專利名稱：補償圖像間時間差的方法及使用該方法的電子裝置的制作方法
技術領域：
本發明是有關于多個圖像擷取單元之間的圖像處理方法，且特別是有關于補償圖像間時間差的方法及使用相同方法的電子裝置。
背景技術：
目前觸控式技術可以分為電阻式、電容式、與光學式三大種類。其中，對于大尺寸面板而言，光學式觸控技術具有成本優勢。光學式觸控技術主要是利用在屏幕周圍設置紅外線光源，當物體接近或觸碰屏幕時，會產生阻斷紅外線的陰影，再通過紅外線攝影機 (infrared camera)以及感測器擷取「陰影」內的方位、寬度、高度與尖點等信息，藉以計算觸控點的位置，而達到觸控的功用。據此，在具有多個圖像擷取單元的光學式的觸控裝置上，多個圖像擷取單元的輸入圖像之間通常會有時間差。并且，在光學式的觸控裝置上，倘若所有擷取的圖像之間有時間差，則會造成觸控點位置計算的偏差。
發明內容
本發明提出補償圖像間時間差的方法，適用于電子裝置。對多個圖像擷取單元分別設定一參考區域與一參考區域背景，自多個圖像擷取單元分別接收輸入圖像，并判斷每一張輸入圖像的參考區域是否與參考區域背景相同。倘若其中一圖像擷取單元所接收的輸入圖像中的參考區域與參考區域背景不相同，則其余輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同的圖像擷取單元繼續接收輸入圖像，并且累加一次補償畫面數。接著重復上述方法，判斷繼續接收的輸入圖像是否參考區域與參考區域背景相同并且依結果決定是否累加補償畫面數。當所有圖像擷取單元接收的輸入圖像的參考區域與參考區域背景都不相同，就依據各補償畫面數來補償所有圖像擷取單元的輸入圖像之間的時間差。上述方法中，各圖像擷取單元在起始時的補償畫面數皆為同一定值，舉例來說都為零。在判斷各輸入圖像的參考區域與參考區域背景是否相同的步驟之后，倘若所有圖像擷取單元所接收到的輸入圖像中的參考區域與參考區域背景皆相同，則將所有圖像擷取單元的補償畫面數都設為同一定值，舉例來說都設為零。上述方法中，各圖像擷取單元的輸入圖像包含下方拍攝到的屏幕區域，與上方拍攝到屏幕以外的環境區域，參考區域的位置即設定于環境區域中。在系統啟動時先將參考區域的圖像建立為參考區域背景，而后，每張輸入圖像擷取出參考區域并與參考區域背景作一比較，判斷該張圖像的參考區域與參考區域背景是否相同。上述比較參考區域與參考區域背景的步驟中，將輸入圖像的參考區域與參考區域背景相減，而獲得去背圖像。并且，在依據特定閾值對去背圖像執行噪聲移除動作之后，將去背圖像二進制化而獲得二進制化圖像。接著，計算二進制化圖像中的多個欄的亮點個數， 以比對這些欄的亮點個數與第二閾值。倘若亮點個數小于第二閾值，判定參考區域與參考區域背景相同。倘若亮點個數大于第二閾值，判定輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同。
〔0008〕 本發明提出一種電子裝置，包括分別設置于電子裝置的不同位置的多個圖像擷取 單元以及處理單元。處理單元與這些圖像擷取單元連接，分別自這些圖像擷取單元接收輸 入圖像，并且判斷輸入圖像的參考區域與參考區域背景是否相同。倘若其中一圖像擷取單 元所接收的輸入圖像中的參考區域與參考區域背景不相同，則其余圖像擷取單元若其所接 收的輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同則繼續接收輸入圖像，并且累加一次補償畫 面數。接著重復上述方法，判斷繼續接收輸入圖像的圖像擷取單元其輸入圖像的參考區域 與參考區域背景是否相同并且依結果決定是否累加補償畫面數。當所有圖像擷取單元接收 的輸入圖像的參考區域與參考區域背景皆不相同，就依據各補償畫面數來補償所有圖像擷 取單元的輸入圖像之間的時間差。
〔0009〕 上述處理單元自多個圖像擷取單元分別接收一輸入圖像并且設定參考區域。輸入 圖像包括屏幕區域與環境區域，參考區域的位置位于環境區域中。在開始執行圖像補償的 運算時先將參考區域的圖像建立為參考區域背景，而后，每張輸入圖像擷取出參考區域并 與參考區域背景作一比較，判斷該張圖像的參考區域與參考區域背景是否相同。 〔0010〕 上述電子裝置還包括儲存單元。儲存單元與處理單元連接，用以儲存上述圖像擷 取單元所擷取的輸入圖像。處理單元會依據補償畫面數，自儲存單元中分別取出輸入圖像。 〔0011〕 在本發明的一實施例中，上述電子裝置為光學式觸控面板。 〔0012〕 為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式 作詳細說明如下。
〔0013〕圖1是依照本發明一實施例的一種電子裝置的方塊圖。
〔0014〕圖2為依照本發明一實施例的一種光學式觸控面板的外觀示意圖。
〔0015〕圖3是依照本發明一實施例的一種補償圖像間時間差的方法流程圖。
〔0016〕圖4是依照本發明一實施例的一種輸入圖像的示意圖。
〔0017〕圖5是依照本發明一實施例的一種判斷參考區域與參考區域背景是否相同的方 法流程圖。
