[发明专利]景物深度信息的取得方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种景物深度信息的取得，尤指一种景物深度信息的取得方法与装置。

背景技术

如何撷取实际景物中不同物体的距离或深度信息，在立体显示领域、测距系统或深度形廓显示系统中一直是一个重要的课题。传统的撷取方法与装置可分为“主动式”与“被动式”两种。在“被动式”系统中利用“视差”的概念，其方法主要使用双镜头、多镜头以及类似概念的多孔式光圈取像系统。然而，此类系统需要多个成像镜头、多个影像感测器才能获得立体影像信息。而“主动式”是通过使用一额外主动发射的信号源(通常为一光源)，根据此信号源照射被拍摄物体后飞行时间(time of flight)的差异来求出不同物体的距离或是将特定形式的分布条纹投射至被拍摄物体，并利用此条纹在物体表面的变形程度来评估被拍摄物体间彼此的相对距离。

此外，美国专利第5,521,695号揭示通过特殊设计的光学组件使一个物点在经该光学组件后，于其成像面上会形成四个像点，并通过四个像点的相对位置变化求出被拍摄物体的相对距离。

另一方面，在取像系统中，镜头的点扩散函数(Point Spread Function：PSF)会随着物距的不同而产生变化。因此，可依据此点扩散函数的特性来获得物距信息。然而，镜头的点扩散函数除了随物距不同而产生变化之外，在相同物距但不同视场的情况下，镜头的点扩散函数也将随之改变。因此，欲获得被拍摄物体间的距离差异及其深度信息，后端影像处理时需同时考虑点扩散函数随物距以及视场所造成的影响。

发明内容

本发明提供一种景物深度信息的取得方法及其光学取得装置，其通过具有编码组件的装置，使不同视场条件的点扩散函数相似性提高，而沿着该光学装置光轴上的点扩散函数仍具差异性，进而通过轴上点扩散函数在不同物距的变化情形得到景物的深度信息。

本发明提出一种景物深度信息的光学取得装置，其包含一光学组件及一编码组件。其中，该编码组件置于行经该光学组件的景物光的路径上，用以调变该光学取得装置的点扩散函数。

本发明提出一种景物深度信息的取得方法，其包含：通过一光学取得装置取得一影像；取得该光学取得装置至少一点扩散函数信息；以及扫瞄该影像不同区域并根据该点扩散函数信息执行还原比对程序。

附图说明

图1显示本发明一实施例的景物深度信息取得装置的方块图；

图2A绘示使用光学组件来成像物距为1000mm的景物时，不同视场的点扩散函数的斑点图；

图2B绘示使用深度信息取得装置来成像物距为1000mm的景物时，不同视场的点扩散函数的斑点图；

图3A绘示使用光学组件来成像物距为790mm的景物时，不同视场的点扩散函数的斑点图；

图3B绘示使用深度信息取得装置来成像物距为790mm的景物时，不同视场的点扩散函数的斑点图；

图4A绘示使用光学组件来成像物距为513mm的景物时，不同视场的点扩散函数的斑点图；

图4B绘示使用深度信息取得装置来成像物距为513mm的景物时，不同视场的点扩散函数的斑点图；

图5绘示使用深度信息取得装置(未使用xy耦合项)来成像不同物距景物时，不同像高位置的点扩散函数的斑点图；

图6绘示使用深度信息取得装置(使用xy耦合项)来成像不同物距景物时，不同像高位置的点扩散函数的斑点图；

图7显示相同物距但在不同视场的点扩散函数相似性比较图；

图8显示不同物距下沿深度信息取得装置光轴上点扩散函数相似性比较图；

图9显示本发明实施例的深度信息取得方法的步骤流程图；

图10显示一扫描示意图；

图11A显示物距为1000mm的还原影像；

图11B显示物距为980mm的还原影像；

图11C显示物距为900mm的还原影像；

图11D显示物距为790mm的还原影像；及

图11E显示物距为513mm的还原影像。

主要组件符号说明

100       景物深度信息取得的装置

101       光学组件

102       编码组件

S901-S905 步骤

具体实施方式