TW201617639A - 光學測距系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種光學測距系統，包含一影像感測器及一處理單元。該處理單元根據該影像感測器所擷取之至少一影像產生一待計算影像；其中該待計算影像之不同影像區域對應不同的曝光時間，藉以增加距離計算之精確度。

Description

光學測距系統及方法
本發明係有關一種測距系統，更特別有關一種使用多工曝光機制之光學測距系統及方法。
一光學測距系統可採用三角測量方法計算物件的距離。例如，光學測距器系統可包含一光源以及一照相機。該光源朝向一待測物投射光線，該照相機接收來自該待測物之反射光以形成一影像圖框。當該光源與該照相機之一空間關係為已知時，根據該影像圖框中的物件影像位置即能夠根據三角測量計算出該待測物之一距離。
然而，當空間中同時存在不同距離的複數個待測物時，近距離之待測物可能會有過曝(over exposure)的情形，而遠距離之待測物可能會有曝光不足(under exposure)的情形，光學測距系統之計算精確度可能會因此而降低。尤其，當遠距離待測物之曝光不足時，會出現無法計算遠距離待測物之物件距離的問題。
有鑑於此，本發明另提出一種可在影像圖框中同時保留遠近待測物資訊之光學測距系統及方法，以增加計算精確度。
本發明提供一種使用時間多工曝光機制之光學測距系統及方法。
本發明提供一種使用空間多工曝光機制之光學測距系統及方法。
本發明提供一種光學測距系統，包含一影像感測器及一處理單元。該影像感測器以一第一曝光時間擷取一第一影像並以一第二曝光時間擷取一第二影像，其中該第一曝光時間不同於該第二曝光時間。該處 理單元用以接收該第一影像及該第二影像、分割該第一影像為複數第一影像區域、分割該第二影像為複數第二影像區域、比較相對應的該等第一影像區域與該等第二影像區域之信號特徵、並將該信號特徵較大之該等第一影像區域與該信號特徵較大之該等第二影像區域組合為一組合影像。
本發明另提供一種光學測距系統，包含一影像感測器及一 處理單元。該影像感測器以一參考曝光時間擷取一參考影像並以複數曝光時間擷取一目前影像的不同影像區域。該處理單元用以接收該參考影像、分割該參考影像為複數影像區域、分別計算該參考影像之該等影像區域之平均亮度並根據該等平均亮度控制該影像感測器擷取該目前影像之該不同影像區域之該複數曝光時間。
本發明另提供一種光學測距系統之測距方法，包含下列步 驟：利用一影像感測器以一第一曝光時間擷取一第一影像；利用該影像感測器以一第二曝光時間擷取一第二影像；分割該第一影像為複數第一影像區域並計算每一該等第一影像區域之一第一信號特徵；分割該第二影像為複數第二影像區域並計算每一該等第二影像區域之一第二信號特徵；比較每一該等第一影像區域之該第一信號特徵與相對應之該第二影像區域之該第二信號特徵；以及將該第一信號特徵大於該第二信號特徵之該等第一影像區域與該第二信號特徵大於該第一信號特徵之該等第二影像區域組合成一組合影像。
本發明另提供一種光學測距系統之測距方法，包含下列步 驟：利用一影像感測器以一參考曝光時間擷取一參考影像；分割該參考影像為複數影像區域並計算每一該等影像區域之一平均亮度；以及利用該影像感測器根據該等平均亮度以複數曝光時間分別擷取一目前影像之不同影像區域。
發明另提供一種光學測距系統，包含一影像感測器及一處 理單元。該影像感測器分別以不同的曝光時間擷取一第一影像與一第二影像。該處理單元用以接收該第一影像及該第二影像、並將該第一影像中的部分影像區域與該第二影像中的部分影像區域組合為一組合影像。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯， 下文將配合所附圖示，詳細說明如下。此外，於本發明之說明中，相同之 構件係以相同之符號表示，於此先述明。
1‧‧‧光學測距系統
11‧‧‧影像感測器
13‧‧‧處理單元
131‧‧‧曝光控制單元
133‧‧‧多工模組
135‧‧‧距離計算單元
15‧‧‧光源
9‧‧‧待測物
I9‧‧‧反射光影像
Fm‧‧‧待計算影像
AV1~AV4‧‧‧平均亮度