〔0018〕圖6八 圖60是依照本發明一實施例的參考區域的示意圖。
^001[主要元件標號說明〕
^00203100電子裝置110 多個圖像擷取單元
〔0021〕111、210 第一圖像擷取單元113、220 第二圖像擷取單元
〔0〇22〕120 處理單元130 儲存單元
〔0〇23〕200 光學式觸控面板410、420 輸入圖像
〔0024〕411,421 屏幕區域413、423 環境區域
〔0〇25〕415,425 參考區域
〔0026〕8305 3335 本發明一種補償圖像間時間差的方法各步驟
〔0027〕8505 3535 本發明一種判斷參考區域與參考區域背景是否相同的方法各步驟
具體實施方式
為了使本發明的內容更為明了，以下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的范例。圖1是依照本發明一實施例的一種電子裝置的方塊圖。請參照圖1，電子裝置100 包括分別設置于電子裝置100的多個圖像擷取單元110、處理單元120以及儲存單元130。 為了方便說明，在本實施例中僅列舉兩個圖像擷取單元(第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113)來說明。處理單元120與第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113連接，分別自第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113接收輸入圖像。并且依據所接收的輸入圖像來執行補償圖像間時間差的方法，以計算出第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元 113的輸入圖像之間所相差的補償畫面數，據以補償第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113的輸入圖像之間的時間差。舉例來說，假設第一圖像擷取單元111在第1個與第2個輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同，且在第3個輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同，而第二圖像擷取單元113在第1個 第4個輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同，且在第5個輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同，表示第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113之間的輸入圖像差了 2個圖像擷取時間。據此，以第二圖像擷取單元113的第5個輸入圖像來取代原本第二圖像擷取單元113用來對應第一圖像擷取單元111的第3個輸入圖像，以減少第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113 之間的輸入圖像時間差。儲存單元130與處理單元120連接，用以儲存上述圖像擷取單元110所擷取的輸入圖像。處理單元120計算補償畫面數，再依據補償畫面數而自儲存單元130中分別取出第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元130的輸入圖像。例如，假設第一圖像擷取單元111在第1張輸入圖像判斷參考區域與參考區域背景不相同，而第二圖像擷取單元113 在第4張輸入圖像才判斷參考區域與參考區域背景不相同，表示第二圖像擷取單元113比第一圖像擷取單元111之間的輸入圖像差了 3個圖像擷取時間。則當處理單元120在取出各圖像擷取單元的輸入圖像做觸控點位置計算時，便取第一圖像擷取單元111的第1張輸入圖像，與第二圖像擷取單元113的第4張輸入圖像做計算。電子裝置110例如為光學式觸控面板。舉例來說，圖2為依照本發明一實施例的一種光學式觸控面板的外觀示意圖。請參照圖2，在本實施例中，光學式觸控面板200的上方設置有第一圖像擷取單元210與第二圖像擷取單元220，另在光學式觸控面板200并設置有處理單元與儲存單元(在此未繪示)。處理單元會依據第一圖像擷取單元210與第二圖像擷取單元220所擷取的輸入圖像來計算出觸控點的位置。以下即搭配上述電子裝置100來說明。圖3是依照本發明一實施例的一種補償圖像間時間差的方法流程圖。請同時參照圖1及圖3，在步驟S305中，處理單元120分別自第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113接收輸入圖像。并且，處理單元120將所接收到的輸入圖像存放至儲存單元130。接著，在步驟S310中，處理單元120判斷各輸入圖像的參考區域是否與參考區域背景相同，藉以判斷是否有目標物觸碰到參考區域。例如，在開始執行圖像補償的運算時， 可在第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113所擷取的圖像中設定參考區域的位置，藉以判斷參考區域與參考區域背景是否相同。此參考區域可以為直線或長條范圍。
