本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于立體圖像獲取裝置的控制器與立體圖像獲取裝置，尤其涉及一種可降低主機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)、內(nèi)存的需求以及功耗，以及可使所述主機(jī)不需更新現(xiàn)有技術(shù)所公開的輸出接口的控制器與立體圖像獲取裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于立體圖像獲取裝置的控制器是利用所接收的二個(gè)圖像(例如一左眼圖像與一右眼圖像)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于一立體圖像的深度圖像，并傳送所述二個(gè)圖像的色彩圖像信息以及所述深度圖像的深度信息至一主機(jī)，其中所述二個(gè)圖像是用于合成所述立體圖像。因?yàn)樗龆€(gè)圖像的色彩圖像信息以及所述深度圖像的深度信息的信息量很大，所以所述控制器必須利用其所包含的通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)接口輸出所述二個(gè)圖像的色彩圖像信息以及所述深度圖像的深度信息至所述主機(jī)，其中所述通用串行總線接口是一具有較大傳輸速度但帶寬受限的接口。然后所述主機(jī)利用一處理器對(duì)所述二個(gè)圖像的色彩圖像信息以及所述深度圖像的深度信息執(zhí)行大量運(yùn)算以計(jì)算出所述立體圖像中所包含的至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離。

由于所述處理器需要對(duì)所述二個(gè)圖像的色彩圖像信息以及所述深度圖像的深度信息執(zhí)行大量運(yùn)算以計(jì)算出所述至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，所以所述處理器必需具有強(qiáng)大運(yùn)算能力以及所述主機(jī)也需要大容量的內(nèi)存。如此，所述主機(jī)將具有運(yùn)算負(fù)擔(dān)大、內(nèi)存的需求大以及功耗大(因?yàn)樗鐾ㄓ么锌偩€接口傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的功耗很大)等缺點(diǎn)。另外，因?yàn)樗鐾ㄓ么锌偩€接口是帶寬受限的接口，所以耦接于所述控制器的圖像獲取單元的數(shù)目也會(huì)受限。另外，因?yàn)楣I(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)是整合現(xiàn)有工業(yè)相關(guān)的技術(shù)(也就是工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)盡可能將現(xiàn)有工業(yè)相關(guān)的技術(shù)升級(jí))，所以所述通用串行總線接口也不適合工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)(因?yàn)樵S多現(xiàn)有技術(shù)所公開的輸出接口(例如通用異步接收及發(fā)射器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)、串行通信端口(COM port)、通用輸入/輸出(General Purpose Input/Output,GPIO)接口或內(nèi)部整合電路(Inter-Integrated Circuit,I²C)接口)具有比通用串行總線低的傳輸速度)。因此，具有所述通用串行總線接口的控制器并非是應(yīng)用于所述立體圖像獲取裝置的一個(gè)好的選擇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一實(shí)施例公開一種應(yīng)用于立體圖像獲取裝置的控制器。所述控制器包含一輸入接口、一對(duì)象距離產(chǎn)生模塊和一輸出接口。所述輸入接口是用于接收至少二圖像，其中所述至少二圖像是用于合成一立體圖像。所述對(duì)象距離產(chǎn)生模塊耦接于所述輸入接口，用于根據(jù)所述至少二圖像，計(jì)算出所述立體圖像中所包含的至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離。所述輸出接口耦接于所述對(duì)象距離產(chǎn)生模塊，用于輸出所述至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離至一主機(jī)。

本發(fā)明的另一實(shí)施例公開一種應(yīng)用于立體圖像獲取裝置的控制器。所述控制器包含一對(duì)象距離產(chǎn)生模塊和一輸出接口。所述對(duì)象距離產(chǎn)生模塊是用于計(jì)算出一立體圖像中所包含的至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，其中所述立體圖像是由至少二圖像合成。所述輸出接口耦接于所述對(duì)象距離產(chǎn)生模塊，用于輸出所述至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離至一主機(jī)。

本發(fā)明的另一實(shí)施例公開一種立體圖像獲取裝置。所述立體圖像獲取裝置包含一光源、至少一圖像獲取單元、一輸入接口、一對(duì)象距離產(chǎn)生模塊和一輸出接口。所述光源是用于發(fā)射一預(yù)定光圖案。所述至少一圖像獲取單元是用于獲取包含所述預(yù)定光圖案的至少一圖像，其中所述至少一圖像是用于合成一立體圖像。所述輸入接口耦接于所述至少一圖像獲取單元，用于接收所述至少一圖像。所述對(duì)象距離產(chǎn)生模塊耦接于所述輸入接口，用于根據(jù)所述至少一圖像，計(jì)算出所述立體圖像中所包含的至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離。所述輸出接口耦接于所述對(duì)象距離產(chǎn)生模塊，用于輸出所述至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離至一主機(jī)，其中所述輸出接口的傳輸速度低于通用串行總線1.0版的傳輸速度。

