TWI557393B - 雷射測距校正方法與應用此方法的裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種雷射測距校正方法與應用此方法的裝置,特別關於一種應用於線雷射測距的雷射測距校正方法與應用此方法的裝置。
雷射測距作為一種高精度的量測方法,應用廣泛。其中有一種雷射測距的方法係搭配線型雷射產生裝置與影像擷取裝置,藉由兩個裝置間固定的相對位置,來量測待測物的距離。
線性相關分布(Linear Correlation)光源的線性雷射具有在兩個變數之間,當變數X數值發生變動的,變數Y跟著發生的變動的特性。變數X指的是光源在待測物體上的成像寬度或厚度,變數Y指的是光源經過透鏡或介質所產生的長度或廣度或稱角度張幅。另外一組變數Z指的是光源的能量分布,X與Y之間有線性分布的特性,X與Z之間也有線性分布的特性,Y與Z之間也有線性分布的特性也有非線性分布特性這部份可以用工程手法如將線性雷射的內部機構中透鏡和銅管的粗細做調整後,也會符合線性相關分布的光源特色。因此,符合此特性的相關分布光源本文中歸類屬於線性雷射。
然而應用線型雷射的測距裝置,隨著實際使用的一些外在環境因素,其線型雷射產生裝置與影像擷取裝置之間的相對位置實際上並非恆定,雖然其相對位置只會有些微的誤差,當所述裝置應用於測距時卻可能失之毫釐,差之千里。因此如何校正前述些微誤差,實為亟待克服的課題。
鑒於以上問題,本發明提出一種雷射測距校正方法以及應用此方法的雷射測距裝置,以校正、補償相對位置的誤差造成的量測誤差。
依據本發明的雷射測距校正方法,具有下列步驟。以線型雷射產生模組於第一位置,朝第一方向發射線型雷射光至校正物,以於校正物的表面形成雷射光影,其中校正物具有第一寬度。以影像擷取模組於第二位置,從第一方向擷取測距影像,測距影像中具有校正物的校正物影像與雷射光影的光影線。依據測距影像中的光影線的位置,計算校正物的量測寬度。依據第一寬度與量測寬度,取得校正參數。以線型雷射產生模組與影像擷取模組進行測距,並以校正參數進行校正。
而依據本發明的雷射測距裝置,適於以校正物進行校正,校正物具有第一寬度,所述裝置具有線型雷射產生模組、影像擷取模組與處理模組。其中線型雷射產生模組用以於第一位置朝第一方向發射線型雷射光。影像擷取模組用以於第二位置從第一方向擷取測距影像。處理模組電性連接至線型雷射產生模組與影像擷取模組,用以依據測距影像中對應於線性雷射光的雷射光影,進行測距,並且當測距影像中具有對應於校正物的校正物影像時,依據雷射光影落於校正物影像上的光影線的位置,計算關於校正物的量測寬度,並依據第一寬度與量測寬度,取得校正參數,並於測距時以校正參數進行校正。
本發明所揭露的校正方法及應用此方法的雷射測距裝置,藉由對已知尺寸的一個校正物進行量測,來判斷測距的誤差,並計算相應的校正量。因此於實際測距時,可以應用計算出來的校正量來進行校正,以使測距的誤差降低。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理,並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施,且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式,任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點,但非以任何觀點限制本發明之範疇。
有鑒於習知的問題,本發明提出一種雷射測距裝置,更具體來說是內建應用線型雷射產生模組與影像擷取模組來進行測距的自動裝置,例如家用掃地機器人、工廠中的搬運機器人或其他有測距需求的自動裝置均可應用本發明所提出的方法與裝置。
