专利名称：检测被摄物移动速度的摄像装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种移动速度的检测方法，特别涉及一种检测被摄物移动速 度的摄像装置及其方法。
背景技术：
全球定位系统(Global Positioning System, GPS)是一个中距离圆型轨道 卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供准确的定位、 测速和高精度的时间标准。全球定位系统由美国国防部研制和维护，可满足 位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运 动和时间的需要。该系统包括太空中的24颗GPS卫星；地面上的1个主控 站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。最少只需其 中4颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能连 接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确。
由于GPS具有不受天气影响、全球高覆盖率(98%)与可移动定位等特 性，因此除了军事用途外，大量用于民生的导航(例如飞机导航、船舶导 航与行车导航等)与定位(例如车辆防盗、行动通讯装置的定位等)等。
近年来，由许多厂商在数码相机、摄影机等中装置了GPS，用以在所拍 摄的相片或影片中显示拍摄时的所在位置。现在流行的GPS相片，就是在摄 像装置内加装了 GPS，在拍照时能自动记录GPS坐标，可以让使用者来制作 个人旅游日志。
但是目前具有GPS的摄像装置，所拍出的照片仅能让使用者知道摄像装 置的所在位置，而无法让使用者知道所拍摄的被摄物所在位置。同样也无法 知道被摄物的移动速度。
发明内容
本发明提供一种检测被摄物移动速度的摄像装置及其方法，可以让使用
5者知道所拍摄的被摄物移动速度。
根据本发明所公开的检测被摄物移动速度的摄像装置包含有全球定位
系统(Global Positioning System, GPS)接收器、摄像模块、仰角器、指北器 与运算单元。
全球定位系统接收器用以取得第一时间点的第一经度、第一纬度与第一 海拔高度，以及第二时间点的第三经度、第三纬度与第三海拔高度。
摄像模块用以对焦于被摄物，以得到第一时间点的第一对焦距离与第二 时间点的第二对焦距离。
仰角器用以测量摄像装置与水平方向在第一时间点所夹的第一仰角角 度及在第二时间点所夹的第二仰角角度。
指北器用以测量摄像装置与正北方向在第一时间点所夹的第一水平角 度及在第二时间点所夹的第二水平角度。
运算单元用以根据第一经度、第一纬度、第一海拔高度、第一对焦距离、
第一仰角角度与第一水平角度计算得出被摄物所在位置的第二经度、第二纬 度与第二海拔高度。运算单元用以根据第三经度、第三纬度、第三海拔高度、 第二对焦距离、第二仰角角度与第二水平角度计算得出在该第二时间点被摄 物所在位置的第四经度、第四纬度与第四海拔高度。由第二经度、第二纬度、 第二海拔高度、第四经度、第四纬度与第四海拔高度计算被摄物的移动距离。 由第一时间点与第二时间点的时间差和移动距离计算被摄物于时间差内的 移动速度。
其中，根据本发明所公开的检测被摄物移动速度的摄像装置还包含有显 示单元。显示单元电性连接运算单元，用以显示被摄物在时间差内的移动速 度。
根据本发明所公开的检测被摄物移动速度的方法，应用于摄像装置，用
以取得被摄物的移动速度。检测被摄物移动速度的方法包含有
