专利名称：补偿图像间时间差的方法及使用该方法的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于多个图像撷取单元之间的图像处理方法，且特别是有关于补偿图像间时间差的方法及使用相同方法的电子装置。
背景技术：
目前触控式技术可以分为电阻式、电容式、与光学式三大种类。其中，对于大尺寸面板而言，光学式触控技术具有成本优势。光学式触控技术主要是利用在屏幕周围设置红外线光源，当物体接近或触碰屏幕时，会产生阻断红外线的阴影，再通过红外线摄影机 (infrared camera)以及感测器撷取「阴影」内的方位、宽度、高度与尖点等信息，藉以计算触控点的位置，而达到触控的功用。据此，在具有多个图像撷取单元的光学式的触控装置上，多个图像撷取单元的输入图像之间通常会有时间差。并且，在光学式的触控装置上，倘若所有撷取的图像之间有时间差，则会造成触控点位置计算的偏差。
发明内容
本发明提出补偿图像间时间差的方法，适用于电子装置。对多个图像撷取单元分别设定一参考区域与一参考区域背景，自多个图像撷取单元分别接收输入图像，并判断每一张输入图像的参考区域是否与参考区域背景相同。倘若其中一图像撷取单元所接收的输入图像中的参考区域与参考区域背景不相同，则其余输入图像的参考区域与参考区域背景相同的图像撷取单元继续接收输入图像，并且累加一次补偿画面数。接着重复上述方法，判断继续接收的输入图像是否参考区域与参考区域背景相同并且依结果决定是否累加补偿画面数。当所有图像撷取单元接收的输入图像的参考区域与参考区域背景都不相同，就依据各补偿画面数来补偿所有图像撷取单元的输入图像之间的时间差。上述方法中，各图像撷取单元在起始时的补偿画面数皆为同一定值，举例来说都为零。在判断各输入图像的参考区域与参考区域背景是否相同的步骤之后，倘若所有图像撷取单元所接收到的输入图像中的参考区域与参考区域背景皆相同，则将所有图像撷取单元的补偿画面数都设为同一定值，举例来说都设为零。上述方法中，各图像撷取单元的输入图像包含下方拍摄到的屏幕区域，与上方拍摄到屏幕以外的环境区域，参考区域的位置即设定于环境区域中。在系统启动时先将参考区域的图像建立为参考区域背景，而后，每张输入图像撷取出参考区域并与参考区域背景作一比较，判断该张图像的参考区域与参考区域背景是否相同。上述比较参考区域与参考区域背景的步骤中，将输入图像的参考区域与参考区域背景相减，而获得去背图像。并且，在依据特定阈值对去背图像执行噪声移除动作之后，将去背图像二进制化而获得二进制化图像。接着，计算二进制化图像中的多个栏的亮点个数， 以比对这些栏的亮点个数与第二阈值。倘若亮点个数小于第二阈值，判定参考区域与参考区域背景相同。倘若亮点个数大于第二阈值，判定输入图像的参考区域与参考区域背景不相同。
〔0008〕 本发明提出一种电子装置，包括分别设置于电子装置的不同位置的多个图像撷取 单元以及处理单元。处理单元与这些图像撷取单元连接，分别自这些图像撷取单元接收输 入图像，并且判断输入图像的参考区域与参考区域背景是否相同。倘若其中一图像撷取单 元所接收的输入图像中的参考区域与参考区域背景不相同，则其余图像撷取单元若其所接 收的输入图像的参考区域与参考区域背景相同则继续接收输入图像，并且累加一次补偿画 面数。接着重复上述方法，判断继续接收输入图像的图像撷取单元其输入图像的参考区域 与参考区域背景是否相同并且依结果决定是否累加补偿画面数。当所有图像撷取单元接收 的输入图像的参考区域与参考区域背景皆不相同，就依据各补偿画面数来补偿所有图像撷 取单元的输入图像之间的时间差。
〔0009〕 上述处理单元自多个图像撷取单元分别接收一输入图像并且设定参考区域。输入 图像包括屏幕区域与环境区域，参考区域的位置位于环境区域中。在开始执行图像补偿的 运算时先将参考区域的图像建立为参考区域背景，而后，每张输入图像撷取出参考区域并 与参考区域背景作一比较，判断该张图像的参考区域与参考区域背景是否相同。 〔0010〕 上述电子装置还包括储存单元。储存单元与处理单元连接，用以储存上述图像撷 取单元所撷取的输入图像。处理单元会依据补偿画面数，自储存单元中分别取出输入图像。 〔0011〕 在本发明的一实施例中，上述电子装置为光学式触控面板。 〔0012〕 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式 作详细说明如下。
〔0013〕图1是依照本发明一实施例的一种电子装置的方块图。
〔0014〕图2为依照本发明一实施例的一种光学式触控面板的外观示意图。