請參照圖1A至圖1C,其中圖1A係依據本發明一實施例的雷射測距裝置運作時的立體示意圖,圖1B係對應圖1A的俯視示意圖,而圖1C係對應圖1A的側視示意圖。如圖所示,於本發明一實施例中的雷射測距裝置1000具有線型雷射產生模組1100與影像擷取模組1200。於本實施例中,以地面為XY平面(Z軸座標值為零),線型雷射產生模組1100距地面5公分高(距離D1),其位置定義為(0,0,5),而影像擷取模組1200距地面15公分高(距離D2),其位置定義為(0,0,15),兩者皆向正Y軸方向發射雷射或擷取影像。其中影像擷取模組1200的視角為90度。校正物2000位在地面上,Y軸的位置,且距離影像截取模組1200與線型雷射產生模組1100所在的平面約30公分(距離D3)。校正物2000所在的走廊寬60公分,其末端牆面與影像擷取模組1200距離約50公分(距離D4)。雖然在圖示中,線型雷射產生模組1100與影像擷取模組1200在地面的正投影重疊,然而並不加以限制。並且,本說明書中所提及的距離與角度僅為了使所屬領域具有通常知識者理解本發明的精神,並非用來限制本發明的範疇。
線型雷射產生模組1100用來產生線型的雷射光,以將雷射光投影至雷射測距裝置1000的正前方,以圖示而言是正Y軸的方向。而影像擷取模組1200用來擷取雷射測距裝置1000正前方的影像。當雷射測距裝置1000的正前方有一個校正物2000時,影像截取模組1200所擷取的測距影像請參照圖2,其係對應於圖1A的測距影像示意圖。如圖2所示,測距影像3000中有校正物2000的校正物影像3200以及雷射光影3300、雷射光影3400與雷射光影3500。其中雷射光影3300是雷射光投射在校正物2000表面所呈現的光影,雷射光影3400與雷射光影3500都是雷射光投射在走廊後方牆面的光影。
請參照圖3,其係依據本發明一實施例的雷射測距裝置功能方塊圖。如圖3所示,雷射測距裝置1000除了前述的線型雷射產生模組1100與影像擷取模組1200以外,還具有處理模組1300。其中處理模組1300電性連接於前述的線型雷射產生模組1100與影像擷取模組1200。處理模組1300依據前述的測距影像3000,可以分別測得前述的距離D3與距離D4。更具體來說,由於測距影像3000中每一個像素的座標值(x,y)實質對應於一組角座標值(α,β)。舉例來說,以具有90度視角的影像擷取模組擷取到的400*400像素的影像而言,並定義影像左上角的座標值為(0,0),右下角的座標值為(399,399)為例。其影像中每一點(x,y)對應的角座標值(α,β)可以概述如下列方程式:
換句話說,當像素座標值(x,y)為(70,80)時,該像素所對應的的角座標值為(-29.2°,27°),也就是該像素所對應的物體上的一點與影像擷取模組1200的鏡頭中心點的連線與從鏡頭出發的方向線L0的相對角度。
因此以圖1B、圖1C與圖2為例,處理模組1300可以根據測距影像中,校正物影像3200上雷射光影3300的兩端(P點與Q點),計算出P點對應的角座標值(α
P,β)與Q點對應的角座標值(α
Q,β)。其中由於P點與Q點相對於地面的高度相同,因此其角度β相同。並且,依據三角函數、距離D1與距離D2的距離差ΔD與角度β,處理模組1300計算得到距離D3。並依據角度α
P、角度α
Q與距離D3,處理模組1300計算得到校正物2000的寬度W。
在實際運作時,由於影像擷取模組1200擷取影像的方向線L1實際上偏離了原有的方向線L0,導致測距有誤差。舉例來說,於圖1A至圖2的實施例中,理想上方向線L0為平行於地面,而其雷射光影3300的兩端點P點位於第281列第158行像素,而Q點位於第281列第242行像素,其角度β為-18.38度,角度β所對應的正切值為0.3323,對應計算得到的距離D3為30.09公分,寬度W為10.04公分。
如果實際上影像擷取模組1200擷取影像的方向線L1並非平行於地面,而是向下(朝向地面)偏移了一點,導致物體在影像中的位置向上偏移了1列像素,其雷射光影3300的P點位於第280列第158行像素,而Q點位於第280列第242行像素,其角度β為-18.16度,角度β所對應的正切值為0.3280,對應計算得到的距離D3為30.49公分,寬度W為10.17公分。