首先，取得摄像装置所在位置的第一经度、第一纬度与第一海拔高度； 接着，将摄像装置的摄像模块对焦于被摄物并得到摄像模块对被摄物的第一 对焦距离；并于摄像模块对焦于被摄物时，测量摄像装置与水平方向所夹的 第一仰角角度；并于摄像模块对焦于被摄物时，测量摄像装置与正北方向所 夹的第一水平角度；然后，根据第一经度、第一纬度、第一海拔高度、第一
6对焦距离、第一仰角角度与第一水平角度计算得出被摄物所在位置的第二经
度、第二纬度与第二海拔高度；
再于一时间差后，取得摄像装置所在位置的第三经度、第三纬度与第三 海拔高度；接着，于时间差后，将摄像装置的摄像模块对焦于被摄物并得到 摄像模块对被摄物的第二对焦距离；并于时间差后，将摄像模块对焦于被摄 物时，取得摄像装置与水平方向所夹的第二仰角角度；并于时间差后，将摄 像模块对焦于被摄物时，取得摄像装置与正北方向所夹的第二水平角度；然 后根据第三经度、第三纬度、第三海拔高度、第二对焦距离、第二仰角角度 与第二水平角度，以计算得出时间差后，被摄物所在位置的第四经度、第四 纬度与第四海拔高度；然后由第二经度、第二纬度、第二海拔高度、第四经 度、第四纬度与第四海拔高度计算被摄物于时间差内的移动距离；最后由时 间差与移动距离计算被摄物于时间差的移动速度。
其中，计算得出被摄物所在位置的第二经度、第二纬度与第二海拔高度 的步骤包含首先，根据第一对焦距离与第一仰角角度计算得出被摄物与摄 像装置的第一高度差与第一水平距离差；接着，根据第一水平距离差与第一 水平角度计算得出被摄物与摄像装置的第一经度差与第一纬度差；然后，由 第一经度差与第一经度加总，以得出第二经度；并由第一纬度差与第一纬度 加总，以得出第二纬度；最后，由第一高度差与第一海拔高度加总，以得出 第二海拔高度。
其中，计算得出被摄物所在位置的第四经度、第四纬度与第四海拔高度 的步骤包含首先，根据第二对焦距离与第二仰角角度计算得出被摄物与摄 像装置的第二高度差与第二水平距离差；接着，根据第二水平距离差与第二 水平角度计算得出被摄物与摄像装置的第二经度差与第二纬度差；然后，由 第二经度差与第三经度加总，以得出第四经度；并由第二纬度差与第三纬度 加总，以得出第四纬度；最后，由第二高度差与第三海拔高度加总，以得出 第四海拔高度。
根据本发明所公开的检测被摄物移动速度的方法还包含显示被摄物在 时间差内的移动速度。
根据本发明所公开的检测被摄物移动速度的摄像装置及其方法，于第一 时间点先行利用摄像装置中所装置的全球定位系统来得知摄像装置的所在位置。通过摄像模块来取得摄像装置与被摄物之间的第一对焦距离，再由仰 角器与指北器来取得摄像装置与水平方向所夹的第一仰角角度、摄像装置与 正北方向所夹的第一水平角度，再经由三角函数计算，即可得到被摄物与摄 像装置之间的第一经度差、第一纬度差与第一高度差。经由加总摄像装置所 在位置的第一经度、第一纬度与第一海拔高度，以及被摄物与摄像装置之间 的第一经度差、第一纬度差与第一高度差，就可以得知在第一时间点时，被 摄物所在位置的第二经度、第二纬度与第二海拔高度。
于第二时间点先行利用摄像装置中所装置的全球定位系统来得知摄像 装置的所在位置。通过摄像模块来取得摄像装置与被摄物之间的第二对焦距 离，再由仰角器与指北器来取得摄像装置与水平方向所夹的第二仰角角度、 摄像装置与正北方向所夹的第二水平角度，再经由三角函数计算，即可得到 被摄物与摄像装置之间的第二经度差、第二纬度差与第二高度差。经由加总 摄像装置所在位置的第三经度、第三纬度与第三海拔高度，以及被摄物与摄 像装置之间的第二经度差、第二纬度差与第二高度差，就可以得知在第二时 间点时，被摄物所在位置的第四经度、第四纬度与第四海拔高度。
由被摄物在第一时间点与第二时间点的所在位置，可以计算出被摄物在 第一时间与第二时间的时间差内的移动距离。由时间差与移动距离可以得到 被摄物在时间差内的移动速度。显示被摄物在时间差内的移动速度于显示单 元上，以方便使用者观看被摄物的移动速度。
