由光學測距單元300能夠測定光學測距單元300與位於量測區域203內的待測物體10之間距。
對照該對攝影鏡頭200a/200b分別各自擷取包含位於量測區域203內的待測物體10的整體影像。將各攝影鏡頭200a/200b擷取的影像進行影像辨識以取得二個影像中的待測物體10上的數個端點的二維座標，並且依據光學測距單元300測得間距再將組二維座標轉換為三維座標，並依據三維座標進一步計算得到待測物體10的長度、寬度及深度以計算其體積。
光學測距單元300較佳地設置在該對攝影鏡頭200a/200b之間以儘可能正對量測區域203內的待測物體10而能夠準確地測得光學測距單元300與位於量測區域203內的待測物體10之間距。
光學投影單元400設置在該工作面101上，光學投影單元400能夠向前在一投射區域401內投射可見光束，可見光束排列而能夠投影顯示出一對準指示光標410。一般而言，投射區域401為自光學投影單元400向前擴張延伸的錐狀空間，而且投射區域401在解析距離範圍202內位於量測區域203之內。量測區域203內置入待測物體10時，待測物體10攔阻光學投影單元400投射的可見光束而使可見光束將對準指示光標410投影顯示在待測物體10上。光學投影單元400 較佳地設置在該對攝影鏡頭200a/200b之間以使投射區域401與量測區域203能夠儘可能重合。
對準指示光標410的至少一部分位於該量測區域203之邊界上。對準指示光標410沿該量測區域203的二個相交的不同的側向排列横跨該量測區域203。因此使用者能夠藉由對準指示光標410對準待測物體10，使待測物體10位於量測區域203之內。具體而言，當對準指示光標410投射在待測物體10表面且延伸至待測物體10的邊界，使用者即可得知待測物體10整體未超出對準指示光標410之投射範圍，也就說待測物體10位於量測區域203之內而可進行測量。
於本實施例中，對準指示光標410可以是一對交叉直線，其較佳地為垂直交叉於量測區域203中心的水平線與鉛垂線。對準指示光標410也可以是如圖5所示分佈在量測區域203內的網點，且其至少一部的分網點分別沿著該量測區域203的二個相交的不同的側向排列而分別横跨量測區域203，但各列網點的二端不超出量測區域203。
本體100可以依據不同的使用需求而以不同的型式呈現，本發明不限定本體100之形式。而且，如圖1所示，本體100可以選擇性地設置有一把手110以供使用者握持；如圖1及圖6所示，本體100可以選擇性地設置有一開關120以驅動該光學投影單元400；如圖6所示，本體100可以選擇性地設置有一顯示器130以顯示該對攝影鏡頭200a/200b擷取的影像及其計算得到的體積。後文中依據前列特徵列舉數種可能的具體配置方式，但本發明並不僅以此為限。
例如圖1所示，本體100可以如同一般的槍型條碼掃描器，其具有一把手110以供使用者握持，把手110的一側設有一開關120以驅動該光學投影單 元400，工作面101則形成在把手110的頂端之一側。把手110的頂端之另一側可以選擇性地設置有一顯示器130以顯示該對攝影鏡頭200a/200b擷取的影像。
又例如，本體100也可以為圖6所示的手機之型式，工作面101則形成在本體100的其中一面，本體100的另一面設有一顯示器130以顯示該對攝影鏡頭200a/200b擷取的影像，且本體100上也可以依需求選擇性地設置一開關120以驅動光學投影單元400。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。
10:待測物體
100:本體
101:工作面
200a/200b:攝影鏡頭
201a/201b:影像擷取區域
202:解析距離範圍
203:量測區域
300:光學測距單元
400:光學投影單元
401:投射區域
410:對準指示光標

Claims (9)

  1. 一種光學式體積測定裝置，包含：一本體，該本體上形成一工作面；一對攝影鏡頭，設置在該工作面上，各該攝影鏡頭分別向前延伸形成一影像擷取區域且各該攝影鏡頭能夠分別擷取該影像擷取區域內的影像，各該攝影鏡頭之前方分別形成一解析距離範圍，且各該攝影鏡頭能夠分別辨識該解析距離範圍內的影像，該對影像擷取區域部分交集而在該解析距離範圍內形成一量測區域；一光學測距單元，設置在該工作面上；及一光學投影單元，設置在該工作面上且能夠向前在一投射區域內投射可見光束，可見光束排列而能夠投影顯示出一對準指示光標，其中該投射區域在該解析距離範圍內位於該量測區域之內；其中該對準指示光標的至少一部分位於該量測區域之邊界上。
  2. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中該本體具有一把手。
  3. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中該本體具有一開關以驅動該光學投影單元。
  4. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中該本體為手機之型式，該工作面形成在該本體的其中一面，該本體的另一面設有一顯示器。
  5. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中該對準指示光標沿該量測區域的二個相交的不同的側向排列横跨該量測區域。
  6. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中各該影像擷取區域為分別自各該攝影鏡頭向前擴張延伸的錐狀空間。
  7. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中該投射區域為自該光學投影單元向前擴張延伸的錐狀空間。
  8. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中該光學測距單元設置在該對攝影鏡頭之間。
  9. 如請求項1所述的光學式體積測定裝置，其中該光學投影單元設置在該對攝影鏡頭之間。
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