如果實際上影像擷取模組1200擷取影像的方向線L1並非平行於地面,而是向上(遠離地面)偏移了一點,導致物體在影像中的位置向下偏移了1列像素,其雷射光影3300的P點位於第282列第158行像素,而Q點位於第282列第242行像素,其角度β為-18.61度,角度β所對應的正切值為0.3367,對應計算得到的距離D3為29.70公分,寬度W為9.91公分。
如果校正物2000的寬度確定為10公分,則處理模組1300將會知道前述計算得到的值有誤,也會知道該有的校正量是多少。舉例來說,前述實施例中,距離D3大致為30公分而寬度W大致為10公分時,寬度W與校正像素列數的公式可以描述如下:
其中Δp為列數校正量,W
0為已知校正物的寬度(單位公分),W為經由前述方式測得校正物的寬度(單位公分)。換句話說,設若W
0為10公分,則當測得W為9.9公分時(當P點與Q點均位於第282列),則由公式得知列數校正值為-0.8,也就是列數要用281.2列來計算,將會得到角度β為-18.43度,正切值為0.3332,距離D3為30.01公分,寬度W為10公分。並且,前述校正前後的角度β的差值Δβ即為當前影像擷取模組1200的方向線L1相較於初始的方向線L0的偏移量,也就是當雷射測距裝置1000要用來進行測距時的校正參數。
於另一實施例中,應用同樣的雷射測距裝置1000,但是將校正物2000放置於更遠的地方,則如圖4A至圖5所示,其中圖4A係依據本發明另一實施例的雷射測距裝置運作時的立體示意圖,圖4B係對應圖4A的俯視示意圖,圖4C係對應圖4A的側視示意圖,而圖5係對應於圖4A的測距影像示意圖。於本實施例中,以地面為XY平面(Z軸座標值為零),線型雷射產生模組1100距地面5公分高(距離D1),其位置定義為(0,0,5),而影像擷取模組1200距地面15公分高(距離D2),其位置定義為(0,0,15),兩者皆向正Y軸方向發射雷射或擷取影像。其中影像擷取模組1200的視角為90度。校正物2000位在地面上,Y軸的位置,且距離影像截取模組1200與線型雷射產生模組1100所在的平面約1公尺(距離D5)。校正物2000所在的走廊寬60公分,其末端牆面與影像擷取模組1200距離約1.5公尺(距離D6)。
如圖5所示,測距影像5000中有校正物2000的校正物影像5200以及雷射光影5300、雷射光影5400與雷射光影5500。其中雷射光影5300是雷射光投射在校正物2000表面所呈現的光影,雷射光影5400與雷射光影5500都是雷射光投射在走廊後方牆面的光影。
因此,由於理想上方向線L0為平行於地面,因此其雷射光影5300的P’點位於第225列第187行像素,而Q’點位於第225列第213行像素,其角度β為-5.75度,角度β所對應的正切值為0.1007,對應計算得到的距離D5為99.27公分,寬度W為10.17公分。
如果實際上影像擷取模組1200擷取影像的方向線L1並非平行於地面,而是向下(朝向地面)偏移了一點,導致物體在影像中的位置向上偏移了1列像素,其雷射光影5300的P’點位於第224列第187行像素,而Q’點位於第224列第213行像素,其角度β為-5.53度,角度β所對應的正切值為0.0968,對應計算得到的距離D5為103.36公分,寬度W為10.59公分。
如果實際上影像擷取模組1200擷取影像的方向線L1並非平行於地面,而是向上(遠離地面)偏移了一點,導致物體在影像中的位置向下偏移了1列像素,其雷射光影5300的P’點位於第226列第187
行像素,而Q’點位於第226列第213行像素,其角度β為-5.98度,角度β所對應的正切值為0.1047,對應計算得到的距離D5為95.5公分,寬度W為9.78公分。
