專利名稱：運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于 一 種測距方法，特別是指 一 種運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，為現(xiàn)有一種設(shè)置于望遠(yuǎn)鏡(圖未示)上的距離觀測裝置l
(美國專利第4 2 6 3 719號)，該觀領(lǐng)ij裝置1具有若干標(biāo)示著不同距離讀數(shù)的 距離標(biāo)線101。如此，當(dāng)操作者透過望遠(yuǎn)鏡觀看遠(yuǎn)處的目標(biāo)物(圖未示) 時，通過比對該目標(biāo)物的影像與相符合的距離標(biāo)線101，操作者即可獲悉 該卩:i標(biāo)物與自身之間的距離。
雖然，此種觀測裝置l可供操作者在觀測該目標(biāo)物時，透過比對讀出 該目標(biāo)物的所在距離，但是，此種觀測裝置1的距離標(biāo)線101不僅制作的定 位精度要求相當(dāng)高，而且， 一旦制作完成，它的樣式與規(guī)格即無法再做任 何改變，也就是說， 一個望遠(yuǎn)鏡頂多只能裝設(shè)一種特定樣式與規(guī)格的觀測 裝置l而已。
如圖2所不，為現(xiàn)有一種測距式數(shù)碼相機(jī)2(中國臺灣發(fā)明專利第 i:25()793號)，該數(shù)碼相機(jī)2具有一個可投射出激光束(圖未示)的發(fā)射筒 201，及-一個可接收該激光束的接收筒202。如此，當(dāng)目標(biāo)物(圖未示)將 該發(fā)射筒201投射出的激光束反射回該收接筒2()2后，根據(jù)該激光束的發(fā) 射、接收時間差，及該激光束的光速作運(yùn)算，該數(shù)碼相機(jī)2的數(shù)字訊號處 理器(圖未不)即可計算出該目標(biāo)物與操作者之間的距離(距離二時間差 X光速/2)。
雖然，此種數(shù)碼相機(jī)2可以計算出該目標(biāo)物的所在距離，但是，此種
數(shù)碼相機(jī)2卻需要另外設(shè)置該發(fā)射筒201與該接收筒202，如此，不僅會大 幅增大該數(shù)碼相機(jī)2的體積，而不符輕薄短小的設(shè)計潮流，更會明顯增加 該數(shù)碼相機(jī)2的制造成本。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)數(shù)碼相機(jī)所取得的目標(biāo)物的清 晰影像，而計算出目標(biāo)物的所在距離的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法。
本發(fā)明運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，該數(shù)碼相機(jī)具有鏡頭單元、操作者 界面單元、影像感測單元、顯示單元以及與上述單兀電連接的處理單元，
該顯示單?？娠@示出待測距的目標(biāo)物，該測距方法包含(A)利用該操作
者界面單兀，選定內(nèi)建于該處理單元且對應(yīng)于該目標(biāo)物的參考尺寸。(B)
利川該數(shù)碼相機(jī)取得該目標(biāo)物的清晰影像。(:c)利用該處理單兀取得該清 晰影像的像距。([))利用該處理單元根據(jù)該參考尺寸、該像距與數(shù)不同大 小的預(yù)定物距，計算每一預(yù)定物距所對應(yīng)的成像尺寸，該成像尺寸是等于 該參考尺寸乘丄.該像距再除以該預(yù)定物距，再使該處理單元將每一成像尺 寸所對應(yīng)的預(yù)定物距的數(shù)值依比例顯不f"該顯示單兒上。(:E)從該顯示單 兀h瀆取該目標(biāo)物的清晰影像所對應(yīng)的預(yù)定物距。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，可在不更動一 般數(shù)碼相機(jī)硬件組成的情形下，直接運(yùn)用 一 般的數(shù)碼相機(jī)來達(dá)成測距的功
圖1是現(xiàn)有 一 種觀測裝置的平面示意圖2是現(xiàn)有 一種測距式數(shù)碼相機(jī)的立體外觀示意圖3是本發(fā)明的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法的第-^較佳實施例所采用的
數(shù)碼相機(jī)的平面示意圖4是圖3所示數(shù)碼相機(jī)的系統(tǒng)組成示意圖5是該第一較佳實施例在該數(shù)碼相機(jī)的屏幕上所顯示的操作畫面；