具體而言，處理單元120預設參考區域。輸入圖像包括屏幕區域與環境區域，參考區域的位置即位于環境區域中。在第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113開始執行時，處理單元120可依預設的參考區域的位置，先自第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113接收的輸入圖像分別擷取參考區域背景。一般而言，第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113分別設置于屏幕兩個角落，其拍攝角度向著屏幕以拍攝并產生輸入圖像。之后，處理單元120接收輸入圖像，比對該輸入圖像的參考區域與其對應的參考區域背景，藉以判斷輸入圖像的參考區域與參考區域背景是否相同。舉例來說，圖4是依照本發明一實施例的一種輸入圖像的示意圖。請參照圖1及圖4，在此，假設輸入圖像410為第一圖像擷取單元111所擷取，輸入圖像420為第二圖像擷取單元113所擷取。并且，假設第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113分別設置于屏幕上方左右兩個角落，且其拍攝角度向著屏幕(如圖2所示)以拍攝并產生輸入圖像。在此，輸入圖像410及輸入圖像420的下方分別拍攝到屏幕，而其上方分別會拍攝到屏幕以外的畫面。也就是說，輸入圖像410及輸入圖像420的下方分別為屏幕區域411 及屏幕區域421，其上方分別為環境區域413及環境區域423。在輸入圖像410的環境區域 413及輸入圖像420的環境區域423中分別包括參考區域415及參考區域425，且參考區域 415及參考區域425分別小于環境區域413及環境區域423。以輸入圖像410而言，處理單元120比對輸入圖像410的參考區域415以及先前存放于儲存單元130的參考區域背景，藉此來判斷輸入圖像的參考區域與參考區域背景是否相同。舉例來說，圖5是依照本發明一實施例的一種判斷參考區域與參考區域背景是否相同的方法流程圖。圖6A 圖6D是依照本發明一實施例的判斷輸入圖像的判斷參考區域與參考區域背景是否相同的圖像示意圖。請同時參照圖5及圖6A 圖6D，在步驟S505中， 將輸入圖像的參考區域(如圖6A)與參考區域背景相減，而獲得去背圖像，如圖6B。接著在步驟S510中，依據第一閾值對去背圖像執行噪聲移除操作。之后，如步驟 S515所示，將移除噪聲的去背圖像二進制化而獲得二進制化圖像，如圖6C。在圖6C中，網點標示區域代表黑色。然后，在步驟S520中，計算二進制化圖像中的多個欄的亮點個數，并在步驟S525 中比對這些欄的亮點個數與第二閾值。例如，統計二進制化圖像圖6C的每一欄中的亮點個數，可以得到如圖6D的直方圖。倘若亮點個數小于第二閾值，判定輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同，執行步驟S530。倘若亮點個數大于第二閾值，判定輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同，執行步驟S535。返回圖3，在步驟S310中，倘若第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113兩者的輸入圖像的參考區域與參考區域背景皆不相同，則繼續執行步驟S305，接收第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113兩者的輸入圖像，以計算目標物的觸碰點位置。倘若自第一圖像擷取單元111所接收的輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同，而自第二圖像擷取單元113所接收的輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同，代表第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113兩者的輸入圖像之間有時間差。此時，執行步驟S320，自第二圖像擷取單元113繼續接收另一輸入圖像。接著，在步驟S325中，判斷自第二圖像擷取單元113繼續接收的另一輸入圖像的參考區域與參考區域背景是否相同。
