物体检测系统以及方法技术方案

一种物体检测系统以及方法。该物体检测系统适用于行动控制装置，包括：至少一投影单元、至少一影像感测单元以及一处理器；该投影单元用以以第一扫描频率朝第一方向投射对应于第一扫描分辨率的多组结构光；该影像感测单元用以感测经反射的结构光；该处理器用以根据感测到的结构光取得对应于第一方向的多个三维图像，并根据三维图像判断是否有将移动进入行动控制装置的安全范围内的至少一物体；其中，当处理器检测到物体时，处理器还取得对应于物体的第一目标区域，并输出第一控制信号至投影单元以调整投影单元的第一扫描频率和/或扫描区域或者第一扫描分辨率。本发明专利技术可利用有限的运算资源迅速地取得移动物体的影像信息并进行进一步处理。

Object detection system and method

An object detection system and method. The object detection system is suitable for a motion control device, including at least one projection unit, at least one image sensing unit and a processor; the projection unit is used to project a plurality of structured light corresponding to the first scanning resolution in the first direction with the first scanning frequency; and the image sensing unit is used to sense the reflected structure. Light; the processor is used to obtain a plurality of three-dimensional images corresponding to the first direction according to the sensed structured light, and to determine whether or not at least one object will be moved into the safe range of the motion control device according to the three-dimensional image; wherein, when the processor detects an object, the processor also obtains a first eye corresponding to the object. The target region is output with a first control signal to the projection unit to adjust the first scan frequency and/or scan region or the first scan resolution of the projection unit. The invention can rapidly obtain the image information of a moving object and further process it with limited computing resources.

