目标物距离检测方法与装置及其电脑程序产品的制作方法

专利名称：目标物距离检测方法与装置及其电脑程序产品的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种目标物距离检测方法与装置及其电脑程序产品，且特别是有 关于一种能估测出目标物的距离并据以提供目标物的资讯的目标物距离检测方法、装置及 其电脑程序产品。
背景技术：
一般而言，当使用者想知道某一目标物与目前所在位置间的距离时，可藉由影像 处理的方式来得知。举例来说，可先对一目标物进行拍摄，再对所拍摄的影像进行辨识以找 出此目标物的多个特征点。接着，再将此些特征点与事先建立的影像资料库中的特征点资 料进行比对，以获得此目标物的位置资讯(例如目标物的坐标)。最后便可藉由此目标物的 坐标和目前所在位置的坐标计算出目标物与目前所在位置间的距离。然而，由于此方法需要事先建立包含大量特征点资料的影像资料库，故会提高准 备资料库的负担。而且，还要逐一比对影像资料库中所有特征点的资料，更会耗费大量的运 算资源与运算时间。

发明内容
有鉴于此，本发明提供一种目标物距离检测方法与装置及其电脑程序产品，藉由 在两个不同拍摄地点和目标物的所在地点所形成的几何关系，利用在两拍摄地点所取得的 两张影像的影像内容和对应的拍摄资讯来求得两拍摄地点所对应的两个方位角，并配合两 拍摄地点的坐标，来估测出目标物的距离。如此，能够达到节省运算资讯与时间的功效。于 一实施例中，还能具有快速查询目标物资讯的优点。根据本发明的第一方面，提出一种检测目标物距离的方法，包括下列步骤。首先， 于一第一拍摄地点取得一第一影像，并检测该第一影像的一第一拍摄方向与一参考方向所 夹的一第一参考角与该第一拍摄地点的一第一坐标。接着，于一第二拍摄地点取得一第二 影像，并检测该第二影像的一第二拍摄方向与该参考方向所夹的一第二参考角与该第二拍 摄地点的一第二坐标。其中该第一影像与该第二影像包含至少一相同目标物。之后，从该 至少一相同目标物中决定一待测目标物，并依据该待测目标物于该第一影像中的位置与该 第一参考角，计算该第一拍摄地点和该待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第一方位 角，并依据该待测目标物于该第二影像中的位置与该第二参考角，计算该第二拍摄地点和 该待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第二方位角。另外，依据该第一坐标与该第二 坐标，计算该第一拍摄地点与该第二拍摄地点间的一距离，并依据该第一坐标与该第二坐 标，计算该第一拍摄地点和该第二拍摄地点间的连线与该参考方向所夹的一第三方位角。 最后，依据该距离、该第一方位角、该第二方位角与该第三方位角，计算该第一、第二拍摄地 点中的一拍摄地点与该待测目标物间的距离。根据本发明的第二方面，提出一种电脑程序产品。当电子装置载入此电脑程序产 品并执行后，可完成如上所述的目标物距离检测方法。
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根据本发明的第三方面，提出一种检测目标物距离的装置，包括一影像撷取模组、 一角度检测模组、一位置检测模组、及一处理模组。影像撷取模组用以于一第一拍摄地点及 一第二拍摄地点分别取得一第一影像及一第二影像，其中第一影像与第二影像包含至少一 相同目标物。角度检测模组用以于该第一拍摄地点检测该第一影像的一第一拍摄方向与一 参考方向所夹的一第一参考角，并于该第二拍摄地点检测该第二影像的一第二拍摄方向与 该参考方向所夹的一第二参考角。位置检测模组用以于该第一拍摄地点检测该第一拍摄地 点的一第一坐标，并于该第二拍摄地点检测该第二拍摄地点的一第二坐标。处理模组耦接 至该影像撷取模组、该角度影像撷取模组、及该位置检测模组。处理模组用以从至少一相同 目标物中决定一待测目标物，并用以依据该待测目标物于该第一影像中的位置与该第一参 考角，计算该第一拍摄地点和该待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第一方位角，以 及依据待该测目标物于该第二影像中的位置与该第二参考角，计算该第二拍摄地点和该待 测目标物的连线与该参考方向所夹的一第二方位角。处理模组另用以依据该第一坐标与该 第二坐标，计算该第一拍摄地点与该第二拍摄地点间的一距离，以及依据该第一坐标与该 第二坐标，计算该第一拍摄地点和该第二拍摄地点间的连线与该参考方向所夹的一第三方 位角。