影像撷取装置及影像撷取方法制造方法及图纸

本发明专利技术系提供一种取像装置、影像深度产生装置及其方法，其特征在于结合结构光投影的影像深度计算技术以及影像式深度计算技术，以兼顾所计算出的影像深度的分辨率以及精确度。此外，利用改良式闪光灯使得两种技术的结合能够应用于手持式取像装置。

【技术实现步骤摘要】
影像撷取装置及影像撷取方法
本专利技术是有涉及一种影像深度产生方法，特别是涉及一种能结合两种深度计算技术以提高深度精度的取像装置、影像深度产生装置及其方法。
技术介绍
常见的影像深度产生技术大致上可分成两种，第一种技术是一个摄像装置搭配额外的图样投影装置，由图样投影装置投射一预设图样的结构光(StructureLight)至一外部环境，再由摄像装置拍照，由于外部环境中的对象并非在同一平面上，所以摄像装置所撷取之影像中会包含已变形的预设图样，所以可根据预设图样在影像中的变形程度来计算影像中每一对象的深度。第一种技术的缺点在于受限于结构光的分辨率，因此所产生的影像深度之分辨率不高。目前手持装置的相机画素量越来越高，所以分辨率过低的缺点系影响第一种技术的应用范围。此外，应用第一种技术时，外部环境光不能太强，否则会使得结构光在影像中不明显，而无法进行影像深度的计算。第二种技术是对外部环境撷取两张不同视角的影像，例如单一摄像装置在不同位置拍照两次，或是使用两个摄像装置同时拍照。接着，以图像处理的方式在两张影像找出每一个对应的特征点，再根据此些特征点计算出影像中每一对象的深度。由于第二种技术可计算出每一像素的深度，所以相机画素量越来越高，所计算出的影像深度之分辨率也会越高。而且第二种技术也不受外部环境光的影响。然而，第二种技术的缺点在于如果影像中有单色区块或是重复图案，其容易造成两张影像进行特征点比对时的误判，进而影响影像深度计算的精确度。因此，目前所迫切需要的是一种能不受环境光影响，且兼顾高分辨率以及高精确度的影像深度产生方法。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的就是在提供一种取像装置、影像深度产生装置及其方法，以提高影像深度之分辨率并同时提高精确度。有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的就是在提供一种取像装置、影像深度产生装置及其方法，解决影像中有单色区块或是重复图案时影像深度容易错误的问题。有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的就是在提供一种取像装置、影像深度产生装置及其方法，以改良的闪光灯提高在手持式装置上计算影像深度的精确度以及便利性。根据本专利技术的目的，提出一种影像深度产生装置，其包含一图样光投射模块、第一摄像模块、第二摄像模块、投影图样式深度计算模块、影像式深度计算模块以及深度决定模块。图样光投射模块系向外部环境投射预设图样。第一摄像模块分别撷取外部环境之第一影像，以及具有已变形之预设图样的第三影像。第二摄像模块分别撷取外部环境之第二影像，以及具有已变形之预设图样的第四影像。投影图样式深度计算模块可分别根据预设图样在第三影像与第四影像中的变形程度计算出复数个第一影像深度、复数个第一可信度、复数个第二影像深度以及复数个第二可信度。影像式深度计算模块可根据第一影像与第二影像计算出复数个第三影像深度以及复数个第三可信度。深度决定模块可根据复数个第一可信度、复数个第二可信度以及复数个第三可信度，从复数个第一影像深度、复数个第二影像深度以及复数个第三影像深度中组合出复数个第四影像深度。优选地，第一影像以及第三影像系由复数个像素所组成，而复数个第一影像深度、复数个第一可信度之数量系等于复数个像素之数量。优选地，当第二摄像模块之取像分辨率低于第一摄像模块时，影像深度产生装置更包含影像转换模块，其可将第二摄像模块所撷取之影像进行一分辨率转换，使得第二影像所包含的像素数量等于第一影像。