本申請(qǐng)主張?jiān)?015年7月1日提出申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/187,263號(hào)的權(quán)利，且上述美國(guó)專利申請(qǐng)以引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明與物體分析方法以及物體分析系統(tǒng)有關(guān)，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明是與分析物體的物體分析方法以及物體分析系統(tǒng)有關(guān)。

背景技術(shù)：

一種現(xiàn)代的電子裝置能夠提供多種功能，例如，圖像捕獲、播放音樂(lè)、接收與發(fā)送電子郵件。通常，一個(gè)用戶可能想要看到一個(gè)物體的內(nèi)部圖像(inside image)，或者獲得一個(gè)物體的內(nèi)部狀態(tài)信息(inside state information)。舉例來(lái)說(shuō)，用戶的房子發(fā)生了水管泄露問(wèn)題，因此用戶希望看到墻內(nèi)的內(nèi)景。另舉一例，用戶需要從市場(chǎng)上買到一些水果，但并不知道如何選擇鮮甜的水果。因此，用戶希望獲得水果的內(nèi)部狀態(tài)信息。

然而，一個(gè)現(xiàn)代的電子裝置通常不能提供上述內(nèi)景或者內(nèi)部狀態(tài)信息。并且，一些超聲裝置能夠使用超聲波來(lái)分析一個(gè)物體，但通常價(jià)格較高或者需要復(fù)雜的控制步驟。

更進(jìn)一步，一個(gè)傳統(tǒng)的超聲裝置通常使用一個(gè)單獨(dú)的分析步驟來(lái)分析物體，因此分析的結(jié)果通常不夠詳細(xì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種物體分析系統(tǒng)，其能夠分析一個(gè)物體。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種物體分析系統(tǒng)，其能夠更精確地分析物體。

本發(fā)明一方面提供一種物體分析方法，應(yīng)用至物體分析系統(tǒng)。該物體分析方法包含：(a)針對(duì)一個(gè)目標(biāo)物體，依據(jù)物體類型應(yīng)用至少一個(gè)分析參數(shù)提取程序，來(lái)提取該目標(biāo)物體的至少一分析參數(shù)；(b)依據(jù)該物體類型選擇至少一分析模式；以及(c)應(yīng)用在步驟(b)中選擇的分析模式，來(lái)分析該分析參數(shù)，并據(jù)此產(chǎn)生分析結(jié)果。

本發(fā)明另一方面提供一種物體分析系統(tǒng)，包含分析模塊。該分析模塊用來(lái)執(zhí)行以下步驟：(a)針對(duì)一個(gè)目標(biāo)物體，依據(jù)物體類型應(yīng)用至少一個(gè)分析參數(shù)提取程序，來(lái)提取該目標(biāo)物體的至少一分析參數(shù)；(b)依據(jù)該物體類型選擇至少一分析模式；以及(c)應(yīng)用在步驟(b)中選擇的分析模式，來(lái)分析該分析參數(shù)，并據(jù)此產(chǎn)生分析結(jié)果。

本發(fā)明又一方面提供一種物體分析系統(tǒng)，包含分析模塊。該分析模塊用來(lái)執(zhí)行以下步驟：(a)針對(duì)一個(gè)目標(biāo)物體，依據(jù)物體類型應(yīng)用超聲波來(lái)執(zhí)行至少一個(gè)分析參數(shù)提取程序，來(lái)提取該目標(biāo)物體的至少一分析參數(shù)；(b)依據(jù)該物體類型選擇至少一分析模式；以及(c)應(yīng)用在步驟(b)中選擇的分析模式，來(lái)分析該分析參數(shù)，并據(jù)此產(chǎn)生分析結(jié)果；其中該步驟(c)依據(jù)該分析模式獲得該目標(biāo)物體的如下的內(nèi)部狀態(tài)信息中的至少一個(gè)：甜度、硬度、材料質(zhì)量以及腐爛程度。

本發(fā)明的物體分析方法與物體分析系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生物體的分析結(jié)果，提高使用者體驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的物體分析方法的簡(jiǎn)略示意圖；

圖2A、圖2B是依據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的物體分析系統(tǒng)的方塊示意圖；

圖3是圖2A中的物體識(shí)別模塊的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4A、圖4B是如何決定如圖3中所示的感興趣位置的簡(jiǎn)略示意圖；