处理模组更用以依据该距离、该第一方位角、该第二方位角与该第三方位角来计算该 第一、第二拍摄地点中的一拍摄地点与该待测目标物间的距离。根据本发明的第四方面，提出一种检测目标物距离的装置，包括复数个手段。其 中，一第一手段用以于一第一拍摄地点及一第二拍摄地点分别取得一第一影像及一第二影 像，其中该第一影像与该第二影像包含至少一相同目标物。一第二手段用以于该第一拍摄 地点检测该第一影像的一第一拍摄方向与一参考方向所夹的一第一参考角，并于该第二拍 摄地点检测该第二影像的一第二拍摄方向与该参考方向所夹的一第二参考角。一第三手段 用以于该第一拍摄地点检测该第一拍摄地点的一第一坐标，并于该第二拍摄地点检测该第 二拍摄地点的一第二坐标。一第四手段用以从该至少一相同目标物中决定一待测目标物； 依据该待测目标物于该第一影像中的位置与该第一参考角，计算该第一拍摄地点和该待测 目标物的连线与该参考方向所夹的一第一方位角；依据该待测目标物于该第二影像中的位 置与该第二参考角，计算该第二拍摄地点和该待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第 二方位角；依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点与该第二拍摄地点间的一 距离；依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点和该第二拍摄地点间的连线与 该参考方向所夹的一第三方位角；以及依据该距离、该第一方位角、该第二方位角与该第三 方位角来计算该第一、第二拍摄地点中的一拍摄地点与该待测目标物间的距离。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作 详细说明如下。


第1图绘示依照本发明一实施例的目标物距离检测方法的流程图。第2图绘示依照本发明一实施例的目标物距离检测装置的方块图。第3A图绘示为第2图的影像撷取模组对目标物进行拍摄的示意图。第3B及3C图为于两拍摄地点所分别撷取的两影像的一例。第3D图绘示为第3A图的两拍摄地点与目标物的坐标的几何关系的一例。
主要元件符号说明200 目标物距离检测装置210:影像撷取模组220:位置检测模组230:角度检测模组240 处理模组250:景点坐标资料库A、B:拍摄地点Dab 两拍摄地点间的距离Dao, Dbo 拍摄地点与目标物间的距离F1、F2:特征点Ha、Hb 水平偏移量Ima、Imb 影像N:参考方向Obj:目标物Pa、Pb、Po:坐标Sa、Sb:成像位置S110-S200 流程步骤Vao、Vbo:拍摄方向X 垂直参考轴Z Ra、Z Rb:参考角Z Ca、Z Cb:偏移角度Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、Z BAN 方位角
具体实施例方式于本发明的一实施例中，藉由在两个不同拍摄地点和目标物的所在地点所形成的 几何关系，利用在两拍摄地点所取得的两张影像的影像内容和对应的拍摄资讯来求得两拍 摄地点所对应的两个方位角，并配合两拍摄地点的坐标，来估测出目标物的距离。请参照第1图，其绘示依照本发明一实施例的目标物距离检测方法的流程图。此 目标物距离检测方法包括下列步骤S110-S180。此些步骤S110-S180的顺序仅是用以说明 所用，并非用以限制此目标物距离检测方法的实施方式。以下将以一种实施方式为例来说 明。首先，于步骤SllO中，于一第一拍摄地点取得一第一影像，并于第一拍摄地点检 测第一影像的一第一拍摄方向与一参考方向所夹的一第一参考角与第一拍摄地点的一第 一坐标。接着，于步骤S120中，于一第二拍摄地点取得一第二影像，并于第二拍摄地点检测 第二影像的一第二拍摄方向与该参考方向所夹的一第二参考角与该第二拍摄地点的一第 二坐标。其中，第一影像与第二影像包含至少一相同目标物。接着，于步骤S130中，从至少一相同目标物中决定一待测目标物。接着，于步骤S140中，依据待测目标物于第一影像中的位置与第一参考角，计算第一拍摄地点和待测目标物的连线与参考方向所夹的一第一方位角。并于步骤S150中，依 据待测目标物于第二影像中的位置与第二参考角，计算第二拍摄地点和待测目标物的连线 与参考方向所夹的一第二方位角。另外，于步骤S160中，依据第一坐标与第二坐标，计算第一拍摄地点与第二拍摄 地点间的一距离。