圖6是該第一較佳實施例的流程圖7是-一張平面示意圖，說明目標(biāo)物與影像之間的成像關(guān)系； 圖8是類似圖3的視圖，說明該第一較佳實施例以刻度線的方式標(biāo)示出 數(shù)預(yù)定物距的數(shù)值；
圖9是本發(fā)明的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法的第二較佳實施例的流程
圖10是該第二較佳實施例所采用的數(shù)碼相機(jī)的平面示意圖ll是該第二較佳實施例在該數(shù)碼相機(jī)的屏幕.匕所顯示的操作畫面； 圖12是類似圖10的視圖，說明該第二較佳實施例以量測圖標(biāo)的方式計 算出物距的數(shù)值；
圖13是本發(fā)明的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法的第三較佳實施例的流程
岡-
圖14是該第三較佳實施例所采用的數(shù)碼相衫L的平面示意圖； 圖15是該第三較佳實施例在該數(shù)碼相機(jī)的屏幕上所顯示的操作畫面；
及
圖16是類似圖14的視圖，說明該第三較佳實施例在該數(shù)碼相機(jī)的屏幕 卜顯示出一組刻度標(biāo)尺。
具體實施例方式
在提出詳細(xì)說明之前，要注意的是，在以下的說明中，相似的組件是 以相同的編號來表示。
參閱圖3、 4、 5，為本發(fā)明運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法的第一較佳實施 例所采用的數(shù)碼相機(jī)200，該數(shù)碼相機(jī)200具有鏡頭單元210、操作者界面 單兀220、影像感測單元(CCD/CMOS) 230、顯示單兀(LCD) 240、動態(tài)內(nèi) 存(SDRAM/DDR) 250、儲存卡(Flash Card) 260、傳輸埠(USB/GPIO) 270、電源(Power) 280以及與上述單兀210至280電連接的處理單元(DSP， Digital Signal Processing) 290。該鏡頭單兀210具有一個鏡片組(Lens Module) 2il以及 一個可驅(qū)動該鏡片紹.211移動的驅(qū)動器(Lens Driver,
例如步進(jìn)馬達(dá))212，該操作者界面單元220包括若下方向鍵221、 一個確 認(rèn)鍵222、 一個菜單鍵223以及一個操作畫面224，該影像感測單元230可為 電荷耦合感光組件(CCD, Charge Co叩]ed Device)或互補(bǔ)性氧化金屬半 導(dǎo)體(CMOS, Complementary Met:al—Oxide Semiconductor), 該顯示單元 2401i丁顯小出待測距的目標(biāo)物100 。
如圖6所小，為本發(fā)明運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法的第 一 較佳實施例， 該測距方法包含以下步驟
步驟一參閱圖3、 4、 5，操作者可利用該操作者界面單元220的菜單 鍵223開啟測距功能(Range-Finder)的操作畫面224，并利用該等方向鍵 221與該確認(rèn)鍵222選定內(nèi)建于該處理單元290且對應(yīng)于該目標(biāo)物100的一 參考尺寸H (選定[:j標(biāo)，Set Target),及一種測距方式(Method),該參 考尺寸H包括人(Man)、樹(Tree)、房屋(House)、旗桿(Flag Pole.)、 車f (Car)與使用者ft定(User Define)等數(shù)種設(shè)定。在本實施例中， 該回標(biāo)物i00以一個人(Man)作說明，該參考尺寸H的數(shù)值是為1. 7m，該 測距方式是以刻度線(Pattern)作說明，此后，該處理單元290會使該顯 小單元2 40顯示出 一 根量測參考線241。
步驟二參閱圖3、 4，操作者利用該數(shù)碼相機(jī)200取得該目標(biāo)物100的 清晰影像IO。在本實施例中，操作者是在利用該數(shù)碼相機(jī)200完成調(diào)焦 (Zoom In/Zoom Out)與自動對焦(AF)后，才取得該目標(biāo)物IOO的清晰 影像IO，同時，并使該清晰影像10的一個基準(zhǔn)點11與該顯示單元240所顯 小的量測參考線241對正。
步驟二::參閱圖4、 7，利用該處理單元290取得該清晰影像10的像距d。 在本實施例中，當(dāng)該驅(qū)動器212帶動該鏡片組211移動至對焦清晰時，該處 理單元290可利用一個位置傳感器(PI， Position Indicator,圖未示) 來偵測該驅(qū)動器212帶動該鏡片組211相對于該影像感測單元2 3 0的移動距 離，或利用計算該驅(qū)動器212發(fā)送的脈沖數(shù)/脈沖寬度的方式來求出該驅(qū)動 器212帶動該鏡片組211相對于該影像感測單元2 3 0的移動距離，如此，該 處理單元2 90即可得知介]二該鏡片組211與該影像感測單元2 3 0之間的像距