如果校正物2000的寬度確定為10公分,則處理模組1300將會知道前述計算得到的值有誤,也會知道該有的校正量是多少。舉例來說,前述實施例中,距離D5大致為100公分而寬度W大致為10公分時,寬度W與校正像素列數的公式可以描述如下:
其中Δp為列數校正量,W0為已知校正物的寬度(單位公分),W為經由前述方式測得校正物的寬度(單位公分)。換句話說,設若W0為10公分,則當測得W為9.78公分時(當P’點與Q’點均位於第226列),則由公式得知列數校正值為-0.55,也就是列數要用225.45列來計算,將會得到角度β為-5.85度,正切值為0.1025,距離D3為97.54公分,寬度W為9.99公分。除了前述以公式計算校正參數(也就是說要如何校正雷射光影所在像素列數)的方法以外,所屬技術具有通常知識者也當理解可以於處理模組1300內建立一個對照表,使處理模組1300直接依據測得校正物2000的距離(D3或D5)以及測得的校正物2000的寬度W,來去查表決定修正量。
前述多個實施例解釋了當影像擷取模組1200擷取影像的方向線L1有偏移的狀況,而另外一種狀況是當距離差ΔD有變異而不再是10公分的狀況。實際上,請回到圖2,圖中的點R(第一特徵點)跟點S(第二特徵點)為校正物2000的另外兩個參考點。如圖示,點R與點S之間的距離D7應當等於寬度W,然而如果從影像中計算到距離D7略大於量測的寬度W,則表示方向線L1具有一俯角,也就是說進行測距的運算時需要將影像都下移。如果距離D7略小於量測的寬度W,則表示方向線L1具有一仰角,也就是說進行測距的運算時需要將影像
都上移。如果距離D7等於量測寬度W,然而與已知校正物的寬度W0相異,則可以判斷是距離差ΔD有變異。具體來說,如果點P與點Q於影像中的行數差等於點R與點S於影像中對應特徵點影像的行數(位置)差,則表示距離D7等於量測寬度W。如果點P與點Q於影像中的行數差大於點R與點S於影像中的行數差,則表示距離D7大於量測寬度W。
因此,於一實施例中,處理模組1300會依據距離D7、量測到的寬度W與已知校正物的寬度W0,來判斷誤差的來源是方向線L1的偏差還是距離差ΔD的變異。從而依據下列計算寬度W的公式來進行校正參數的調整(以圖1A至圖1C為例):W≡D3.(tan α P +tan α Q )≡ΔD.cot β.(tan α P +tan α Q )
其中αP與αQ分別為圖1B的視角中點P與點Q相對於方向線L1的夾角,於簡化的計算中可以視為沒有誤差。
然而,由於影像擷取模組1200所擷取的測距影像3000有其解析度的上限,因此對於過遠處的物體每一個像素所對應的實際物體上的範圍過大。舉例來說,以前述圖2與圖5的實施例來說明,當校正物2000與線型雷射產生模組1100的距離D3為30公分時,一個像素對應在校正物上大致為長寬各為0.12公分的區域。而當校正物2000與線型雷射產生模組1100的距離D5為100公分時,一個像素對應在校正物上大致為長寬各為0.4公分的區域。因此當校正物2000與線型雷射產生模組1100的距離過大時,由前述兩個例子的對比可以看出,依據本發明所提出的校正方法的誤差也隨之增大。
另一方面,當校正物2000與線型雷射產生模組1100的距離過近時,由於影像擷取模組1200的鏡頭在靠近邊緣處會有像差而造成影像扭曲,因此其量測與校正的效果也會不良。再者,由前述圖1B與圖4B的例子可以知道,隨著距離(D3或D6)越近,則方向線L1與方向線L0的角度差距要更大才能達到一個畫素的差異而被處理模組1300
偵測到。因此,需要決定適當的校正距離(也就是前述的距離D3或距離D5),才能得到足夠好的校正參數。