本發(fā)明公開一種應(yīng)用于立體圖像獲取裝置的控制器和立體圖像獲取裝置。所述控制器和所述立體圖像獲取裝置是利用一對(duì)象距離產(chǎn)生模塊根據(jù)至少二圖像，計(jì)算出一立體圖像中所包含的至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，或計(jì)算出所述距離以及產(chǎn)生與所述距離有關(guān)的信息，以及利用一輸出接口輸出所述距離，或輸出所述距離以及與所述距離有關(guān)的信息至一主機(jī)。因?yàn)閷?duì)應(yīng)所述至少二圖像的色彩圖像信息以及對(duì)應(yīng)所述立體圖像的深度圖像的深度信息的信息量遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)所述距離的信息量，以及也遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)與所述距離有關(guān)的信息的信息量，所以所述輸出接口可以是一具有低傳輸速度且低帶寬的接口。也就是說(shuō)所述主機(jī)并不需要改變現(xiàn)有技術(shù)所公開的具有低傳輸速度且低帶寬的輸入接口即可由所述輸出接口接收對(duì)應(yīng)所述距離的信息，或接收所述距離的信息以及與所述距離有關(guān)的信息。由于所述主機(jī)僅由所述輸出接口接收對(duì)應(yīng)所述距離的信息，或接收所述距離的信息以及與所述距離有關(guān)的信息，所以所述主機(jī)并不需要具有強(qiáng)大運(yùn)算能力的處理器和大容量的內(nèi)存。如此，所述控制器可降低所述主機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)、內(nèi)存的需求以及功耗。另外，因?yàn)樗鲚敵鼋涌谑且痪哂械蛶挼慕涌?，所以耦接于所述控制器的圖像獲取單元的數(shù)目可較現(xiàn)有技術(shù)多。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例所公開的一種應(yīng)用于立體圖像獲取裝置的控制器的示意圖。

圖2是說(shuō)明對(duì)應(yīng)于所述立體圖像的深度圖像的示意圖。

圖3是說(shuō)明對(duì)象中的預(yù)定點(diǎn)的示意圖。

圖4是說(shuō)明對(duì)象包含的預(yù)定區(qū)塊的示意圖。

圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施例所公開的一種立體圖像獲取裝置的示意圖。

圖6是說(shuō)明包含所述預(yù)定光圖案的圖像的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

100 控制器

102、1122 輸入接口

104 對(duì)象距離產(chǎn)生模塊

106 輸出接口

108 第一圖像獲取單元

110 第二圖像獲取單元

1042 深度圖引擎

1044 對(duì)象距離測(cè)量單元

112 主機(jī)

200 對(duì)象

500 立體圖像獲取裝置

502 光源

DI 深度圖像

FI 第一圖像

IM 圖像

PP1-PP7 預(yù)定點(diǎn)

PB1-PB6 預(yù)定區(qū)塊

SI 第二圖像

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例所公開的一種應(yīng)用于立體圖像獲取裝置的控制器100的示意圖。如圖1所示，控制器100包含一輸入接口102、一對(duì)象距離產(chǎn)生模塊104、一輸出接口106，其中對(duì)象距離產(chǎn)生模塊104包含一深度圖引擎1042和一對(duì)象距離測(cè)量單元1044，對(duì)象距離產(chǎn)生模塊104的深度圖引擎1042耦接于輸入接口102，對(duì)象距離測(cè)量單元1044耦接于深度圖引擎1042，以及輸出接口106耦接于對(duì)象距離產(chǎn)生模塊104的對(duì)象距離測(cè)量單元1044。如圖1所示，輸入接口102可接收一第一圖像獲取單元108所獲取的一第一圖像FI以及一第二圖像獲取單元110所獲取的一第二圖像SI，其中第一圖像FI以及第二圖像SI是用于合成一立體圖像。但本發(fā)明并不受限于輸入接口102僅耦接第一圖像獲取單元108以及第二圖像獲取單元110，也就是說(shuō)輸入接口102可耦接至少二圖像獲取單元。