圖5是依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的物體分析系統(tǒng)的方塊示意圖；

圖6是如圖5所示的實(shí)施例所執(zhí)行的操作的簡(jiǎn)略示意圖。

具體實(shí)施方式

在后續(xù)的說(shuō)明中，提供了一些實(shí)施例來(lái)解釋本發(fā)明的精神。后續(xù)實(shí)施例中所述的系統(tǒng)、裝置、或者模塊可通過(guò)硬件(例如電路)或者硬件與軟件的結(jié)合(例如一個(gè)執(zhí)行至少一個(gè)程序的處理單元)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖1是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的物體分析方法的簡(jiǎn)略示意圖。如圖1所示，可攜式電子裝置101包含物體分析系統(tǒng)，產(chǎn)生超聲波US至目標(biāo)物體103并且接收來(lái)自目標(biāo)物體103的相關(guān)偵測(cè)結(jié)果DR。偵測(cè)結(jié)果DR包含，舉例來(lái)說(shuō)，目標(biāo)物體103的至少一個(gè)內(nèi)景圖像以及/或者目標(biāo)物體103的內(nèi)部狀態(tài)信息。目標(biāo)物體103可以是任何種類的物體，舉例來(lái)說(shuō)，食物、家具、建筑物的內(nèi)部、或者一個(gè)電子裝置。內(nèi)部狀態(tài)信息包含任何在目標(biāo)物體103的內(nèi)部?jī)?nèi)容的相關(guān)信息。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部狀態(tài)信息包含以下信息中的至少一個(gè)：甜度、硬度、材料質(zhì)量以及腐爛程度。關(guān)于分析方法的更具體的細(xì)節(jié)將在以下段落中詳細(xì)說(shuō)明。

圖2A是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的物體分析系統(tǒng)的方塊示意圖。如圖2A所示，物體分析系統(tǒng)200包含分析模塊201、物體識(shí)別模塊203、圖像產(chǎn)生模塊205以及狀態(tài)信息產(chǎn)生模塊207。物體識(shí)別模塊203設(shè)置為識(shí)別一個(gè)物體類型OT。分析模塊201設(shè)置為執(zhí)行后續(xù)的步驟：依據(jù)目標(biāo)物體的物體類型OT應(yīng)用至少一個(gè)分析參數(shù)提取程序(例如程序1、程序2等等)，針對(duì)目標(biāo)物體提取至少一個(gè)分析參數(shù)；依據(jù)目標(biāo)物體的物體類型OT針對(duì)目標(biāo)物體選擇至少一個(gè)分析模式(例如模式1、模式2等等)；并且引用所選擇的分析模式來(lái)分析該分析參數(shù)并產(chǎn)生一個(gè)分析結(jié)果AR。舉例來(lái)說(shuō)，物體類型OT指示該目標(biāo)物體是一個(gè)蘋果。據(jù)此，分析模塊201應(yīng)用適合于蘋果的程序1來(lái)提取目標(biāo)物體的至少一個(gè)分析參數(shù)。之后，分析模塊201應(yīng)用適合于蘋果的模式1來(lái)分析該分析參數(shù)并且據(jù)此產(chǎn)生一個(gè)分析結(jié)果AR。

不同的分析參數(shù)提取程序包含不同的程序參數(shù)。程序參數(shù)可包含，舉例來(lái)說(shuō)，處理頻率(例如幀率)、超聲波頻帶、超聲波發(fā)生功率、超聲波發(fā)射方向、或者決定閾值。在一個(gè)實(shí)施例中，分析模式是一個(gè)分類器，舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的分類器、或者一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)的分類器(例如深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Deep Neural Network，DNN)或者支持向量機(jī)(Support Vector Machine，SVM))。

圖像產(chǎn)生模塊205設(shè)置為依據(jù)分析結(jié)果AR針對(duì)目標(biāo)物體產(chǎn)生至少一個(gè)內(nèi)部圖像。并且，狀態(tài)信息產(chǎn)生模塊207設(shè)置為針對(duì)目標(biāo)物體產(chǎn)生內(nèi)部狀態(tài)信息。然而，分析結(jié)果AR并不局限于產(chǎn)生內(nèi)部圖像或者內(nèi)部狀態(tài)信息的應(yīng)用。此外，物體類型OT也并不局限于通過(guò)物體識(shí)別模組203來(lái)產(chǎn)生。舉例來(lái)說(shuō)，物體類型OT可通過(guò)由一個(gè)用戶的手動(dòng)設(shè)置來(lái)產(chǎn)生。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，物體分析系統(tǒng)200包含分析模塊201但并不包含物體識(shí)別模塊203、圖像產(chǎn)生模塊205以及狀態(tài)信息產(chǎn)生模塊207。

