[发明专利]调整光源功率的系统

说明书

一种调整光源功率的系统，包含影像感测器，用以撷取影像且得到增益值与曝光值；目标物侦测单元，用以侦测影像当中的目标物，且得到目标物的尺寸；距离决定单元，根据目标物的尺寸以决定目标物的距离；光能量测量单元，根据增益值与曝光值以决定光能量；及控制器，根据距离与光能量以调整光源的功率。本发明提供的技术方案不需使用传统距离感测器与周围光感测器，仅需使用单一红外线感测器，因而大量降低设计复杂度、功率消耗及成本。

技术领域

本发明是有关一种影像感测器，特别是关于一种借由影像感测器以调整发光装置的功率的系统。

背景技术

结构光(structured-light或SL)投影机投射已知图样至场景，可适用于三维扫描系统以测量物件的三维形状。结构光投影机可投射不可见光(例如红外线)的结构光，因而不会干扰其他的电脑视觉作业或者人类视觉外观(look and feel)。

结构光投影机的发光装置(例如红外线发光装置)的功率一般是由距离(proximity)感测器与周围光(ambient light)感测器来控制。距离感测器不须实体接触而能侦测到邻近物件。图1A显示一种距离感测器。红外线发光二极管(LED)发射红外线至物件(或目标)，反射的红外线被距离感测器感测到，因而侦测到物件。图1B显示另一种距离感测器。光源发射光线至物件，光侦测器(photodetector)根据发射光的飞行时间(time offlight或TOF)特性(亦即发射光行进至物件再返回所需时间)以侦测得到物件的距离D。

周围光感测器可用以侦测周围光的功率(或能量)。图2A显示周围光感测器的功能方框图，主要包含多个模拟至数字转换器(ADC)，用以分别得到红光、绿光、蓝光及红外线的讯息。图2B显示红光、绿光、蓝光与红外线的相对反应(relative response)。

使用距离感测器与周围光感测器以控制结构光投影机的发光装置的功率会增加设计的复杂度、功率消耗及成本。此外，对于红外线光谱的特定范围，可能缺少相应的距离感测器与周围光感测器可以使用。因此亟需提出一种新颖机制，不需使用传统距离感测器与周围光感测器而能调整发光装置的功率。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种调整红外线发光装置的功率的系统，不需使用传统距离(proximity)感测器与周围光(ambient light)感测器，仅需使用单一红外线感测器，因而大量降低设计复杂度、功率消耗及成本。

根据本发明实施例，调整光源功率的系统包含影像感测器、目标物侦测单元、距离决定单元、光能量测量单元及控制器。影像感测器撷取影像且得到增益值与曝光值。目标物侦测单元侦测影像当中的目标物，且得到目标物的尺寸。距离决定单元根据目标物的尺寸以决定目标物的距离。光能量测量单元根据增益值与曝光值以决定光能量。控制器根据距离与光能量以调整光源的功率。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述调整光源功率的系统，其中该光源包含红外线发光装置。

前述调整光源功率的系统，其中该红外线发光装置设于结构光投影机内。

前述调整光源功率的系统，其中该影像感测器包含红外线感测器。

前述调整光源功率的系统，其中该影像感测器包含互补金属氧化物半导体影像感测器。

前述调整光源功率的系统，其中该距离反比于该影像当中该目标物的尺寸。

前述调整光源功率的系统，更包含查表，能由该距离决定单元来查询，该查表事先储存多个目标物的尺寸及相应距离。

前述调整光源功率的系统，其中该光能量反比于该增益值与该曝光值的乘积。

前述调整光源功率的系统，其中该光能量测量单元包含带通滤波器。