【技术实现步骤摘要】
物体检测系统以及方法
本专利技术涉及一种物体检测系统以及方法，特别涉及一种在检测到物体将进入安全范围内时改变投影单元的扫描频率和/或扫描区域以及扫描分辨率的物体检测系统以及方法。
技术介绍
近年来，3D照相机的应用日渐普及，除了提供高质量的3D立体影像外，还可通过量测光发射以及反射回来所需的时间，以量测与物体之间的距离。然而，当上述技术利用于检测较大范围的区域时，则必须花费更多时间以及更多的运算资源。更甚之，当3D照相机本身设置于移动物体上时，为了迅速检测3D信息，将造成处理器很大的负担。因此，如何在判断到前方或者周围有物体移动靠近时，利用有限的运算资源迅速地取得移动物体的影像信息并进行进一步的处理为目前所需解决的问题。因此，需要提供一种物体检测系统以及方法来解决上述问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术一实施例提供一种物体检测系统，适用于一行动控制装置，该物体检测系统包括：至少一投影单元、至少一影像感测单元以及一处理器；该投影单元用以以第一扫描频率朝一第一方向投射对应于一第一扫描分辨率的多组结构光；该影像感测单元用以感测经反射的上述结构光；该处理器用以根据感测到的上述结构光取得对应于上述第一方向的多个三维图像，并根据上述三维图像判断是否有将移动进入上述行动控制装置的一安全范围内的至少一物体；其中，当上述处理器检测到上述物体时，上述处理器还取得对应于上述物体的一第一目标区域，并输出一第一控制信号至上述投影单元以调整上述投影单元的上述第一扫描频率和/或一扫描区域或者上述第一扫描分辨率。本专利技术一实施例还提供一种物体检测系统，适用于一行动控制装置，包括至少一投影单元、至少一影像感测单元以及一处理器。投影单元以第一扫描频率朝第一方向投射对应于第一扫描分辨率的多组结构光。影像感测单元感测经反射的结构光。处理器根据感测到的结构光取得对应于第一方向的多个三维图像，并根据移动方向、移动速度以及三维图像判断是否有将移动进入行动控制装置的安全范围内的至少一物体。当处理器检测到物体时，处理器还取得对应于上述物体的一第一目标区域，并输出第一控制信号至投影单元以调整投影单元的第一扫描频率和/或扫描区域或者第一扫描分辨率。本专利技术另一实施例提供一种物体检测方法，适用于一行动控制装置，该物体检测方法包括：通过至少一投影单元以一第一扫描频率朝一第一方向投射对应于一第一扫描分辨率的多组结构光；通过至少一影像感测单元感测经反射的上述结构光；通过一定位单元检测上述行动控制装置的一移动方向以及一移动速度；通过一处理器根据感测到的上述结构光取得对应于上述第一方向的多个三维图像；以及通过上述处理器根据上述移动方向、上述移动速度以及上述三维图像判断是否有将移动进入上述行动控制装置的一安全范围内的至少一物体；其中，当检测到上述物体时，通过上述处理器取得对应于上述物体的一第一目标区域，并输出一第一控制信号至上述投影单元以调整上述投影单元的上述第一扫描频率和/或一扫描区域或者上述第一扫描分辨率。本专利技术另一实施例还提供一种物体检测方法，适用于一行动控制装置，步骤包括：通过至少一投影单元以第一扫描频率朝第一方向投射对应于第一扫描分辨率的多组结构光；通过至少一影像感测单元感测经反射的结构光；通过一处理器根据感测到的结构光取得对应于第一方向的多个三维图像；以及通过处理器根据三维图像判断是否有将移动进入行动控制装置的安全范围内的至少一物体。当检测到物体时，通过处理器取得对应于上述物体的一第一目标区域，并输出第一控制信号至投影单元以调整投影单元的第一扫描频率和/或扫描区域或者第一扫描分辨率。基于所述，根据本专利技术所提出的适用于行动控制装置的物体检测系统以及方法，在处理器检测到可能移动进入行动控制装置的安全范围内的物体后，可通过提高投影单元的扫描频率和/或扫描区域以及扫描分辨率，以更进一步地取得移动物体的信息，并可通过不扫描其他区域或者忽略其他区域所检索到的信息，藉此以降低处理器的运算负担。除此之外，若在一既定时间内未检测到任何物体时，处理器还降低投影单元的扫描频率或者扫描分辨率，以节省行动控制装置的能耗。附图说明图1是根据本专利技术一实施例所述的物体检测系统的示意图。图2是根据本专利技术一实施例所述的结构光编码的示意图。图3是根据本专利技术一实施例所述的行动控制装置的周围信息的示意图。图4-6、图7A-7B、图8A-8B、图9是根据本专利技术一实施例所述的调整投影单元的扫描频率和/或扫描区域或者扫描分辨率的示意图。图10是根据本专利技术一实施例所述的物体检测方法的流程图。主要组件符号说明：100：物体检测系统110：投影单元120：影像感测单元130：定位单元140：处理器150：储存单元160：输出单元301-305：物体701、702、801、802：处理区域D：间距P1-P7：光栅图案L1、L2：物体的宽度S1010-S1060：步骤流程具体实施方式有关本专利技术的系统以及方法适用的其他范围将在接下来所提供的详述中清楚易见。必须了解的是下列的详述以及具体的实施例，当提出有关物体检测方法以及系统的示范实施例时，仅作为描述的目的以及并非用以限制本专利技术的范围。图1是根据本专利技术一实施例所述的物体检测系统的示意图。物体检测系统100可设置于一行动控制装置上(例如自动驾驶车以及无人飞机等)，包括至少一投影单元110、至少一影像感测单元120、一定位单元130、一处理器140、一储存单元150以及一输出单元160。投影单元110为可发出一非可见光(例如激光或者红外线等)的一电路，用以朝前方一既定范围投射具有不同图案的结构光。影像感测单元120对应至投影单元110，为可感测前述非可见光的相机，例如红外线相机等，用以撷取经反射的结构光的光信息(例如反射的夹角等)取得物体与行动控制装置的距离。其中，由于现有的投影单元110的投射范围有限，故为了取得行动控制装置的完整周围信息，行动控制装置通常具有多组投影单元110以及对应的影像感测单元120。举例来说，当投影单元110的投射范围为120°时，则行动控制装置可具有三组投影单元110以及对应的影像感测单元120以取得行动控制装置周围的所有信息。除此之外，根据本专利技术另一实施例，还可将一组投影单元110以及对应的影像感测单元120设置于一旋转结构上，使得投影单元110以及对应的影像感测单元120可通过旋转结构的转动朝向行动控制装置的周围各个方位进行投影以及感测结构光。定位单元130可为全球定位系统(GPS)或者陀螺仪等，用以检测行动控制装置本体的移动方向以及移动速度等信息。处理器140可为中央处理器(CPU)或者图形处理器(GPU)等，用以根据接收到的反射结构光取得对应于投射方向的周围环境影像信息，并根据周围环境影像信息和/或定位单元130所检测到关于行动控制装置的移动方向以及移动速度判断是否有物体将移动进入行动控制装置100的安全范围内。其中，安全范围可根据行动控制装置100移动速度以及移动方向来定义。储存单元150可为一存储器单元，用以储存前述的信息以及执行前述运算的应用程序等。输出单元160可为一显示器，用以显示处理器140所取得的三维影像以及前述的运算结果等。其中，结构光的编码方式基本上可区分为时序编码、空间编码以及直接编码。在本专利技术的一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物体检测系统，适用于一行动控制装置，该物体检测系统包括：至少一投影单元，该投影单元用以以一第一扫描频率朝一第一方向投射对应于一第一扫描分辨率的多组结构光；至少一影像感测单元，该影像感测单元用以感测经反射的上述结构光；以及一处理器，该处理器用以根据感测到的上述结构光取得对应于上述第一方向的多个三维图像，并根据上述三维图像判断是否有将移动进入上述行动控制装置的一安全范围内的至少一物体；其中，当上述处理器检测到上述物体时，上述处理器还取得对应于上述物体的一第一目标区域，并输出一第一控制信号至上述投影单元以调整上述投影单元的上述第一扫描频率和/或一扫描区域或者上述第一扫描分辨率。