在一個(gè)實(shí)施例中，在內(nèi)部偵測(cè)模式(detect-inside mode)中內(nèi)部狀態(tài)信息是依據(jù)分析結(jié)果AR產(chǎn)生的，并且在透視模式(see-through mode)中目標(biāo)物體的內(nèi)部圖像是依據(jù)分析結(jié)果AR產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施例中，物體分析系統(tǒng)自動(dòng)依據(jù)物體類型選擇內(nèi)部偵測(cè)模式與透視模式中一個(gè)。即，依據(jù)物體類型選擇一個(gè)更適合的模式。舉例來(lái)說(shuō)，如果物體類型指示目標(biāo)物體是一個(gè)蘋果，由于用戶通常都是需要了解蘋果是否甜而并非是了解其內(nèi)部結(jié)果，內(nèi)部偵測(cè)模式被選擇。另舉一例，如果物體類型指示目標(biāo)物體是一個(gè)墻，由于用戶通常需要了解墻內(nèi)的結(jié)構(gòu)而并非是內(nèi)部的狀態(tài)，透視模式被選擇。在另一個(gè)實(shí)施例中，物體分析系統(tǒng)顯示一個(gè)選擇界面來(lái)選擇內(nèi)部偵測(cè)模式以及透視模式其中之一。舉例來(lái)說(shuō)，如果內(nèi)部偵測(cè)模式或者透視模式是適合于目標(biāo)物體的，選擇界面顯示給用戶，來(lái)選擇內(nèi)部偵測(cè)模式或者透視模式其中之一。相反，如果內(nèi)部偵測(cè)模式以及透視模式都是不適于目標(biāo)物體的，選擇界面也顯示出來(lái)。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，物體分析系統(tǒng)能夠在內(nèi)部偵測(cè)模式以及透視模式中同時(shí)操作，來(lái)產(chǎn)生內(nèi)部狀態(tài)信息以及內(nèi)部圖像。

在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)物體的圖像可能過(guò)于模糊從而物體識(shí)別模塊203不能夠清楚地識(shí)別目標(biāo)物體。在這樣的例子中，提供多于一個(gè)可能分析參數(shù)提取程序以及/或者多于一個(gè)可能分析模式來(lái)分析該目標(biāo)物體。此外，多于一個(gè)的分析結(jié)果AR也產(chǎn)生。并且，基于這些分析結(jié)果產(chǎn)生的內(nèi)部狀態(tài)信息以及/或者基于這些分析結(jié)果產(chǎn)生的內(nèi)部圖像顯示出來(lái)，從而用戶能夠選擇一個(gè)較佳的偵測(cè)結(jié)果。

圖2B是依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的物體分析系統(tǒng)的方框示意圖。如上所述，物體類型OT可以是手動(dòng)的輸入而并非是由物體識(shí)別模塊203產(chǎn)生。在圖2B所示的實(shí)施例中，物體分析系統(tǒng)200更進(jìn)一步包含物體類型選擇模塊209，其設(shè)置為由用戶選擇物體類型OT。并且，在圖2B的實(shí)施例中，物體分析系統(tǒng)200進(jìn)一步包含一個(gè)選擇器211，其設(shè)置為選擇性地從物體類型選擇模塊209與物體識(shí)別模塊203的輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇器211被目標(biāo)物體周圍的光線亮度所控制。在這樣的實(shí)施例中，更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)是，物體識(shí)別模塊203包含一個(gè)照相機(jī)來(lái)捕獲目標(biāo)物體的一個(gè)圖像并且依據(jù)該圖像來(lái)決定物體類型。據(jù)此，如果光線過(guò)暗使得物體識(shí)別模塊203不能夠捕獲目標(biāo)物體的一個(gè)清晰的圖像，選擇器211將自動(dòng)選擇來(lái)自物體類型選擇模塊209輸出的物體類型OT。上述步驟可總結(jié)為，依據(jù)目標(biāo)物體周圍的環(huán)境參數(shù)(光線亮度)來(lái)選擇一個(gè)來(lái)源提供目標(biāo)物體類型。

