[發明專利]偵測物體運動的裝置及方法

無效

• 申請號: 200910303476.1
• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN101930071A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 丘祺緯;辜炳翰
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G01S17/58
• 分類號: G01S17/58;G01S7/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種偵測物體運動的裝置，尤其是一種可以偵測物體三維軌跡的偵測物體運動的裝置及方法。

背景技術

隨著3D游戲的發展，使用傳統的遙控器、鍵盤或鼠標等來操縱游戲有點落伍，越來越希望能身臨其境地參與到游戲中去。

為了取得物體的立體影像，現有技術之一是使用單一鏡頭加上周邊的反射鏡，以產生虛擬相機的多視角，然后藉由影像處理的方法建立出物體的3D輪廓。然此方法需在使用者或物體周邊架設反射鏡，使得該結構較為復雜、成本較高。

現有技術之二采用紅外線反射技術偵測物體的運動，其包括發射紅外光的發射器和一個接受紅外光的接收器，物體貼上具有反射紅外光功能的反射裝置。發光二極管發出的紅外光被物體上的反射裝置反射后被接收器所接收，根據接收到紅外光的時間差可以偵測到物體的運動方向和運動形態。但是，采用該方法需要發出紅外線，并且物體需要附帶反射裝置，從而使得該方法較為復雜。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種結構簡單、成本較低的偵測物體運動的裝置及方法。

一種偵測物體運動的裝置，其包括：一個激光掃描裝置，其發出激光照射至物體上且可以任意旋轉；兩個影像感測模組，其位于所述激光掃描裝置的兩側用來接收被所述物體反射的激光并成像，所述影像感測模組的光軸平行；數據處理單元，其用來接收所述影像感測模組輸入的影像資料并從影像資料中提取所述物體的三維信息。

一種偵測物體運動的方法，其包括：提供一個激光掃描裝置，其發出的激光投射到被測物體；利用兩個影像感測模組取得所述激光被所述被測物體上的一個點反射后的影像；利用數據處理單元從所述影像感測模組的影像資料中提取所述被測物體的三維信息；取得所述激光被若干個點反射的影像，從而偵測物體的運動軌跡。

與現有技術相比，本發明實施例的偵測物體運動的裝置利用激光掃描裝置掃描物體，影像感測模組接收被物體反射的光線并成像，數據處理單元從影像資料中提出物體的三維信息，不需要在物體上設置反射裝置，因此，該裝置結構簡單、成本較低。

附圖說明

圖1是本發明實施例偵測物體運動的裝置的示意圖。

圖2至圖4是本發明實施例物體三維坐標的測量原理圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

請一并參閱圖1、圖2、圖3及圖4，本發明實施例的偵測物體運動的裝置10用來偵測物體20的三維空間運動狀態。偵測物體運動的裝置10包括第一影像感測模組110、第二影像感測模組120、激光掃描裝置130和圖像處理單元140。

第一影像感測模組110包括第一影像感測單元111和位于第一影像感測單元111前的第一鏡頭模組112，第一鏡頭模組112的光軸計作L₁、幾何中心計作O₁。

第二影像感測模組120與第一影像感測模組110具有相同的焦距且焦點在同一平面上。第二影像感測模組120包括第二影像感測單元121和位于第二影像感測單元121前的第二鏡頭模組122，第二鏡頭模組122光軸計作L₂、幾何中心計作O₂，其中，光軸L₂平行光軸L₁。

其中，第一影像感測單元111和第二影像感測單元121為CCD感測器或CMOS感測器。

激光掃描裝置130位于第一影像感測模組110和第二影像感測模組120之間，且到光軸L₂和到光軸L₁的距離相等。激光掃描裝置130包括可以任意旋轉的激光源131、圍繞激光源131的反射裝置132和光線調整裝置133。

激光掃描裝置130發出的激光相對物體20可以作x-y方向的掃描，投射到物體20上的激光被反射后被第一影像感測模組110、第二影像感測模組120接收。激光源131可以為激光二極管或者發光二極管，其提供高亮度、低強度且具有良好空間特性的光線，旋轉的激光源131可以使得掃描的空間大為增大。

反射裝置132可以為反射鏡、或反射板等，光線調整裝置133可以為聚焦透鏡或者準直透鏡。激光源131發出的激光部分直接經過光線調整裝置133投射到物體20上，部分被反射裝置132反射后經過光線調整裝置133投射到物體20上。

由于光線調整裝置133對激光的聚焦或者準直，因此激光掃描裝置130可以提供高指向的激光用來掃描物體20。