另外，對(duì)象距離產(chǎn)生模塊104還包含一同步單元、一圖像處理器及一校正器。所述同步單元可輸出一第一同步信號(hào)至第一圖像FI以及一對(duì)應(yīng)的第二同步信號(hào)至第二圖像SI(如此所述圖像處理器可根據(jù)第一同步信號(hào)和對(duì)應(yīng)的第二同步信號(hào)，一起處理第一圖像FI和第二圖像SI)，其中第一圖像FI是一左眼圖像，以及第二圖像SI是一右眼圖像。在所述圖像處理器在接收第一圖像FI和第二圖像SI后，所述圖像處理器可分別對(duì)第一圖像FI和第二圖像SI執(zhí)行一圖像處理，其中所述圖像處理是色彩空間轉(zhuǎn)換，調(diào)整亮度，調(diào)整分辨率，消除噪聲，強(qiáng)化邊緣，內(nèi)插和對(duì)比度調(diào)整的組合之一。另外，所述校正器可分別對(duì)第一圖像FI和第二圖像SI執(zhí)行一校正處理，其中所述校正處理包含一色彩空間校正和一組裝校正的組合之一。因?yàn)樗鐾絾卧?、所述圖像處理器及所述校正器都是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所通知的，所以所述同步單元、所述圖像處理器及所述校正器并未繪示于圖1。

在所述圖像處理器對(duì)第一圖像FI和第二圖像SI執(zhí)行所述圖像處理，以及所述校正器對(duì)第一圖像FI和第二圖像SI執(zhí)行所述校正處理后，深度圖引擎1042可第一圖像FI和第二圖像SI，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述立體圖像的深度圖像DI(如圖2所示)，其中深度圖像DI包含一對(duì)象200。但本發(fā)明并不受限于深度圖像DI僅包含對(duì)象200。在深度圖引擎1042根據(jù)第一圖像FI和第二圖像SI產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述立體圖像的深度圖像DI后，對(duì)象距離測(cè)量單元1044可根據(jù)深度圖像DI，計(jì)算出對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，其中對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離是對(duì)象200中的至少一預(yù)定點(diǎn)與所述立體圖像獲取裝置之間的距離。例如，如圖3所示，對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離是對(duì)象200中的預(yù)定點(diǎn)PP1-PP7與所述立體圖像獲取裝置之間的距離。另外，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖4所示，對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離是對(duì)象200包含的6個(gè)預(yù)定區(qū)塊PB1-PB6與所述立體圖像獲取裝置之間的平均距離。另外，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖4所示，對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離是對(duì)象200包含的6個(gè)預(yù)定區(qū)塊PB1-PB6與所述立體圖像獲取裝置之間的最小距離。例如對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離是對(duì)象200包含的6個(gè)預(yù)定區(qū)塊PB1-PB6中的預(yù)定區(qū)塊PB1與所述立體圖像獲取裝置之間的距離。另外，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，當(dāng)所述立體圖像獲取裝置應(yīng)用于一臺(tái)汽車且對(duì)象200是另一臺(tái)汽車時(shí)，對(duì)象距離測(cè)量單元1044不僅可根據(jù)深度圖像DI，計(jì)算出對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離(也就是所述另一臺(tái)汽車與所述汽車之間的距離)，也可產(chǎn)生與對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離有關(guān)的信息。例如當(dāng)對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離小于一預(yù)定距離時(shí)，對(duì)象距離測(cè)量單元1044不僅可計(jì)算出對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，也可產(chǎn)生一警告信息給所述汽車的用戶以警告所述用戶對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離已經(jīng)小于所述預(yù)定距離，所以所述汽車與所述另一臺(tái)汽車有可能發(fā)生碰撞。

在對(duì)象距離測(cè)量單元1044計(jì)算出對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離后，輸出接口106可用于輸出對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，或輸出對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離以及與對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離有關(guān)的信息至一主機(jī)112(如圖1所示)，其中輸出接口106可為一通用異步接收及發(fā)射器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)、一串行通信端口(COM port)、一通用輸入/輸出(General Purpose Input/Output,GPIO)接口或一內(nèi)部整合電路(Inter-Integrated Circuit,I²C)接口，且輸出接口106的傳輸速度低于通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)1.0版的傳輸速度(183.1KB/s)。例如，輸出接口106的傳輸速度是64KB/s，但本發(fā)明并不受限于輸出接口106的傳輸速度是64KB/s。也就是說(shuō)輸出接口106是一具有低傳輸速度且?guī)挍]有通用串行總線限制的接口。另外，如圖1所示，主機(jī)112具有一對(duì)應(yīng)于輸出接口106的一輸入接口1122。