〔0015〕图3是依照本发明一实施例的一种补偿图像间时间差的方法流程图。
〔0016〕图4是依照本发明一实施例的一种输入图像的示意图。
〔0017〕图5是依照本发明一实施例的一种判断参考区域与参考区域背景是否相同的方 法流程图。
〔0018〕图6八 图60是依照本发明一实施例的参考区域的示意图。
^001[主要元件标号说明〕
^00203100电子装置110 多个图像撷取单元
〔0021〕111、210 第一图像撷取单元113、220 第二图像撷取单元
〔0〇22〕120 处理单元130 储存单元
〔0〇23〕200 光学式触控面板410、420 输入图像
〔0024〕411,421 屏幕区域413、423 环境区域
〔0〇25〕415,425 参考区域
〔0026〕8305 3335 本发明一种补偿图像间时间差的方法各步骤
〔0027〕8505 3535 本发明一种判断参考区域与参考区域背景是否相同的方法各步骤
具体实施方式
为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。图1是依照本发明一实施例的一种电子装置的方块图。请参照图1，电子装置100 包括分别设置于电子装置100的多个图像撷取单元110、处理单元120以及储存单元130。 为了方便说明，在本实施例中仅列举两个图像撷取单元(第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113)来说明。处理单元120与第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113连接，分别自第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113接收输入图像。并且依据所接收的输入图像来执行补偿图像间时间差的方法，以计算出第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元 113的输入图像之间所相差的补偿画面数，据以补偿第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113的输入图像之间的时间差。举例来说，假设第一图像撷取单元111在第1个与第2个输入图像的参考区域与参考区域背景相同，且在第3个输入图像的参考区域与参考区域背景不相同，而第二图像撷取单元113在第1个 第4个输入图像的参考区域与参考区域背景相同，且在第5个输入图像的参考区域与参考区域背景不相同，表示第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113之间的输入图像差了 2个图像撷取时间。据此，以第二图像撷取单元113的第5个输入图像来取代原本第二图像撷取单元113用来对应第一图像撷取单元111的第3个输入图像，以减少第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113 之间的输入图像时间差。储存单元130与处理单元120连接，用以储存上述图像撷取单元110所撷取的输入图像。处理单元120计算补偿画面数，再依据补偿画面数而自储存单元130中分别取出第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元130的输入图像。例如，假设第一图像撷取单元111在第1张输入图像判断参考区域与参考区域背景不相同，而第二图像撷取单元113 在第4张输入图像才判断参考区域与参考区域背景不相同，表示第二图像撷取单元113比第一图像撷取单元111之间的输入图像差了 3个图像撷取时间。则当处理单元120在取出各图像撷取单元的输入图像做触控点位置计算时，便取第一图像撷取单元111的第1张输入图像，与第二图像撷取单元113的第4张输入图像做计算。电子装置110例如为光学式触控面板。举例来说，图2为依照本发明一实施例的一种光学式触控面板的外观示意图。请参照图2，在本实施例中，光学式触控面板200的上方设置有第一图像撷取单元210与第二图像撷取单元220，另在光学式触控面板200并设置有处理单元与储存单元(在此未绘示)。处理单元会依据第一图像撷取单元210与第二图像撷取单元220所撷取的输入图像来计算出触控点的位置。以下即搭配上述电子装置100来说明。图3是依照本发明一实施例的一种补偿图像间时间差的方法流程图。请同时参照图1及图3，在步骤S305中，处理单元120分别自第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113接收输入图像。并且，处理单元120将所接收到的输入图像存放至储存单元130。接着，在步骤S310中，处理单元120判断各输入图像的参考区域是否与参考区域背景相同，藉以判断是否有目标物触碰到参考区域。例如，在开始执行图像补偿的运算时， 可在第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113所撷取的图像中设定参考区域的位置，藉以判断参考区域与参考区域背景是否相同。此参考区域可以为直线或长条范围。