有关本发明的特征与实际操作，配合附图作最佳实施例详细说明如下。
图1为根据本发明的检测被摄物移动速度的摄像装置示意图2为第一时间点，检测被摄物移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与 水平方向的夹角示意图3为第一时间点，检测被摄物移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与 正北方向的夹角示意图4为第二时间点，检测被摄物移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与 水平方向的夹角示意图5为第二时间点，检测被摄物移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与图6为第一时间点与第二时间点的时间差内，检测被摄物移动速度的摄 像装置与被摄物的移动示意图7为根据本发明第一实施例的检测被摄物移动速度的方法的流程图； 图8为根据本发明第二实施例的检测被摄物移动速度的方法的流程以及
图9为根据本发明第三实施例的检测被摄物移动速度的方法的流程图。
并且，上述附图中的附图标记说明如下
ll全球定位系统接收器
12摄像模块
13仰角器
14指北器
15运算单元
16显示单元
100检测被摄物移动速度的摄像装置
200被摄物
Xl第一经度
Yl第一纬度
Zl第一海拔高度
X2第二经度
Y2第二讳度
Z2第二海拔高度
X3第三经度
Y3第三讳度
Z3第三海拔高度
X4第四经度
Y4第四纬度
Z4第四海拔高度
Dl第一对焦距离
D2第一水平距离差D3第二对焦距离
D4第二水平距离差
dHl第一高度差
dH2第二高度差
dXl第一经度差
dYl第一纬度差
dX2第二经度差
dY2第二纬度差
L水平面方向
N正北方向
ei第一仰角角度
02第一水平角度
93第二仰角角度
04第二水平角度
dt时间差
S移动距离
V移动速度
具体实施例方式
请参照图1。图1为根据本发明的检测被摄物移动速度的摄像装置示意图。
在图1中，检测被摄物移动速度的摄像装置ioo包含有全球定位系统接
收器11、摄像模块12、仰角器13、指北器14、运算单元15与显示单元16。 全球定位系统(Global Positioning System, GPS)接收器11用以取得第 一时间点的GPS坐标(即，第一时间点的第一经度、第一纬度与第一海拔高 度)，以及第二时间点的GPS坐标(即，第三经度、第三纬度与第三海拔高 度)。
摄像模块12用以于第一时间点及第二时间点对焦于被摄物，以得到第 一时间点的第一对焦距离与第二时间点的第二对焦距离。
仰角器13用以测量检测被摄物移动速度的摄像装置100与水平面方向在第一时间点所夹的第一仰角角度及在第二时间点所夹的第二仰角角度。
指北器14用以测量检测被摄物移动速度的摄像装置100与正北方向在
第一时间点所夹的第一水平角度及在第二时间点所夹的第二水平角度。指北
器14当然也可以测量检测被摄物移动速度的摄像装置100与正南方向在第 一时间点所夹的第一水平角度及在第二时间点所夹的第二水平角度。
运算单元15用以根据第一经度、第一纬度、第一海拔高度、第一对焦 距离、第一仰角角度与第一水平角度计算得出在第一时间点被摄物所在位置 的第二经度、第二纬度与第二海拔高度。
运算单元15根据第三经度、第三纬度、第三海拔高度、第二对焦距离、 第二仰角角度与第二水平角度计算得出在第二时间点被摄物所在位置的第 四经度、第四纬度与第四海拔高度。
由第二经度、第二纬度、第二海拔高度、第四经度、第四纬度与第四海 拔高度计算被摄物的移动距离，以及并由第一时间点与第二时间点的时间差 和移动距离计算被摄物于时间差内的移动速度。