如上所述的物體識(shí)別模塊203在不同的實(shí)施例中具有不同的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，物體類型OT是依據(jù)捕獲的圖像而產(chǎn)生。圖3是圖2A是所示的物體識(shí)別模塊的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的舉例方塊示意圖。如圖3所示，物體識(shí)別模塊203包含圖像捕獲模塊301以及處理模塊303。圖像捕獲模塊301(例如一個(gè)相機(jī))是設(shè)置來(lái)針對(duì)目標(biāo)物體捕獲一個(gè)圖像Img。處理模塊303接收?qǐng)D像Img并且通過(guò)使用一個(gè)識(shí)別協(xié)議來(lái)識(shí)別目標(biāo)物體。目標(biāo)物體可依據(jù)多種規(guī)則來(lái)識(shí)別，舉例來(lái)說(shuō)，基于目標(biāo)物體的形狀或者顏色。

處理模塊303可進(jìn)一步參考其他因素來(lái)決定物體類型OT。舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，處理模塊303進(jìn)一步參考感興趣的位置來(lái)產(chǎn)生物體類型OT。感興趣的位置指示目標(biāo)物體需要分析的一部分。

圖4A與圖4B是說(shuō)明如果決定圖3中的感興趣的位置的簡(jiǎn)略示意圖。在圖4A中，應(yīng)用傳感器(transducer)403來(lái)選擇感興趣的位置。傳感器403接觸或者接近的部分是感興趣的位置。在圖4B中，感興趣的位置是圓圈出的部分。如圖4A與圖4B所示，目標(biāo)物體401是一個(gè)盒子，其具有不同的部分P1、P2，其是使用不同的材料制作。因此，如果感興趣的位置是在不同的部分P1、P2，則物體類型也不同。如果決定了感興趣的位置，一個(gè)目標(biāo)物體的一個(gè)對(duì)應(yīng)的部分圖像將分離出來(lái)以進(jìn)行后續(xù)處理。

在另一個(gè)實(shí)施例中，處理模塊303進(jìn)一步參考目標(biāo)物體周圍的環(huán)境的環(huán)境參數(shù)來(lái)決定物體類型OT。在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)境參數(shù)是目標(biāo)物體的位置。舉例來(lái)說(shuō)，如果環(huán)境參數(shù)指示目標(biāo)物體的環(huán)境是個(gè)家具商店，目標(biāo)物體很可能是家具。另舉一例來(lái)說(shuō)，如果環(huán)境參數(shù)指示目標(biāo)物體的環(huán)境是一個(gè)市場(chǎng)或者餐館，目標(biāo)物體可能是食物。據(jù)此，環(huán)境參數(shù)能夠幫助來(lái)更精確地決定目標(biāo)物體。

在如上所述的分析步驟之外，其他的步驟也可以進(jìn)一步地針對(duì)目標(biāo)物體來(lái)執(zhí)行，以獲得一個(gè)更精確的分析結(jié)果。圖5是依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的物體分析系統(tǒng)的簡(jiǎn)略示意圖。在這個(gè)實(shí)施例中，首先在應(yīng)用分析參數(shù)提取程序以及選擇模式之前，依據(jù)物體類型執(zhí)行一個(gè)測(cè)試程序，來(lái)產(chǎn)生一個(gè)測(cè)試結(jié)果TR。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試程序應(yīng)用分析參數(shù)提取程序“程序1”以及分析模式“模式1”。然而，測(cè)試程序并不限于應(yīng)用一個(gè)分析參數(shù)提取程序以及分析模式。并且，在一個(gè)實(shí)施例中，其他的因素(例如溫度)也在執(zhí)行測(cè)試程序的時(shí)候被考量。

之后，選擇分析參數(shù)提取程序來(lái)依據(jù)測(cè)試結(jié)果提取目標(biāo)物體的分析參數(shù)，以及/或者依據(jù)測(cè)試結(jié)果來(lái)選擇分析模式。在一個(gè)實(shí)施例中，分析模塊201進(jìn)一步參考環(huán)境參數(shù)(例如溫度)來(lái)執(zhí)行測(cè)試程序。上述操作的例子將在以下段落中詳細(xì)說(shuō)明。

