手提式立体扫描仪和产生对应对象的立体扫描结果的方法

摘要

本发明公开了一种手提式立体扫描仪和产生对应对象的立体扫描结果的方法。所述手提式立体扫描仪包含至少二图像传感单元及深度图产生单元。当所述手提式立体扫描仪环绕对象时，所述至少二图像传感单元中的第一图像传感单元与第二图像传感单元分别获取包含所述对象的多个第一图像和多个第二图像。所述深度图产生单元根据所述多个第一图像中的每一第一图像和所述多个第二图像中的对应的第二图像，产生对应的深度图。所述深度图产生单元所产生的多个深度图、所述多个第一图像和所述多个第二图像是用以产生对应所述对象的彩色立体扫描结果。相较于现有技术，本发明可产生所述对象的彩色立体扫描结果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种手提式立体扫描仪和产生对应对象的立体扫描结果的方法，尤其涉及一种利用手提式立体扫描仪内的第一图像传感单元和第二图像传感单元随第一图像传感单元和被扫描的对象间的对应距离摆动或第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线随第一图像传感单元和被扫描的对象间的对应距离改变以得到较佳扫描分辨率的手提式立体扫描仪和产生对应对象的立体扫描结果的方法。

背景技术

在现有技术中，可利用具有固定图像传感单元的立体扫描仪扫描360度旋转的对象以产生对应对象的立体扫描结果。为了得到较佳的扫描分辨率，对象必须置放于立体扫描仪内的一图像传感单元的中心和对象决定的一第一直线与立体扫描仪内的另一图像传感单元的中心和对象决定的一第二直线的交点上。如此，上述对象位置将限制和固定立体扫描仪与对象之间的距离，进而限制对象的尺寸。因为立体扫描仪与对象之间的距离是和立体扫描仪内的二图像传感单元之间的基线和第一直线与第二直线所决定的夹角有关，所以现有技术所公开的一些立体扫描仪内可被额外地安装一特定光源，其中特定光源是用以发射激光光或具有特定光图案以得到较佳的扫描分辨率。然而上述具有特定光源的立体扫描仪仅能产生对应对象的单色光的立体扫描结果。因此，现有技术对于用户而言并非是一个好的选择。

发明内容

本发明的一实施例公开一种手提式立体扫描仪。所述手提式立体扫描仪包含至少二图像传感单元及一深度图产生单元。当所述手提式立体扫描仪环绕一对象时，所述至少二图像传感单元中的一第一图像传感单元获取包含所述对象的多个第一图像，以及所述至少二图像传感单元中的一第二图像传感单元获取包含所述对象的多个第二图像，其中所述多个第一图像中的每一第一图像对应所述多个第二图像中的一第二图像，当所述第一图像传感单元获取所述每一第一图像时，所述手提式立体扫描仪和所述对象间具有一对应距离，其中所述多个第一图像或所述多个第二图像是彩色图像，且所述对应距离随时间可变。所述深度图产生单元是用以根据所述每一第一图像和所述第二图像，产生一对应的深度图，其中所述深度图产生单元根据所述多个第一图像和所述多个第二图像所产生的多个深度图、所述多个第一图像和所述多个第二图像是用以产生对应所述对象的一彩色立体扫描结果。

本发明的另一实施例公开一种产生对应对象的立体扫描结果的方法，其中一应用于所述方法的手提式立体扫描仪包含至少二图像传感单元及一深度图产生单元。所述方法包含当所述手提式立体扫描仪环绕所述对象时，所述至少二图像传感单元中的一第一图像传感单元获取包含所述对象的多个第一图像，以及所述至少二图像传感单元中的一第二图像传感单元获取包含所述对象的多个第二图像，其中所述多个第一图像中的每一第一图像对应所述多个第二图像中的一第二图像，当所述第一图像传感单元获取所述每一第一图像时，所述手提式立体扫描仪和所述对象间具有一对应距离，其中所述多个第一图像或所述多个第二图像是彩色图像，且所述对应距离随时间可变；所述深度图产生单元根据所述每一第一图像和所述第二图像，产生一对应的深度图；及根据所述深度图产生单元所产生的多个深度图、所述多个第一图像和所述多个第二图像，产生并输出对应所述对象的一彩色立体扫描结果。

