一种光学装置及其检测周围环境的方法。该光学装置，用以检测一周围环境，包括图像提取单元、图像处理单元以及分析单元。图像提取单元用以发射出一光线，以扫描的方式射向周围环境，图像提取单元并根据由周围环境反射的光线产生对应至不同时间点的多个深度图像。图像处理单元用以根据这些深度图像，产生一物体于不同的时间点的速度，并根据物体的先前速度变化情形，预测物体的未来速度。分析单元用以根据物体的先前速度变化情形及未来速度，产生相关的警示讯息。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光学装置，且特别涉及一种用W检测周围环境的光学装置。
技术介绍
近年来单车活动已蔚为风潮，悠闲舒适地骑乘自行车旅行或是运动，乃广为大众 所喜爱的活动。然而，单车活动亦存在许多潜在危险，由于骑车人的身体并没有受到外部金 属体的保护，一旦发生意外，往往造成严重的后果。而意外的发生主要原因经常来自于骑车 人的注意力不集中，没能及时注意到周遭环境的变化，且骑车人的视野有限，无法兼顾到各 方向的可能危险。 因此，如何有效地检测周围环境，W提供单车骑±更高的安全性，乃目前业界所致 力的课题之一。
技术实现思路
本专利技术涉及一种。 根据本专利技术的第一方面，提出一种光学装置，用W检测一周围环境，光学装置包括 图像提取单元、图像处理单元W及分析单元。图像提取单元用W发射出一光线，W扫描的方 式射向周围环境，图像提取单元并根据由周围环境反射的光线产生对应至不同时间点的多 个深度图像。图像处理单元用W根据该些深度图像，产生一物体于不同的时间点的速度，并 根据物体的先前速度变化情形，预测物体的未来速度。分析单元用W根据物体的先前速度 变化情形及未来速度，产生相关的警示讯息。 根据本专利技术的另一方面，提出一种检测周围环境的方法，应用于一光学装置，方法 包括下列步骤：发射出一光线，W扫描的方式射向周围环境；根据由周围环境反射的光线 产生对应至不同时间点的多个深度图像；根据该些深度图像，产生一物体于不同的时间点 的速度，并根据物体的先前速度变化情形，预测该物体的未来速度；W及根据物体的先前速 度变化情形及未来速度，产生相关的警示讯息。 为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附 图，作详细说明如下：【附图说明】 图1绘示依照本专利技术实施例的光学装置的示意图 图2绘示依照本专利技术实施例的图像提取单元的示意图。 图3绘示激光发射及光检测的波形图。 图4绘示依照本专利技术另一实施例的光学装置的示意图。 图5绘示光学装置实际使用例子的示意图。 图6绘示依照本专利技术实施例的检测周围环境的方法流程图。 【符号说明】 1、2;光学装置[001引 10;图像提取单元 12;图像处理单元[001引 14 ;分析单元 [001引 31~34;步骤 100 ;微机电系统 102;红外线激光发射器[002引 104;红外线光检测器 160、161、162;可见光激光光源 B ;移动本体[00幼 D ;深度图像[002引 M ;警示讯息 P ;投影图像[002引 Y ;光线 r;反射光线【具体实施方式】 图1绘示依照本专利技术实施例的光学装置的示意图。光学装置1包括图像提取单元 10、图像处理单元12W及分析单元14。图像提取单元10用W发射出一光线Y，W扫描的方 式射向周围环境，周围环境反射光线Y，图像提取单元10接收到反射光线Y'，产生对应至不 同时间点的多个深度图像D。图像处理单元12用W根据该些深度图像D，产生一物体于不 同的时间点的速度，并根据物体的先前速度变化情形，预测物体的未来速度。分析单元14 用W根据物体的先前速度变化情形及未来速度，产生相关的警示讯息M。现在将各元件功能 详细说明如下。 图2绘示依照本专利技术实施例的图像提取单元的示意图。图像提取单元10用W产 生多个对应至不同时间点关于周围环境的深度图像D。图像提取单元10包括微机电系统 100、红外线激光发射器102W及红外线光检测器104。红外线激光发射器102用W发射光 线Y，光线Y为红外线光。微机电系统100使得光线Y扫描周围环境。 微机电系统100例如包括一微型扫描反射镜，红外线激光发射器102发射出的光 线Y射至扫描反射镜后，经反射而使得光线Y发射至周围环境。微机电系统100驱动扫描 反射镜旋转不同的角度，使得射出的光线Y扫描周围环境中的一平面。