并于步骤S190中，依据第一坐标与第二坐标，计算第一拍摄地点和第二 拍摄地点间的连线与参考方向所夹的一第三方位角。最后，于步骤S170中，依据距离、第一方位角、第二方位角、及第三方位角，计算第 一、第二拍摄地点中的一拍摄地点与待测目标物间的距离。上述流程图的步骤顺序仅为目标物距离检测方法的一例。由于步骤SllO及S120 为取得影像、影像的拍摄方向与参考方向间的夹角与影像的拍摄地点的坐标的步骤，其等 应无先后顺序的限制，故步骤SllO及S120可为任意的顺序。而决定待测目标物及检测第 一、第二方位角的步骤S130、S140、S150与检测距离和第三方位角的步骤S160、S170亦无实 质上的相依性，故亦无先后顺序的限制。举例来说，步骤S160、S170应可于步骤S130、S140、 S150前来执行。或者，部分的步骤，如步骤S140及S150，亦可以平行处理的方式来同时执 行。然本发明亦不限于此。目标物距离检测方法所包含的步骤应可以合理的顺序来执行。兹以应用第1图的目标物距离检测方法的一目标物距离检测装置并配合多个图 示详细说明如下。请参照第2图，其绘示依照本发明一实施例的目标物距离检测装置的方 块图。此目标物距离检测装置200包括一影像撷取模组210、一位置检测模组220、一角度 检测模组230、及一处理模组240。如第2图所示，处理模组240耦接至影像撷取模组210、 角度影像撷取模组220、及位置检测模组230。影像撷取模组210用以撷取包含同一目标物的两影像。举例来说，请同时参照第 3A-3D图，第3A图为影像撷取模组210分别于两拍摄地点A及B对目标物Obj进行拍摄的 范例示意图。第3B及3C图分别为于两拍摄地点A及B所撷取的两影像Ima及Imb的一范 例。第3D图为第3A图中的两拍摄地点A及B与目标物Obj的几何关系的示意图。影像撷 取模组210例如是分别于两拍摄地点A及B对目标物Obj进行拍摄来取得两影像Ima及 Imb0影像撷取模组210例如包括镜头、快门、及影像感测元件(未绘示)。镜头可包括 一个或多个镜片，用以接收光线并将光线聚焦于影像感测元件上。快门例如是电子式快门 或机械式快门，用以控制穿越镜头的光线的量。影像感测元件用以接收穿越镜头及快门的 光线，并将光线转换成影像。影像感测元件例如是互补式金属-氧化层_半导体(Compleme ntaryMetal-Oxi de-Semi conductor, CMOS)或电荷華禹合 7Π 件(CCD, Charge-coupledDevice)。 于实作中，影像撷取模组210所提供的影像(影像Ima或Imb)的档案格式例如是可交换影 像档案格式(Exchangeable image file format，EXIF)，其所提供的拍摄参数例如包含影 像感测元件的大小、影像的解析度及其单位、影像的尺寸(影像宽度X影像高度)、光圈大 小、快门、及镜头的焦距。位置检测模组220用以检测拍摄地点A的坐标Pa与拍摄地点B的坐标Pb。举例 来说，位置检测模组220可包括一全球定位系统(Global PositionSystem, GPS)模组，其可 接收GPS的定位资讯。如此，位置检测模组220在接收GPS定位资讯后，便可据以提供与拍 摄地点A及B相关且包含其经度与纬度资讯的坐标Pa及Pb。
角度检测模组230用以检测影像的拍摄方向与一参考方向N所夹的角度。举例来 说，角度检测模组可包括一电子罗盘(E-compass)，而参考方向N则例如(但不受限地)是 拍摄地点朝向北极的地磁方向。电子罗盘可依据影像的拍摄方向(如影像撷取模组210的 镜头方向)来设置，并提供拍摄方向与地磁北极方向所夹的角度。如此，角度检测模组230 将能利用电子罗盘来检测影像Ima的拍摄方向Vao与参考方向N所夹的一参考角Z Ra，及 影像Imb的拍摄方向Vbo与参考方向N所夹的一参考角Z Rb。于本实施例中，两影像Ima及Imb包含至少一相同目标物，其中相同目标物例如包 含树木、广告招牌、或建筑物。而处理模组240则用以从至少一相同目标物中决定一待测目 标物。在本实施例中，处理模组240例如决定以一建筑物作为待测目标物Obj，如第3A图