d的數(shù)值大小。
步驟四參閱圖7、.8，利用該處理單元290 (見圖4)根據(jù)該參考尺寸 I {、該像距d與數(shù)不同大小的預(yù)定物距D1 D8.,計算每 一 預(yù)定物距D1 D8所 對應(yīng)的成像尺寸hl h8，在本實施例中，該等預(yù)定物距D1 I)8是分別預(yù)設(shè) 為45m 、 50m、 60m、 70ra、 100m、 150m、 200m、 400m，要說明的是，由一 般的成像公式"像距/物距=像高/物高"，可推知該成像尺寸hl h8是分 別等于該參考尺寸H乘上該像距d冉除以該等預(yù)定物距Dl D8 (hn = HXd/ l)n， n=l 8)，如此，該處理單元290 (見圖4)根據(jù)上述的內(nèi)建公式，即 "工計算出該H標(biāo)物100在不同預(yù)定物距D1 D8的條件下，該清晰影像10將 在該顯示單元240上呈現(xiàn)出的不同成像尺寸hl h8，因此，該處理單元290 (見圖4)根據(jù)該等成像尺寸hl h8與該等預(yù)定物距Dl D8的對應(yīng)關(guān)系， 即"J—在該顯示單兀240上以數(shù)間隔設(shè)置的刻度線242分別標(biāo)示出每一成像 尺寸hl h8所對應(yīng)的預(yù)定物距Dl D8的數(shù)值。
歩驟五參閱圖8，操作者從該顯不單兀24()上，根據(jù)該清晰影像10的 相反于該基準(zhǔn)點11的讀取點12所對應(yīng)的刻度線242，即可讀取該目標(biāo)物l()O 的清晰影像10所對應(yīng)的預(yù)定物距D1 D8的數(shù)值。在本實施例中，該清晰影 像l()的高度是對應(yīng)于該成像尺寸h5，因此，操作者即可看出該目標(biāo)物IOO 的所在距離即等于100m。
經(jīng)由以上的說明，可再將本發(fā)明的優(yōu)點歸納如下
--、本發(fā)明是將由一般成像公式反推的計算公式(hn = HXd/ Dn， n =1 8)內(nèi)建于該數(shù)碼相杉L200的處理單元290內(nèi)，如此，當(dāng)操作者利用該 數(shù)碼相機(jī)200取得該目標(biāo)物100的清晰影像10后，該處理單元290即可立即 在該顯示單兀240上以該等刻度線242標(biāo)示出不同成像尺寸hl h8所代表 的預(yù)定物距Di D8的數(shù)值，而使操作者可透過比對該清晰影像10與該等刻 度線242的方式，馬上讀出該目標(biāo)物100的所在距離，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相 比，本發(fā)明不僅不需在該數(shù)碼相機(jī)200上設(shè)置現(xiàn)有高精度且難制作的距離 標(biāo)線l()l，亦不需在該數(shù)碼相機(jī)200裝設(shè)額外的現(xiàn)有發(fā)射筒201與接收筒 202,換句話說，利用本發(fā)明即可在不更動一般數(shù)碼相機(jī)硬件組成的情形
下，直接運(yùn)用 一 般的數(shù)碼相機(jī)來達(dá)成測距的功能。
二、如圖5所示，本發(fā)明可由該操作畫面224中內(nèi)建的人、樹、房屋、旗桿、車子、使用者自定等設(shè)定，挑選一個與待測距處環(huán)境匹配者作為該目標(biāo)物ioo，例如待測距處環(huán)境中有一個人，就挑選"人"作為該目標(biāo)物 100，例如待測距處環(huán)境中有一輛車子，就挑選"車f "作為該目標(biāo)物IOO， 因此，本發(fā)明的使用界面非常直觀易懂，對使用者來說相當(dāng)友善、方便。 如圖9、 1.0、 ll所示，為本發(fā)明的第二較佳實施例，該第二較佳實施例足類似f該第一較佳實施例，其差異之處在于
步驟一該操作者界面單元220的操作方式是相同f該第一較佳實施 例的步驟一，并同樣地選定內(nèi)該目標(biāo)物l.OO的參考尺寸H，因此，在此不再 詳細(xì)地說明。值得注意的是，在本實施例中，該測距方式是改以量測圖標(biāo) (Curse)作說明，而且，該處理單元290 (見圖4)會使該顯示單元240顯 示出一個對應(yīng)該目標(biāo)物100形狀的量測圖標(biāo)243，該量測圖標(biāo)243具有初始 尺寸hO。在本實施例中，該量測圖標(biāo)243是呈人形。
步驟二相同于該第一較佳實施例的歩驟二，因此，在此不再詳細(xì)地 說明。