如图2所示，微机电 系统100使得光线YW扫描的方式，逐列扫描周围环境中的一平面。[003引当光线Y发射至周围环境后，会被周围环境中的物体所反射，红外线光检测器104 用W接收反射光线Y'，并根据红外线光发射与被接收的时间差，计算出图像中各个像素的 「深度」，即环境中物体与光学装置1之间的距离d。距离d的计算公式如下：[003引其中C代表光速（3xl0Vs)，代表红外线光检测器104接收到反射光线r 的时间，代表红外线激光发射器102发射出光线Y的时间。 图3绘示激光发射及光检测的波形图。如图3所示，激光发射表示红外线激光发 射器102的脉冲波形，光检测表示红外线光检测器104感测到的光脉冲波形，系统中并有固 定频率振荡的时钟信号。可根据时钟信号计算得到激光发射的脉冲W及光检测的脉冲之间 的时间差（At),根据时间差而能求得图像中物体与光学装置1之间的距离。 根据距离而能得知目前像素的深度，其中目前像素的位置可根据微机电系统100 的控制而得知。当红外线激光发射器102发出的红外线光扫描完一个平面时，红外线光检 测器104即可W产生一张深度图像D，记录画面中各个像素的深度。由于图像提取单元10 不停重复地对周围环境进行扫描，因此能够产生对应于不同时间点的多张深度图像D。 在一种实作方式中，每砂钟产生55张深度图像D，而每张深度图像D的解析度为 90x70个像素。然而本公开并不限于此，只要能够产生具有足够信息的深度图像即可，实际 的峽率（化amerate)W及图像解析度，端视设计需求W及实际的硬件限制。 图像处理单元12根据该些深度图像D，能够计算出物体在不同的时间点的速度。 具体而言，该些深度图像D即代表画面中各像素在不同时间点的深度，根据不同时间点画 面中的深度W及时间，便能够计算出速度。图像处理单元12并记录物体的先前速度变化情 形，根据物体的先前速度变化情形，预测物体的未来速度。举例而言，若先前时间点tl的所 计算得到的速度是VI，先前时间点t2计算得到的速度是v2,则依据速度VI与速度v2预测 未来时间点t3的速度v3。 在一种实作方式中，图像处理单元12依据物体的第一先前速度vlW及第二先前 速度v2的加权总和，W计算物体的未来速度v3,意即v3=wlXvl+w2Xv2。其中的权重系数 wl与w2的总和等于1。因此未来速度v3与第一先前速度VIW及第二先前速度v2有直接 的关系，图像处理单元12依据物体先前的运动趋势，预测物体未来的速度。 权重系数wl与w2还可W动态地调整。承接上述例子中，预测计算时间点口的未 来速度是v3 ;而在实际的时间点t3时，图像处理单元12根据深度图像D实际测量计算得到 的速度值是v3'。图像处理单元12根据预测的未来速度v3W及实际计算得到的速度v3' 之间的差异，作为调整权重系数wl与w2的参考依据。如此图像处理单元12有校正学习的 能力，而能逐渐调整权重系数wl与w2,使得预测未来速度v3时能更趋精准。 分析单元14根据图像处理单元12所输出的物体的先前速度变化情形及预测的未 来速度，产生相关的警示讯息M。举例而言，光学装置1配置于一移动本体B上，例如是配置 于单车或机车的前方，或是配置于单车骑±上，例如单车骑±将光学装置1配戴于头上。分 析单元14可W根据物体的先前速度变化情形及预测的未来速度，预测环境中物体的可能 运动轨迹，并且因光学装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学装置，用以检测一周围环境，包括：一图像提取单元，用以发射出一光线，该光线以扫描的方式射向该周围环境，该图像提取单元并根据由该周围环境反射的该光线产生对应至不同时间点的多个深度图像；一图像处理单元，用以根据这些深度图像，产生一物体在不同的时间点的速度，并根据该物体的一先前速度变化情形，预测该物体的一未来速度；以及一分析单元，用以根据该物体的该先前速度变化情形及该未来速度，产生相关的一警示讯息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡烈光，黄健兴，
申请(专利权)人：光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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