因此,於一實施例中,關於本方法中如何決定校正距離,請參照圖6,其係依據本發明一實施例中雷射測距裝置進行多次測距的結果。其中橫軸為時間,而縱軸為誤差值,由上到下,第一條曲線為將所得到的畫素列數減1(整個畫面上移一列)的結果,第二條曲線為將所得到的畫素列數減0.5(整個畫面上移0.5列)的結果,第三條曲線為不進行校正的結果,第四條曲線為將所得到的畫素列數加0.5(整個畫面下移0.5列)的結果,第五條曲線為將所得到的畫素列數減1(整個畫面下移一列)的結果。而如圖所示,於第一時間區間P1中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔兩公尺處進行量測,於第二時間區間P2中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔1.8公尺處進行量測,於第三時間區間P3中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔1.6公尺處進行量測,於第四時間區間P4中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔1.4公尺處進行量測,於第五時間區間P5中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔1.2公尺處進行量測,於第六時間區間P6中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔1公尺處進行量測,於第七時間區間P7中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔0.8公尺處進行量測,於第八時間區間P8中,雷射測距裝置1000與校正物2000相隔0.6公尺處進行量測。於本圖所對應的測試中,校正物的寬度W為56公分寬。於每個時間區間中,雷射測距裝置1000對校正物進行多次量測,並將每次量測所得到的距離(D3)記錄於處理模組1300的非揮發性記憶體中。上述的2公尺、1.8公尺、1.6公尺等距離,於本實施例中稱之為待選距離。
如圖所示,於第一時間區間P1至第四時間區間P4,每個時間區間中對物體的寬度的多次量測數據的分布並不集中,因此被判定該等時間區間所對應的量測距離不適合用作校正。而於第五時間區間P5
至第八時間區間P8,每個時間區間中對物體的寬度的多次量測數據的分布相對集中,因此被判定該等時間區間所對應的量測距離適合用作校正。也就是說,前述實驗用的影像擷取模組與校正物,適合以1.2公尺至0.6公尺的距離進行校正。
換句話說,處理模組1300控制雷射測距裝置1000於N個位置對校正物2000進行測距,同時偵測校正物距離(量測距離)與校正物寬度。於每個位置上進行M次測量,並紀錄所得到的M個校正物寬度。處理模組1300並將每個位置測得的M個校正物寬度的最大差值紀錄起來,得到第1位置的量測差異量與量測距離、第2位置的量測差異量與量測距離...第N位置的量測差異量與量測距離。其中,第i位置的量測差異量Di的定義如下:Di=max(Wi)-min(Wi)
其中max(Wi)係第i次位置的M次量測中寬度的最大值,而min(Wi)係第i次位置的M次量測中寬度的最小值。前述段落中的N與M均為大於一的正整數,而i為小於等於N的正整數。
處理模組1300隨後選擇Di小於一個差異門檻值的一個或多個位置,其所對應的量測距離即為適合用來作為校正的距離。於另一實施例中,處理模組1300將N個量測差異量進行排序,選擇量測差異量最小的一個或多個位置作為校正距離。
當雷射測距裝置應用本發明前述實施例所提出的方法時,為了在效率與準確率之間取得平衡,其勢必無法時時進行校正,而須於正確的時間點(有需要時)進行校正。因此,發明人基於研究,指出由於前述所提及應用線型雷射產生模組的雷射測距裝置,其影像擷取模組與線型雷射產生模組之間固定機構會受到溫度變化、濕度變化或撞擊而有些微形變。因此,於一實施例中,請回到圖3,雷射測距裝置1000可以更具有溫度感測模組1400電性連接至處理模組1300。於每次校正