步驟二相同于該第--較佳實施例的歩驟三，并同樣地取得該清晰影 像l()的像距d，因此，在此不再詳細(xì)地說明。
步驟四如圖IO、 12所示，操作者可利用該操作者界面單元220的方 向鍵221縮放該量測圖標(biāo)243的大小至與該清晰影像]0實質(zhì)上 一 致，如此， 該處理單兀29()(見圖4)即可根據(jù)該量測圖標(biāo)243的縮放倍率N計算該清晰 影像iO的成像尺寸h，該成像尺寸h等于該初始尺寸hO乘上該縮放倍率N (:h 二h() XN)。在此要說明的是，當(dāng)然該操作者界面單兀220也nJ另外設(shè)置專 門用于縮放該量測圖標(biāo)243的操作鍵。
歩驟五如圖12所示，如此，該處瑰單兀290 (見圖4)根據(jù)該參考尺 寸H、該像距d與該成像尺寸h，及內(nèi)建的成像公式該物距D等于該參考尺 寸H乘上該像距d再除以該成像尺寸h (D = H Xd/h)，即可計算出該目標(biāo)物 IOO的物距D，并使該顯示單元240右下角顯示出該物距D(Distance: 100m)。
如此，該第二較佳實施例也可達(dá)到與上述第一較佳實施例相同的目的
與功效。
如圖13、 ]4、 15所示，為本發(fā)明的第三較佳實施例，該第三較佳實施
例是類似:f該第一較佳實施例，其差異之處在于
步驟一該操作者界面單元220的操作方式是相同于該第一較佳實施 例的步驟-、并同樣地選定內(nèi)該目標(biāo)物1〔)0的參考尺寸H，因此，在此不再
詳細(xì)地說明。值得注意的是，在本實施例中，該目標(biāo)物100以 一 輛車子(Car ) 作說明，該參考尺寸H的數(shù)值是為10.0m，而且，該測距方式是改以刻度標(biāo) 尺(Scale)作說明。
步驟二相同于該第一較佳實施例的歩驟二，岡此，在此不再詳細(xì)地 說明。
步驟二相同f該第一較佳實施例的步驟三，因此，在此不再詳細(xì)地 說明，值得注意的是，該處理單元290 (見圖4)取得該清晰影像10的像距 d后，會使該像距d顯示于該顯示單元240上。在本實施例中，該像距d的數(shù) 值是以6ram作說明。
步驟四如圖16所示，使該處理單元290 (見圖4)在該顯示單元240 上顯示出刻度標(biāo)尺244 ，如此，操作者根據(jù)該刻度標(biāo)尺244即可量取該清晰 影像10的成像尺寸h。在本實施例中，可由該刻度標(biāo)尺244讀出該成像尺寸 h的數(shù)值是為12mm。
步驟五操作者根據(jù)該參考尺寸H、該像距d與該成像尺寸h，及成像 公式該物距D等于該參考尺寸H乘上該像距ci再除以該成像尺寸h(D二H X d/h)，即i'T自行計算出該目標(biāo)物100的物距D。在本實施例中，該物距0 = 1 ()m X 6mrn/12, = 5m 。
如此，該第三較佳實施例也可達(dá)到與上述第一較佳實施例相同的目的 與功效。
歸納上述，本發(fā)明的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，不僅可直接運(yùn)用一般 數(shù)碼相機(jī)來計算出目標(biāo)物的所在距離，且可以多種測距單位與顯示方式來 進(jìn)行測距，故確實能達(dá)到發(fā)明的H的。
權(quán)利要求
1. 一種運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，該數(shù)碼相機(jī)具有鏡頭單元、操作者界面單元、影像感測單元、顯示單元以及與上述單元電連接的處理單元，該顯示單元可顯示出待測距的目標(biāo)物，該測距方法包含如下步驟(A)利用該操作者界面單元，選定內(nèi)建于該處理單元且對應(yīng)于該目標(biāo)物的參考尺寸；(B)利用該數(shù)碼相機(jī)取得該目標(biāo)物的清晰影像；(C)利用該處理單元取得該清晰影像的像距；(D)利用該處理單元根據(jù)該參考尺寸、該像距與數(shù)不同大小的預(yù)定物距，計算每一預(yù)定物距所對應(yīng)的成像尺寸，該成像尺寸是等于該參考尺寸乘上該像距再除以該預(yù)定物距，再使該處理單元將每一成像尺寸所對應(yīng)的預(yù)定物距的數(shù)值依比例顯示于該顯示單元上；及(E)從該顯示單元上讀取該目標(biāo)物的清晰影像所對應(yīng)的預(yù)定物距。
2. 如權(quán)利要求l所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(B)中，是在該數(shù)碼相機(jī)完成調(diào)焦與自動對焦后，才取得該目標(biāo)物的清晰影像。
