操作体的定位方法及装置以及深度判定方法及装置制造方法及图纸

一种操作体的定位方法、定位装置以及深度判定方法及装置。所述定位方法包括：自一影像撷取单元获得包括一操作体的一影像。对影像以至少一扫描线循序地予以一方向扫描以获得对应于操作体处各扫描线的多个亮点信息，并依据亮点信息来对应地获得操作体于各个扫描线中的各个宽度值。依序比较相邻扫描线中各个宽度值的相对变化程度。以及，在相对变化程度小于阈值时，以小于阈值的相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于其中一扫描线上的宽度值而判定操作体的一定位点。

【技术实现步骤摘要】
操作体的定位方法及装置以及深度判定方法及装置
本专利技术涉及一种电子装置，特别是涉及一种用以定位操作体的定位方法、定位装置、深度判定方法以及深度判定装置。
技术介绍
近年来，由于科技的日益进步，电子装置的广泛应用，强调与使用者互动的体感(motionsensing)装置亦受到广大的注目。上述的体感装置通过摄像装置捕捉使用者的运动(motion)，并分析捕捉到使用者的运动来执行对应的程序。而为了要分析使用者的运动，建立起影像的深度信息则是必要的程序之一。一般而言，若是要建立影像的深度信息，可运用预先设置的双摄像装置拍摄视角不同的影像，以根据两个影像间的视差来建立深度信息。而现有技术中，上述的深度信息的识别能力会受到摄像装置的解像度(resolution)、光学可视角(fieldofview)以及两个摄像单元之间的基线间距(baseline)等要素的影响。并且，若是当使用者的手指或手臂等操作体距离上述的双摄像装置较远时，操作体于双摄像装置上的两个成像之间则可能没有足够的视差，造成体感装置无法借着足够的视差来正确的建立深度信息，以判断出操作体的确切且完整的动作轨迹。
技术实现思路
本专利技术提出一种操作体的定位方法、定位装置以及深度判定方法，可正确的定位操作体的位置，并藉由检测手指等操作体的成像变化来提升操作体的深度信息精确度。本专利技术的操作体的定位方法，包括以下步骤。首先，自一影像撷取单元获得包括一操作体的一影像。然后，对影像以至少一扫描线循序地予以一方向扫描以获得对应于操作体处各扫描线的多个亮点信息，并依据亮点信息来对应地获得操作体于各个扫描线中的各个宽度值。接着，依序比较相邻扫描线中各个宽度值的一相对变化程度。以及，在相对变化程度小于一阈值时，以小于阈值的相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于其中一扫描线上的宽度值而判定操作体的一定位点。本专利技术的操作体的定位装置，包括一影像撷取单元以及处理单元。影像撷取单元撷取包括一操作体的影像。处理单元接收影像，对影像以至少一扫描线循序地予以一方向扫描以获得对应于操作体处各扫描线的多个亮点信息，并依据亮点信息来对应地获得操作体于各个扫描线中的各个宽度值，依序比较相邻扫描线中各个宽度值的一相对变化程度，在相对变化程度小于一阈值时，以小于阈值的相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于其中一扫描线上的宽度值而判定操作体的一定位点。本专利技术的一种操作体的深度判定方法，包括以下步骤。首先，于第一时间中，分别从至少两个影像撷取单元获得包括操作体的第一影像以及一第二影像，以计算操作体的第一宽度以及操作体在第一影像与第二影像之间的第一位移距离。然后，于第二时间中，分别从至少两个影像撷取单元获得包括操作体的第一影像以及第二影像，以计算操作体的第二宽度。接着，依据第一位移距离、第一宽度与第二宽度之间的差值并利用一转换函式，以计算操作体在第一时间与第二时间之间的深度位移量。本专利技术的一种操作体的深度判定装置，包括：一第一影像撷取单元、一第二影像撷取单元以及一处理单元。影像撷取单元撷取包括操作体的第一影像。第二影像撷取单元撷取包括操作体的第二影像。处理单元耦接第一影像撷取单元以及第二影像撷取单元。其中，处理单元于第一时间中，分别从至少两个影像撷取单元获得包括操作体的第一影像以及第二影像，以计算操作体的第一宽度以及操作体在第一影像与第二影像之间的第一位移距离。处理单元于第二时间中分别从至少两个影像撷取单元获得包括操作体的第一影像以及第二影像，以计算操作体的第二宽度。处理单元依据第一位移距离、第一宽度与第二宽度之间的差值并利用转换函式，以计算操作体在第一时间与第二时间之间的深度位移量。基于上述，本专利技术的实施例中的操作体的定位方法以及定位装置，可横向地扫描撷取的影像并分析扫描的结果，以获得操作体的定位点。以及本专利技术的实施例中的操作体的深度判定方法及装置可根据于两个时间点所撷取的影像来计算操作体的深度位移量。