7J\ ο于一实际应用中，处理模组240可根据从使用者所接收的一选取指令，来从两影 像A及B的至少一相同目标物中决定待测目标物Obj。举例来说，目标物距离检测装置200 设置于一电子装置(例如行动电话)中，此选取指令例如为使用者以目视的方式来从行动 电话的一显示萤幕上所显示的影像中选取出待测目标物Obj，并以行动电话的触碰萤幕、或 操作按键的输入方式所提供的选取指令。如此，处理模组240便可根据此选取指令决定出 待测目标物Obj。于另一实际应用中，处理模组240则是对影像Ima及Imb进行影像辨识，来从至少 一相同目标物中决定待测目标物Obj。举例来说，如第3B及3C图所示，处理模组240在对 影像Ima及Imb进行影像辨识后，可分别取得代表目标物Obj的多个特征点Fl及F2。处理 模组240例如是以尺度不变性特征转换(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)或 加速强健特征撷取(Speeded Up Robust Features, SURF)的演算法来对影像Ima进行影像 辨识。之后，处理模组240更依据特征点Fl及F2分别决定出作为代表其的一画素，并将所 选的两画素分别视为待测目标物Obj于两影像的成像位置Sa及Sb。决定出成像位置之后，处理模组240依据待测目标物Obj于影像Ima中的位置Sa 与参考角Z Ra,计算拍摄地点A和待测目标物Obj的连线与参考方向N所夹的一方位角 Z NAO (如第3D图中所示)。处理模组240计算方位角Z NAO的方式例如如下。首先，处理模组240依据影像 Ima的影像内容估测出目标物Obj在影像Ima中的一第一偏移量。接着，处理模组240另依 据此第一偏移量及影像Ima的拍摄参数计算出一偏移角度Z Ca(未绘示)。之后，处理模组 240更依据偏移角度Z Ca与参考角,Ra计算出拍摄地点A和待测目标物Obj的连线与参 考方向N所夹的方位角Z ΝΑ0。处理模组240在计算第一偏移量时，例如是计算待测目标物Obj于影像Ima中的 成像位置Sa相对于影像Ima的一参考轴(例如中心垂直轴X)的一水平偏移量Ha，其单位 例如为画素个数。接着，处理模组240在依据水平偏移量Ha及影像Ima的拍摄参数估算偏移角度 Z Ca时，例如是依据影像的档案格式(如EXIF)所提供的拍摄参数来估算。换言之，处理 模组240可依据水平偏移量Ha及影像Ima的拍摄参数所包含的影像宽度Wa和拍摄视角来 估算出偏移角度Z Ca。于实作中，处理模组240例如是以水平偏移量Ha与影像宽度Wa的 比例，来估测出此拍摄视角对应至此比例的一角度，并将此角度作为偏移角度Z Ca。亦即，
9ZCa = (Ha/ffa) X Z Va，其中Z Va为影像Imb的拍摄视角。或者，处理模组240亦可利用与拍摄视角相关的镜头焦距与影像感测元件大小来 估测出拍摄视角。例如，处理模组240可利用以下的公式来计算拍摄视角
… dZV = arctan ——
2/其中，ZV表示为拍摄视角；d表示为影像感测元件的宽度(大小=宽度X高度)； 而f表示为镜头焦距。之后，处理模组240在依据偏移角度Z Ca与参考角Z Ra估算方位角Z NAO时，例 如但不受限地可以是依据偏移角度Z Ca与参考角Z Ra的和来计算出方位角Z ΝΑΟ。于本 实施例中，方位角例如为磁方位角(即从参考方向N开始以顺时针方向起算的夹角)。相仿地，处理模组240更依据待测目标物Obj于影像Imb中的位置与参考角Z Rb， 计算拍摄地点B和待测目标物Obj的连线与参考方向N所夹的一方位角Z NBO (如第3D图 中所示)。举例来说，处理模组240计算出待测目标物Obj于影像Imb中相对于影像Imb的 一参考轴(例如中心垂直轴X)的一水平偏移量Hb。接着，处理模组240另依据水平偏移量 Hb及影像Imb的拍摄参数估算出另一偏移角度Z Cb。最后，处理模组240更依据偏移角度 Z Cb与参考角Z Rb计算出拍摄地点B和待测目标物Obj的连线与参考方向N所夹的一方 位角ΖΝΒ0。由于水平偏移量Hb、偏移角度Z Cb、与方位角Z NBO的计算方式相仿于上述水 平偏移量Ha、偏移角度Z Ca、与方位角Z NAO的计算方式，故于此不再重述。此外，处理模组240更计算拍摄地点A与B的间的距离Dab (如第3D图中所示)。 在本实施例中，处理模组240利用位置检测模组220所提供的拍摄地点A与B的坐标Pa及 Pb来计算Dab。举例来说，处理模组240可利用半正矢公式(Haversine Formula)来计算拍摄地 点A与B之间的距离Dab。