專利名稱：物體偵測系統(tǒng)及物體偵測方法
技術領域：
本發(fā)明與光學式觸控有關，特別是關于一種透過影像能量解析方法達成簡化結構 及降低成本的功效的物體偵測系統(tǒng)及物體偵測方法。
背景技術：
在觸控系統(tǒng)日趨成熟之下，擁有大尺寸與多點觸控技術的裝置將成為未來的主 流。目前，光學式觸控系統(tǒng)相較其它方式，如電阻式、電容式、超音波式或投影影像式等，具 有更低成本與更易達成的優(yōu)勢。美國專利案號US7460110揭露一種高分辨率的光學式觸控系統(tǒng)。于此前案的圖7 中，觸控屏幕上的P點為向周圍輻射發(fā)光的光源，觸控屏幕的上側邊跟左側邊為不反光背 景，右側邊需設置90°反光鏡(見此前案的圖4)，而下側邊需設置平面鏡，其中反光鏡的功 能是將觸控屏幕上的光線平行導入觸控面下的波導中。如此前案的圖9所示，在未設置光 源的一側邊的兩隅角各設置攝像單元，藉此即可根據(jù)攝像單元于上層或下層產生成像判別 出物體在指示區(qū)域內觸控的位置，如圖1所示，圖1繪示習知的光學式觸控系統(tǒng)感測成像的 示意圖。然而，根據(jù)圖1可知，美國專利案號US7460110仍需采用由兩個線傳感器(line sensor)或一個面?zhèn)鞲衅?area sensor)所構成的感測裝置感測攝像單元于上層(圖1中 的U)產生成像Ul及U2或于下層(圖1中的L)產生成像Ll及L2，使得該光學式觸控系統(tǒng) 的構造無法進一步進行簡化，導致其生產成本無法有效降低。因此，若能將先前技術的光學 式觸控系統(tǒng)的缺陷加以改進，將更有利于光學式觸控系統(tǒng)的使用和推廣，增進其市場競爭 力。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種物體偵測系統(tǒng)及物體偵測方法，透過影像 能量解析方法的應用，有效地減少傳統(tǒng)光學式觸控系統(tǒng)所需的組件，以達到降低成本并簡 化其構造的目的。根據(jù)本發(fā)明之一具體實施例為一種物體偵測系統(tǒng)。于此實施例中，該物體偵測系 統(tǒng)包含周邊構件、反射組件、線感應攝像單元、光源模塊及數(shù)據(jù)處理模塊。該周邊構件定義 指示空間與該指示空間內的指示平面以供物體指示目標位置，并且該周邊構件與該物體具 有對比關系。該指示平面具有第一邊緣、第二邊緣、第三邊緣及第四邊緣，其中該第一邊緣 及該第四邊緣形成第一隅角；該第三邊緣及該第四邊緣形成第二隅角；該第四邊緣及該第 二邊緣相對。該反射組件位于該第二邊緣且設置于該周邊構件上。該光源模塊耦合于該周 邊構件，用以照射該指示空間。該線感應攝像單元設置于該第一隅角周邊，用以定義攝像點 并擷取綜合影像訊號，其中，該綜合影像訊號包含該指示空間呈現(xiàn)于該第二邊緣及該第三 邊緣上的部分該周邊構件的影像以及該指示空間藉由該反射組件呈現(xiàn)于該第三邊緣及該 第四邊緣上的部分該周邊構件的反射影像的綜合信息。該數(shù)據(jù)處理模塊電連接該線感應攝
5像單元，并處理該綜合影像訊號以決定該物體位于該指示空間內的物體信息。于實際應用中，該數(shù)據(jù)處理模塊可以將大于第一閾值的該綜合影像訊號組成對應 該影像的高強度訊號序列，并且將小于第二閾值的該綜合影像訊號組成對應該反射影像的 低強度訊號序列，該第二閾值小于或等于該第一閾值，并定義第三閾值大于該第一閾值。若 該高強度訊號序列包含大于該第三閾值的超值訊號時，該數(shù)據(jù)處理模塊將該高強度訊號序 列扣除掉該超值訊號，以及該將超值訊號加入該低強度訊號序列。作為可選的技術方案，若該低強度訊號序列包含單獨訊號序列，該單獨訊號序列 與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該單獨訊號序列并非呈現(xiàn)近似常態(tài)分 布，則該數(shù)據(jù)處理模塊將該低強度訊號序列扣除掉該單獨訊號序列，以及將該單獨訊號序 列加入至該高強度訊號序列。作為可選的技術方案，若該低強度訊號序列包含二組單獨訊號序列，該二組單獨 訊號序列與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該二組單獨訊號序列共同呈現(xiàn) 為近似常態(tài)分布的一部份，則該數(shù)據(jù)處理模塊將該高強度訊號序列扣除掉對應該低強度訊 號序列中的該二組單獨訊號序列之間的調整訊號序列，以及將該調整訊號序列加入至該低 強度訊號序列的該二組單獨訊號序列之間，使該二組單獨訊號序列與該調整訊號序列共同 呈現(xiàn)為該近似常態(tài)分布。作為可選的技術方案，該物體信息包含該目標位置相對于該指示平面的相對位 置，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第三邊緣上決定物體 點，根據(jù)該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，根據(jù)該攝像點及該物體點的 聯(lián)機關系決定直進路徑，根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián)機關系以及該反射組件決定反 射路徑，并根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該相對位置，其中該反射物體點 藉由位于該第二邊緣上的該反射組件呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊構 件上。作為可選的技術方案，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該高強度訊號序列、該低強度訊號序 列及三角量測方法判斷該物體點及該反射物體點。作為可選的技術方案，該數(shù)據(jù)處理模塊將該綜合影像訊號轉換為頻域訊號，將第 一閾值范圍以外的該頻域訊號組成對應該影像的高強度訊號序列，并且將第二閾值范圍以 內的該頻域訊號組成對應該反射影像的低強度訊號序列，該第二閾值范圍小于或等于該第 一閾值范圍。作為可選的技術方案，該物體信息包含該目標位置相對于該指示平面的相對位 置，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第三邊緣上決定物體 點，根據(jù)該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，根據(jù)該攝像點及該物體點的 聯(lián)機關系決定直進路徑，根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián)機關系以及該反射組件決定反 射路徑，并根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該相對位置，其中該反射物體點 乃藉由位于該第二邊緣上的該反射組件呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊 構件上。作為可選的技術方案，該高強度訊號序列包含兩相鄰的訊號分布，該兩相鄰的訊 號分布的訊號強度相反，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該兩相鄰訊號分布的平均數(shù)決定該物體點。作為可選的技術方案，該低強度訊號序列包含兩相鄰的訊號分布，該兩相鄰的訊號分布的訊號強度相反，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該兩相鄰訊號分布的平均數(shù)決定該反射物體