圖6是圖5中所示的實(shí)施例的操作的簡(jiǎn)略示意圖。在這個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)物體600經(jīng)過(guò)測(cè)試程序被決定為一個(gè)蘋果。然而，這個(gè)蘋果可是具有不同的品種，或者具有不同的成熟度。在這個(gè)例子中，可依據(jù)測(cè)試結(jié)果來(lái)更精確地選擇分析參數(shù)提取程序以及/或者分析模式。舉例來(lái)說(shuō)，選擇適合于種類1、種類2或者種類3的分析參數(shù)提取程序以及/或者分析模式。通過(guò)上述方式，分析結(jié)果AR能夠更精確。

其他兩個(gè)更加細(xì)節(jié)的例子在以下段落中描述。在一個(gè)例子中，用戶需要偵測(cè)墻內(nèi)的瑕疵、或者墻內(nèi)的漏水情況。如果物體識(shí)別模塊偵測(cè)到物體類型是“墻”或者用戶選擇物體類型為“墻”，物體分析模塊選擇適合“墻”的分析參數(shù)提取程序以及分析模式來(lái)進(jìn)行測(cè)試程序。然而，不同的墻具有不同的混凝土強(qiáng)度，因此可能具有不同的折射指數(shù)與反射率。因此，物體分析模塊將依據(jù)測(cè)試結(jié)果選擇適合的分析參數(shù)提取程序以及/或者分析模式來(lái)分析該墻。

在另一個(gè)例子中，用戶需要偵測(cè)一個(gè)西瓜的甜度。如果物體分析模塊偵測(cè)到物體類型是“西瓜”或者用戶選擇物體類型是“西瓜”，物體分析模塊選擇適合于“西瓜”的分析參數(shù)提取程序以及分析模式來(lái)執(zhí)行測(cè)試程序。然而，不同的西瓜或者不同種類的西瓜具有不同的表皮厚度或者不同的肉色，因此可能具有不同的折射指數(shù)與不同的反射率。因此，物體分析模塊將依據(jù)測(cè)試結(jié)果選擇適合的分析參數(shù)提取程序以及/或者分析模式來(lái)分析這個(gè)西瓜。

需注意的是，上述實(shí)施例應(yīng)用超聲以及可攜式電子裝置作為例子來(lái)解釋。然而，本發(fā)明提供的物體分析模塊能夠通過(guò)其他的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如紅外線或者X射線。并且，上述物體分析方法也不局限于應(yīng)用在可攜式電子裝置中。

因此，本發(fā)明提供的一種物體分析方法可總結(jié)如下：一種物體分析方法，應(yīng)用在一個(gè)物體分析系統(tǒng)中，包含：針對(duì)一個(gè)目標(biāo)物體，依據(jù)物體類型(例如圖2A中的OT)應(yīng)用至少一個(gè)分析參數(shù)提取程序(例如圖2A中的程序1、程序2等等)獲得分析參數(shù)；依據(jù)物體類型選擇至少一個(gè)分析模式(例如圖2A中的模式1、模式2等等)；應(yīng)用選擇的分析模式，來(lái)分析該分析參數(shù)，并據(jù)此產(chǎn)生一個(gè)分析結(jié)果(例如圖2A中的AR)。

如上的實(shí)施方式所述，物體分析功能可通過(guò)可攜式電子裝置實(shí)現(xiàn)，因此給用戶提供了方便。此外，分析參數(shù)提取程序以及分析模式可依據(jù)測(cè)試結(jié)果來(lái)選擇。通過(guò)上述方式，分析結(jié)果可以更精確。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可了解，在獲得結(jié)果相同的情況下，本發(fā)明說(shuō)明書與權(quán)利要求書中出現(xiàn)的步驟順序可調(diào)整。

本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行舉例說(shuō)明，本發(fā)明并非局限于上述舉例說(shuō)明。本發(fā)明應(yīng)理解為涵蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員可了解的多種變型的實(shí)施方式與相似的安排。因此，本發(fā)明的權(quán)利要求書應(yīng)該理解為涵蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員可了解的多種變型的實(shí)施方式與相似的安排的較廣范圍。