半正失公式如下a = sin2+ cos(lat\)xcos(lat2)x sin2c = 2x arctanVl-a)d = RXc其中，R表示为地球的半径，于实作中，R的数值可以地球的平均半径(约6，371公 里)来代表；Iatl及Iongl分别表示为拍摄地点A的坐标Pa的纬度及经度资讯；lat2及 long2分别表示为拍摄地点B的坐标Pb的纬度及经度资讯；Δ Iat及Δ long分别表示为两 拍摄地点A及B的坐标Pa及Pb的纬度差值与经度差值；d表示为两拍摄地点A与B间的 距离Dab0再者，处理模组240更计算拍摄地点A和B的间的连线与参考方向N所夹的一方 位角广BAN (如第3D图中所示)。在本实施例中，处理模组240亦利用位置检测模组220所 提供的两坐标Pa及Pb来计算方位角,BAN。举例来说，方位角广BAN的计算方式例如如下θ = arctan2 [sin ( Δ lat) X cos (lat2), cos (Iatl) X cos (lat2)-sin (Iatl) Xco s(lat2) X cos ( Δ long)]
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其中，Iatl及Iongl分别表示拍摄地点A的坐标Pa的纬度及经度资讯；lat2及 long2分别表示拍摄地点B的坐标Pb的纬度及经度资讯；Δ Iat及Δ long分别表示两拍摄 地点A及B的坐标Pa及Pb的纬度差值与经度差值；θ表示方位角Z BAN。最后，处理模组240便依据距离Dab及三个方位角Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、及Z BAN来计算 两拍摄地点A及B中的一拍摄地点与待测目标物Obj间的距离(如第3D图中所示距离Dao 或 Dbo)ο兹以一例说明处理模组240如何计算两拍摄地点A及B中的一拍摄地点与待测目 标物Obj间的距离。请参照前述的第3D图。如第3D图中所示，拍摄地点A及B与待测目 标物Obj形成一三角形。如此，处理模组240便可利用三角运算方式来计算两拍摄地点A 及B中的一拍摄地点与待测目标物Obj间的距离。举例来说，于此三角形中，处理模组240可依据此三个方位角Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、及 ZBAN来计算出此三角形的两个内角。之后，再依据三角形的两个内角及一斜边的长度(例 如两拍摄地点A与B间的距离Dab)，来计算其他两个斜边的一的长度(例如拍摄地点A与 待测目标物Obj间的距离Dao，或拍摄地点B与待测目标物坐标Obj间的距离Dbo)。于第3D图所示的例中，处理模组240可依据方位角Z BAN及Z NAO的和取得拍摄 地点A于三角形中的一第一内角Z A，并依据方位角Z NBO及Z NAO及的差取得待测目标物 Obj于三角形中的一第二内角Z Obj。处理模组240更利用三角运算方式于三角形中依据 距离Dab、第一内角Z A、与第二内角Z Obj来计算出拍摄地点B与待测目标物Obj间的距 离 Dbo0详言之，处理模组240可依据三角运算方式的正弦定理，将距离Dab与第一内角 Z A的正弦值的乘积除以第二内角Z Obj的正弦值，来取得距离Dbo。处理模组240的运算 方式如以下公式所示
^7 ^7 sin(ZBAN + ZNAO)Dbo 二 Dba χ ——)-\
sm(ZNBO - ΖΝΑΟ)同理，目标距离Dao的计算方式应可以相仿于目标距离Dbo的计算方式来以予推 导，故不于此赘述。再者，上述计算方位角Z BAN及Z NAO的和来取得第一内角Z A，并计算方位角 Z NBO及Z NAO及的差来取得第二内角Z Obj，然本发明应不限制于此。只要能在两拍摄地 点A、B与待测目标物Obj所形成的三角形中，藉由三个方位角Z ΝΑΟ、Z ΝΒ0、及Z BAN计算 出三角形的两个内角，再利用两拍摄地点间的距离推算出拍摄地点与待测目标物的间的距 离，皆为本发明的可行实施例。 此外，请参照第2图，本实施例的目标物距离检测装置200更可藉由存取储存多个 景点的资讯与其对应的坐标的一景点坐标资料库250，以取得待测目标物Obj的资讯。举例 来说，景点坐标资料库。如第2图所示，景点坐标资料库250例如储存于一远端伺服器(未 绘示)中，然而，此并非为本发明的限制。在本发明的其他实施例中，此景点坐标资料库亦 可储存于目标物距离检测装置200的记忆体(未绘示)中。 在一实施例中，处理模组240便可依据拍摄地点A、B与待测目标物Obj间的距离 Dao,Dbo与拍摄地点A、B的坐标Pa、Pb，计算出待测目标物Obj的坐标Po，并利用待测目标 物坐标Po从景点坐标资料库250中查询待测目标物Obj的资讯。