F、FS、FL、FT、FT+1‧‧‧影像
C1~C4、C1'~C4'‧‧‧信號特徵
A1~A4、A1'~A4'‧‧‧影像區域
ET1~ET4、ETS、ETL、ETr‧‧‧曝光時間
S31~S36、S51~S53‧‧‧步驟
第1圖為本發明一實施例之光學測距系統之方塊示意圖。
第2圖為本發明一實施例之光學測距系統之示意圖。
第3圖為本發明第一實施例之光學測距系統之測距方法之流程圖。
第4A圖為本發明第一實施例之光學測距系統之影像擷取之時序圖。
第4B圖為本發明第一實施例之光學測距系統之運作示意圖。
第5圖為本發明第二實施例之光學測距系統之測距方法之流程圖。
第6A圖為本發明第二實施例之光學測距系統之影像擷取之時序圖。
第6B圖為本發明第二實施例之光學測距系統之運作示意圖。
請參照第1圖所示，其為本發明一實施例之光學測距系統之方塊示意圖。光學測距系統1包含一影像感測器以11以及一處理單元13。該影像感測器11較佳為一主動式影像感測器，例如一互補式金氧半電晶體(CMOS)影像感測器，其可改變擷取一影像F時之曝光時間(exposure time)或者以複數曝光時間分別擷取該影像F之不同影像區域(舉例詳述於後)。
該處理單元13例如可為一數位信號處理器(DSP)、一單晶片(MCU)、一中央處理器(CPU)等，用以接收該影像感測器11所輸出之影像F 以進行後處理，並控制該影像感測器11之影像擷取。一實施例中，該處理單元13可包含一曝光控制單元131、一多工模組133以及一距離計算單元135；其中，該曝光控制單元131、多工模組133及距離計算單元135為該處理單元13內之資料處理單元，其可以軟體或硬體的方式實現，並無特定限制。可以了解的是，雖然第1圖中將該處理單元13分割為不同工作模組以便於說明，該處理單元13內之工作模組所執行的所有功能，均可以說是由該處理單元13所執行的。
該曝光控制單元131用以控制該影像感測器11以不同曝光 時間擷取不同影像F的所有影像區域(即一張影像對應一個曝光時間)，或者以複數曝光時間擷取同一張影像F的不同影像區域(即一張影像對應複數個曝光時間)。該多工模組133利用時間多工或空間多工處理該處理單元13所接收的影像F並產生一待計算影像Fm(例如本說明後述之組合影像及目前影像)。該距離計算單元135則利用一預設演算法根據該待計算影像Fm計算至少一物件距離，例如利用三角測量方法計算該物件距離。
請參照第2圖所示，其為本發明一實施例之光學測距系統 之示意圖。光學測距系統1可另包含一光源15用以投射一二維光區域(例如具有一預設寬度的光線條)至一待測物9；其中，該光源15例如可為同調光源、部分同調光源或非同調光源，並無特定限制，用以發出可見光或不可見光。該影像感測器11接收該待測物9之反射光後，產生包含一反射光影像I9之影像F被傳送至該處理單元13。該處理單元13首先利用本發明之多工機制(舉例詳述於後)根據該影像F產生該待計算影像Fm，並根據該待計算影像Fm計算至少一物件距離D；其中，該待計算影像Fm同樣包含一反射光影像I9。更詳言之，該待計算影像Fm的不同影像區域所對應的複數曝光時間的至少一部分可彼此不同(舉例詳述於後)，以使每一個影像區域中的反射光影像I9的亮度適於計算該物件距離D。此外，某些實施例中，該處理單元13可有線或無線地輸出該待計算影像Fm以供一外部裝置進行後處理，例如至一外部主機(host)。必須說明的是，雖然第2圖中該光源15所投射的二維光區域顯示為非連續，然其僅用以說明，並非用以限定本發明。
一實施例中，該處理單元13可包含一記憶單元(未繪示)，用以儲存一對照表，其包含反射光影像I9位置與物件距離D的關係。藉此， 當該處理單元13求得該待計算影像Fm中反射光影像I9之位置後，即可直接根據該對照表求得至少一物件距離D；其中，該對照表係根據該光源15與該影像感測器11之空間關係(例如距離L)以及該光源15之照明角度所計算，並事先儲存於該儲存單元中。另一實施例中，該處理單元13之記憶單元可儲存有一距離演算法，當求得該待計算影像Fm中反射光影像I9之位置後，即可利用該距離演算法計算出至少一物件距離D。