點ο根據(jù)本發(fā)明之另一具體實施例為一種物體偵測方法。于此實施例中，該物體偵測 方法用以于物體偵測系統(tǒng)中判斷關于物體的物體信息。該物體偵測系統(tǒng)包含周邊構件及線 感應攝像單元。該周邊構件其上定義指示空間與該指示空間內的指示平面以供該物體指示 目標位置。該指示平面具有第一邊緣、第二邊緣、第三邊緣及第四邊緣，其中，該第一邊緣及 該第四邊緣形成第一隅角；該第三邊緣及該第四邊緣形成第二隅角；該第四邊緣及該第二 邊緣相對。該線感應攝像單元設置于該第一隅角周邊并定義攝像點。首先，該物體偵測方法以該線感應攝像單元擷取綜合影像訊號。其中，該綜合影像 訊號包含該指示空間呈現(xiàn)于該第二邊緣及該第三邊緣上的部分該周邊構件的影像以及該 指示空間藉由該第二邊緣上的反射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分周邊構件的 反射影像的綜合信息。接著，該物體偵測方法處理該綜合影像訊號以區(qū)分該影像與該反射 影像。之后，該物體偵測方法根據(jù)該影像與該反射影像以決定該物體位于該指示空間內的 該物體信息。作為可選的技術方案，步驟(b)包含下列步驟將大于第一閾值的該綜合影像訊 號組成對應該影像的高強度訊號序列；將小于第二閾值的該綜合影像訊號組成對應該反射 影像的低強度訊號序列，該第二閾值小于或等于該第一閾值；以及，定義第三閾值大于該第 一閾值，若該高強度訊號序列包含大于該第三閾值的超值訊號時，將該高強度訊號序列扣 除掉該超值訊號，以及將超值訊號加入該低強度訊號序列。作為可選的技術方案，若該低強度訊號序列包含單獨訊號序列，該單獨訊號序列 與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該單獨訊號序列并非呈現(xiàn)近似常態(tài)分布 時，步驟(b)包含下列步驟將該低強度訊號序列扣除掉該單獨訊號序列；以及將該單獨訊 號序列加入至該高強度訊號序列。作為可選的技術方案，若該低強度訊號序列包含二組單獨訊號序列，該二組單獨 訊號序列與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該二組單獨訊號序列共同呈現(xiàn) 為近似常態(tài)分布的一部份時，步驟(b)包含下列步驟將該高強度訊號序列扣除掉對應該 低強度訊號序列中的該二組單獨訊號序列之間的調整訊號序列；以及將該調整訊號序列加 入至該低強度訊號序列的該二組單獨訊號序列之間，使該二組單獨訊號序列與該調整訊號 序列共同呈現(xiàn)為該近似常態(tài)分布。作為可選的技術方案，該物體信息包含該目標位置相對于該指示平面的相對位 置，步驟(c)包含下列步驟(c-1)根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第三邊緣 上決定物體點，及根據(jù)該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，該反射物體點 藉由該第二邊緣上的反射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊構件上；(c-2) 根據(jù)該攝像點及該物體點的聯(lián)機關系決定直進路徑，及根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián) 機關系以及該反射組件決定反射路徑；以及(c-3)根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點 以決定該相對位置。作為可選的技術方案，步驟(c-1)包含下列步驟根據(jù)該高強度訊號序列、該低強 度訊號序列及三角量測方法決定該第一物體點及該第一反射物體點。作為可選的技術方案，步驟(b)包含下列步驟將該綜合影像訊號轉換為頻域訊號；將第一閾值范圍以外的該頻域訊號組成對應該影像的高強度訊號序列；以及將第二閾 值范圍以內的該頻域訊號組成對應該反射影像的低強度訊號序列，該第二閾值范圍小于或 等于該第一閾值范圍。作為可選的技術方案，該物體信息包含該目標位置相對于該指示平面的相對位 置，步驟(c)包含下列步驟(c-1)根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第三邊緣 上決定物體點，及根據(jù)該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，該反射物體點 藉由該第二邊緣上的反射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊構件上；(c-2) 根據(jù)該攝像點及該物體點的聯(lián)機關系決定直進路徑，及根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián) 機關系以及該反射組件決定反射路徑；以及(c-3)根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點 以決定該相對位置。作為可選的技術方案，該高強度訊號序列包含兩相鄰的訊號分布，該兩相鄰的訊 號分布的訊號強度相反，步驟(c-1)包含下列步驟根據(jù)該兩相鄰訊號分布的平均數(shù)或眾 數(shù)決定該物體點。作為可選的技術方案，該低強度訊號序列包含兩相鄰的訊號分布，該兩相鄰的訊 號分布的訊號強度相反，步驟(c-1)包含下列步驟根據(jù)該兩相鄰訊號分布的平均數(shù)或眾 數(shù)決定該反射物體點。相較于先前技術，根據(jù)本發(fā)明的物體偵測系統(tǒng)及物體偵測方法能夠應用于以光學 影像方式實現(xiàn)觸控位置判斷的光學式觸控系統(tǒng)，并可透過影像能量解析方法于線感應攝像 單元所擷取的綜合影像訊號中區(qū)分出不同性質的影像訊號，藉以達到簡化光學式觸控系統(tǒng) 的構造以及降低其生產成本的功效。關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。