在另一实施例中，处理模组240亦可依据拍摄地点A与待测目标物Obj间的距离Dao、拍摄地点A的坐标Pa与方位 角,ΝΑΟ,或依据拍摄地点B与待测目标物Obj间的距离Dbo、拍摄地点B的坐标Pb与方位 角ΖΝΒ0，计算出待测目标物Obj的坐标Po。接着，目标物距离检测装置200便可利用计算 出的坐标Po至景点坐标资料库250查询待测目标物Obj相关资讯(例如建筑物名称)或 其周边地理范围内的资讯，并显示于目标物距离检测装置200的显示萤幕上，以供使用者 参考。 于另一实施例中，目标物距离检测装置200亦可提供(1)两距离Dao、Dbo及两坐 标Pa、Pb ； (2)距离Dao、坐标Pa及方位角Z NAO ； (3)距离Dbo、坐标Pb及方位角Z NBO三 组资讯中的一组资讯给储存景点坐标资料库250的外部装置，而由外部装置据以自行计算 目标物的坐标Po，以查询待测目标物Obj相关资讯，而此一设计变化亦隶属于本发明的范相较于传统建立包含大量特征点的影像资料库并从影像资料库中来对影像的特 征点逐一进行比对的作法，本实施例可利用所撷取的坐标来估测出的方位角并进一步地估 测出目标物的距离(与坐标)。如此，本实施例将能节省运算资源与运算时间，且能提高查 询目标物资讯的速度。本发明实施例所揭露的检测目标物距离的方法可应用于一电子装置，如目标物距 离检测装置200。而目标物距离检测装置200例如可以实施为可携式电子装置或行动设备。 于实际应用中，目标物距离检测装置200例如但不受限地可实施于手机、GPS定位装置、个 人数位助理(Personal DigitalAssistant, PDA)、数位相机、笔记型电脑，或甚至包含内建 或外建周边设备的电脑系统，如个人或车用电脑系统。此外，于上述的实施例中，以执行第1图的目标物距离检测方法的目标物距离检 测装置200为例作说明，然本发明亦不限于此。于另一实施例中，目标物距离检测方法亦可 从一储存模组(未绘示)中来取得事先拍摄的两张影像，来对影像中的目标物进行距离检 测。于其他实施例中，目标物距离检测装置200还能应用于移动的环境中，例如设置于车辆 中，来对远方的目标物拍摄多张影像或摄影并连续地依据两张影像进行距离检测。进一步 地，目标物距离检测装置200还可将所检测的距离显示于一显示萤幕(未绘示)上，以供驾 驶人或乘客参考。此外，上述实施例以包含一个目标物(如目标物Obj)的两张影像为例做说明，然 本发明亦不限于此。目标物距离检测方法及装置亦可对包含多个目标物的影像来进行距离 检测，来估测出各个目标物的距离。或者，目标物距离检测方法及装置亦可依据使用者的选 择指令来对被选定的目标物进行检测。然此些应用仅用以说明本实施例所用，并非作为本 实施例的限制。本发明实施例另揭露一种电脑可读式资讯储存媒体，其上储存有程式，此程式可 用于执行本发明实施例的目标物距离检测方法。本实施例的电脑可读式资讯储存媒体比如 但不受限于，光学式资讯储存媒体或磁式资讯储存媒体。光学式资讯储存媒体比如包括CD、 DVD、HD-DVD、及蓝光DVD。磁式资讯储存媒体比如包括软碟机、硬碟机、磁带机、及磁光碟机 (Magnetic Optical)。此外，电脑可读式资讯储存媒体亦包括可在网路/传递媒介(如空 气等)上传递的程式码等。本发明实施例另揭露一种电脑程序产品。当具有缓冲记忆体的电子装置载入此电脑程序产品后，此电子装置执行多个程式指令，该些程式指令用于执行本发明实施例的目 标物距离检测方法。本发明上述实施例所揭露的目标物距离检测方法与装置及其电脑可读式资讯储 存媒体，藉由在两个拍摄地点对包含同一目标物进行拍摄的两张影像，并利用两张影像的 拍摄地点的两坐标与两张影像的拍摄方向与一参考方向所夹的两参考角，便能估测出目标 物的距离。如此，将能够达到节省运算资讯与时间的功效，并具有快速查询目标物资讯的优
点ο综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发 明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动 与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