本發明實施例中，由於該光源15係用以投射一二維光區 域，因此該影像感測器11所輸出的影像F中包含一線性反射光影像I9，該處理單元13可同時計算複數物件距離(不同待測物對應不同的反射光影像之區段且位於不同位置)，故具有較佳的適用性。最後，該處理單元13將所計算之物件距離D輸出以進行相對應控制，例如輸出至一主機或一電腦系統；其中，該物件距離D之控制功能則根據不同應用而定。
請參照第3圖所示，其為本發明第一實施例之光學測距系 統之測距方法之流程圖，包含下列步驟：以一第一曝光時間擷取一第一影像(步驟S31)；以一第二曝光時間擷取一第二影像(步驟S32)；分割該第一影像為複數第一影像區域並計算每一該等第一影像區域之一第一信號特徵(步驟S33)；分割該第二影像為複數第二影像區域並計算每一該等第二影像區域之一第二信號特徵(步驟S34)；比較該等第一信號特徵與該等第二信號特徵(步驟S35)；以及將該第一信號特徵大於該第二信號特徵之該等第一影像區域與該第二信號特徵大於該第一信號特徵之該等第二影像區域組合成一組合影像(步驟S36)。
請同時參照第1~3以及4A~4B圖所示，接著說明本發明第一實施例的詳細實施方式。該處理單元13控制該光源15於該影像感測器11擷取影像F時點亮，以使該影像感測器11所擷取的影像F中包含來自該待測物9之反射光影像I9，藉以計算該待測物9之物件距離D。
步驟S31：該影像感測器11受控於該處理單元13之該曝光控制單元131，以一第一曝光時間ETS擷取一第一影像FS。
步驟S32：接著，該影像感測器11受控於該處理單元13，以一第二曝光時間ETL擷取一第二影像FL；其中，該第一影像FS與該第二影像FL可為該影像感測器11所連續或者相隔至少一張影像所擷取的兩張影 像F，且該第一曝光時間ETS不同於該第二曝光時間ETL。必須說明的是，雖然第4A圖中顯示該第一曝光時間ETS小於該第二曝光時間ETL，但本發明並不以此為限。某些實施例中，該第一曝光時間ETS大於該第二曝光時間ETL。一實施例中，該處理單元13之曝光控制單元131控制該影像感測器11交替地以該第一曝光時間ETS及該第二曝光時間ETL進行影像擷取。
步驟S33：該處理單元13接收該第一影像FS後，該多工模 組133以一預設方式分割該第一影像FS為複數第一影像區域，例如A1~A4(第4B圖)，並計算每一該等第一影像區域A1~A4之一第一信號特徵C1~C4(第4B圖)；其中，每一該等第一影像區域A1~A4可為該第一影像FS之一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域，並不限於第4B圖所示。一實施例中，該等信號特徵C1~C4分別為該等第一影像區域A1~A4之一訊雜比(SNR)；例如，該多工模組133根據每一該等第一影像區域A1~A4中之一動態門檻值區分訊號資料(signal data)及雜訊資料(noise data)，並計算每一該等第一影像區域A1~A4中所有訊號資料之能量值總合與所有雜訊資料之能量值總合之一比值(ratio)，以作為該訊雜比。一實施例中，該動態門檻值例如選擇為一個第一影像區域中之一最大能量值與一平均能量值總合的一平均值，但本發明並不以此為限，因此每一該等第一影像區域A1~A4均可求得一門檻值。由於每一該等第一影像區域A1~A4之門檻值是根據所擷取的影像資料所計算，因此彼此可能不同，故本說明中稱之為動態門檻值。
步驟S34：同理，該處理單元13接收該第二影像FL後，該 多工模組133以該預設方式(與步驟S33相同)分割該第二影像FL為複數第二影像區域，例如A1'~A4'(第4B圖)，並計算每一該等第二影像區域A1'~A4'之一第二信號特徵C1'~C4'(第4B圖)；其中，每一該等第二影像區域A1'~A4'可為該第二影像FL之一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域，並不限於第4B圖所示。同理，該等信號特徵C1'~C4'可分別為該等第二影像區域A1'~A4'之一訊雜比(SNR)；例如，該多工模組133根據每一該等第二影像區域A1'~A4'中之一動態門檻值區分訊號資料及雜訊資料，並計算所有訊號資料之能量值總合與所有雜訊資料之能量值總合之一比值，以作為該訊雜比。該動態門檻值的決定方式如步 驟S33所述，故於此不再贅述。