【技术特征摘要】
2017.02.10 TW 1061043741.一种物体检测系统，适用于一行动控制装置，该物体检测系统包括：至少一投影单元，该投影单元用以以一第一扫描频率朝一第一方向投射对应于一第一扫描分辨率的多组结构光；至少一影像感测单元，该影像感测单元用以感测经反射的上述结构光；以及一处理器，该处理器用以根据感测到的上述结构光取得对应于上述第一方向的多个三维图像，并根据上述三维图像判断是否有将移动进入上述行动控制装置的一安全范围内的至少一物体；其中，当上述处理器检测到上述物体时，上述处理器还取得对应于上述物体的一第一目标区域，并输出一第一控制信号至上述投影单元以调整上述投影单元的上述第一扫描频率和/或一扫描区域或者上述第一扫描分辨率。2.如权利要求1所述的物体检测系统，其中上述投影单元还根据上述第一控制信号仅朝上述第一目标区域投射对应于上述第一扫描分辨率的上述结构光。3.如权利要求1所述的物体检测系统，其中上述投影单元还根据上述第一控制信号仅朝上述第一目标区域投射大于上述第一扫描分辨率的一第二扫描分辨率的上述结构光。4.如权利要求1所述的物体检测系统，其中上述投影单元还根据上述第一控制信号朝上述第一目标区域投射大于上述第一扫描分辨率的一第二扫描分辨率的上述结构光，以及朝上述目标区域以外的区域投射对应于上述第一扫描分辨率的上述结构光。5.如权利要求1所述的物体检测系统，其中上述处理器还在检测到上述物体后，仅处理对应于上述第一目标区域的感测到的上述结构光，以取得对应于上述物体的上述三维影像。6.如权利要求1所述的物体检测系统，其中上述投影单元还根据上述第一控制信号朝上述第一方向投射大于上述第一扫描分辨率的一第二扫描分辨率的上述结构光，而上述处理器仅处理对应于上述第一目标区域的感测到的上述结构光，以取得对应于上述物体的上述三维影像。7.如权利要求1所述的物体检测系统，其中当上述处理器检测到多个物体时，上述处理器还取得对应于上述多个物体的一第二目标区域。8.如权利要求1所述的物体检测系统，其中上述结构光为一非可见光。9.如权利要求1所述的物体检测系统，其中上述结构光采用一时序编码方法。10.如权利要求1所述的物体检测系统，还包括：一旋转结构，具有上述发光模块以及上述检测模块设置于其上，用以根据一第二控制信号旋转上述发光模块以及上述检测模块以对应至不同方向。11.一种物体检测方法，适用于一行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀宗，
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