具体而言，处理单元120预设参考区域。输入图像包括屏幕区域与环境区域，参考区域的位置即位于环境区域中。在第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113开始执行时，处理单元120可依预设的参考区域的位置，先自第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113接收的输入图像分别撷取参考区域背景。一般而言，第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113分别设置于屏幕两个角落，其拍摄角度向着屏幕以拍摄并产生输入图像。之后，处理单元120接收输入图像，比对该输入图像的参考区域与其对应的参考区域背景，藉以判断输入图像的参考区域与参考区域背景是否相同。举例来说，图4是依照本发明一实施例的一种输入图像的示意图。请参照图1及图4，在此，假设输入图像410为第一图像撷取单元111所撷取，输入图像420为第二图像撷取单元113所撷取。并且，假设第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113分别设置于屏幕上方左右两个角落，且其拍摄角度向着屏幕(如图2所示)以拍摄并产生输入图像。在此，输入图像410及输入图像420的下方分别拍摄到屏幕，而其上方分别会拍摄到屏幕以外的画面。也就是说，输入图像410及输入图像420的下方分别为屏幕区域411 及屏幕区域421，其上方分别为环境区域413及环境区域423。在输入图像410的环境区域 413及输入图像420的环境区域423中分别包括参考区域415及参考区域425，且参考区域 415及参考区域425分别小于环境区域413及环境区域423。以输入图像410而言，处理单元120比对输入图像410的参考区域415以及先前存放于储存单元130的参考区域背景，藉此来判断输入图像的参考区域与参考区域背景是否相同。举例来说，图5是依照本发明一实施例的一种判断参考区域与参考区域背景是否相同的方法流程图。图6A 图6D是依照本发明一实施例的判断输入图像的判断参考区域与参考区域背景是否相同的图像示意图。请同时参照图5及图6A 图6D，在步骤S505中， 将输入图像的参考区域(如图6A)与参考区域背景相减，而获得去背图像，如图6B。接着在步骤S510中，依据第一阈值对去背图像执行噪声移除操作。之后，如步骤 S515所示，将移除噪声的去背图像二进制化而获得二进制化图像，如图6C。在图6C中，网点标示区域代表黑色。然后，在步骤S520中，计算二进制化图像中的多个栏的亮点个数，并在步骤S525 中比对这些栏的亮点个数与第二阈值。例如，统计二进制化图像图6C的每一栏中的亮点个数，可以得到如图6D的直方图。倘若亮点个数小于第二阈值，判定输入图像的参考区域与参考区域背景相同，执行步骤S530。倘若亮点个数大于第二阈值，判定输入图像的参考区域与参考区域背景不相同，执行步骤S535。返回图3，在步骤S310中，倘若第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113两者的输入图像的参考区域与参考区域背景皆不相同，则继续执行步骤S305，接收第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113两者的输入图像，以计算目标物的触碰点位置。倘若自第一图像撷取单元111所接收的输入图像的参考区域与参考区域背景不相同，而自第二图像撷取单元113所接收的输入图像的参考区域与参考区域背景相同，代表第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113两者的输入图像之间有时间差。此时，执行步骤S320，自第二图像撷取单元113继续接收另一输入图像。接着，在步骤S325中，判断自第二图像撷取单元113继续接收的另一输入图像的参考区域与参考区域背景是否相同。
