[發明專利]物體追蹤裝置及其操作方法

在審

• 申請號: 201210307139.1
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103632340A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 高銘璨;楊恕先;程瀚平
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳瀟瀟;南毅寧

技術領域

本發明涉及一種人機界面裝置，特別是涉及一種可消除移動背景噪聲的光學物體追蹤裝置及其操作方法。

背景技術

已知光學物體追蹤裝置通常包括光源、圖像傳感器及處理單元；其中，所述光源用以照明接近物體；所述圖像傳感器用以獲取包括所述物體的復數圖像幀；所述處理單元則根據所述這些圖像幀追蹤所述物體的動作。

然而，所述圖像傳感器所獲取的所述這些圖像幀中，除了所述物體圖像外，常會另包括有環境光源圖像。已知技術中，為了消除所述環境光源圖像，所述圖像傳感器可獲取相對所述光源點亮的亮圖像幀以及相對所述光源熄滅的暗圖像幀，所述處理單元則計算所述亮圖像幀及所述暗圖像幀的差分圖像以消除所述環境光源圖像。此種噪聲消除方法雖可消除固定環境光源所造成的噪聲，然而當所述環境光源的位置隨時間改變時，僅單純計算亮暗圖像幀間的差分圖像并無法有效消除背景噪聲，因而所述處理單元則無法根據所述差分圖像正確追蹤所述物體的動作。

鑒于此，本發明另提出一種物體追蹤裝置及其操作方法，其可有效消除移動背景所造成的噪聲。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可消除移動背景噪聲的物體追蹤裝置及其操作方法。

本發明提供一種物體追蹤裝置，包括光源、圖像傳感器以及處理單元。所述光源以一發光頻率發光。所述圖像傳感器相對所述光源點亮時輸出操作圖像且相對所述光源熄滅時輸出背景圖像。所述處理單元用以求出所述背景圖像的背景信息、計算所述操作圖像與所述背景圖像的差分圖像、識別所述差分圖像中至少一物體及移除所述差分圖像中與所述背景信息相關且小于尺寸閾值的無效物體。

本發明還提供一種物體追蹤裝置，包括光源、圖像傳感器以及處理單元。所述光源以一發光頻率發光。所述圖像傳感器相對所述光源點亮時輸出操作圖像且相對所述光源熄滅時輸出背景圖像。所述處理單元用以求出所述背景圖像的背景信息、計算所述操作圖像與所述背景圖像的差分圖像、求出所述差分圖像的物體信息以及比較所述背景信息與所述物體信息以移除背景噪聲。

本發明還提供一種物體追蹤裝置的操作方法，包括下列步驟：以圖像傳感器相對光源熄滅時獲取背景圖像；以所述圖像傳感器相對所述光源點亮時獲取操作圖像；以處理單元求出所述背景圖像的背景信息；以所述處理單元計算所述操作圖像與所述背景圖像的差分圖像；以所述處理單元求出所述差分圖像的物體信息；以及比較所述背景信息與所述物體信息以移除所述差分圖像的背景噪聲。

本發明的物體追蹤裝置還包括第一儲存單元用以儲存所述背景圖像、所述差分圖像、所述背景信息、所述物體信息及/或所述尺寸閾值。

本發明的物體追蹤裝置及其操作方法中，所述背景信息為至少一背景物體位于所述背景圖像的背景物體位置；所述物體信息為至少一物體位于所述差分圖像的物體位置。

本發明的物體追蹤裝置及其操作方法中，還包括第二儲存單元儲存預設背景圖像，其中所述處理單元于計算所述差分圖像前先計算所述背景圖像與所述預設背景圖像的差分背景圖像以作為所述背景圖像；所述預設背景圖像為所述物體追蹤裝置于開機程序、接受更新命令或檢測異常物體時所獲取者。

本發明的物體追蹤裝置及其操作方法中，所述處理單元將所述差分圖像中亮度大于亮度閾值的至少一象素區域識別為所述至少一物體；并將所述背景圖像中亮度大于亮度閾值的象素區域識別為所述背景物體。

本發明的物體追蹤裝置及其操作方法中，當物體的所述物體位置距離所述背景物體位置小于距離閾值且大小小于尺寸閾值時，所述處理單元將所述物體識別為背景噪聲或無效物體。

本發明的物體追蹤裝置及其操作方法中，所述處理單元還根據已移除所述無效物體的所述差分圖像進行物體追蹤；也就是，根據所述物體位置距離所述背景物體位置大于所述距離閾值的物體進行物體追蹤。

本發明實施例的物體追蹤裝置由于是用以消除移動背景所造成的噪聲，因此其優點在于可裝設于移動中操作的裝置或設備，例如設置于交通工具或可攜式電子裝置。

附圖說明

圖1A及1B顯示本發明實施例的物體追蹤裝置的應用示意圖；

圖2顯示本發明實施例的物體追蹤裝置的方塊示意圖；

圖3顯示本發明實施例的物體追蹤裝置的操作法的流程圖；

圖4顯示本發明實施例的物體追蹤裝置的圖像獲取及光源點亮的示意圖；

圖5A-5D顯示本發明實施例的物體追蹤裝置的操作方法的示意圖。

附圖標記說明

1?物體追蹤裝置?????????????10?觸控面