時,溫度感測模組1400會感測校正當下的溫度,也就是所謂的校正溫度,並記錄於處理模組1300的非揮發性記憶體中。而後當雷射測距裝置1000運行時,溫度感測模組1400定時或不定時地進行溫度感測,而處理模組1300比較每次感測到的感測溫度與校正溫度。當感測溫度與校正溫度的差值大於一個溫差門檻值時,處理模組1300即記錄所述雷射測距裝置1000有校正之需求,並於完成任務閒置時自動進行校正。
於另一實施例中,如圖3所示,雷射測距裝置1000可以更具有溼度感測模組1500電性連接至處理模組1300。於每次校正時,溼度感測模組1500會感測校正當下的溼度,也就是所謂的校正溼度,並記錄於處理模組1300的非揮發性記憶體中。而後當雷射測距裝置1000運行時,溼度感測模組1500定時或不定時地進行溼度感測,而處理模組1300比較每次感測到的感測溼度與校正溼度。當感測溼度與校正溼度的差值大於一個溼度差門檻值時,處理模組1300即記錄所述雷射測距裝置1000有校正之需求,並於完成任務閒置時自動進行校正。此外,處理模組1300亦可以同時依據感測溫度、感測溼度、校正溫度與校正溼度,決定雷射測距裝置1000是否有校正之需求。
於另一實施例中,如圖3所示,雷射測距裝置1000可以更具有加速度感測模組1600電性連接至處理模組1300。當每次完成校正後,處理模組1300將一個碰撞次數歸零。當雷射測距裝置1000運行時,每次雷射測距裝置1000受到碰撞,加速度感測模組1600會產生一個碰撞指示信號,而處理模組1300依據碰撞指示信號,累加碰撞次數。當碰撞次數大於一個碰撞數量門檻值時,處理模組1300即記錄所述雷射測距裝置1000有校正之需求,並於完成任務閒置時自動進行校正。再者,如果當雷射測距裝置1000受到較大力量的撞擊時,處理模組1300會依據碰撞指示信號判斷所受到的瞬間加速度是否大於一個碰撞力量門檻值,如果瞬間加速度大於一個碰撞力量門檻值,則處理模組1300
即時開始自動進行校正。此外,加速度感測模組1600例如為一個三軸加速度計或一個陀螺儀,則於一般的狀況下,加速度感測模組1600得以用來確認線型雷射產生模組1100發射線型雷射的方向是否為水平,以避免誤差的產生。
此外,即使雷射測距裝置1000並未經歷大幅度的溫度、溼度改變,也未受到劇烈撞擊,然而隨著時間經過,其他的環境因素仍然會造成雷射測距裝置1000的固定機構有些許形變。舉例來說,隨著時間經過,金屬或其他固定機構使用的剛性材料可能發生老化而有些微形變。因此如圖3所示,於一實施例中,雷射測距裝置1000更具有計時模組1700。於每次校正完成時,處理模組1300從計時模組1700取得校正時間。並且計時模組1700隨時把當前時間傳送給處理模組1300。處理模組1300判斷當前時間與校正時間之間的差值是否大於時間門檻值,當差值大於時間門檻值時,處理模組1300即判斷雷射測距裝置需要校正,並於適當的狀況進行校正。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1000‧‧‧雷射測距裝置
1100‧‧‧線型雷射產生模組
1200‧‧‧影像擷取模組
1300‧‧‧處理模組
1400‧‧‧溫度感測模組
1500‧‧‧溼度感測模組
1600‧‧‧加速度感測模組
1700‧‧‧計時模組
2000‧‧‧校正物
3200、5200‧‧‧待測物影像
3300~3500、5300~5500‧‧‧雷射光影
D1~D7‧‧‧距離
ΔD‧‧‧距離差
L0、L1‧‧‧方向線
P~S‧‧‧點
P1~P8‧‧‧時間區間
W‧‧‧寬度
αP、αQ、β‧‧‧角度
圖1A係依據本發明一實施例的雷射測距裝置運作時的立體示意圖。 圖1B係對應圖1A的俯視示意圖。 圖1C係對應圖1A的側視示意圖。 圖2係對應於圖1A的測距影像示意圖。 圖3係依據本發明一實施例的雷射測距裝置功能方塊圖。 圖4A係依據本發明另一實施例的雷射測距裝置運作時的立體示意圖。 圖4B係對應圖4A的俯視示意圖。 圖4C係對應圖4A的側視示意圖。 圖5係對應於圖4A的測距影像示意圖。 圖6係依據本發明一實施例中雷射測距裝置進行多次測距的結果。