显示单元16电性连接运算单元15，用以显示移动速度。
摄像模块12可以包含有镜片组、步进马达、图像感测元件与处理单元 等。由步进马达控制镜片组的间距来调整焦距，用以对焦于被摄物。被摄物 的图像经由镜片组投射到图像感测元件上。由处理单元分析图像感测元件所 接收的图像是否对焦于被摄物上，并由镜片组各镜片的焦距组合来计算出检 测被摄物移动速度的摄像装置100与被摄物之间的对焦距离。
仰角器13可以为陀螺仪等器具。
指北器14可以是指北针或指南针等具有用以被地磁吸引、具有固定方 向的器具。
运算单元15可以是微处理器。运算单元15可以指单个微处理器，也可 以指多个微处理器。
显示单元16可以为液晶显示器、发光二极管显示器或有机发光二极管 显不器等。
请参照图2与图3，并合并参照图1。图2为第一时间点，检测被摄物 移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与水平方向的夹角示意图。图3为第一 时间点，检测被摄物移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与正北方向的夹角
ii示意图。
在图2中，于第一时间点，先行取得检测被摄物移动速度的摄像装置100
所在位置的GPS坐标(X1，Y1，Z1)。其中，XI为第一时间点时，检测被摄 物移动速度的摄像装置100所在位置的第一经度；Yl为第一时间点时，检 测被摄物移动速度的摄像装置100所在位置的第一纬度；Zl为第一时间点 时，检测被摄物移动速度的摄像装置100所在位置的第一海拔高度。
利用步进马达来调整摄像模块12内的镜片组间距，用以对焦于被摄物 200 (例如飞机、汽车或山等)上。摄像模块12内的处理单元分析所接收 的被摄物200图像来判断是否对焦于被摄物200上，并由镜片组各镜片的焦 距组合来计算出检测被摄物移动速度的摄像装置100与被摄物200之间的第 一对焦距离D1。
于第一时间点，摄像模块12对焦于被摄物200时，利用检测被摄物移 动速度的摄像装置100内的仰角器13测量检测被摄物移动速度的摄像装置 100与水平面方向L所夹的第一仰角角度ei 。由第一对焦距离Dl与第一仰 角角度ei，利用三角函数计算得到公式a与公式b。
Z)2 = ￡)lxaw6>l 公式a
6///1二Z)lx5V"(91 公式b
D2为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的第一水 平距离差。dHl为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的 第一高度差。
在图3中，于第一时间点，摄像模块12对焦于被摄物200时，利用检 测被摄物移动速度的摄像装置100内的指北器14测量检测被摄物移动速度 的摄像装置1OO与正北方向N所夹的第一水平角度02。由公式a、第一水平 距离差D2与第一水平角度02，利用三角函数计算得到公式c与公式d。
H = ￡>2x 5V"(92 =x Ow(91 x 5Vw6>2公式c
JFl = Z)2xaw6>2 = DlxawmxCas6>2公式d
dXl为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的第一经 度差。dYl为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的第一 纬度差。
经纬度是在东经0度及北纬0度做基准开始计算的，由于62是从正北方向N开始计算，因此三角函数算出来的经度差dXl，与第一经度X1计量 增加的方向是相反的，所以第一经度X1与第一经度差dXl的加总计算必须 要用相减的方式。由第一经度X1、第一纬度Y1、第一海拔高度Z1、公式b、 公式c与公式d计算得到公式e、公式f与公式g。