圖1繪示習知的光學式觸控系統(tǒng)感測成像的示意圖。圖2繪示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的物體偵測系統(tǒng)的示意圖。圖3A至3F繪示數(shù)據(jù)處理模塊處理綜合影像訊號以形成高強度訊號序列及低強度 訊號序列的示意圖。圖4A至4D繪示對高強度訊號序列與低強度訊號序列進行調整的一實施例。圖4E至4H繪示對高強度訊號序列與低強度訊號序列進行調整的另一實施例。圖5A及5B繪示數(shù)據(jù)處理模塊將綜合影像訊號轉換為頻域訊號的示意圖，其中圖 5A繪示轉換前的綜合影像訊號，圖5B繪示轉換后的綜合影像訊號。圖6繪示根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的物體偵測方法的流程圖。圖7繪示圖6中的步驟S12的一實施例的詳細流程圖。圖8繪示圖6中的步驟S14的一實施例的詳細流程圖。圖9繪示圖6中的步驟S12的另一實施例的詳細流程圖。圖10繪示圖6中的步驟S14的另一實施例的詳細流程圖。圖11繪示圖10中的步驟S140'的一實施例的詳細流程圖。
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具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例為一種物體偵測系統(tǒng)。請參閱圖2，圖2繪示該物體偵 測系統(tǒng)的示意圖。物體偵測系統(tǒng)1包含周邊構件M1-M4、第一反射組件14、第二反射組件16、第一線 感應攝像單元18、第二線感應攝像單元20、第一光源22、第二光源24及數(shù)據(jù)處理模塊26。 周邊構件M1-M4定義了指示空間S及其內的指示平面P，以供物體指示目標位置。周邊構 件M1-M4與該物體具有對比關系。于此實施例中，是以周邊構件M1-M4所大致上圍繞的空 間定義為指示空間S，指示空間S的高度與周邊構件M1-M4的高度大致相同。指示平面P具有第一邊緣E1、第二邊緣E2、第三邊緣E3及第四邊緣E4，分別對應 于周邊構件M1-M4，其中第一邊緣El與第四邊緣E4形成第一隅角Al ；第三邊緣E3及第四 邊緣E4形成第二隅角A2 ；第三邊緣E3及第一邊緣El相對且第四邊緣E4及第二邊緣E2相 對。實際上，指示平面P可為虛擬平面、顯示面板或另行設置的對象，用以供使用者于其上 指示目標位置。于此實施例中，第一反射組件14位于第二邊緣E2且設置于周邊構件M2上；第二 反射組件16分別設置于周邊構件M1-M4上。于實際應用中，第一反射組件14可為平面鏡， 具有反射面。當然，第一反射組件14亦可以是棱鏡或其它類型的鏡面。至于第二反射組件 16則可由反射材料所構成。在前述實施例中，只要周邊構件M1-M4具有反光的效果，使得周邊構件M1-M4與物 體之間具有一定的對比關系，即足以顯示出做為背景的周邊構件M1-M4與做為前景的物體 之間亮度的區(qū)別，而具有類似第二反射組件16的功效，則于物體偵測系統(tǒng)1中即可不必額 外設置第二反射組件16于周邊構件M1-M4上，而這種情況下物體乃顯現(xiàn)于周邊構件M1-M4 上，即影像與反射影像中顯示出的背景乃周邊構件M1-M4。然而，我們亦可在物體偵測系統(tǒng) 1中額外設置第二反射組件16，藉以加強在指示空間S內對于光線的反射。第一線感應攝像單元18設置于第一隅角Al周邊，用以定義第一攝像點CPl并擷 取第一綜合影像訊號。該第一綜合影像訊號包含指示空間S呈現(xiàn)于第二邊緣E2及第三邊 緣E3上的部分周邊構件M2及M3的影像以及指示空間S藉由第一反射組件14呈現(xiàn)于第三 邊緣E3及第四邊緣E4上的部分周邊構件M3及M4的反射影像的綜合信息。第二線感應攝像單元20設置于第二隅角A2周邊，用以定義第二攝像點CP2并擷 取第二綜合影像訊號。該第二綜合影像訊號包含指示空間S呈現(xiàn)于第一邊緣El及第二邊 緣E2上的部分周邊構件Ml及M2的影像以及指示空間S藉由第一反射組件14呈現(xiàn)于第一 邊緣El及第四邊緣E4上的部分周邊構件Ml及M4的反射影像的綜合信息。第一光源22耦合于第一線感應攝像單元18附近的周邊構件Ml或M4上，第二光 源24耦合于第二線感應攝像單元20附近的周邊構件M3或M4上，用以分別自不同角度照 射指示空間S。實際上，第一光源22/第二光源24可以是點光源，但不以此為限。此外，第 一光源22與第二光源24亦可整合成單一的線光源，并且該線光源屬于周邊構件M1-M4的 一部份。數(shù)據(jù)處理模塊26電連接第一線感應攝像單元18及第二線感應攝像單元20，用以 接收并處理第一綜合影像訊號及第二綜合影像訊號，藉以決定物體位于指示空間S內的物 體信息。
于實際操作上，物體可為使用者的手指或其它指示組件(例如觸控筆)以在指示 平面P上指示出目標位置。物體信息可包含物體所在的目標位置相對于指示平面P的相對 位置、物體投射于指示平面P的物體形狀及/或物體面積以及物體位于指示空間S內的物 體立體形狀及/或物體體積。周邊構件M1-M4實際上可以是相互分離的構件或一體成型的單一構件，于此實施 例中，指示平面P可定義延伸平面，周邊構件M1-M4雖為設置于延伸平面上方的四個分離而 相鄰的構件，于實際應用中，其可由少于四個構件所構成并設置于指示平面P的一邊或多 邊，只要其能供第一反射組件14設置于其上即可。接下來，將就數(shù)據(jù)處理模塊26如何處理第一綜合影像訊號及第二綜合影像訊號， 以決定物體位于指示空間S內的物體信息作一詳細的說明。為使本發(fā)明易于了解，以下僅 以一個綜合影像訊號為例說明。至于在有復數(shù)個綜合影像訊號的情況中，各個綜合影像訊 號的處理方式并無不同。請參照圖3A至圖3F，圖3A至圖3F繪示數(shù)據(jù)處理模塊處理綜合影像訊號以形成高 強度訊號序列及低強度訊號序列的示意圖。圖3A繪示線感應攝像單元所擷取的綜合影像 的示意圖。圖3B繪示圖3A的綜合影像訊號的示意圖。圖3C繪示圖3B的綜合影像訊號經 第一閾值篩選后的高強度訊號序列的示意圖。圖3D繪示圖3B的綜合影像訊號經第二閾值 篩選后的低強度訊號序列的示意圖。圖3E繪示圖3C的高強度訊號序列扣除超值訊號后的 調整后高強度訊號序列的示意圖。圖3F繪示圖3D的低強度訊號序列加上超值訊號后的調 整后低強度訊號序列的示意圖。圖3B至圖3F中的每一示意圖的橫軸皆對應至周邊構件的 相對位置，橫軸的單位可為像素(pixel)，而縱軸代表影像訊號的能量。