因?yàn)閷?duì)象距離產(chǎn)生模塊104已經(jīng)利用深度圖引擎1042和對(duì)象距離測(cè)量單元1044通過(guò)大量運(yùn)算產(chǎn)生對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，或產(chǎn)生對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離以及與對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離有關(guān)的信息，所以輸出接口106并不需要傳送對(duì)應(yīng)第一圖像FI和第二圖像SI的色彩信息以及深度圖像DI的深度信息，其中對(duì)應(yīng)第一圖像FI和第二圖像SI的色彩信息以及深度圖像DI的深度信息的信息量遠(yuǎn)大于對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離的信息量。因?yàn)閷?duì)應(yīng)第一圖像FI和第二圖像SI的色彩圖像信息以及深度圖像DI的深度信息的信息量遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離的信息量，以及也遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)與對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離有關(guān)的信息的信息量，所以輸出接口106可以是一具有低傳輸速度且低帶寬的接口。因此，輸入接口1122也可以是一具有低傳輸速度且低帶寬的接口。也就是說(shuō)耦接于控制器100的主機(jī)112并不需要改變現(xiàn)有技術(shù)所公開的具有低傳輸速度且低帶寬的輸入接口1122即可由控制器100的輸出接口106接收對(duì)應(yīng)對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離的信息，或接收對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離的信息以及與對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離有關(guān)的信息。由于主機(jī)112僅由控制器100的輸出接口106接收對(duì)應(yīng)對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離的信息，或接收對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離的信息以及與對(duì)象200與所述立體圖像獲取裝置之間的距離有關(guān)的信息，所以主機(jī)112并不需要具有強(qiáng)大運(yùn)算能力的處理器和大容量的內(nèi)存。如此，控制器100可降低主機(jī)112的運(yùn)算負(fù)擔(dān)、內(nèi)存的需求以及功耗。另外，因?yàn)檩敵鼋涌?06是一具有低帶寬的接口，所以耦接于控制器100的圖像獲取單元的數(shù)目可較現(xiàn)有技術(shù)多。

另外，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，控制器100、第一圖像獲取單元108以及第二圖像獲取單元110可整合成所述立體圖像獲取裝置。

請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施例所公開的一種立體圖像獲取裝置500的示意圖。如圖5所示，立體圖像獲取裝置500包含控制器100、第一圖像獲取單元108和一光源502，其中光源502是用于發(fā)射一預(yù)定光圖案，且所述預(yù)定光圖案是一條紋光圖案。但本發(fā)明并不受限于所述預(yù)定光圖案是一條紋光圖案。如圖5所示，第一圖像獲取單元108是用于獲取包含所述預(yù)定光圖案的一圖像IM(如圖6所示)，其中包含所述預(yù)定光圖案的圖像IM是用于合成一立體圖像。因?yàn)榈谝粓D像獲取單元108是用于獲取包含所述預(yù)定光圖案的圖像IM，所以輸入接口102是用于接收?qǐng)D像IM并傳送圖像IM至對(duì)象距離產(chǎn)生模塊104。另外，因?yàn)閳D像IM包含所述預(yù)定光圖案，所以深度圖引擎1042可根據(jù)圖像IM，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述立體圖像的深度圖像DI(如第2圖所示)，以及對(duì)象距離測(cè)量單元1044可根據(jù)深度圖像DI，計(jì)算出對(duì)象200與立體圖像獲取裝置500之間的距離。另外，對(duì)象距離產(chǎn)生模塊104的其余操作原理和輸出接口106的操作原理可參照上述圖1-4的相關(guān)說(shuō)明，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明所公開的控制器和立體圖像獲取裝置是利用所述對(duì)象距離產(chǎn)生模塊根據(jù)至少二圖像，計(jì)算出一立體圖像中所包含的至少一對(duì)象與所述立體圖像獲取裝置之間的距離，或計(jì)算出所述距離以及產(chǎn)生與所述距離有關(guān)的信息，以及利用所述輸出接口輸出所述距離，或輸出所述距離以及與所述距離有關(guān)的信息至所述主機(jī)。因?yàn)閷?duì)應(yīng)所述至少二圖像的色彩圖像信息以及對(duì)應(yīng)所述立體圖像的深度圖像的深度信息的信息量遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)所述距離的信息量，以及也遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)與所述距離有關(guān)的信息的信息量，所以本發(fā)明所公開的控制器包含的輸出接口可以是一具有低傳輸速度且低帶寬的接口。也就是說(shuō)所述主機(jī)并不需要改變現(xiàn)有技術(shù)所公開的具有低傳輸速度且低帶寬的輸入接口即可由所述控制器的輸出接口接收對(duì)應(yīng)所述距離的信息，或接收所述距離的信息以及與所述距離有關(guān)的信息。由于所述主機(jī)僅由所述控制器的輸出接口接收對(duì)應(yīng)所述距離的信息，或接收所述距離的信息以及與所述距離有關(guān)的信息，所以所述主機(jī)并不需要具有強(qiáng)大運(yùn)算能力的處理器和大容量的內(nèi)存。如此，所述控制器可降低所述主機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)、內(nèi)存的需求以及功耗。另外，因?yàn)樗鲚敵鼋涌谑且痪哂械蛶挼慕涌?，所以耦接于所述控制器的圖像獲取單元的數(shù)目可較現(xiàn)有技術(shù)多。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。