X2 = Z1-H = D2xS/w6^Jn-DlxC威xS/w(92 公式e r2 = n + H = ;n + L)l'xCa^2 = ;n + Z)lxC*ay6>lxaw6>2 公式f Z2二Z1 +湖二Z1 +飽S鐘 公式g X2为第一时间点时，被摄物200所在位置的第二经度。Y2为第一时间 点时，被摄物200所在位置的第二纬度。Z2为第一时间点时，被摄物200 所在位置的第二海拔高度。由上述计算所得的X2、 Y2与Z2，即为第一时间 点时，被摄物200所在位置的GPS坐标(X2，Y2,Z2)。
请参照图4与图5，并合并参照图1至图3。图4为第二时间点，检测 被摄物移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与水平方向的夹角示意图。图5 为第二时间点，检测被摄物移动速度的摄像装置对焦于被摄物时与正北方向 的夹角示意图。
在图4中，于第二时间点，先行取得检测被摄物移动速度的摄像装置100 所在位置的GPS坐标(X3，Y3，Z3)。其中，X3为第二时间点时，检测被摄 物移动速度的摄像装置100所在位置的第三经度；Y3为第二时间点时，检 测被摄物移动速度的摄像装置100所在位置的第三纬度；Z3为第二时间点 时，检测被摄物移动速度的摄像装置IOO所在位置的第三海拔高度。
利用步进马达来调整摄像模块12内的镜片组间距，用以对焦于被摄物 200 (例如飞机、汽车或山等)上。摄像模块12内的处理单元分析所接收 的被摄物200图像来判断是否对焦于被摄物200上，并由镜片组各镜片的焦 距组合来计算出检测被摄物移动速度的摄像装置100与被摄物200之间的第 二对焦距离D3。
于第二时间点，摄像模块12对焦于被摄物200时，利用检测被摄物移 动速度的摄像装置100内的仰角器13测量检测被摄物移动速度的摄像装置 100与水平面方向L所夹的第二仰角角度63。由第二对焦距离D3与第二仰 角角度03，利用三角函数计算得到公式h与公式i Z)4:D3xQ^3 公式h
13超Z)3x5V"(93 公式i
D4为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的第二水 平距离差。dH2为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的 第二高度差。
在图5中，于第二时间点，摄像模块12对焦于被摄物200时，利用检 测被摄物移动速度的摄像装置100内的指北器14测量检测被摄物移动速度 的摄像装置100与正北方向N所夹的第二水平角度04。由公式h、第二水平 距离差D4与第二水平角度04，利用三角函数计算得到公式j与公式k。
I2 = L>4x57"(94 = Z)3xaw6>3x&>76>4 公式j
W2二D4xCa^4二D3x0^3xCa^4 公式k
dX2为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的第二经 度差。dY2为被摄物200与检测被摄物移动速度的摄像装置100之间的第二 纬度差。
经纬度是在东经0度及北纬0度做基准开始计算的，由于04是从正北 方向N开始计算，因此三角函数算出来的第二经度差dX2，与第三经度X3 计量增加的方向是相反的，所以第三经度X3与第二经度差dX2的加总计算 必须要用相减的方式。由第三经度X3、第三纬度Y3、第三海拔高度Z3、公 式i、公式j与公式k计算得到公式l、公式m与公式n。
= X3 -禮=X3 - /)4 x 57"<94 = JO -x Ow6>3 x S,禍 公式1 74 = 73 +12 = 13 + D4x Ow(94 =+ Z)3 x Ow<93 x Ow6>4 公式m Z4二Z3 +必2二Z3 + Z)3x^SV"6^ 公式n