請參照圖3A與圖3B，在本發(fā)明中，線感應攝像單元所擷取的綜合影像訊號實乃包 含代表影像32的訊號與代表反射影像30的訊號，但因線感應攝像單元所擷取的訊號僅能 以累加方式呈現(xiàn)，而對應于各周邊構件的同一相對位置可能同時存在影像32與反射影像 30，此時代表影像32的訊號與代表反射影像30的訊號乃被累加，故由線感應攝像單元所擷 取的綜合影像訊號中，并無法直接區(qū)分何者為代表影像32的訊號以及何者為代表反射影 像30的訊號。如圖3B至圖3D所示，于一實施例中，對于圖3B中的綜合影像訊號定義第一閾值 THl與第二閾值TH2，第一閾值THl被用以決定綜合影像訊號中何者為代表影像32的訊號， 而第二閾值TH2被用以決定綜合影像訊號中何者為代表反射影像30的訊號。數(shù)據(jù)處理模 塊26將大于第一閾值THl的該綜合影像訊號組成對應影像32的高強度訊號序列RCS，如 圖3C所示，并且將小于第二閾值TH2的該綜合影像訊號組成對應反射影像30的低強度訊 號序列VCS，如圖3D所示，其中第二閾值TH2小于或等于第一閾值TH1，此乃因反射影像30 乃經過反射組件的反射而形成，故代表反射影像30的訊號的能量強度通常會小于或等于 代表影像32的訊號的能量強度。請參照圖3C，對于高強度訊號序列RCS，數(shù)據(jù)處理模塊26 定義大于第一閾值THl的第三閾值TH3。第三閾值TH3代表對應于影像32的訊號的能量強 度預定最大值。請參照圖3C并對照圖3A，若高強度訊號序列RCS包含大于第三閾值TH3的超值訊 號R時，代表對應反射影像30的某些低強度訊號序列VCS的能量可能被累加入對應至相同 相對位置的影像32的高強度訊號序列RCS中，導致高強度訊號序列RCS中的某些訊號的能量超過能量強度預定最大值。故數(shù)據(jù)處理模塊26會將圖3C中的高強度訊號序列RCS扣除 掉能量強度超過第三閾值TH3的超值訊號R，如圖3E所示，并將超值訊號R加入至圖3D中 相對應的低強度訊號序列VCS中，如圖3F所示。第一閾值TH1、第二閾值TH2與第三閾值TH3的準位，可視實際需求而設定，并可考 慮線感應攝像單元的變異或環(huán)境因素而調整。另外，對于綜合影像訊號中的所有訊號而言， 對應的第一閾值TH1、第二閾值TH2或第三閾值TH3不一定為固定值，亦可針對各個訊號設 定不同的第一閾值TH1、第二閾值TH2或第三閾值TH 3。因此，第一閾值TH1、第二閾值TH2 或第三閾值TH 3可以直線或曲線的方式呈現(xiàn)。在本實施例中，為簡化說明，第二閾值TH2設 定為等于第一閾值TH1，且第一閾值TH1、第二閾值TH2及第三閾值TH 3皆設定為固定值， 即以直線的方式呈現(xiàn)，但本發(fā)明的各閾值不以此為限。請參照圖4A至圖4D，圖4A至圖4D繪示對高強度訊號序列與低強度訊號序列進 行調整的一實施例；圖4A繪示調整前的高強度訊號序列；圖4B繪示調整前的低強度訊號 序列；圖4C繪示調整后的高強度訊號序列；圖4D繪示調整后的低強度訊號序列。同樣的， 圖4A至4D中的每一示意圖的橫軸皆對應至周邊構件的相對位置，橫軸的單位可為像素 (pixel)，而縱軸代表影像訊號的能量。當數(shù)據(jù)處理模塊26依前面描述，根據(jù)第一閾值THl及第二閾值TH2將綜合影像訊 號區(qū)分為高強度訊號序列RCS及低強度訊號序列VCS之后，如圖4A及圖4B所示，仍有可能 因為諸多因素的關系，例如實際操作環(huán)境、噪聲的干擾，使高強度訊號序列RCS及低強度 訊號序列VCS的區(qū)分需再進一步的調整。如圖4B所示，當?shù)蛷姸扔嵦栃蛄蠽CS中包含一組 單獨訊號序列IS1，該單獨訊號序列ISl與整個低強度訊號序列VCS中的其它訊號序列不 連續(xù)，且單獨訊號序列ISl大致上并非呈現(xiàn)近似常態(tài)分布，則數(shù)據(jù)處理模塊26判斷單獨訊 號序列ISl不應被歸類于低強度訊號序列VCS，而應被歸類為高強度訊號序列RCS。此乃因 在低強度訊號序列VCS中，單獨訊號序列ISl若可對應至物體，則原則上單獨訊號序列ISl 應呈現(xiàn)近似常態(tài)分布。若單獨訊號序列ISl大致上并非呈現(xiàn)近似常態(tài)分布，則高強度訊號 序列RCS及低強度訊號序列VCS應進行調整。此時，數(shù)據(jù)處理模塊26會將低強度訊號序列 VCS扣除掉單獨訊號序列IS1，以及將單獨訊號序列ISl加入至高強度訊號序列RCS中。調 整后的高強度訊號序列RCS’與低強度訊號序列VCS’如圖4C與圖4D所示。請參照圖4E至圖4H，圖4E至圖4H繪示對高強度訊號序列與低強度訊號序列進 行調整的另一實施例；圖4E繪示調整前的高強度訊號序列；圖4F繪示調整前的低強度訊 號序列；圖4G繪示調整后的高強度訊號序列；圖4H繪示調整后的低強度訊號序列。同樣 的，圖4E至4H中的每一示意圖的橫軸皆對應至周邊構件的相對位置，橫軸的單位可為像素 (pixel)，而縱軸代表影像訊號的能量。如圖4F所示，當?shù)蛷姸扔嵦栃蛄蠽CS中包含二組單獨訊號序列IS2與IS3，單獨 訊號序列IS2與IS3與整個低強度訊號序列VCS中的其它訊號序列不連續(xù)，且單獨訊號序 列IS2與IS3大致上皆非呈現(xiàn)近似常態(tài)分布，而是共同呈現(xiàn)為近似常態(tài)分布NS的一部份， 則數(shù)據(jù)處理模塊26判斷在低強度訊號序列VCS中，單獨訊號序列IS2與IS3之間原應存在 的其它訊號序列卻被誤歸類為高強度訊號序列RCS，且數(shù)據(jù)處理模塊26判斷若在單獨訊號 序列IS2與IS3之間加上能量強度為EV的調整訊號序列AS后，即可使單獨訊號序列IS2、 調整訊號序列AS與單獨訊號序列IS3共同呈現(xiàn)為近似常態(tài)分布NS。故數(shù)據(jù)處理模塊26會