倘若自第二圖像擷取單元113繼續接收的另一輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同，執行步驟S330，累加補償畫面數，并且返回執行步驟S320及步驟S325，以持續判斷自第二圖像擷取單元113繼續接收的另一輸入圖像的參考區域與參考區域背景是否相同。倘若自第二圖像擷取單元113繼續接收的另一輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同，執行步驟S335，依據補償畫面數來補償輸入圖像之間的時間差。也就是說，在其中一個圖像擷取單元所擷取的輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同時，開始并計算參考區域與參考區域背景相同的圖像擷取單元在其輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同時其落后的圖像數量，而以此落后的圖像數量作為補償畫面數。之后，返回步驟S305，依據補償畫面數，分別接收第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113的輸入圖像。在此，可直接設定自第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元113接收輸入圖像的時間。例如，假設第二圖像擷取單元113比第一圖像擷取單元111 慢了 3個輸入圖像，則可將第一圖像擷取單元111調慢3個輸入圖像的時間，或將第二圖像擷取單元113調快3個輸入圖像的時間。或者，亦可以將輸入圖像儲存至儲存單元130之后，依據補償畫面數，自儲存單元130分別取出第一圖像擷取單元111與第二圖像擷取單元 113的輸入圖像。例如，假設第二圖像擷取單元113比第一圖像擷取單元111慢了 3個輸入圖像，則處理單元120在取出第一圖像擷取單元111的第1張輸入圖像時，取出第二圖像擷取單元113第4張的輸入圖像。另外，在步驟S310中，倘若自第一圖像擷取單元111及第二圖像擷取單元113所接收到的輸入圖像的參考區域與參考區域背景皆相同，表示目前并無目標物欲觸碰屏幕， 如步驟S315所示，清除補償畫面數。之后，返回執行步驟S305。值得一提的是，參考區域的設立為在環境區域內，且參考區域在環境區域內越靠近圖像上方越好。這是因為，當判斷參考區域與參考區域背景皆不相同后便可開始進行補償畫面數的計算，并根據補償畫面數取出相應圖像計算觸控點位置。據此，越早判斷參考區域與參考區域背景是否相同便能夠越早進行觸控點位置計算。綜上所述，本發明在每個輸入圖像上建立參考區域，當判斷到某個圖像擷取單元所擷取的輸入圖像的參考區域與參考區域背景不相同時，開始計算輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同的圖像擷取單元落后的圖像數量，以補償自不同圖像擷取單元所接收的輸入圖像之間的時間差。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護范圍當視所附的權利要求范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種補償圖像間時間差的方法，用于一電子裝置，該方法包括 對多個圖像擷取單元分別設定一參考區域與一參考區域背景；自該多個圖像擷取單元分別接收一輸入圖像； 分別判斷各該些輸入圖像的該參考區域是否與該參考區域背景相同； 倘若自該其一圖像擷取單元所接收的該輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景不相同，而其余該多個圖像擷取單元所接收的輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景相同，則其余該多個圖像擷取單元繼續接收另一輸入圖像并分別累加一補償畫面數；分別判斷其余該多個圖像擷取單元繼續接收的該另一輸入圖像的該參考區域是否與該參考區域背景相同；倘若其余該多個圖像擷取單元繼續接收的該另一輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景相同，繼續接收另一輸入圖像并分別累加該補償畫面數；以及持續判斷至其余該多個圖像擷取單元繼續接收的該另一輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景皆不相同，并分別依據該補償畫面數來補償該些輸入圖像之間的時間差。
2.根據權利要求1所述的補償圖像間時間差的方法，包括倘若自該多個圖像擷取單元所接收到的輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景皆相同，則將所有該補償畫面數設為同一定值。
3.根據權利要求2所述的補償圖像間時間差的方法，包括依據各該補償畫面數，分別取出各該多個圖像擷取單元的該輸入圖像作為補償過后的圖像。
4.根據權利要求3所述的補償圖像間時間差的方法，其中設定該參考區域的方法包括在該多個圖像擷取單元的輸入圖像中，區分一屏幕區域與一環境區域，該參考區域的位置位于該環境區域中。
5.根據權利要求4所述的補償圖像間時間差的方法，其中設定該參考區域背景的方法包括該多個圖像擷取單元開始執行時，依據該參考區域的位置自該多個圖像擷取單元接收的該輸入圖像上擷取圖像并儲存為該參考區域背景。