优选地，深度决定模块更可根据复数个第一可信度、复数个第二可信度以及复数个第三可信度，分别从复数个第一影像深度、复数个第二影像深度以及复数个第三影像深度中消除可信度低的影像深度，而深度决定模块可根据未被消除的复数个第一影像深度、复数个第二影像深度以及复数个第三影像深度组合出复数个第四影像深度。优选地，图样光投射模块包含闪光灯以及透光图样屏蔽，透光图样屏蔽具有预设图样且设置于闪光灯之出光方向上，而预设图样可包含任意线条、彩色区块或其组合。基于上述目的，本专利技术再提供一种影像深度产生方法，其包含下列步骤。首先，利用图样光投射模块向外部环境投射预设图样。接着，利用第一摄像模块分别撷取外部环境之第一影像，以及具有已变形之预设图样的第三影像。利用第二摄像模块分别撷取外部环境之第二影像，以及具有已变形之预设图样的第四影像。根据预设图样在第三影像中之变形程度计算出复数个第一影像深度以及复数个第一可信度。接着，根据预设图样在第四影像中之变形程度计算出复数个第二影像深度以及复数个第二可信度。对第一影像与第二影像执行一影像式深度计算处理，以取得复数个第三影像深度以及复数个第三可信度。最后，根据复数个第一可信度、复数个第二可信度以及复数个第三可信度，从复数个第一影像深度、复数个第二影像深度以及复数个第三影像深度中组合出复数个第四影像深度。优选地，预设图样可包含任意线条、彩色区块或其组合。优选地，第一影像以及第三影像系由复数个像素所组成，而复数个第一影像深度、复数个第一可信度之数量系等于复数个像素之数量。优选地，当第二摄像模块之取像分辨率低于第一摄像模块时，影像深度产生方法在计算影像深度之步骤之前更包含将第二摄像模块所撷取之影像进行一分辨率转换，使得第二影像所包含的像素数量等于第一影像。基于上述目的，本专利技术再提供一种取像装置，其包含一图样光投射模块、一第一摄像模块、一第二摄像模块、一投影图样式深度计算模块、一影像式深度计算模块、一深度决定模块以及一储存模块。图样光投射模块用以向外部环境投射预设图样。第一摄像模块分别撷取外部环境之第一影像，以及具有已变形之预设图样的第三影像。第二摄像模块分别撷取外部环境之第二影像，以及具有已变形之预设图样的第四影像。投影图样式深度计算模块可分别根据预设图样在第三影像与第四影像中的变形程度计算出复数个第一影像深度、复数个第一可信度、复数个第二影像深度以及复数个第二可信度。影像式深度计算模块可根据第一影像与第二影像计算出复数个第三影像深度以及复数个第三可信度。深度决定模块可根据复数个第一可信度、复数个第二可信度以及复数个第三可信度，从复数个第一影像深度、复数个第二影像深度以及复数个第三影像深度中组合出复数个第四影像深度。储存模块可储存第一影像作为输出影像，并储存复数个第四影像深度作为输出影像之深度信息。优选地，图样光投射模块包含闪光灯以及透光图样屏蔽，透光图样屏蔽系设置于闪光灯之出光方向上。附图说明图1是为本专利技术的影像深度产生装置的方块图。图2是为本专利技术的影像深度、信心度与影像区块的对应示意图。图3是为本专利技术的取像装置的方块图。图4是为本专利技术的影像深度产生方法的流程图。具体实施方式请参考图1，是为本专利技术的影像深度产生装置的方块图。图中，影像深度产生装置1包含一图样光投射模块10、一第一摄像模块20、一第二摄像模块30、一投影图样式深度计算模块40、一影像式深度计算模块50以及一深度决定模块60。图样光投射模块10系向外部环境投射预设图样11之结构光。实施上，其中图样光投射模块10可包含一闪光灯以及一透光图样屏蔽，而透光图样屏蔽具有预设图样11且设置于闪光灯12之出光方向上。预设图样11可包含任意线条、彩色区块或其组合。