为使本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。附图说明图1为根据本专利技术一实施例所绘示影像撷取单元与操作体的关系示意图。图2为根据本专利技术一实施例所绘示操作体的定位方法步骤流程图。图3为根据本专利技术一实施例所绘示操作体的定位方法的步骤流程图。图4A所示为操作体与影像撷取单元所撷取的影像的关系示意图。图4B为根据本专利技术一实施例所绘示校正后的影像的示意图。图5A为影像的扫描线与影像中的操作体的关系示意图。图5B则为扫描线各扫描线的亮点信息的部分示意图。图6为根据本专利技术一实施例所绘示影像中的操作体以及操作体的定位点的示意图。图7为根据本专利技术一实施例所绘示深度判定方法的方法流程图。图8为根据本专利技术一实施例所绘示操作体于第一时间和第二时间的位置示意图。图9为根据本专利技术一实施例所绘示操作体的定位装置的装置方块图。附图符号说明10：定位装置110：影像撷取单元120：处理单元130：储存单元1101、1102：影像撷取器VA1、VA2：视角OBJ：操作体BSL：基线间距LCP、RCP：校正点IMG、LIMG41、LIMG42、RIMG41、RIMG42、CIMG：影像D1、D2：距离DIS：视差L1～Ln(L330～L340)：扫描线Tx：X轴位置TIP：定位点W331～W340：宽度值Z'：深度位移量S201～S203、S301～S304、S701～S703：步骤具体实施方式首先必须说明的是，在本专利技术中，操作体为使用者用以与体感装置(例如包括定位装置10的体感装置)互动的物体，可为使用者的手指、手掌，手臂，或是使用者所手持的笔具的笔尖或上述的近似物等，本专利技术并不限定与上述内容。而在本专利技术中，则通过撷取影像的方式来获得操作体的位置以及位移，以进一步地根据操作体的位置以及位移来进行对应执行动作，例如体感互动等。而在影像中的其他物件(例如使用者的身体等)对于上述的体感互动可能较无意义，因此本专利技术的重点将着重于操作体的定位上。图1为根据本专利技术一实施例所绘示影像撷取单元与操作体的关系示意图。请参照图1，在本实施例中，影像撷取单元110包括了两个影像撷取器1101、1102，其中影像撷取器1101、1102之间有基线间距BSL，并且分别具有视角VA1、VA2。当操作体OBJ落入影像撷取器1101、1102的视角VA1、VA2的重迭区域内时，与影像撷取单元110连接的处理单元(未绘示)则可对操作体OBJ所处的位置进行定位。而上述深度的产生则至少包括了三个影响因素：影像撷取器1101、1102的解析度、影像撷取器1101、1102的可视角VA1、VA2，以及影像撷取器1101、1102之间的基线间距BSL。例如，在本专利技术一实施例中，影像撷取器1101、1102可拍摄解析度为1280*720像素的影像，影像撷取器1101、1102的可视角VA1、VA2为107度，以及影像撷取器1101、1102之间的基线间距BSL为5cm。在这样的情况下，位于距离影像撷取器1101、1102前方60公分的操作体OBJ则需要在深度方向(例如，与影像撷取器1101、1102之间的连线的中垂线平行的方向)移动9.1mm，由影像撷取器1101、1102所撷取的影像之间才具有足够的成像视差而可以被辨别。并且，当操作体O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作体的定位方法，包括：自一影像撷取单元获得包括一操作体的一影像；对该影像以至少一扫描线循序地予以一方向扫描以获得对应于该操作体处各扫描线的多个亮点信息，并依据这些亮点信息来对应地获得该操作体于各个扫描线中的各个宽度值；依序比较相邻扫描线中各个宽度值的一相对变化程度；以及在该相对变化程度小于一阈值时，以小于该阈值的该相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于该其中一扫描线上的该宽度值而判定该操作体的一定位点。

【技术特征摘要】