步驟S35：接著，該多工模組133比較相對應的該等第一影 像區域A1~A4與該等第二影像區域A1'~A4'之信號特徵，例如比較該第一影像區域A1之第一信號特徵C1與該第二影像區域A1'之第二信號特徵C1'；比較該第一影像區域A2之第一信號特徵C2與該第二影像區域A2'之第二信號特徵C2'；比較該第一影像區域A3之第一信號特徵C3與該第二影像區域A3'之第二信號特徵C3'；以及比較該第一影像區域A4之第一信號特徵C4與該第二影像區域A4'之第二信號特徵C4'。
步驟S36：接著，該多工模組133利用時間多工機制(time multiplexing mechanism)將該第一影像FS之一部分影像區域與該第二影像FL之一部分影像區域進行重組以產生一組合影像Fm。一實施例中，該多工模組133將信號特徵較大之該等第一影像區域與信號特徵較大之該等第二影像區域結合為一組合影像Fm。例如，此處假設該等第一信號特徵C1及C4分別大於該等第二信號特徵C1'及C4'，表示該等第一影像區域A1及A4相較於該等第二影像區域A1'及A4'較適用於計算正確的物件距離；並假設該等第一信號特徵C2及C3分別小於該等第二信號特徵C2'及C3'，表示該等第二影像區域A2'及A3'相較於該等第一影像區域A2及A3較適用於計算正確的物件距離。該多工模組133則重組一組合影像Fm，其包含影像區域A1、A2'、A3'及A4，如第4B圖所示。
可以了解的是，雖然4B圖顯示一組合影像Fm分別包含了 該第一影像FS的部分影像區域(例如A1、A4)並包含了該第二影像FL的部分影像區域(例如A2'、A3')，但本發明並不以此為限。根據該影像感測器11實際擷取的影像F，該組合影像Fm可能與該第一影像FS或該第二影像FL相同。
最後，該處理單元13之距離計算單元135則根據該組合影 像Fm計算至少一物件距離D。必須說明的是，本實施例中的至少一個物件距離的個數例如可根據影像F之像素列的數目決定，例如每一像素列均求得一相對應的物件距離或每複數個像素列(例如2~5列)均求得一相對應的物件距離，端視其判斷解析度而定。該距離計算單元135並可根據所求出的複數物件距離判斷一待測物個數並將相關於相同待測物之物件距離合併為 同一物件距離，因此該距離計算單元135最後僅輸出與待測物數目相對應數目之物件距離D。
此外，雖然第4A圖及第4B圖中顯示該處理單元13係比較 兩張影像F之不同影像區域之信號特徵並產生一組合影像Fm，但本發明並不以此為限。某些實施例中，該處理單元13可比較兩張以上的影像F之不同影像區域之信號特徵並產生一組合影像，其實施方式只需於步驟S36中選擇該兩張以上的影像中，相對應影像區域中信號特徵最大者以產生組合影像Fm即可，其他步驟S31~S35則與上述第一實施例相類似，故於此不再贅述。換句話說，本實施例之多工模組133將該影像感測器11所擷取的每張影像F區分為相同的(例如相同位置及相同尺寸)影像區域，以使組合影像Fm與影像F具有相同尺寸。
綜而言之，上述實施例中，該處理單元13可根據部分影像 區域的影像品質，將不同影像圖框中的不同部分影像區域重新組合為一組合影像，以根據該組合影像計算至少一物件距離，其中，所述部分影像區域的形狀與尺寸並無特定限制。例如，處理單元13可根據影像品質(例如信號特徵)，將該第一影像Fs中的部分影像區域，例如A1~A4的一部分，與該第二影像FL中的部分影像區域，例如A1'~A4'的一部分，重新組合為一組合影像Fm。
請參照第5圖所示，其為本發明第二實施例之光學測距系 統之測距方法之流程圖，包含下列步驟：以一參考曝光時間擷取一參考影像(步驟S51)；分割該參考影像為複數影像區域並計算每一該等影像區域之一平均亮度(步驟S52)；以及根據該等平均亮度以複數曝光時間分別擷取一目前影像之不同影像區域(步驟S53)。
請同時參照第1~2、5以及6A~6B圖所示，接著說明本發明 第二實施例的詳細實施方式。同理，該處理單元13同樣控制該光源15於該影像感測器11擷取影像F時點亮。
