專利授權


以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統及其方法 


專利名稱 以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統及其方法
專利國家
   專利證書號
中華民國 I403697
專利權人 國立台北科技大學
發明人 林顯易、鍾炤宇
應用領域 自動化
需求項目 專利授權









技術摘要


本發明為一種以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統及其方法,其影像合成裝置中的透光反射鏡以及反射鏡使單一影像擷取裝置可以同時獲得第一影像與第二影像,藉以模擬成人類立體視覺,並透過第一影像與第二影像以計算出相對應的距離,藉此可以達成以單一影像擷取裝置提供距離量測的技術功效。


專利商品特色


1.一種以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統,其包含:一影像合成裝置,該影像合成裝置更包含:一外殼,該外殼具有一第一影像進口、一第二影像進口及一影像出口,該第一影像進口及該第二影像進口設置於該外殼的同一側,該影像出口設置於與該第一影像進口反向側且與該第一影像進口位置相對應;一第一光慮鏡,該第一光慮鏡設置於該第一影像進口,且該第一光慮鏡具有透光性與第一色彩;一第二光慮鏡,該第二光慮鏡設置於該第二影像進口,且該第二光慮鏡具有透光性與第二色彩,且第一色彩與第二色彩不相同;一透光反射鏡,該透光反射鏡分別與該第一影像進口及該影像出口呈現45度角相對設置於該第一影像進口及該影像出口之間,且該第一影像進口進入的一第一影像可穿透該透光反射鏡於該影像出口輸出;及一反射鏡,該反射鏡與該第二影像進口呈現45度角相對設置於該第二影像進口,且該反射鏡與該透光反射鏡平行相對設置,且該第二影像進口進入的一第二影像可由該反射鏡及該透光反射鏡的二次反射於該影像出口輸出;一影像擷取裝置,固定於該影像出口外,該影像擷取裝置依據第一色彩與第二色彩分別輸出該第一影像與該第二影像;及一計算系統,該計算系統更包含:一影像接收模組,於該影像擷取裝置接收該第一影像與該第二影像;一正規化模組,將該第一影像正規化為該第二影像的大小規格;一系統參數模組,系統參數包含X以及θ1,系統參數X為該第二影像中一標記與實際距離的反射誤差距離,系統參數θ1為該第一影像與該第二影像的影像視角角度,並且定義該第一影像中心點或該第二影像中心點至該標記量測點的角度為θ2c,定義第一影像或是第二影像的實際大小為I,定義該標記至該影像合成裝置的實際垂直距離為Z,定義第一影像中心或第二影像中心至該標記中心的實際垂直距離為D1c,系統參數X以及θ1分別由下列公式所計算:;及X=D1c×cot(θ2c)-Z;一距離計算模組,由該系統參數模組計算出系統參數X之後,一測量物件至該影像合成裝置的實際垂直距離為Zr,定義該第一影像中心點或該第二影像中心點至該測量物件量測點的角度為θ2r,定義第一影像中心或第二影像中心至該測量物件的實際垂直距離為D1r,實際垂直距離為Zr即可由下列公式計算得出:;及Zr=D×cot(θ2r)-X。
2.如申請專利範圍第1項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統,其中該影像擷取裝置更包含同時接收到該第一影像與該第二影像的一合成影像。
3.如申請專利範圍第2項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統,其中該影像接收模組更包含於該影像擷取裝置接收該合成影像。
4.如申請專利範圍第3項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統,其中該計算系統更包含一影像分析模組,當該影像接收模組接收到該合成影像時,依據第一色彩與第二色彩將該合成影像分析為該第一影像與該第二影像。