11將高強度訊號序列RCS中對應低強度訊號序列VCS中所需的調整訊號序列AS的部分(能 量強度為ET)，扣除掉低強度訊號序列VCS中所需的調整訊號序列AS (能量強度為EV)，以 及將能量強度為EV的調整訊號序列AS加入至低強度訊號序列VCS中的單獨訊號序列IS2 與IS3之間，共同成為調整后的低強度訊號序列VCS”。而在調整后的高強度訊號序列RCS” 中，對應調整訊號序列AS的部分其能量強度則減少為ER，而ER與EV的能量強度加總即為 ET。調整后的高強度訊號序列RCS”與低強度訊號序列VCS”如圖4C與圖4D所示。于此實施例中，物體信息包含目標位置相對于指示平面P的相對位置。數(shù)據(jù)處理 模塊26將會根據(jù)高強度訊號序列RCS于第二邊緣E2及/或第三邊緣E3上決定物體點，并 且根據(jù)低強度訊號序列VCS于第二邊緣E2上決定反射物體點。接著，數(shù)據(jù)處理模塊26將會根據(jù)第一攝像點CPl與物體點的聯(lián)機關系決定直進路 徑，并且根據(jù)第一攝像點CPl與反射物體點的聯(lián)機關系以及第一反射組件14決定反射路 徑。然后，數(shù)據(jù)處理模塊26再根據(jù)直進路徑與反射路徑的交會點決定相對位置，其中反射 物體點乃藉由位于第二邊緣E2上的第一反射組件14呈現(xiàn)于第三邊緣E3及第四邊緣E4上 的部分周邊構件M3及M4上。于光學式觸控系統(tǒng)中，根據(jù)影像的訊號序列以及三角量測方 法以決定物體點、路徑與交會點乃屬習知，故于本發(fā)明中僅以前述描述簡要說明。請參見圖5A及5B，圖5A及5B繪示數(shù)據(jù)處理模塊將綜合影像訊號轉換為頻域 訊號的示意圖，其中圖5A繪示轉換前的綜合影像訊號，圖5B繪示轉換后的綜合影像訊 號。除了上述實施例的作法外，數(shù)據(jù)處理模塊26亦可將該綜合影像訊號轉換為頻域訊號 (frequency domain signal) 0接著，數(shù)據(jù)處理模塊26將第一閾值范圍THRl以外的頻域訊 號組成對應影像32的高強度訊號序列RCS，并且將第二閾值范圍THR2以內的頻域訊號組成 對應反射影像30的低強度訊號序列VCS，其中第二閾值范圍THR2小于或等于第一閾值范圍 THRl0第一閾值范圍THRl與第二閾值范圍THR2的準位范圍，可視實際需求而設定，并可考 慮線感應攝像單元的變異或環(huán)境因素而調整。于此實施例中，物體信息包含目標位置相對于指示平面P的相對位置。數(shù)據(jù)處理 模塊26將會根據(jù)高強度訊號序列RCS于第二邊緣E2及/或第三邊緣E3上決定物體點，并 且根據(jù)低強度訊號序列VCS于第二邊緣E2上決定反射物體點。接著，數(shù)據(jù)處理模塊26將會根據(jù)第一攝像點CPl及物體點的聯(lián)機關系決定直進路 徑，并且根據(jù)第一攝像點CPl及反射物體點的聯(lián)機關系以及第一反射組件14決定反射路 徑。然后，數(shù)據(jù)處理模塊26再根據(jù)直進路徑與反射路徑的交會點決定相對位置，其中反射 物體點乃藉由位于第二邊緣E2上的第一反射組件14呈現(xiàn)于第三邊緣E 3及第四邊緣E4 上的部分周邊構件M3及M4上。于實際應用中，若高強度訊號序列RCS包含訊號強度相反的兩個相鄰訊號分布， 數(shù)據(jù)處理模塊26將會根據(jù)該兩個相鄰訊號分布的平均數(shù)決定物體點；同理，若低強度訊號 序列VCS亦包含訊號強度相反的兩個相鄰訊號分布，數(shù)據(jù)處理模塊26亦會根據(jù)該兩個相鄰 訊號分布的平均數(shù)決定反射物體點。于前述實施例中，說明物體偵測系統(tǒng)1如何偵測各種物體信息時，為方便說明起 見，僅以第一線感應攝像單元18所擷取的影像進行說明，然熟習本領域技藝人士當可據(jù)以 理解第二線感應攝像單元20的實際運作情形，故于此不再另行贅述。需特別說明的是，本發(fā)明的物體偵測系統(tǒng)1透過影像能量解析方法的應用，而能
12采用由單一個線傳感器(line sensor)所構成的線感應攝像單元進行成像的感測，故可有 效地減少整個光學式觸控系統(tǒng)所需的組件數(shù)目，藉以達到降低成本并簡化其構造的目的， 使得應用物體偵測系統(tǒng)1的光學式觸控系統(tǒng)能夠具有更強的市場競爭力。根據(jù)本發(fā)明之另一具體實施例為一種物體偵測方法。于此實施例中，該物體偵測 方法用以于物體偵測系統(tǒng)中判斷關于物體的物體信息。該物體偵測系統(tǒng)包含周邊構件及線 感應攝像單元。該周邊構件其上定義指示空間與該指示空間內的指示平面以供該物體指示 目標位置。該指示平面具有第一邊緣、第二邊緣、第三邊緣及第四邊緣，其中，該第一邊緣及 該第四邊緣形成第一隅角；該第三邊緣及該第四邊緣形成第二隅角；該第四邊緣及該第二 邊緣相對。該線感應攝像單元設置于該第一隅角周邊并定義攝像點。請參照圖6，圖6繪示該物體偵測方法的流程圖。首先，該物體偵測方法執(zhí)行步驟 S10,以該線感應攝像單元擷取綜合影像訊號。其中，該綜合影像訊號包含該指示空間呈現(xiàn) 于該第二邊緣及該第三邊緣上的部分該周邊構件的影像以及該指示空間藉由該第二邊緣 上的反射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分周邊構件的反射影像的綜合信息。接著，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S12，處理該綜合影像訊號以區(qū)分該影像與該反射 影像。然后，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S14，根據(jù)該影像與該反射影像以決定該物體位于該 指示空間內的該物體信息。接下來，將就上述步驟S12中，該物體偵測方法如何處理該綜合影像訊號以區(qū)分 該影像與該反射影像進行詳細的說明。請參照圖7，圖7繪示步驟S12的一實施例的詳細流程圖。如圖7所示，于步驟S12 中，該物體偵測方法先執(zhí)行步驟S120，將大于第一閾值的該綜合影像訊號組成對應該影像 的高強度訊號序列，并且將小于第二閾值的該綜合影像訊號組成對應該反射影像的低強度 訊號序列。此乃因反射影像30乃經過反射組件的反射而形成，故代表反射影像30的訊號 的能量強度通常會小于或等于代表影像32的訊號的能量強度。第一閾值THl被用以決定 原始綜合影像訊號中何者為代表影像32的訊號，而第二閾值TH2被用以決定原始綜合影像 訊號中何者為代表反射影像30的訊號。其中，該第二閾值小于或等于該第一閾值。接著， 該物體偵測方法執(zhí)行步驟S121，定義大于該第一閾值的第三閾值。第三閾值TH3代表對應 于影像32的訊號的能量強度預定最大值。之后，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S122，判斷該高強度訊號序列是否包含大于該第 三閾值的超值訊號。第三閾值代表對應于影像32的訊號的能量強度預定最大值。當高強 度訊號序列包含大于第三閾值的超值訊號時，代表對應反射影像30的某些低強度訊號序 列的能量可能被累加入對應至相同相對位置的影像32的高強度訊號序列中，導致高強度 訊號序列中的某些訊號的能量超過能量強度預定最大值。若步驟S122的判斷結果為是，該 物體偵測方法執(zhí)行步驟S123，將該高強度訊號序列扣除掉該超值訊號，并將超值訊號加入 該低強度訊號序列。第一閾值、第二閾值與第三閾值的準位，可視實際需求而設定，并可考 慮線感應攝像單元的變異或環(huán)境因素而調整。另外，對于綜合影像訊號中的所有訊號而言， 對應的第一閾值、第二閾值或第三閾值不一定為固定值，可針對各個訊號設定不同的第一 閾值、第二閾值或第三閾值。