步驟S51：該影像感測器11受到該處理單元13之曝光控制 單元131的控制，以一參考曝光時間ETr擷取一參考影像FT。本實施例中，該參考影像FT係用以判定擷取一目前影像(例如FT+1)時之複數曝光時間ET，並不用以計算該物件距離D。
步驟S52：該處理單元13接收該參考影像FT後，該多工模 組133利用空間多工機制(spatial multiplexing mechanism)計算該參考影像FT中的複數影像區域之平均亮度，以決定擷取一待計算影像Fm時的複數曝光時間。例如，該多工模組133分割該參考影像FT為複數影像區域A1~A4(第6B圖)，並分別計算該等影像區域A1~A4之平均亮度AV1~AV4(第6B圖)；其中，每一該不同影像區域A1~A4可為該目前影像FT+1之一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域，並不限於第6B圖所示。
步驟S53：最後，該處理單元13之曝光控制單元131根據 該等平均亮度AV1~AV4控制該影像感測器11擷取一目前影像FT+1之不同影像區域A1~A4相關之複數曝光時間ET1~ET4(第6A~6B圖)。一實施例中，該處理單元13之多工模組133根據該參考影像FT之該等影像區域A1~A4之平均亮度AV1~AV4與至少一門檻值的比較結果決定該複數曝光時間ET1~ET4；例如，該多工模組133當判斷該平均亮度AV1介於複數門檻值的其中兩個門檻值之間時(或複數亮度區間其中之一)，則根據該兩個門檻值所對應之曝光時間(預先設定並儲存)直接決定擷取該目前影像FT+1之該影像區域A1之曝光時間為ET1，其他影像區域A2~A4之曝光時間ET2~ET4的決定方式亦相同。本實施例中，該目前影像FT+1則作為待計算影像Fm。
最後，該處理單元之距離計算單元135則根據該目前影像 FT+1計算至少一物件距離D。
另一實施例中，該多工模組133一次可僅調整一個曝光時 間步階(step)，因此有可能並非僅根據一張參考影像FT即能將該目前影像FT+1的所有影像區域A1~A4的曝光時間ET1~ET4調整到目標值。此時，當該目前影像FT+1之不同影像區域A1~A4其中之一的平均亮度未介於一預設亮度範圍時，該處理單元13之曝光控制單元131可根據該目前影像FT+1之不同影像區域A1~A4之平均亮度控制該影像感測器11擷取下一張影像FT+2之不同影像區域A1'~A4'之複數曝光時間(第6A圖)。當該處理單元13之多工模組133判定該下一張影像FT+2之所有影像區域A1'~A4'之平均亮度均介於一預設亮度範圍而適於計算物件距離時，該處理單元13之距離計算單元135則根據該下一張影像FT+2計算至少一物件距離D。可以了解的是，相對該一 張影像FT+2之不同影像區域A1'~A4'之複數曝光時間與相對該目前影像FT+1之不同影像區域A1~A4之複數曝光時間可部分相等或全部不等，端視該目前影像FT+1之不同影像區域A1~A4之平均亮度而定。當該下一張影像FT+2之不同影像區域A1~A4其中之一的平均亮度仍未介於一預設亮度範圍時，可持續進行調整直到所有影像區域A1~A4的平均亮度均介於一預設亮度範圍為止。
必須說明的是，雖然上述步驟S51中該影像感測器11是以 一個參考曝光時間ETr為例進行說明，然而相對不同影像區域，該影像感測器11可以是以相同的複數個相同的參考曝光時間ETr擷取該參考影像FT之不同影像區域，例如第6B圖所示的影像區域A1~A4。
必須說明的是，雖然上述第二實施例中該參考影像FT不用 以計算該物件距離D，然而當該參考影像FT的所有影像區域A1~A4之平均亮度AV1~AV4均介於一預設亮度範圍，該距離計算單元135可直接根據該參考影像FT計算該物件距離D，而無須透過該多工模組133通知該曝光控制單元133控制該影像感測器11以不同曝光時間ET擷取該目前影像FT+1；其中，該預設亮度範圍可事前設定並儲存於一儲存單元中。
同理，本實施例中的至少一個物件距離D的個數例如可根據影像F之像素列的數目及待測物9的個數決定，並無特定限制。