1000‧‧‧雷射測距裝置
1100‧‧‧線型雷射產生模組
1200‧‧‧影像擷取模組
2000‧‧‧校正物
D3、D4、D7‧‧‧距離
W‧‧‧寬度
αP、αQ‧‧‧角度
β‧‧‧角度
Claims (19)
- 一種雷射測距校正方法,包含:(a)以一線型雷射產生模組於一第一位置,朝一第一方向發射一線型雷射光至一校正物,以於該校正物的表面形成一雷射光影,其中該校正物具有一第一寬度;(b)以一影像擷取模組於一第二位置,從該第一方向擷取一測距影像,該測距影像中具有該校正物的一校正物影像與該雷射光影的一光影線,其中該第一位置與該第二位置的相對關係固定;(c)依據該測距影像中的該光影線的位置,計算該校正物的一量測寬度;(d)依據該第一寬度與該量測寬度,取得一校正參數;以及(e)以該線型雷射產生模組與該影像擷取模組進行測距,並以該校正參數進行校正。
- 如請求項1所述的方法,其中於步驟(a)以前更包含:依據一當前時間、一校正時間與一時間門檻值,選擇性的進行步驟(a)。
- 如請求項1所述的方法,其中於步驟(a)以前更包含:依據一當前溫度、一紀錄溫度與一溫差門檻值,選擇性的進行步驟(a)。
- 如請求項1所述的方法,其中於步驟(a)以前更包含:依據一當前溼度、一紀錄溼度與一溼度差門檻值,選擇性的進行步驟(a)。
- 如請求項1所述的方法,其中於步驟(a)以前更包含:依據一碰撞次數與一碰撞數量門檻值,選擇性的進行步驟(a)。
- 如請求項1所述的方法,其中於步驟(c)中包含:依據該影像擷取模組的一視角、該測距影像的一畫素量與該光影線所對應的畫素,計算該光影線的兩端點相對於該影像擷取模組的鏡頭的多個角度;以及依據該些角度、該第一位置與該第二位置的相對關係,計算該量測寬度。
- 如請求項1所述的方法,其中該校正物更具有一第一特徵點與一第二特徵點,並且所述方法更包含:(f)依據該測距影像中關於該第一特徵點的一第一特徵點影像位置與關於該第二特徵點的一第二特徵點影像位置,計算該第一特徵點與該第二特徵點之間的一特徵距離;其中於該步驟(d)中,更依據該特徵距離取得該校正參數。
- 如請求項1所述的方法,於執行步驟(a)至步驟(e)以前更包含:調整該第一位置與該校正物之間的距離,以於N個不同的待選距離分別重複執行M次的步驟(a)至步驟(c),其中N與M為大於1的整數;於第i個待選距離時,將該M次執行步驟(a)至步驟(c)所得到的M個該量測寬度中最大者與最小者的差值記錄為第i個待選距離所對應的第i個量測差異量;以及依據該N個量測差異量與一差異門檻值,選擇該N個待選距離中對應的至少一個待選距離作為一校正距離;其中於執行步驟(a)至步驟(e)時,以該校正距離調整該第一位置與該校正物之間的距離。
- 如請求項1所述的方法,於執行步驟(a)至步驟(e)以前更包含:調整該第一位置與該校正物之間的距離,以於N個不同的待選距離分別重複執行M次的步驟(a)至步驟(c),其中N與M為大於1的整數;於第i個待選距離時,將該M次執行步驟(a)至步驟(c)所得到的M個該量測寬度中最大者與最小者的差值記錄為第i個待選距離所對應的第i個量測差異量;以及選擇該N個量測差異量中最小的k個量測差異量,並以該N個待選距離對應的k個待選距離其中之一作為一校正距離,其中k為小於N的正整數;其中於執行步驟(a)至步驟(e)時,以該校正距離調整該第一位置與該校正物之間的距離。
- 一種雷射測距裝置,適於以一校正物進行校正,該校正物具有一第一寬度,該雷射測距裝置包含:一線型雷射產生模組,用以於一第一位置朝一第一方向發射一線型雷射光;一影像擷取模組,用以於一第二位置從該第一方向擷取一測距影像;以及一處理模組,電性連接至該線型雷射產生模組與該影像擷取模組,用以依據該測距影像中對應於該線性雷射光的一雷射光影,進行測距,並且當該測距影像中具有對應於該校正物的一校正物影像時,依據該雷射光影落於該校正物影像上的一光影線的位置,取得一校正參數,並於測距時以該校正參數進行校正。