因此，第一閾值、第二閾值或第三閾值可以直線或曲線的方式 呈現(xiàn)。當物體偵測方法依前述描述，根據(jù)第一閾值及第二閾值將綜合影像訊號區(qū)分為高強度訊號序列及低強度訊號序列之后，仍有可能因為諸多因素的關系，例如實際操作環(huán) 境、噪聲的干擾，使高強度訊號序列及低強度訊號序列的區(qū)分需再進一步的調整。故該物體 偵測方法執(zhí)行步驟S125，判斷低強度訊號序列中是否包含一組單獨訊號序列，該單獨訊號 序列與整個低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且單獨訊號序列大致上并非呈現(xiàn)近 似常態(tài)分布。若步驟S125的判斷結果為是，表示單獨訊號序列不應被歸類于低強度訊號序 列，而應被歸類為高強度訊號序列。此乃因在低強度訊號序列中，單獨訊號序列若可對應至 一物體，則原則上單獨訊號序列應呈現(xiàn)近似常態(tài)分布。若單獨訊號序列大致上并非呈現(xiàn)近 似常態(tài)分布，則高強度訊號序列及低強度訊號序列應進行調整。故該物體偵測方法執(zhí)行步 驟S126，將低強度訊號序列扣除掉單獨訊號序列，以及將單獨訊號序列加入至高強度訊號 序列。此外，物體偵測方法可執(zhí)行步驟S127，判斷低強度訊號序列是否包含二組單獨訊 號序列，該二組單獨訊號序列與低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該二組單獨 訊號序列大致上共同呈現(xiàn)為近似常態(tài)分布的一部份。若步驟S127的判斷結果為是，表示該 二組單獨訊號序列與之間原應存在的其它訊號序列卻被誤歸類為高強度訊號序列。故該物 體偵測方法執(zhí)行步驟S128，將高強度訊號序列扣除掉對應低強度訊號序列中該二組單獨訊 號序列之間的一組調整訊號序列，以及將該組調整訊號序列加入至低強度訊號序列中的該 二組單獨訊號序列之間，使該二組單獨訊號序列與調整訊號序列AS共同呈現(xiàn)為該近似常 態(tài)分布。值得注意的是，上述步驟S125-S126與步驟S127-S128之間的執(zhí)行順序并無先后 關系，可相互調換，端視實際需求而定。于此實施例中，該物體信息包含該目標位置相對于該指示平面的相對位置，如圖8 所示，于步驟S14中，該物體偵測方法先執(zhí)行步驟S140，根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊 緣及/或該第三邊緣上決定物體點，并根據(jù)該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物 體點。其中，該反射物體點乃藉由該第二邊緣上的反射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上 的部分該周邊構件上。接著，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S142，根據(jù)該攝像點及該物體點的聯(lián)機關系決定 直進路徑，并根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián)機關系以及該反射組件決定反射路徑。之 后，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S144，根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該相對 位置。于光學式觸控系統(tǒng)中，根據(jù)影像的訊號序列以及三角量測方法以決定物體點、路徑與 交會點乃屬習知，故于本發(fā)明中僅以前述描述簡要說明。除了上述作法外，于另一實施例中，如圖9所示，于步驟S12中，該物體偵測方法亦 可執(zhí)行步驟S120'，將該綜合影像訊號轉換為頻域訊號。接著，該物體偵測方法執(zhí)行步驟 S122'，將第一閾值范圍以外的該頻域訊號組成對應該影像的高強度訊號序列，并將第二 閾值范圍以內的該頻域訊號組成對應該反射影像的低強度訊號序列。其中，該第二閾值范 圍小于或等于該第一閾值范圍。第一閾值范圍與第二閾值范圍的準位范圍，可視實際需求 而設定，并可考慮線感應攝像單元的變異或環(huán)境因素而調整。 于此實施例中，該物體信息包含該目標位置相對于該指示平面的相對位置，如圖 10所示，步驟S14除了上述作法外，該物體偵測方法亦可執(zhí)行步驟S140 ‘，根據(jù)該高強度訊 號序列于該第二邊緣及/或該第三邊緣上決定物體點，并根據(jù)該低強度訊號序列于該第二 邊緣上決定反射物體點。其中，該反射物體點乃藉由該第二邊緣上的反射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊構件上。接著，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S142'，根據(jù)該攝像點及該物體點的聯(lián)機關系決 定直進路徑，并根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián)機關系以及該反射組件決定反射路徑。 然后，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S144'，根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該 相對位置。如圖11所示，于步驟S140'中，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S1400'，判斷該高強 度訊號序列是否包含訊號強度相反的兩個相鄰訊號分布。若步驟S1400'的判斷結果為 是，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S1402'，根據(jù)該兩個相鄰訊號分布的平均數(shù)或眾數(shù)決定該 物體點。接著，該物體偵測方法執(zhí)行步驟S1404'，判斷該低強度訊號序列是否包含訊號 強度相反的兩個相鄰訊號分布。若步驟S1404'的判斷結果為是，該物體偵測方法執(zhí)行 步驟S1406'，根據(jù)該訊號分布的平均數(shù)或眾數(shù)決定該反射物體點。值得注意的是，步驟 S1400' -S1402'與步驟S1404' -S1406'之間的執(zhí)行順序可相互調換，端視實際需求而 定。相較于先前技術，根據(jù)本發(fā)明的物體偵測系統(tǒng)及物體偵測方法能夠應用于以光學 影像方式實現(xiàn)觸控位置判斷的光學式觸控系統(tǒng)，并可透過影像能量解析方法使得數(shù)個影像 分段時投影至數(shù)量較少的線感應攝像單元，藉以達到簡化光學式觸控系統(tǒng)的構造以及降低 其生產成本的功效。藉由以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范圍加以限制。相反地，其目的是希 望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的權利要求的范圍內。