倘若自第二图像撷取单元113继续接收的另一输入图像的参考区域与参考区域背景相同，执行步骤S330，累加补偿画面数，并且返回执行步骤S320及步骤S325，以持续判断自第二图像撷取单元113继续接收的另一输入图像的参考区域与参考区域背景是否相同。倘若自第二图像撷取单元113继续接收的另一输入图像的参考区域与参考区域背景不相同，执行步骤S335，依据补偿画面数来补偿输入图像之间的时间差。也就是说，在其中一个图像撷取单元所撷取的输入图像的参考区域与参考区域背景不相同时，开始并计算参考区域与参考区域背景相同的图像撷取单元在其输入图像的参考区域与参考区域背景不相同时其落后的图像数量，而以此落后的图像数量作为补偿画面数。之后，返回步骤S305，依据补偿画面数，分别接收第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113的输入图像。在此，可直接设定自第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元113接收输入图像的时间。例如，假设第二图像撷取单元113比第一图像撷取单元111 慢了 3个输入图像，则可将第一图像撷取单元111调慢3个输入图像的时间，或将第二图像撷取单元113调快3个输入图像的时间。或者，亦可以将输入图像储存至储存单元130之后，依据补偿画面数，自储存单元130分别取出第一图像撷取单元111与第二图像撷取单元 113的输入图像。例如，假设第二图像撷取单元113比第一图像撷取单元111慢了 3个输入图像，则处理单元120在取出第一图像撷取单元111的第1张输入图像时，取出第二图像撷取单元113第4张的输入图像。另外，在步骤S310中，倘若自第一图像撷取单元111及第二图像撷取单元113所接收到的输入图像的参考区域与参考区域背景皆相同，表示目前并无目标物欲触碰屏幕， 如步骤S315所示，清除补偿画面数。之后，返回执行步骤S305。值得一提的是，参考区域的设立为在环境区域内，且参考区域在环境区域内越靠近图像上方越好。这是因为，当判断参考区域与参考区域背景皆不相同后便可开始进行补偿画面数的计算，并根据补偿画面数取出相应图像计算触控点位置。据此，越早判断参考区域与参考区域背景是否相同便能够越早进行触控点位置计算。综上所述，本发明在每个输入图像上建立参考区域，当判断到某个图像撷取单元所撷取的输入图像的参考区域与参考区域背景不相同时，开始计算输入图像的参考区域与参考区域背景相同的图像撷取单元落后的图像数量，以补偿自不同图像撷取单元所接收的输入图像之间的时间差。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何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，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种补偿图像间时间差的方法，用于一电子装置，该方法包括 对多个图像撷取单元分别设定一参考区域与一参考区域背景；自该多个图像撷取单元分别接收一输入图像； 分别判断各该些输入图像的该参考区域是否与该参考区域背景相同； 倘若自该其一图像撷取单元所接收的该输入图像的该参考区域与该参考区域背景不相同，而其余该多个图像撷取单元所接收的输入图像的该参考区域与该参考区域背景相同，则其余该多个图像撷取单元继续接收另一输入图像并分别累加一补偿画面数；分别判断其余该多个图像撷取单元继续接收的该另一输入图像的该参考区域是否与该参考区域背景相同；倘若其余该多个图像撷取单元继续接收的该另一输入图像的该参考区域与该参考区域背景相同，继续接收另一输入图像并分别累加该补偿画面数；以及持续判断至其余该多个图像撷取单元继续接收的该另一输入图像的该参考区域与该参考区域背景皆不相同，并分别依据该补偿画面数来补偿该些输入图像之间的时间差。
2.根据权利要求1所述的补偿图像间时间差的方法，包括倘若自该多个图像撷取单元所接收到的输入图像的该参考区域与该参考区域背景皆相同，则将所有该补偿画面数设为同一定值。
3.根据权利要求2所述的补偿图像间时间差的方法，包括依据各该补偿画面数，分别取出各该多个图像撷取单元的该输入图像作为补偿过后的图像。
4.根据权利要求3所述的补偿图像间时间差的方法，其中设定该参考区域的方法包括在该多个图像撷取单元的输入图像中，区分一屏幕区域与一环境区域，该参考区域的位置位于该环境区域中。