X4为第二时间点时，被摄物200所在位置的第四经度。Y4为第二时间 点时，被摄物200所在位置的第四纬度。Z4为第二时间点时，被摄物200 所在位置的第四海拔高度。由上述计算所得的X4、 Y4与Z4，即为第二时间 点时，被摄物200所在位置的GPS坐标(X4，Y4,Z4)。
请参照图6，并合并参照图1至图5。图6为第一时间点与第二时间点 的时间差内，检测被摄物移动速度的摄像装置与被摄物的移动示意图。
在第一时间点时，检测被摄物移动速度的摄像装置100的GPS坐标(Xl, Y1,Z1)，也即第一经度X1、第一纬度Y1、第一海拔高度Z1。'被摄物200 的GPS坐标(X2，Y2，Z2)，也即第二经度X2、第二纬度Y2、第二海拔高度Z2。
在第二时间点时，检测被摄物移动速度的摄像装置100的GPS坐标(X3， Y3，Z3)，也即第三经度X3、第三纬度Y3、第三海拔高度Z3。被摄物200 的GPS坐标(X4，Y4，Z4)，也即第四经度X4、第四纬度Y4、第四海拔高 度Z4。
由被摄物200在第一时间点的所在位置(X2， Y2， Z2)与第二时间点的 所在位置(X4, Y4, Z4)，利用毕氏定理计算得出被摄物200在第一时间点 与第二时间点的时间差dt内，被摄物200的移动距离S。
S = V(X4 _ X2)2 + (74 - ")2 + (Z4 - Z2)2 公式f
由时间差dt与移动距离S，可以计算得出被摄物200的移动速度V。 r = V(X4 — X2)2 + (M — ")2 + (Z4 一W 公式
请参照图7。图7为根据本发明第一实施例的检测被摄物移动速度的方 法的流程图。
检测被摄物移动速度的方法，应用于一摄像装置，用以取得一被摄物的
移动速度，包含有首先，取得摄像装置所在位置的第一经度、第一纬度与 第一海拔高度，如步骤21;接着，将摄像装置的摄像模块对焦于被摄物并得 到摄像模块对被摄物的第一对焦距离，如步骤22;并于摄像模块对焦于被摄 物时，测量摄像装置与水平方向所夹的第一仰角角度，如步骤23;并于摄像 模块对焦于被摄物时，测量摄像装置与正北方向所夹的第一水平角度，如步 骤24;接着，根据第一经度、第一纬度、第一海拔高度、第一对焦距离、第 一仰角角度与第一水平角度计算得出被摄物所在位置的第二经度、第二纬度 与第二海拔高度，如步骤25;于一时间差后，取得摄像装置所在位置的第三 经度、第三讳度与第三海拔高度，如步骤26;接着，于时间差后，将摄像装 置的摄像模块对焦于被摄物并得到摄像模块对被摄物的第二对焦距离，如步 骤27;并于时间差后，摄像模块对焦于被摄物时，测量摄像装置与水平方向 所夹的第二仰角角度，如步骤28;并于时间差后，摄像模块对焦于被摄物时， 测量摄像装置与正北方向所夹的第二水平角度，如步骤29;接着，根据第三 经度、第三纬度、第三海拔高度、第二对焦距离、第二仰角^度与第二水平 角度计算得出被摄物所在位置的第四经度、第四纬度与第四海拔高度，如步
15骤30;由第二经度、第二纬度、第二海拔高度、第四经度、第四纬度与第四 海拔高度计算被摄物于时间差内的移动距离，如步骤31;并由时间差与移动 距离计算被摄物于时间差的移动速度，如步骤32;最后，显示移动速度，如 步骤33。
请参照图8与图9，并合并参照图7。图8为根据本发明第二实施例的 检测被摄物移动速度的方法的流程图。图9为根据本发明第三实施例的检测 被摄物移动速度的方法的流程图。
在图7的步骤25还可以包含有接着，根据第一对焦距离与第一仰角 角度计算得出被摄物与摄像装置的第一高度差与第一水平距离差，如步骤