一种检测目标物距离的方法，应用于一电子装置，包括于一第一拍摄地点取得一第一影像，并于一第二拍摄地点取得一第二影像，其中该第一影像与该第二影像包含至少一相同目标物；于该第一拍摄地点检测该第一影像的一第一拍摄方向与一参考方向所夹的一第一参考角，并于该第二拍摄地点检测该第二影像的一第二拍摄方向与该参考方向所夹的一第二参考角；于该第一拍摄地点检测该第一拍摄地点的一第一坐标，并于该第二拍摄地点检测该第二拍摄地点的一第二坐标；从该至少一相同目标物中决定一待测目标物；依据该待测目标物于该第一影像中的位置与该第一参考角，计算该第一拍摄地点和该待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第一方位角；依据该待测目标物于该第二影像中的位置与该第二参考角，计算该第二拍摄地点和该待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第二方位角；依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点与该第二拍摄地点间的一距离；依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点和该第二拍摄地点间的连线与该参考方向所夹的一第三方位角；以及依据该距离、该第一方位角、该第二方位角与该第三方位角，计算该第一、第二拍摄地点中的一拍摄地点与该待测目标物间的距离。
2.如权利要求1所述的方法，其中该参考方向包含一地磁方向。
3.如权利要求1所述的方法，其中依据该待测目标物于该第一影像中的位置与该第一 参考角，计算该第一方位角的步骤包括计算该待测目标物于该第一影像中的一第一偏移量；依据该第一偏移量及该第一影像的一第一拍摄参数计算一第一偏移角度；以及 依据该第一偏移角度及该第一参考角计算该第一拍摄地点和该待测目标物的连线与 该参考方向所夹的该第一方位角；以及依据该待测目标物于该第二影像中的位置与该第二参考角，计算该第二方位角的步骤 包括计算该待测目标物于该第二影像中的一第二偏移量；依据该第二偏移量及该第二影像的一第二拍摄参数计算一第二偏移角度；以及 依据该第二偏移角度及该第二参考角计算该第二拍摄地点和该待测目标物的连线与 该参考方向所夹的该第二方位角。
4.如权利要求3所述的方法，其中计算该待测目标物于该第一影像中的该第一偏移量 的步骤包括计算该待测目标物相对于该第一影像的中心垂直轴的一第一水平偏移量；以及 计算该待测目标物于该第二影像中的该第二偏移量的步骤包括 计算该待测目标物相对于该第二影像的中心垂直轴的一第二水平偏移量。
5.如权利要求4所述的方法，其中依据该第一水平偏移量及该第一影像的拍摄参数计 算该第一偏移角度的步骤包括依据该第一水平偏移量及该第一影像的拍摄参数所包含的影像宽度和拍摄视角来计算该第一偏移角度；以及依据该第二水平偏移量及该第二影像的拍摄参数计算该第二偏移角度的步骤包括 依据该第二水平偏移量及该第二影像的拍摄参数所包含的影像宽度和拍摄视角来计 算该第二偏移角度。
6.如权利要求1所述的方法，其中从该至少一相同目标物中决定该待测目标物的步骤 包括根据从使用者所接收的一选取指令，从该至少一相同目标物中决定该待测目标物。
7.如权利要求1所述的方法，其中从该至少一相同目标物中决定该待测目标物的步骤 包括对该第一影像及该第二影像进行影像辨识，来从该至少一相同目标物中决定该待测目 标物。
8.如权利要求1所述的方法，更用以取得该目标物的资讯，该方法更包括依据该第一、第二拍摄地点中的该拍摄地点的坐标、该待测目标物的连线与该参考方 向所夹的方位角，及该拍摄地点与该待测目标物间的距离，计算该待测目标物的坐标；以及 利用该待测目标物的坐标从一景点坐标资料库中查询该待测目标物的资讯。
9.一种电脑程序产品，经由一电子装置载入该电脑程序产品并执行后，可完成如权利 要求第1项所述的目标物距离检测方法。