權利要求
一種物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該物體偵測系統(tǒng)包含周邊構件，定義指示空間與該指示空間內的指示平面以供物體指示目標位置，該周邊構件與該物體具有對比關系，該指示平面具有第一邊緣、第二邊緣、第三邊緣及第四邊緣，該第一邊緣及該第四邊緣形成第一隅角，該第三邊緣及該第四邊緣形成第二隅角，該第四邊緣及該第二邊緣相對；反射組件，位于該第二邊緣且設置于該周邊構件上；線感應攝像單元，設置于該第一隅角周邊，該感應線攝像單元定義攝像點并擷取綜合影像訊號，該綜合影像訊號包含該指示空間呈現(xiàn)于該第二邊緣及該第三邊緣上的部分該周邊構件的影像以及該指示空間藉由該反射組件呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊構件的反射影像的綜合信息；光源模塊，耦合于該周邊構件，用以照射該指示空間；以及數(shù)據(jù)處理模塊，電連接該線感應攝像單元，該數(shù)據(jù)處理模塊處理該綜合影像訊號以決定該物體位于該指示空間內的物體信息。
2.如權利要求1所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該數(shù)據(jù)處理模塊將大于第一閾值的 該綜合影像訊號組成對應該影像的高強度訊號序列，并且將小于第二閾值的該綜合影像訊 號組成對應該反射影像的低強度訊號序列，該第二閾值小于或等于該第一閾值，并定義第 三閾值大于該第一閾值，若該高強度訊號序列包含大于該第三閾值的超值訊號時，該數(shù)據(jù) 處理模塊將該高強度訊號序列扣除掉該超值訊號，以及該將超值訊號加入該低強度訊號序 列。
3.如權利要求2所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于若該低強度訊號序列包含單獨訊號 序列，該單獨訊號序列與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該單獨訊號序列 并非呈現(xiàn)近似常態(tài)分布，則該數(shù)據(jù)處理模塊將該低強度訊號序列扣除掉該單獨訊號序列， 以及將該單獨訊號序列加入至該高強度訊號序列。
4.如權利要求2所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于若該低強度訊號序列包含二組單獨 訊號序列，該二組單獨訊號序列與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該二組 單獨訊號序列共同呈現(xiàn)為近似常態(tài)分布的一部份，則該數(shù)據(jù)處理模塊將該高強度訊號序列 扣除掉對應該低強度訊號序列中的該二組單獨訊號序列之間的調整訊號序列，以及將該調 整訊號序列加入至該低強度訊號序列的該二組單獨訊號序列之間，使該二組單獨訊號序列 與該調整訊號序列共同呈現(xiàn)為該近似常態(tài)分布。
5.如權利要求2所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該物體信息包含該目標位置相對于 該指示平面的相對位置，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第 三邊緣上決定物體點，根據(jù)該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，根據(jù)該攝 像點及該物體點的聯(lián)機關系決定直進路徑，根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián)機關系以及 該反射組件決定反射路徑，并根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該相對位置， 其中該反射物體點藉由位于該第二邊緣上的該反射組件呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣 上的部分該周邊構件上。
6.如權利要求5所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該高強度訊號 序列、該低強度訊號序列及三角量測方法判斷該物體點及該反射物體點。
7.如權利要求1所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該數(shù)據(jù)處理模塊將該綜合影像訊號轉換為頻域訊號，將第一閾值范圍以外的該頻域訊號組成對應該影像的高強度訊號序列， 并且將第二閾值范圍以內的該頻域訊號組成對應該反射影像的低強度訊號序列，該第二閾 值范圍小于或等于該第一閾值范圍。
8.如權利要求7所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該物體信息包含該目標位置相對于 該指示平面的相對位置，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第 三邊緣上決定物體點，根據(jù)該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，根據(jù)該攝 像點及該物體點的聯(lián)機關系決定直進路徑，根據(jù)該攝像點及該反射物體點的聯(lián)機關系以及 該反射組件決定反射路徑，并根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該相對位置， 其中該反射物體點藉由位于該第二邊緣上的該反射組件呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣 上的部分該周邊構件上。
9.如權利要求8所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該高強度訊號序列包含兩相鄰的訊 號分布，該兩相鄰的訊號分布的訊號強度相反，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該兩相鄰訊號分布的 平均數(shù)決定該物體點。
