專利名稱：取像裝置及偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種取像裝置及偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法。
背景技術(shù)：
隨著3D游戲的發(fā)展，使用傳統(tǒng)的遙控器、鍵盤或鼠標(biāo)等來操縱游戲有點(diǎn)落伍，越 來越希望能身臨其境地參與到游戲中去?，F(xiàn)有技術(shù)中采用紅外線反射技術(shù)偵測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)方向，其包括發(fā)射紅外光的發(fā)射 器和一個(gè)接受紅外光的接收器，物體上貼上具有反射紅外光功能的反射裝置。發(fā)光二極管 發(fā)出的紅外光被物體上的反射裝置反射后被接收器所接收，根據(jù)接收到紅外光的時(shí)間差可 以偵測(cè)到物體的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)形態(tài)。但是，采用該方法需要發(fā)出紅外線，并且物體需要附 帶反射裝置，從而使得該方法較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單取像裝置及偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法。一種取像裝置，其包括鏡頭模組和影像感測(cè)器，光線通過所述鏡頭模組后在所述 影像感測(cè)器上成像，所述鏡頭模組保留至少兩種波長(zhǎng)光線的縱向色差。一種偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法，其包括以下步驟在非單一波長(zhǎng)光源的照射下，在第一 時(shí)間，利用取像裝置取得物體的第一影像，所述取像裝置包括鏡頭模組和影像感測(cè)器，所述 鏡頭模組保留兩種波長(zhǎng)光線的縱向色差，不同波長(zhǎng)的光線對(duì)應(yīng)不同最佳物平面；比較第一 影像中第一波長(zhǎng)光線的影像和第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度以判斷物體靠近第一波長(zhǎng)光 線的最佳物平面或第二波長(zhǎng)光線的最佳物平面；在非單一波長(zhǎng)光源的照射下，在第二時(shí)間， 利用取像裝置取得物體的第二影像；比較第二影像中第一波長(zhǎng)光線的影像和第二波長(zhǎng)光線 的影像的清晰度以判斷物體靠近第一波長(zhǎng)光線的最佳物平面或第二波長(zhǎng)光線的最佳物平 面；根據(jù)第一時(shí)間和第二時(shí)間物體的位置關(guān)系得出物體運(yùn)動(dòng)方向。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例利用鏡頭模組保留兩種光線色差的特性，使得非 單一波長(zhǎng)光源中不同波長(zhǎng)的光線在影像感測(cè)器的影像具有清晰度具有差別，通過比較同一 位置上兩種波長(zhǎng)光線影像的清晰度以判斷物體所在位置與取向裝置之間的距離，進(jìn)而可以 偵測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)方向，因此，該方法簡(jiǎn)單。


圖1是利用本發(fā)明實(shí)施例取像裝置偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明取像裝置10包括鏡頭模組11、影像感測(cè)器12和影像處理單元 13，該取像裝置用來偵測(cè)物體20的運(yùn)動(dòng)方向。
鏡頭模組11可以保留任意兩種波長(zhǎng)的光線的縱向色差，而消除其它光線的縱向 色差，例如保留藍(lán)光色差和紅光的色差。鏡頭模組11包括若干鏡片，至少一個(gè)鏡片為高色 散材料制成，如聚碳酸酯(polycarbonate，簡(jiǎn)稱PC)。影像感測(cè)器12可以為CCD (Charge Coupled Device,電荷耦合器件)影像感測(cè)器 或者CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)影像感 測(cè)器物體20在自然光照射下，經(jīng)過鏡頭模組11后成像在影像感測(cè)器12上。由于自然 光是多波長(zhǎng)的光線，各種波長(zhǎng)的光線對(duì)應(yīng)的焦距不同，所以，光線所成像的位置就不同，按 照波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)，像點(diǎn)離開鏡頭模組11由近到遠(yuǎn)地排列在光軸上。當(dāng)然，也可以采用至少兩種顏色光線的混合光照射物體20，即采用非單一波長(zhǎng)光 源照射。因此，為使得不同波長(zhǎng)的光線在同一位置得到清晰的像點(diǎn)，那么，不同的光線應(yīng)該 距離鏡頭模組11有不同的距離，按照波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)，相應(yīng)波長(zhǎng)的物點(diǎn)離開鏡頭模組11由近 到遠(yuǎn)地排列在光軸上，即波長(zhǎng)越長(zhǎng)距離鏡頭模組11越遠(yuǎn)，波長(zhǎng)越短距離鏡頭模組11越近。為描述方便，定義在某一個(gè)位置波長(zhǎng)的光線得到清晰影像時(shí)，該位置為該波長(zhǎng)光 線的最佳物平面。相對(duì)于短波長(zhǎng)(例如藍(lán)光)光線和長(zhǎng)波長(zhǎng)(例如紅光)光線分別涉及短 波長(zhǎng)最佳物平面和長(zhǎng)波長(zhǎng)最佳物平面。例如，在時(shí)間1，影像感測(cè)器12得到位于A點(diǎn)的物體20的影像P1,影像處理單元 13將影像P1中藍(lán)光的影像和紅光的影像提取，然后將藍(lán)光的影像和紅光的影像分別進(jìn)行傅 立葉轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果得知藍(lán)光的影像較紅光的影像清晰，此時(shí)可得出，物體20應(yīng) 該靠近藍(lán)光的最佳物平面，由于藍(lán)光的波長(zhǎng)短，因此，物體20靠近鏡頭模組11，也就是靠近 取像裝置10。在時(shí)間2，影像感測(cè)器12得到位于B點(diǎn)的物體20的影像，影像處理單元13將影 像P2中藍(lán)光的影像和紅光的影像提取，然后將藍(lán)光的影像和紅光的影像分別進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn) 換，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果得知紅光的影像較紅光的藍(lán)光的像清晰，此時(shí)可得出，物體20應(yīng)該 靠近紅光的最佳物平面，由于紅光的波長(zhǎng)比藍(lán)光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)，因此，位置B相對(duì)于位置A遠(yuǎn) 離鏡頭模組11，也就是遠(yuǎn)離取像裝置10。