34;然后，根据第一水平距离差与第一水平角度计算得出被摄物与摄像装置 的第一经度差与第一纬度差，如步骤35;接着，由第一经度差与第一经度加 总，以得出第二经度，如步骤36;接着，由第一纬度差与第一纬度加总，以 得出第二讳度，如步骤37;接着，以及由第一高度差与第一海拔高度加总， 以得出第二海拔高度，如步骤38。
在图7的步骤30还可以包含有接着，根据第二对焦距离与第二仰角
角度计算得出被摄物与摄像装置的第二高度差与第二水平距离差，如步骤
39;然后，根据第二水平距离差与第二水平角度计算得出被摄物与摄像装置 的第二经度差与第二纬度差，如步骤40;接着，由第二经度差与第三经度加 总，以得出第四经度，如步骤41;接着，由第二纬度差与第三纬度加总，以 得出第四炜度，如步骤42;接着，以及由第二高度差与第三海拔高度加总，
以得出第四海拔高度，如步骤43。
于此，检测被摄物移动速度的摄像装置及其方法，于第一时间点先行利 用摄像装置中所装置的全球定位系统来得知摄像装置的所在位置。通过摄像 模块来取得摄像装置与被摄物之间的第一对焦距离，再由仰角器与指北器来 取得摄像装置与水平方向所夹的第一仰角角度、摄像装置与正北方向所夹的 第一水平角度，再经由三角函数计算，即可得到被摄物与摄像装置之间的第 一经度差、第一纬度差与第一高度差。经由加总摄像装置所在位置的第一经 度、第一纬度与第一海拔高度，以及被摄物与摄像装置之间的泰一经度差、 第一纬度差与第一高度差，就可以得知在第一时间点时，被摄物所在位置的 第二经度、第二纬度与第二海拔高度。
16于第二时间点先行利用摄像装置中所装置的全球定位系统来得知摄像 装置的所在位置。通过摄像模块来取得摄像装置与被摄物之间的第二对焦距 离，再由仰角器与指北器来取得摄像装置与水平方向所夹的第二仰角角度、 摄像装置与正北方向所夹的第二水平角度，再经由三角函数计算，即可得到 被摄物与摄像装置之间的第二经度差、第二纬度差与第二高度差。经由加总 摄像装置所在位置的第三经度、第三纬度与第三海拔高度，以及被摄物与摄 像装置之间的第二经度差、第二纬度差与第二高度差，就可以得知在第二时 间点时，被摄物所在位置的第四经度、第四纬度与第四海拔高度。
由被摄物在第一时间点与第二时间点的所在位置，可以计算出被摄物在 第一时间与第二时间的时间差内的移动距离。由时间差与移动距离可以得到 被摄物在时间差内的移动速度。显示被摄物在时间差内的移动速度于显示单 元上，以方便使用者观看被摄物的移动速度。
权利要求
1.一种检测被摄物移动速度的摄像装置，包含有一全球定位系统接收器，用以取得一第一时间点的一第一经度、一第一纬度与一第一海拔高度，以及一第二时间点的一第三经度、一第三纬度与一第三海拔高度；一摄像模块，用以对焦于一被摄物，以得到该第一时间点的一第一对焦距离与该第二时间点的一第二对焦距离；一仰角器，用以测量该检测被摄物移动速度的摄像装置与一水平方向在该第一时间点所夹的一第一仰角角度及在该第二时间点所夹的一第二仰角角度；一指北器，用以测量该检测被摄物移动速度的摄像装置与一正北方向在该第一时间点所夹的一第一水平角度及在该第二时间点所夹的一第二水平角度；以及一运算单元，用以根据该第一经度、该第一纬度、该第一海拔高度、该第一对焦距离、该第一仰角角度与该第一水平角度计算得出在该第一时间点该被摄物所在位置的一第二经度、一第二纬度与一第二海拔高度，根据该第三经度、该第三纬度、该第三海拔高度、该第二对焦距离、该第二仰角角度与该第二水平角度计算得出在该第二时间点该被摄物所在位置的一第四经度、一第四纬度与一第四海拔高度，由该第二经度、该第二纬度、该第二海拔高度、该第四经度、该第四纬度与该第四海拔高度计算该被摄物的一移动距离，以及并由该第一时间点与该第二时间点的一时间差和该移动距离计算该被摄物于该时间差内的一移动速度。