5.根据权利要求4所述的补偿图像间时间差的方法，其中设定该参考区域背景的方法包括该多个图像撷取单元开始执行时，依据该参考区域的位置自该多个图像撷取单元接收的该输入图像上撷取图像并储存为该参考区域背景。
6.根据权利要求5所述的补偿图像间时间差的方法，其中判断每一该些输入图像的该参考区域与该参考区域背景是否相同的步骤包括利用每一该些输入图像的该参考区域背景获得一去背图像；依据一第一阈值对该去背图像执行噪声移除并二进制化而获得一二进制化图像；计算该二进制化图像中的多个栏的亮点个数，以比对该多个栏的亮点个数与一第二阈值；倘若该亮点个数小于该第二阈值，判定该输入图像的该参考区域与该参考区域背景相同；以及倘若该亮点个数大于该第二阈值，判定该输入图像的该参考区域与该参考区域背景不相同。
7.根据权利要求1所述的补偿图像间时间差的方法，包括依据各该补偿画面数，分别取出各该些图像撷取单元的该输入图像作为补偿过后的图像。
8.根据权利要求7所述的补偿图像间时间差的方法，其中设定该参考区域的方法包括在该多个图像撷取单元的输入图像中，区分一屏幕区域与一环境区域，该参考区域的位置位于该环境区域中。
9.根据权利要求8所述的补偿图像间时间差的方法，其中设定该参考区域背景的方法包括该多个图像撷取单元开始执行时，依据该参考区域的位置自该多个图像撷取单元接收的该输入图像上撷取图像并储存为该参考区域背景。
10.根据权利要求9所述的补偿图像间时间差的方法，其中判断每一该些输入图像的该参考区域与该参考区域背景是否相同的步骤包括利用每一该些输入图像的该参考区域背景获得一去背图像；依据一第一阈值对该去背图像执行噪声移除并二进制化而获得一二进制化图像；计算该二进制化图像中的多个栏的亮点个数，以比对该多个栏的亮点个数与一第二阈值；倘若该亮点个数小于该第二阈值，判定该输入图像的该参考区域与该参考区域背景相同；以及倘若该亮点个数大于该第二阈值，判定该输入图像的该参考区域与该参考区域背景不相同。
11.根据权利要求1所述的补偿图像间时间差的方法，其中设定该参考区域的方法包括在该多个图像撷取单元的输入图像中，区分一屏幕区域与一环境区域，该参考区域的位置位于该环境区域中。
12.根据权利要求11所述的补偿图像间时间差的方法，其中设定该参考区域背景的方法包括该多个图像撷取单元开始执行时，依据该参考区域的位置自该多个图像撷取单元接收的该输入图像上撷取图像并储存为该参考区域背景。
13.根据权利要求12所述的补偿图像间时间差的方法，其中判断每一该些输入图像的该参考区域与该参考区域背景是否相同的步骤包括利用每一该些输入图像的该参考区域背景获得一去背图像；依据一第一阈值对该去背图像执行噪声移除并二进制化而获得一二进制化图像；计算该二进制化图像中的多个栏的亮点个数，以比对该多个栏的亮点个数与一第二阈值；倘若该亮点个数小于该第二阈值，判定该输入图像的该参考区域与该参考区域背景相同；以及倘若该亮点个数大于该第二阈值，判定该输入图像的该参考区域与该参考区域背景不相同。
14.一种电子装置，包括多个图像撷取单元，分别设置于该电子装置上的不同位置；以及一处理单元，与该多个图像撷取单元连接，并分别对该多个图像撷取单元分别设定一参考区域与一参考区域背景，然后分别自该多个图像撷取单元接收一输入图像，并且判断每一该些输入图像的该参考区域是否与该参考区域背景相同，若相同则持续判断并累加一补偿画面数，最后依据该补偿画面数补偿该些输入图像之间的时间差。
15.根据权利要求14所述的电子装置，还包括一储存单元，与该处理单元连接，储存该多个图像撷取单元所撷取的输入图像，其中该处理单元依据该补偿画面数，自该储存单元中分别取出该输入图像作为补偿过后的图像。
16.根据权利要求15所述的电子装置，其中该电子装置为光学式触控面板。
全文摘要
一种补偿图像间时间差的方法及使用该方法的电子装置。自多个图像撷取单元分别接收输入图像，并且判断各输入图像的参考区域是否参考区域背景相同。倘若其中一图像撷取单元的输入图像的参考区域与参考区域背景相同，则该图像撷取单元累加一补偿画面数，并继续接收另一输入图像，直至此图像撷取单元的输入图像的参考区域与参考区域背景相同。之后，便可依据累计的补偿画面数来补偿输入图像之间的时间差。
文档编号G06F3/042GK102566828SQ20101061656
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月24日
发明者陈裕彦 申请人:纬创资通股份有限公司