10.一种检测目标物距离的装置，包括一影像撷取模组，用以于一第一拍摄地点取得一第一影像，并于一第二拍摄地点取得 一第二影像，其中该第一影像与该第二影像包含至少一相同目标物；一角度检测模组，用以于该第一拍摄地点检测该第一影像的一第一拍摄方向与一参考 方向所夹的一第一参考角，并于该第二拍摄地点检测该第二影像的一第二拍摄方向与该参 考方向所夹的一第二参考角；一位置检测模组，用以于该第一拍摄地点检测该第一拍摄地点的一第一坐标，并于该 第二拍摄地点检测该第二拍摄地点的一第二坐标；以及一处理模组，耦接至该影像撷取模组、该角度影像撷取模组、及该位置检测模组，其中 该处理模组用以从该至少一相同目标物中决定一待测目标物；依据该待测目标物于该第一影像中的位置与该第一参考角，计算该第一拍摄地点和该 待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第一方位角；依据该待测目标物于该第二影像中的位置与该第二参考角，计算该第二拍摄地点和该 待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第二方位角；依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点与该第二拍摄地点间的一距离； 依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点和该第二拍摄地点间的连线与该 参考方向所夹的一第三方位角；以及依据该距离、该第一方位角、该第二方位角与该第三方位角来计算该第一、第二拍摄地 点中的一拍摄地点与该待测目标物间的距离。
11.如权利要求10所述的装置，其中该处理模组计算该待测目标物于该第一影像中 的一第一偏移量，并依据该第一偏移量及该第一影像的一第一拍摄参数计算一第一偏移角度，更依据该第一偏移角度及该第一参考角计算该第一拍摄地点和该待测目标物的连线与 该参考方向所夹的该第一方位角；以及其中，该处理模组计算该待测目标物于该第二影像中的一第二偏移量，并依据该第二 偏移量及该第二影像的一第二拍摄参数计算一第二偏移角度，更依据该第二偏移角度及该 第二参考角计算该第二拍摄地点和该待测目标物的连线与该参考方向所夹的该第二方位
12.如权利要求10所述的装置，更用以取得该目标物的资讯，其中该处理模组依据该 第一、第二拍摄地点中的该拍摄地点的坐标、该拍摄地点和该待测目标物的连线与该参考 方向所夹的方位角，及该拍摄地点与该待测目标物间的距离，计算该待测目标物的坐标。
13.如权利要求10所述的装置，其中该角度检测模组包括一电子罗盘。
14.如权利要求10所述的装置，其中该位置检测模组包括一全球定位系统(Global Position System, GPS) 砠。
15.一种检测目标物距离的装置，包括一第一手段，用以于一第一拍摄地点取得一第一影像，并于一第二拍摄地点取得一第 二影像，其中该第一影像与该第二影像包含至少一相同目标物；一第二手段，用以于该第一拍摄地点检测该第一影像的一第一拍摄方向与一参考方向 所夹的一第一参考角，并于该第二拍摄地点检测该第二影像的一第二拍摄方向与该参考方 向所夹的一第二参考角；一第三手段，用以于该第一拍摄地点检测该第一拍摄地点的一第一坐标，并于该第二 拍摄地点检测该第二拍摄地点的一第二坐标；以及 一第四手段，用以从该至少一相同目标物中决定一待测目标物；依据该待测目标物于该第一影像中的位置与该第一参考角，计算该第一拍摄地点和该 待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第一方位角；依据该待测目标物于该第二影像中的位置与该第二参考角，计算该第二拍摄地点和该 待测目标物的连线与该参考方向所夹的一第二方位角；依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点与该第二拍摄地点间的一距离； 依据该第一坐标与该第二坐标，计算该第一拍摄地点和该第二拍摄地点间的连线与该 参考方向所夹的一第三方位角；以及依据该距离、该第一方位角、该第二方位角与该第三方位角来计算该第一、第二拍摄地 点中的一拍摄地点与该待测目标物间的距离。
全文摘要
一种检测目标物距离的方法。首先，分别于两拍摄地点取得两影像，并分别检测两影像的拍摄方向与一参考方向所夹的两参考角，与两拍摄地点的两坐标。其中，两影像包含至少一相同目标物。接着，从该至少一相同目标物中决定一待测目标物，并分别依据待测目标物于两影像中的位置与两参考角，计算两拍摄地点分别和待测目标物的连线与参考方向所夹的第一及第二方位角。以及，根据两坐标计算两拍摄地点间的距离与两拍摄地点间的连线与参考方向所夹的第三方位角。最后，依据此距离与三个方位角来计算两拍摄地点之一与待测目标物间的距离。
文档编号G01C11/08GK101943580SQ200910157820
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者林秉圣, 江启邦, 詹承勋, 黄俊翔 申请人:宏达国际电子股份有限公司