必須說明的是，雖然第6A圖中顯示每一影像區域A1~A4相對應不同的曝光時間ET1~ET4，然其僅用以說明而並非用以限定本發明。根據實際擷取之影像內容，擷取該目前影像FT+1之不同影像區域A1~A4之複數曝光時間ET1~ET4僅至少一部分彼此不同。
此外，為了進一步消除環境光的影響，該處理單元13另可用以控制該光源15相對該影像感測器11的影像擷取而點亮及熄滅，例如相對該光源15點亮時擷取一亮影像並相對該光源15熄滅時擷取一張暗影像。該處理單元13另可計算該亮影像及該暗影像之一差分影像以作為上述第一實施之該第一影像FS及該第二影像FL，或上述第二實施例之該參考影像FT、該目前影像FT+1及該下一張影像FT+2。
上述實施例中，該處理單元13之多工模組133用以分割影像F以計算不同影像區域之信號特徵，例如訊雜比或平均亮度，以決定是 否輸出一待計算影像Fm供該距離計算單元135計算至少一物件距離D。第一實施例中，該曝光控制單元131以預設的曝光時間控制該影像感測器11擷取不同影像(例如FS及FL)，因此該曝光控制單元131控制該影像感測器11擷取不同影像F的曝光時間係為預設的固定值(例如第4A圖之ETS、ETL)。 第二實施例中，該多工模組133根據不同影像區域之平均亮度決定相對該不同影像區域之曝光時間並通知該曝光控制單元131，因此該曝光控制單元131控制該影像感測器11擷取該不同影像區域的曝光時間可能並非預設的固定值，而是根據實際計算結果(例如平均亮度)而決定。
綜上所述，習知光學測距系統存在無法精確測量不同位置之待測物距離的問題，尤其於量測遠距離待測物時可能出現無法量測的情形。因此，本發明另提供一種光學測距系統(第1、2圖)及光學測距方法(第3、5圖)，其透過時間多工曝光機制或空間多工曝光機制以同時保留不同距離之待測物的影像資料，藉以增進計算精確度。
雖然本發明已以前述實例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧光學測距系統
11‧‧‧影像感測器
13‧‧‧處理單元
131‧‧‧曝光控制單元
133‧‧‧多工模組
135‧‧‧距離計算單元

Claims (21)

  1. 一種光學測距系統，包含：一影像感測器，以一第一曝光時間擷取一第一影像並以一第二曝光時間擷取一第二影像，其中該第一曝光時間不同於該第二曝光時間；以及一處理單元，用以接收該第一影像及該第二影像、分割該第一影像為複數第一影像區域、分割該第二影像為複數第二影像區域、比較相對應的該等第一影像區域與該等第二影像區域之信號特徵、並將該信號特徵較大之該等第一影像區域與該信號特徵較大之該等第二影像區域組合為一組合影像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學測距系統，其中該處理單元另根據該組合影像計算至少一物件距離。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學測距系統，其中該信號特徵為一訊雜比。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學測距系統，其中該等第一影像區域及該等第二影像區域中，根據一動態門檻值區分訊號資料及雜訊資料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學測距系統，其中該處理單元控制該影像感測器交替地以該第一曝光時間及該第二曝光時間進行影像擷取。
  6. 如申請專利範圍第1至5項其中一項所述之光學測距系統，其中 每一該等第一影像區域為該第一影像之一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域；以及每一該等第二影像區域為該第二影像之一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域。