5.如申請專利範圍第1項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統,其中定義第一影像中心或第二影像中心至該標記中心的實際垂直距離為D1c是透過下列公式的比例所計算:P=D1c+D2c;其中,P定義為該第一影像進口中心至該第二影像進口中心的實際距離,D2c定義為第二影像中心或第一影像中心至該標記中心的實際垂直距離。
6.如申請專利範圍第1項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的系統,其中定義第一影像中心或第二影像中心至該測量物件的實際垂直距離為D1r是透過下列公式的比例所計算:P=D1r+D2r;其中,P定義為該第一影像進口中心至該第二影像進口中心的實際距離,D2r定義為第二影像中心或第一影像中心至該測量物件的實際垂直距離。
7.一種以單一影像擷取裝置提供距離量測的方法,一影像擷取裝置透過一影像合成裝置取得第一色彩的一第一影像及第二色彩的一第二影像,且第一色彩與第二色彩不相同,該以單一影像擷取裝置提供距離量測的方法包含下列步驟:於該影像擷取裝置接收該第一影像與該第二影像;將該第一影像正規化為該第二影像的大小規格;系統參數包含X以及θ1,系統參數X為該第二影像中一標記與實際距離的反射誤差距離,系統參數θ1為該第一影像與該第二影像的影像視角角度,並且定義該第一影像中心點或該第二影像中心點至該標記量測點的角度為θ2c,定義第一影像或是第二影像的實際大小為I,定義該標記至該射影機的實際垂直距離為Z,定義第一影像中心或第二影像中心至該標記中心的實際垂直距離為D1c,系統參數X以及θ1分別由下列公式所計算:;及X=D1c×cot(θ2c)-Z;及計算出系統參數X之後,一測量物件至該影像合成裝置的實際垂直距離為Zr,定義該第一影像中心點或該第二影像中心點至該測量物件量測點的角度為θ2r,定義第一影像中心或第二影像中心至該測量物件的實際垂直距離為D1r,實際垂直距離為Zr即可由下列公式計算得出:;及Zr=D×cot(θ2r)-X。
8.如申請專利範圍第7項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的方法,其中該影像合成裝置包含:一外殼、一第一光慮鏡、一第二光慮鏡、一透光反射鏡以及一反射鏡:該外殼具有一第一影像進口、一第二影像進口及一影像出口,該第一影像進口及該第二影像進口設置於該外殼的同一側,該影像出口設置於與該第一影像進口反向側且與該第一影像進口位置相對應;該第一光慮鏡設置於該第一影像進口,且該第一光慮鏡具有透光性與第一色彩;該第二光慮鏡設置於該第二影像進口,且該第二光慮鏡具有透光性與第二色彩;透光反射鏡分別與該第一影像進口及該影像出口呈現45度角相對設置於該第一影像進口及該影像出口之間,且該第一影像進口進入的一第一影像可穿透該透光反射鏡於該影像出口輸出;及該反射鏡與該第二影像進口呈現45度角相對設置於該第二影像進口,且該反射鏡與該透光反射鏡平行相對設置,且該第二影像進口進入的一第二影像可由該反射鏡及該透光反射鏡的二次反射於該影像出口輸出。
9.如申請專利範圍第8項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的方法,其中該影像擷取裝置固定於該影像出口外。
10.如申請專利範圍第7項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的方法,其中定義第一影像中心或第二影像中心至該標記中心的實際垂直距離為D1c是透過下列公式的比例所計算:P=D1c+D2c;其中,P定義為該第一影像進口中心至該第二影像進口中心的實際距離,D2c定義為第二影像中心或第一影像中心至該標記中心的實際垂直距離。
11.如申請專利範圍第7項所述的以單一影像擷取裝置提供距離量測的方法,其中定義第一影像中心或第二影像中心至該測量物件的實際垂直距離為D1r是透過下列公式的比例所計算:P=D1r+D2r;其中,P定義為該第一影像進口中心至該第二影像進口中心的實際距離,D2r定義為第二影像中心或第一影像中心至該測量物件的實際垂直距離。

(因欄位字數限制,未將所有權項列出)


聯繫方式


聯絡人:專利技轉組
電 話:(02)8772-0360
地 址:10608 台北市忠孝東路三段1號 行政大樓5樓
與我連絡