6.根據權利要求5所述的補償圖像間時間差的方法，其中判斷每一該些輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景是否相同的步驟包括利用每一該些輸入圖像的該參考區域背景獲得一去背圖像；依據一第一閾值對該去背圖像執行噪聲移除并二進制化而獲得一二進制化圖像；計算該二進制化圖像中的多個欄的亮點個數，以比對該多個欄的亮點個數與一第二閾值；倘若該亮點個數小于該第二閾值，判定該輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景相同；以及倘若該亮點個數大于該第二閾值，判定該輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景不相同。
7.根據權利要求1所述的補償圖像間時間差的方法，包括依據各該補償畫面數，分別取出各該些圖像擷取單元的該輸入圖像作為補償過后的圖像。
8.根據權利要求7所述的補償圖像間時間差的方法，其中設定該參考區域的方法包括在該多個圖像擷取單元的輸入圖像中，區分一屏幕區域與一環境區域，該參考區域的位置位于該環境區域中。
9.根據權利要求8所述的補償圖像間時間差的方法，其中設定該參考區域背景的方法包括該多個圖像擷取單元開始執行時，依據該參考區域的位置自該多個圖像擷取單元接收的該輸入圖像上擷取圖像并儲存為該參考區域背景。
10.根據權利要求9所述的補償圖像間時間差的方法，其中判斷每一該些輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景是否相同的步驟包括利用每一該些輸入圖像的該參考區域背景獲得一去背圖像；依據一第一閾值對該去背圖像執行噪聲移除并二進制化而獲得一二進制化圖像；計算該二進制化圖像中的多個欄的亮點個數，以比對該多個欄的亮點個數與一第二閾值；倘若該亮點個數小于該第二閾值，判定該輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景相同；以及倘若該亮點個數大于該第二閾值，判定該輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景不相同。
11.根據權利要求1所述的補償圖像間時間差的方法，其中設定該參考區域的方法包括在該多個圖像擷取單元的輸入圖像中，區分一屏幕區域與一環境區域，該參考區域的位置位于該環境區域中。
12.根據權利要求11所述的補償圖像間時間差的方法，其中設定該參考區域背景的方法包括該多個圖像擷取單元開始執行時，依據該參考區域的位置自該多個圖像擷取單元接收的該輸入圖像上擷取圖像并儲存為該參考區域背景。
13.根據權利要求12所述的補償圖像間時間差的方法，其中判斷每一該些輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景是否相同的步驟包括利用每一該些輸入圖像的該參考區域背景獲得一去背圖像；依據一第一閾值對該去背圖像執行噪聲移除并二進制化而獲得一二進制化圖像；計算該二進制化圖像中的多個欄的亮點個數，以比對該多個欄的亮點個數與一第二閾值；倘若該亮點個數小于該第二閾值，判定該輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景相同；以及倘若該亮點個數大于該第二閾值，判定該輸入圖像的該參考區域與該參考區域背景不相同。
14.一種電子裝置，包括多個圖像擷取單元，分別設置于該電子裝置上的不同位置；以及一處理單元，與該多個圖像擷取單元連接，并分別對該多個圖像擷取單元分別設定一參考區域與一參考區域背景，然后分別自該多個圖像擷取單元接收一輸入圖像，并且判斷每一該些輸入圖像的該參考區域是否與該參考區域背景相同，若相同則持續判斷并累加一補償畫面數，最后依據該補償畫面數補償該些輸入圖像之間的時間差。
15.根據權利要求14所述的電子裝置，還包括一儲存單元，與該處理單元連接，儲存該多個圖像擷取單元所擷取的輸入圖像，其中該處理單元依據該補償畫面數，自該儲存單元中分別取出該輸入圖像作為補償過后的圖像。
16.根據權利要求15所述的電子裝置，其中該電子裝置為光學式觸控面板。
全文摘要
一種補償圖像間時間差的方法及使用該方法的電子裝置。自多個圖像擷取單元分別接收輸入圖像，并且判斷各輸入圖像的參考區域是否參考區域背景相同。倘若其中一圖像擷取單元的輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同，則該圖像擷取單元累加一補償畫面數，并繼續接收另一輸入圖像，直至此圖像擷取單元的輸入圖像的參考區域與參考區域背景相同。之后，便可依據累計的補償畫面數來補償輸入圖像之間的時間差。
文檔編號G06F3/042GK102566828SQ20101061656
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月24日
發明者陳裕彥 申請人:緯創資通股份有限公司