2. 如权利要求1所述的检测被摄物移动速度的摄像装置，包含有 一显示单元，电性连接该运算单元，用以显示该移动速度。
3. —种检测被摄物移动速度的方法，应用于一摄像装置，用以取得一被 摄物的移动速度，包含有取得该摄像装置所在位置的一第一经度、 一第一纬度与一第一海拔高度；将该摄像装置的一摄像模块对焦于该被摄物并得到该摄像模块对该被 摄物的一第一对焦距离；于该摄像模块对焦于该被摄物时，测量该摄像装置与一水平方向所夹的一第一仰角角度；于该摄像模块对焦于该被摄物时，测量该摄像装置与一正北方向所夹的 一第一水平角度；根据该第一经度、该第一纬度、该第一海拔高度、该第一对焦距离、该 第一仰角角度与该第一水平角度，以计算得出该被摄物所在位置的一第二经 度、 一第二纬度与一第二海拔高度；于一时间差后，取得该摄像装置所在位置的一第三经度、 一第三纬度与 一第三海拔高度；于该时间差后，将该摄像装置的该摄像模块对焦于该被摄物并得到该摄 像模块对该被摄物的一第二对焦距离；于该时间差后，将该摄像模块对焦于该被摄物时，取得该摄像装置与该 水平方向所夹的一第二仰角角度；于该时间差后，将该摄像模块对焦于该被摄物时，取得该摄像装置与该 正北方向所夹的一第二水平角度；根据该第三经度、该第三纬度、该第三海拔高度、该第二对焦距离、该 第二仰角角度与该第二水平角度，以计算得出该时间差后，该被摄物所在位 置的一第四经度、 一第四纬度与一第四海拔高度；由该第二经度、该第二纬度、该第二海拔高度、该第四经度、该第四纬 度与该第四海拔高度计算该被摄物于该时间差内的一移动距离；以及由该时间差与该移动距离计算该被摄物于该时间差的一移动速度。
4.如权利要求3所述的检测被摄物移动速度的方法，其中计算得出该被摄物所在位置的该第二经度、该第二纬度与该第二海拔高度的步骤包含 根据该第一对焦距离与该第一仰角角度计算得出该被摄物与该摄像装置的一第一高度差与一第一水平距离差；根据该第一水平距离差与该第一水平角度计算得出该被摄物与该摄像装置的一第一经度差与一第一纬度差；由该第一经度差与该第一经度加总，以得出该第二经度； 由该第一纬度差与该第一纬度加总，以得出该第二纬度；以及 由该第一高度差与该第一海拔高度加总，以得出该第二海拔高度。
5. 如权利要求3所述的检测被摄物移动速度的方法，其中计算得出该时间差后，该被摄物所在位置的该第四经度、该第四纬度与该第四海拔高度的步骤包含根据该第二对焦距离与该第二仰角角度，以计算得出该时间差后，该被摄物与该摄像装置的一第二高度差与一第二水平距离差；根据该第二水平距离差与该第二水平角度计算得出该时间差后，该被摄物与该摄像装置的一第二经度差与一第二纬度差；由该第二经度差与该第三经度加总，以得出该第四经度； 由该第二纬度差与该第三纬度加总，以得出该第四纬度；以及 由该第二高度差与该第三海拔高度加总，以得出该第四海拔高度。
6. 如权利要求3所述的检测被摄物移动速度的方法，包含有 显示该移动速度。
全文摘要
本发明公开一种检测被摄物移动速度的摄像装置及其方法，其中该方法先取得摄像装置的第一时间点的坐标及相对于被摄物的第一对焦距离、第一仰角角度与第一水平角度，以计算被摄物的第一时间点的坐标。再取得摄像装置的第二时间点的坐标及相对于被摄物的第二对焦距离、第二仰角角度与第二水平角度，以计算被摄物的第二时间点的坐标。然后，由被摄物的第一时间点与第二时间点的坐标计算被摄物的移动距离。再由时间差与移动距离计算被摄物的移动速度。进而将得到的移动速度显示于摄像装置上，让使用者可得知被摄物的移动速度。本发明方便使用者观看被摄物的移动速度。
文档编号G01P3/68GK101685100SQ20081016103
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者陈志忠 申请人:华晶科技股份有限公司