[發明專利]測距方法、測距系統與其處理方法

有效

• 申請號: 201010505407.1
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102445179A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 楊恕先;陳信嘉;古人豪;黃森煌
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所 11301
• 代理人: 陳踐實

1.一種測距系統，其特征在于，其包括：

一個光源模組，向在多個位置點上的參考平面和一個待測物投射具有一斑點圖樣的面光源，使得每一該些位置點上的參考平面和該待測物朝向該光源模組的表面呈現該斑點圖樣的影像，其中該斑點圖樣具有多個斑點；

一個影像擷取裝置，擷取各該位置點的參考平面上所呈現的斑點圖樣的影像，而產生多個參考影像信息，并擷取該待測物上所呈現的斑點圖樣的影像，而產生一個待測影像信息；以及

一個處理模組，耦接該影像擷取裝置，以將該些參考影像信息和該待測影像信息進行比對，而獲得多個比對結果，且該處理模組更將該些比對結果進行內插法的運算，以計算出該待測物的位置。

2.根據權利要求1所述的測距系統，其特征在于該光源模組包括：

激光光源，發射激光光束；以及

一個擴散元件，放置在該激光光束行進的路徑上，以接受該激光光束，且該激光光束在該擴散元件中會發生干涉現象和繞射現象，而產生該面光源。

3.根據權利要求1所述的測距系統，其中每一個該些位置點與下一個位置點的距離皆相同。

4.一種測距方法，其特征在于，其包括下列步驟：

投射具有斑點圖樣的面光源到多個位置點上的參考平面和一個待測物上，以使該些位置點上的參考表面和該待測物朝向該面光源的表面上呈現該斑點圖樣的影像，而該斑點圖樣具有多個斑點；

擷取每一個該些位置點上的參考平面上的斑點圖樣的影像，以獲得多個參考影像信息；

擷取該待測物上的斑點圖樣的影像，以獲得待測影物像信息；

比較該些參考影像信息和該待測影像信息而獲得多個比對結果；以及

將該些比對結果進行內插法運算，而計算出該待測物的位置。

5.根據權利要求4所述的測距方法，其特征在于，獲得該些比對結果的步驟，包括將該待測影像信息分別與該些參考影像信息進行比對，而獲得多個相似度值，當作該些比對結果。

6.根據權利要求5所述的測距方法，其特征在于，進行該內插法運算的步驟包括下列步驟：

找出該些相似度值中最高的至少兩個；以及

將該些最高的相似度值之間的比例進行該內插法運算，而計算出該待測物的位置。

7.根據權利要求4所述的測距方法，其中獲得該些比對結果的步驟包括下列步驟：

比較每一該些斑點分別在各該位置點的參考平面上的位置，而獲各該斑點的多個位移向量；以及

將該待測物影像信息分別與該些參考影像信息比對，以依據每一個該些斑點的位移向量，而計算出該待測物的多個估測位置，并將該些估測位置當作該些比對結果。

8.根據權利要求4所述的測距方法，其特征在于，更包括下列步驟：

將該些斑點的亮度進行正規化的處理，以去除環境亮度的影響；

依據每一個該些斑點在不同位置點的參考平面上的亮度，而計算出各斑點在該些參考影像信息中的位置；以及

將在該待測物影像信息中每一個該些斑點的位置，與該些參考影像信息中各斑點的位置進行比對，而獲得該些比對結果。

9.根據權利要求4所述的測距方法，更包括下列步驟：

比對每一個該些斑點與周圍斑點的亮度關系，而建立各斑點的亮度信息；

依據該些亮度信息，而計算出各斑點在該些參考影像信息中的位置；以及

將在該待測物影像信息中每一該些斑點的位置，與該些參考影像信息中各斑點的位置進行比對，而獲得該些比對結果。

10.一種處理方法，應用在測距系統中解析待測物的位置，其特征在于，該處理方法包括執行下列步驟：

接收多個參考影像信息，是由在多個位置點上的參考平面反射一個面光源所投射的斑點圖樣而呈現的影像，而該斑點圖樣具有多個斑點；

接收一個待測影像信息，是一個待測物朝向該面光源的表面上所呈現該斑點圖樣的影像；

比較該待測物影像信息和該些參考影像信息，而獲得多個比對結果；以及

將該些比對結果進行內插法運算，而計算出該待測物的位置。