3. 如權(quán)利要求i所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(A) 中，使該顯示單元顯示出一根量測參考線，在步驟(B)中，使該清晰影 像的一個基準(zhǔn)點與該顯示單元所顯示的量測參考線對正。
4. 如權(quán)利要求3所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(D) 中，在該顯示單元上以若千間隔設(shè)置的刻度線標(biāo)示每一成像尺寸所對應(yīng)的 預(yù)定物距的數(shù)值。
5. 如權(quán)利要求4所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(K)屮，根據(jù)該清晰影像的一個相反于該基準(zhǔn)點的讀取點所對應(yīng)的刻度線，湊 取該目標(biāo)物的清晰影像所對應(yīng)的預(yù)定物距。
6. —種運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，該數(shù)碼相機(jī)具有鏡頭單元、操作者界面單元、影像感測單元、顯示單元以及與上述單兀電連接的處理單元，該顯示單元可顯示出待測距的目標(biāo)物，該測距方法包含如下步驟(A) 利用該操作者界面單元，選定內(nèi)建于該處理單元且對應(yīng)于該目 標(biāo)物的參考尺寸；(B) 利用該數(shù)碼相機(jī)取得該目標(biāo)物的清晰影像； (C )利用該處理單元取得該清晰影像的像距；(D) 取得該清晰影像的成像尺寸；及(E) 根據(jù)該參考尺寸、該像距與該成像尺寸，計算該目標(biāo)物的物距， 該物距是等于該參考尺寸乘上該像距再除以該成像尺寸。
7. 如權(quán)利要求6所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(B:) 中，是在該數(shù)碼相機(jī)完成調(diào)焦與自動對焦后，才取得該目標(biāo)物的清晰影像。
8. 如權(quán)利要求6所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(A) 中，使該顯示單元顯示出--對應(yīng)該目標(biāo)物形狀的量測圖標(biāo)，該量測圖標(biāo) 具有一個初始尺寸。
9. 如權(quán)利要求8所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(D) 中，利用該操作者界面單元縮放該量測圖標(biāo)的大小與該清晰影像實質(zhì).上-致，使該處理單元根據(jù)該量測圖標(biāo)的一縮放倍率計算該清晰影像的成像 尺寸，該成像尺寸等于該初始尺寸乘上該縮放倍率。
10. 如權(quán)利要求9所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(E) 中，利用該處理單元根據(jù)該參考尺寸、該像距與該成像尺寸，計算該目標(biāo) 物的物距，再使該顯示單元顯不出該物距。
11. 如權(quán)利要求6所述的運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，其中，在步驟(C:) 中，利用該處理單元取得該清晰影像的像距，再使該像距顯示于該顯示單 元上，在步驟(D)中，使該處理單元在該顯示單元上顯示出一個刻度標(biāo) 尺，根據(jù)該刻度標(biāo)尺量取該清晰影像的成像尺寸。
全文摘要
一種運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的測距方法，該數(shù)碼相機(jī)具有一個操作者界面單元、一個可顯示出目標(biāo)物的顯示單元及一個處理單元，該方法包含一、利用該操作者界面單元，選定該目標(biāo)物的參考尺寸，二、利用該數(shù)碼相機(jī)取得該目標(biāo)物的清晰影像，三、利用該處理單元取得該清晰影像的像距，四、利用該處理單元根據(jù)該參考尺寸、該像距與數(shù)不同大小的預(yù)定物距，計算每一預(yù)定物距所對應(yīng)的成像尺寸，該成像尺寸是等于該參考尺寸乘上該像距再除以該預(yù)定物距，再使該處理單元將每一成像尺寸所對應(yīng)的預(yù)定物距的數(shù)值依比例顯示于該顯示單元上，五、從該顯示單元上讀取該目標(biāo)物的清晰影像所對應(yīng)的預(yù)定物距。
文檔編號G03B13/18GK101206380SQ200610172049
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者東 黃 申請人:亞洲光學(xué)股份有限公司