  7. 一種光學測距系統，包含：一影像感測器，以一參考曝光時間擷取一參考影像並以複數曝光時間擷取一目前影像的不同影像區域；以及一處理單元，用以接收該參考影像、分割該參考影像為複數影像區域、分別計算該參考影像之該等影像區域之平均亮度並根據該等平均亮度控制該影像感測器擷取該目前影像之該不同影像區域之該複數曝光時間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學測距系統，其中該處理單元另根據該目前影像計算至少一物件距離。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之光學測距系統，其中擷取該目前影像之該不同影像區域之該複數曝光時間的至少一部分彼此不同。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之光學測距系統，其中該處理單元另當該目前影像之該不同影像區域其中之一的平均亮度未介於一預設亮度範圍時，根據該目前影像之該不同影像區域之該等平均亮度控制該影像感測器擷取下一張影像之不同影像區域之複數曝光時間。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之光學測距系統，其中該處理單元根據該參考影像之該等影像區域之平均亮度與至少一門檻值的比較結果決定該複數曝光時間。
  12. 如申請專利範圍第7至11項其中一項所述之光學測距系統，其中每一該不同影像區域為一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域。
  13. 一種光學測距系統之測距方法，包含：利用一影像感測器以一第一曝光時間擷取一第一影像；利用該影像感測器以一第二曝光時間擷取一第二影像；分割該第一影像為複數第一影像區域並計算每一該等第一影像區域之一第一信號特徵；分割該第二影像為複數第二影像區域並計算每一該等第二影像區域之一第二信號特徵；比較每一該等第一影像區域之該第一信號特徵與相對應之該第二影像區域之該第二信號特徵；以及將該第一信號特徵大於該第二信號特徵之該等第一影像區域與該第二信號特徵大於該第一信號特徵之該等第二影像區域組合成一組合影像。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之測距方法，另包含：根據該組合影像計算至少一物件距離。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之測距方法，另包含：根據一動態門檻值決定每一該等第一影像區域之一訊雜比以作為該第一信號特徵；以及 根據該動態門檻值決定每一該等第二影像區域之一訊雜比以作為該第二信號特徵。
  16. 如申請專利範圍第13至15項其中一項所述之測距方法，其中每一該等第一影像區域為該第一影像之一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域；以及每一該等第二影像區域為該第二影像之一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域。
  17. 光學測距系統之測距方法，包含：利用一影像感測器以一參考曝光時間擷取一參考影像；分割該參考影像為複數影像區域並計算每一該等影像區域之一平均亮度；利用該影像感測器根據該等平均亮度以複數曝光時間分別擷取一目前影像之不同影像區域。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之測距方法，另包含：根據該目前影像計算至少一物件距離。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之測距方法，其中該目前影像之該不同影像區域之該複數曝光時間的至少一部分彼此不同。
  20. 如申請專利範圍第17至19項其中一項所述之測距方法，其中每一該不同影像區域為一列像素區域、複數列像素區域、一行像素區域、複數行像素區域或一矩形像素區域。
  21. 一種光學測距系統，包含：一影像感測器，分別以不同的曝光時間擷取一第一影像與一第二影像；以及一處理單元，用以接收該第一影像及該第二影像、並將該第一影像中的部分影像區域與該第二影像中的部分影像區域組合為一組合影像。
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