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,其中於取得該校正參數時,該處理模組係依據該光影線的位置計算關於該校正物的一量測寬度,並依據該第一寬度與該量測寬度取得該校正參數。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,更包含:一計時模組,電性連接於該處理模組,用以於每次進行校正時,偵測一校正時間,並於該雷射測距裝置運行時偵測一當前時間;其中該處理模組更依據該當前時間、該校正時間與一時間門檻值,選擇性的以該校正物進行校正。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,更包含:一溫度感測模組,電性連接於該處理模組,用以於每次進行校正時,偵測一紀錄溫度,並於該雷射測距裝置運行時偵測一當前溫度;其中該處理模組更依據該當前溫度、該紀錄溫度與一溫差門檻值,選擇性的以該校正物進行校正。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,更包含:一溼度感測模組,電性連接於該處理模組,用以於每次進行校正時,偵測一紀錄溼度,並於該雷射測距裝置運行時偵測一當前溼度;其中該處理模組更依據該當前溼度、該紀錄溼度與一溼度差門檻值,選擇性的以該校正物進行校正。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,更包含:一加速度感測模組,電性連接於該處理模組,用以偵測一碰撞事件以產生對應的一碰撞指示信號;其中該處理模組依據該碰撞指示信號累加一碰撞次數,並依據該碰撞次數與一碰撞數量門檻值,選擇性的以該校正物進行校正,並於校正完成時重置該碰撞次數。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,其中該處理模組記錄有該影像擷取模組的一視角、該測距影像的一畫素量、該第一位置與該第二位置的一相對關係,並且該處理模組係依據該視角、該畫素量與該光影線所對應的畫素,計算該光影線的兩端點相對於該影像擷取模組的鏡頭的多個角度,並依據該些角度、該相對關係,計算該量測寬度。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,其中該校正物更具有一第一特徵點與一第二特徵點,並且該處理模組更依據該測距影像中關於該第一特徵點的一第一特徵點影像位置與關於該第二特徵點的 一第二特徵點影像位置,計算該第一特徵點與該第二特徵點之間的一特徵距離,並且更依據該特徵距離取得該校正參數。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,該處理模組更調整該第一位置與該校正物之間的距離,以於N個不同的待選距離分別對該校正物重複執行M次的量測,於第i個待選距離時,將該M次量測所得到的M個該量測寬度中最大者與最小者的差值記錄為第i個待選距離所對應的第i個量測差異量,並依據該N個量測差異量與一差異門檻值,選擇該N個待選距離中對應的至少一個待選距離作為一校正距離,並以該校正距離調整該第一位置與該校正物之間的距離以取得該校正參數,N與M為大於1的整數。
- 如請求項10所述的雷射測距裝置,該處理模組更調整該第一位置與該校正物之間的距離,以於N個不同的待選距離分別對該校正物重複執行M次的量測,於第i個待選距離時,將該M次量測所得到的M個該量測寬度中最大者與最小者的差值記錄為第i個待選距離所對應的第i個量測差異量,並選擇該N個量測差異量中最小的k個量測差異量,以該N個待選距離中對應的至k個待選距離其中之一作為一校正距離,並以該校正距離調整該第一位置與該校正物之間的距離以取得該校正參數,N與M為大於1的整數,k為小於N的正整數。
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