此可判斷出，物體向遠(yuǎn)離取像裝置10的方向運(yùn)動(dòng)。如果，在影像P1中，紅光的影像較藍(lán)光的影像清晰，則位置A遠(yuǎn)離取像裝置10 ；在 影像P2中，藍(lán)光的影像較紅光的影像清晰，則位置B靠近取像裝置10，那么，物體20向靠近 取像裝置10的方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，也可以采用CTF(Contrast Transfer Function，對(duì)比傳遞函數(shù))值或者 MTF(Modulation Transfer Function，調(diào)制傳遞函數(shù))值表示影像的清晰度。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明 精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種取像裝置，其包括鏡頭模組和影像感測(cè)器，光線通過所述鏡頭模組后在所述影像感測(cè)器上成像，其特征在于所述鏡頭模組保留至少兩種波長(zhǎng)光線的縱向色差。
2.如權(quán)利要求1所述的取像裝置，其特征在于所述鏡頭模組包括若干鏡片，至少一個(gè) 所述鏡片由高色散率材料制成。
3.如權(quán)利要求2所述的取像裝置，其特征在于所述高色散材料為聚碳酸酯。
4.如權(quán)利要求1所述的取像裝置，其特征在于所述鏡頭模組保留藍(lán)光和紅光的縱向 色差。
5.如權(quán)利要求1所述的取像裝置，其特征在于所述影像感測(cè)器為CMOS感測(cè)器或CCD 感測(cè)器。
6.一種偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法，其包括以下步驟在非單一波長(zhǎng)光源的照射下，在第一時(shí)間，利用一取像裝置取得物體的第一影像，所 述取像裝置包括鏡頭模組和影像感測(cè)器，光線通過所述鏡頭模組后在所述影像感測(cè)器上成 像，所述鏡頭模組至少保留兩種波長(zhǎng)光線的縱向色差，不同波長(zhǎng)的光線對(duì)應(yīng)不同最佳物平比較第一影像中第一波長(zhǎng)光線的影像和第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度以判斷物體靠 近第一波長(zhǎng)光線的最佳物平面或第二波長(zhǎng)光線的最佳物平面；在非單一波長(zhǎng)光源的照射下，在第二時(shí)間，利用取像裝置取得物體的第二影像；比較第二影像中第一波長(zhǎng)光線的影像和第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度以判斷物體靠 近第一波長(zhǎng)光線的最佳物平面或第二波長(zhǎng)光線的最佳物平面；根據(jù)第一時(shí)間和第二時(shí)間物體的位置關(guān)系得出物體運(yùn)動(dòng)方向。
7.如權(quán)利要求6所述的偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法，其特征在于所述影像感測(cè)器為CMOS感 測(cè)器或CCD感測(cè)器。
8.如權(quán)利要求6所述的偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法，其特征在于所述第一波長(zhǎng)光線的波長(zhǎng) 值大于所述第二波長(zhǎng)光線的波長(zhǎng)值。
9.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法，其特征在于當(dāng)所述第一影像中所述第 一波長(zhǎng)光線的影像的清晰度大于所述第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度時(shí)，所述第一位置距離 靠近所述第一波長(zhǎng)光線的最佳物平面；當(dāng)所述第二影像中所述第一波長(zhǎng)光線的影像的清晰 度小于所述第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度時(shí)，所述第二位置靠近所述第二波長(zhǎng)光線的最佳 物平面，由此偵測(cè)物體向靠近所述取像裝置的方向運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法，其特征在于當(dāng)所述第一影像中所述第 一波長(zhǎng)光線的影像的清晰度小于所述第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度時(shí)，所述第一位置靠近 所述第二波長(zhǎng)光線的最佳物平面；當(dāng)所述第二影像中所述第一波長(zhǎng)光線的影像的清晰度大 于所述第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度時(shí)，所述第二位置靠近所述第一波長(zhǎng)光線的最佳物平 面，由此偵測(cè)物體向遠(yuǎn)離所述取像裝置的方向運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方法，其包括在非單一波長(zhǎng)光源的照射下，在第一時(shí)間利用取像裝置取得物體的第一影像，所述取像裝置包括鏡頭模組和影像感測(cè)器，所述鏡頭模組保留兩種波長(zhǎng)光線的縱向色差，不同波長(zhǎng)的光線對(duì)應(yīng)不同最佳物平面；比較第一影像中第一波長(zhǎng)光線的影像和第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度以判斷物體靠近第一波長(zhǎng)光線的最佳物平面或第二波長(zhǎng)光線的最佳物平面；在非單一波長(zhǎng)光源的照射下，在第二時(shí)間，利用取像裝置取得物體的第二影像；比較第二影像中第一波長(zhǎng)光線的影像和第二波長(zhǎng)光線的影像的清晰度以判斷物體靠近第一波長(zhǎng)光線的最佳物平面或第二波長(zhǎng)光線的最佳物平面；根據(jù)第一時(shí)間和第二時(shí)間物體的位置關(guān)系得出物體運(yùn)動(dòng)方向。
文檔編號(hào)G02B1/04GK101902570SQ200910302690
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者袁崐益 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司