10.如權利要求8所述的物體偵測系統(tǒng)，其特征在于該低強度訊號序列包含兩相鄰的 訊號分布，該兩相鄰的訊號分布的訊號強度相反，該數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)該兩相鄰訊號分布 的平均數(shù)決定該反射物體點。
11.一種物體偵測方法，用以于物體偵測系統(tǒng)中判斷關于物體的物體信息，其特征在 于，該物體偵測系統(tǒng)包含周邊構件及線感應攝像單元，該周邊構件其上定義指示空間與該 指示空間內的指示平面以供該物體指示目標位置，該指示平面具有第一邊緣、第二邊緣、第 三邊緣及第四邊緣，該第一邊緣及該第四邊緣形成第一隅角，該第三邊緣及該第四邊緣形 成第二隅角，該第四邊緣及該第二邊緣相對，該線感應攝像單元設置于該第一隅角周邊并 定義攝像點，該物體偵測方法包含下列步驟(a)以該線感應攝像單元擷取綜合影像訊號，該綜合影像訊號包含該指示空間呈現(xiàn)于 該第二邊緣及該第三邊緣上的部分該周邊構件的影像以及該指示空間藉由該第二邊緣上 的反射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分周邊構件的反射影像的綜合信息；(b)處理該綜合影像訊號以區(qū)分該影像與該反射影像；以及(c)根據(jù)該影像與該反射影像以決定該物體位于該指示空間內的該物體信息。
12.如權利要求11所述的物體偵測方法，其特征在于步驟(b)包含下列步驟將大于第一閾值的該綜合影像訊號組成對應該影像的高強度訊號序列；將小于第二閾值的該綜合影像訊號組成對應該反射影像的低強度訊號序列，該第二閾 值小于或等于該第一閾值；以及定義第三閾值大于該第一閾值，若該高強度訊號序列包含大于該第三閾值的超值訊號 時，將該高強度訊號序列扣除掉該超值訊號，以及將超值訊號加入該低強度訊號序列。
13.如權利要求12所述的物體偵測方法，其特征在于若該低強度訊號序列包含單獨訊 號序列，該單獨訊號序列與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該單獨訊號序 列并非呈現(xiàn)近似常態(tài)分布時，步驟(b)包含下列步驟將該低強度訊號序列扣除掉該單獨訊號序列；以及將該單獨訊號序列加入至該高強度訊號序列。
14.如權利要求12所述的物體偵測方法，其特征在于若該低強度訊號序列包含二組單獨訊號序列，該二組單獨訊號序列與該低強度訊號序列中的其它訊號序列不連續(xù)，且該二 組單獨訊號序列共同呈現(xiàn)為近似常態(tài)分布的一部份時，步驟(b)包含下列步驟將該高強度訊號序列扣除掉對應該低強度訊號序列中的該二組單獨訊號序列之間的 調整訊號序列；以及將該調整訊號序列加入至該低強度訊號序列的該二組單獨訊號序列之間，使該二組單 獨訊號序列與該調整訊號序列共同呈現(xiàn)為該近似常態(tài)分布。
15.如權利要求12所述的物體偵測方法，其特征在于該物體信息包含該目標位置相對 于該指示平面的相對位置，步驟(c)包含下列步驟(c-1)根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第三邊緣上決定物體點，及根據(jù) 該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，該反射物體點藉由該第二邊緣上的反 射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊構件上；(c-2)根據(jù)該攝像點及該物體點的聯(lián)機關系決定直進路徑，及根據(jù)該攝像點及該反射 物體點的聯(lián)機關系以及該反射組件決定反射路徑；以及(c-3)根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該相對位置。
16.如權利要求15所述的物體偵測方法，其特征在于步驟(c-1)包含下列步驟根據(jù)該高強度訊號序列、該低強度訊號序列及三角量測方法決定該第一物體點及該第 一反射物體點。
17.如權利要求11所述的物體偵測方法，其特征在于步驟(b)包含下列步驟 將該綜合影像訊號轉換為頻域訊號；將第一閾值范圍以外的該頻域訊號組成對應該影像的高強度訊號序列；以及 將第二閾值范圍以內的該頻域訊號組成對應該反射影像的低強度訊號序列，該第二閾 值范圍小于或等于該第一閾值范圍。
18.如權利要求17所述的物體偵測方法，其特征在于該物體信息包含該目標位置相對 于該指示平面的相對位置，步驟(c)包含下列步驟(c-1)根據(jù)該高強度訊號序列于該第二邊緣及/或該第三邊緣上決定物體點，及根據(jù) 該低強度訊號序列于該第二邊緣上決定反射物體點，該反射物體點藉由該第二邊緣上的反 射呈現(xiàn)于該第三邊緣及該第四邊緣上的部分該周邊構件上；(c-2)根據(jù)該攝像點及該物體點的聯(lián)機關系決定直進路徑，及根據(jù)該攝像點及該反射 物體點的聯(lián)機關系以及該反射組件決定反射路徑；以及(c-3)根據(jù)該直進路徑及該反射路徑的交會點以決定該相對位置。
19.如權利要求18所述的物體偵測方法，其特征在于該高強度訊號序列包含兩相鄰的 訊號分布，該兩相鄰的訊號分布的訊號強度相反，步驟(c-1)包含下列步驟根據(jù)該兩相鄰訊號分布的平均數(shù)或眾數(shù)決定該物體點。
20.如權利要求18所述的物體偵測方法，其特征在于該低強度訊號序列包含兩相鄰的 訊號分布，該兩相鄰的訊號分布的訊號強度相反，步驟(c-1)包含下列步驟根據(jù)該兩相鄰訊號分布的平均數(shù)或眾數(shù)決定該反射物體點。
全文摘要
本發(fā)明提出一種物體偵測系統(tǒng)及物體偵測方法。物體偵測系統(tǒng)包含周邊構件、反射組件、線感應攝像單元、光源模塊及數(shù)據(jù)處理模塊。周邊構件定義指示空間與指示空間內的指示平面以供物體指示目標位置。周邊構件與物體具有對比關系。反射組件位于指示平面的邊緣且設置于周邊構件上。光源模塊耦合于周邊構件，用以照射指示空間。線感應攝像單元設置于指示平面的隅角周邊，用以定義攝像點并擷取綜合影像訊號。數(shù)據(jù)處理模塊處理綜合影像訊號以決定物體位于指示空間內的物體信息。本發(fā)明的物體偵測系統(tǒng)及物體偵測方法透過影像能量解析方法的應用，有效地減少傳統(tǒng)光學式觸控系統(tǒng)所需的組件，以達到降低成本并簡化其構造的目的。
文檔編號G06F3/042GK101916150SQ20101026488
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權日2010年8月19日
發(fā)明者唐建興, 李德原 申請人:蘇州佳世達電通有限公司;佳世達科技股份有限公司