此外，如果闪光灯具有两个光源部，则透光图样屏蔽可以仅遮其中一光源部，如此便可选择性投射出有预设图样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像深度产生装置，包含：一图样光投射模块，系向一外部环境投射一预设图样；一第一摄像模块，系分别撷取所述外部环境之一第一影像，以及具有已变形之所述预设图样的一第三影像；一第二摄像模块，系分别撷取所述外部环境之一第二影像，以及具有已变形之所述预设图样的一第四影像；一投影图样式深度计算模块，系分别根据所述预设图样在所述第三影像与所述第四影像中的变形程度计算出复数个第一影像深度、复数个第一可信度、复数个第二影像深度以及复数个第二可信度；一影像式深度计算模块，系根据所述第一影像与所述第二影像计算出复数个第三影像深度以及复数个第三可信度；一深度决定模块，系根据所述复数个第一可信度、所述复数个第二可信度以及所述复数个第三可信度，从所述复数个第一影像深度、所述复数个第二影像深度以及所述复数个第三影像深度中组合出复数个第四影像深度。

【技术特征摘要】
1.一种影像深度产生装置，包含：一图样光投射模块，向一外部环境投射一预设图样；一第一摄像模块，分别撷取所述外部环境之一第一影像，以及具有已变形之所述预设图样的一第三影像；一第二摄像模块，分别撷取所述外部环境之一第二影像，以及具有已变形之所述预设图样的一第四影像；一投影图样式深度计算模块，分别根据所述预设图样在所述第三影像与所述第四影像中的变形程度计算出复数个第一影像深度、复数个第一可信度、复数个第二影像深度以及复数个第二可信度；一影像式深度计算模块，根据所述第一影像与所述第二影像计算出复数个第三影像深度以及复数个第三可信度；一深度决定模块，根据所述复数个第一可信度、所述复数个第二可信度以及所述复数个第三可信度，从所述复数个第一影像深度、所述复数个第二影像深度以及所述复数个第三影像深度中组合出复数个第四影像深度，其中当所述第一影像以及所述第二影像有一区域具有单色区块或重复图样时，所述深度决定模块根据该区域对应的所述复数个第一影像深度或是所述复数个第二影像深度产生该区域的所述复数个第四影像深度，其中当所述外部环境的光强烈时，所述深度决定模块从所述复数个第三影像深度产生所述复数个第四影像深度。2.如权利要求1所述的影像深度产生装置，其中所述第一影像以及所述第三影像由复数个像素所组成，而所述复数个第一影像深度、所述复数个第一可信度之数量等于所述复数个像素之数量。3.如权利要求2所述的影像深度产生装置，其中当所述第二摄像模块之取像分辨率低于所述第一摄像模块时，所述影像深度产生装置更包含一影像转换模块，所述影像转换模块将所述第二摄像模块所撷取之影像进行一分辨率转换，使得所述第二影像所包含的像素数量等于所述第一影像。4.如权利要求2所述的影像深度产生装置，其中所述深度决定模块更根据所述复数个第一可信度、所述复数个第二可信度以及所述复数个第三可信度，分别从所述复数个第一影像深度、所述复数个第二影像深度以及所述复数个第三影像深度中消除可信度低的影像深度，而所述深度决定模块根据未被消除的所述复数个第一影像深度、所述复数个第二影像深度以及所述复数个第三影像深度组合出所述复数个第四影像深度。5.如权利要求1所述的影像深度产生装置，其中所述图样光投射模块包含一闪光灯以及一透光图样屏蔽，所述透光图样屏蔽具有所述预设图样且设置于所述闪光灯之出光方向上，而所述预设图样包含任意线条、彩色区块或其组合。6.一种影像深度产生方法，包含：利用一图样光投射模块向一外部环境投射一预设图样；利用一第一摄像模块分别撷取所述外部环境之一第一影像，以及具有已变形之所述预设图样的一第三影像；利用一第二摄像模块分别撷取所述外部环境之一第二影像，以及具有已变形之所述预设图样的一第四影像；根据所述预设图样在所述第三影像中之变形程度计算出复数个第一影像深度...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宏隆，张文彦，王煜智，
申请(专利权)人：华晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71