2013.11.05 TW 1021401741.一种操作体的定位方法，包括：自定位装置的至少两个影像撷取单元获得包括该操作体的一第一影像及一第二影像；对该第一影像和该第二影像沿一方向以多个扫描线循序地予以横向扫描，以获得该第一影像和该第二影像中的该操作体所对应的各扫描线中的多个亮点信息，并依据这些亮点信息来对应地获得该操作体于各个扫描线中的各个宽度值；依序比较该第一图像中的相邻扫描线中各个宽度值之间的一第一相对变化程度；在该第一相对变化程度小于一阈值时，以小于该阈值的该第一相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于该其中一扫描线的其中一宽度值而判定该操作体的一第一定位点；依序比较该第二图像中的相邻扫描线中各个宽度值之间的一第二相对变化程度；在该第二相对变化程度小于该阈值时，以小于该阈值的该第二相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于该其中一扫描线的其中一宽度值而判定该操作体的一第二定位点；将该第一影像和该第二影像合并为合并后影像；基于该合并后影像计算该第一定位点和该第二定位点之间的一距离；根据该距离计算一位移距离；以及根据该位移距离产生深度信息，其中，该位移距离是该操作体与该定位装置的距离。2.如权利要求1所述的操作体的定位方法，其中该第一定位点的X轴坐标由小于该阈值的该第一相对变化程度所对应的该宽度值的中心位置所决定，该第一定位点的Y轴坐标由小于该阈值的该第一相对变化程度所对应的该扫描线所决定，以及该第二定位点的X轴坐标由小于该阈值的该第二相对变化程度所对应的该宽度值的中心位置所决定，该第二定位点的Y轴坐标由小于该阈值的该第二相对变化程度所对应的该扫描线所决定。3.如权利要求1所述的操作体的定位方法，还包括：在该第一相对变化程度小于一阈值时，依据该第一相对变化程度所对应的该宽度值而记录该操作体的宽度；以及在该第二相对变化程度小于一阈值时，依据该第二相对变化程度所对应的该宽度值而记录该操作体的宽度。4.如权利要求1所述的操作体的定位方法，还包括：自该影像撷取单元获得一未处理影像，并且校正处理该未处理影像以获得具备该操作体的该影像，其中，该影像撷取单元对该操作物照射一强光以撷取该未处理影像。5.如权利要求1所述的操作体的定位方法，其中该影像为灰阶影像，且该操作体为使用者的手指。6.如权利要求5所述的操作体的定位方法，其中该扫描线是对该影像循序地以横向扫描，且该获得的宽度值是指该手指的宽度。7.一种操作体的定位装置，包括：至少两个影像撷取单元，撷取分别包括该操作体的一第一影像及一第二影像；以及一处理单元，接收该第一影像和该第二影像，对该第一影像和该第二影像沿一方向以多个扫描线循序地予以扫描，以获得该第一影像和该第二影像中的该操作体所对应的各扫描线中的多个亮点信息，并依据这些亮点信息来对应地获得该操作体于各个扫描线中的各个宽度值，该处理单元依序比较该第一图像中的相邻扫描线中各个宽度值之间的一第一相对变化程度，其中，在该第一相对变化程度小于一阈值时，该处理单元以小于该阈值的该第一相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于该其中一扫描线的其中一宽度值而判定该操作体的一定位点，并且依序比较该第二图像中的相邻扫描线中各个宽度值之间的一第二相对变化程度，其中，在该第二相对变化程度小于该阈值时，该处理单元以小于该阈值的该第二相对变化程度所对应的其中一扫描线以及对应于该其中一扫描线的其中一宽度值而判定该操作体的一第二定位点，该处理单元将该第一影像和该第二影像合并为合并后影像，基于该合并后影像计算该第一定位点和该第二定位点之间的一距离，根据该距离计算一位移距离，并且根据该位移距离产生深度信息，其中，该位移距离是该操作体与该定位装置的距离。8.如权利要求7所述的操作体的定位装置，其中该第一定位点的X轴坐标由小于该阈值的该第一相对变化程度所对应的这些宽度值的中心位置所决定，该第一定位点的Y轴坐标由小于该阈值的该第一相对变化程度所对应的该扫描线所决定，以及该第二定位点的X轴坐标由小于该阈值的该第二相对变化程度所对应的该宽度值的中心位置所决定，该第二定位点的Y轴坐标由小于该阈值的该第二相对变化程度所对应的该扫描线所决定。9.如权利要求7所述的操作体的定位装置，还包括：一储存单元，其中该处理单元在该第一相对变化程度小于一阈值时，依据该第一相对变化程度所对应的该宽度值而将该操作体的定位点以及其宽度记录于该储存单元，并且在该第二相对变化程度小于一阈值时，依据该第二相对变化程度所对应的该宽度值而将该操作体的定位点以及其宽度记录于该储存单元。10.如权利要求7所述的操作体的定位装置，其中该影像撷取单元撷取一未处理影像，并且该处理单元接收并校正处理该未处理影像以从该未处理影像中获得具备该操作体的该影像，其中，该影像撷取单元对该操作物照射一强光以撷取该未处理影像。11.如权利要求7所述的操作体的定位装置，其中该影像为灰阶影像，且该操作体为使用者的手指。12.如权利要求11所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢升宪，张智雄，魏守德，
申请(专利权)人：纬创资通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71