本发明公开一种手提式立体扫描仪和产生对应对象的立体扫描结果的方法。所述手提式立体扫描仪和所述方法是当一第一图像传感单元获取包含一对象的多个第一图像以及一第二图像传感单元获取包含所述对象的多个第二图像时，所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元可摆动以使所述对象总是位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象决定的一直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象决定的一直线的交点上，或所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元之间的基线可随所述第一图像传感单元和所述对象间的一对应距离改变，以使所述对象总是位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象所决定的直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象间所决定的直线的交点上，或所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元可摆动以及所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元之间的基线可随所述手提式立体扫描仪和所述对象间的对应距离改变，以使所述对象总是位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象所决定的直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象间所决定的直线的交点上。另外，所述多个第一图像或所述多个第二图像是彩色图像，且所述对应距离随时间可变。因此，相较于现有技术，不管所述对象如何移动或转动，本发明所公开的手提式立体扫描仪总是可以使所述对象位于所述第一图像传感单元的中心和所述对象所决定的直线与所述第二图像传感单元的中心和所述对象间所决定的直线的交点上以得到所述对象的较佳扫描分辨率。另外，因为所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元可摆动或所述第一图像传感单元和所述第二图像传感单元之间的基线可随所述手提式立体扫描仪和所述对象间的对应距离改变，所以相较于现有技术，所述对象的尺寸可更有弹性。

附图说明

图1是本发明的一第一实施例公开一种手提式立体扫描仪的示意图。

图2是说明手提式立体扫描仪环绕对象的示意图。

图3是说明当第一图像传感单元获取第一图像时，第一图像传感单元和对象间具有对应距离的示意图。

图4是说明当第一图像传感单元和对象之间的对应距离随对象的移动或转动而改变时，第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象决定的一直线的交点上的示意图。

图5是本发明的另一实施例公开第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随第一图像传感单元和对象间的对应距离改变的示意图。

图6是本发明的一第二实施例公开手提式立体扫描仪的示意图。

图7是本发明的一第三实施例公开手提式立体扫描仪的示意图。

图8是说明光源的发射夹角、第一图像传感单元和对象间的对应距离与由对象表面上的预定光图案的尺寸和光源发射的预定光图案的尺寸所决定比例的关系示意图。

图9是说明当第一图像传感单元和对象间具有对应距离且光源具有不同发射夹角时，对象表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案的尺寸所决定的比例随光源的不同发射夹角改变的示意图。

图10是说明当第一图像传感单元和对象间具有不同对应距离且光源具有发射夹角时，对象表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案的尺寸所决定的比例随第一图像传感单元和对象间不同对应距离改变的示意图。

图11是本发明的一第四实施例公开一种产生对应对象的立体扫描结果的方法的流程图。

图12是本发明的一第五实施例公开一种产生对应对象的立体扫描结果的方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100、600、700                  手提式立体扫描仪

101                            立体摄像机

102                            第一图像传感单元

104                            第二图像传感单元

106                            同步单元

108                            校正单元

110                            深度图产生单元

112                            内存

114                            图像处理单元

116                            对象

118                            查阅表

620                            滤波单元

720                            光源

722、724、726、728、730、732、734、  预定光图案

736

B1、B2、B3                           对应基线

DP1、DP2、DP3                        深度图

D1、D2、D3、D4                       对应距离

EA、EA1、EA2、EA3                    发射夹角

FL1、SL1、FL2、SL2、FL3、SL3、       直线

FL4、SL4、TL1

L1、L2、L3                           第一图像

R1、R2、R3                           第二图像

RCA                                  参考坐标轴

TSR                                  彩色立体扫描结果

θ1、θ2、θ3、θ4                   对应夹角

1100-1108、1200-1210                 步骤

具体实施方式

请参照图1，图1是本发明的一第一实施例公开一种手提式立体扫描仪100的示意图。如图1所示，手提式立体扫描仪100包含一第一图像传感单元102、一第二图像传感单元104、一同步单元106、一校正单元108、一深度图产生单元110、一内存112及一图像处理单元114，其中二图像传感单元102、104可选择性地包含在一立体摄像机101内。另外，本发明并不受限于手提式立体扫描仪100仅包含第一图像传感单元102和第二图像传感单元104，也就是说手提式立体扫描仪100可包含至少二图像传感单元。当手提式立体扫描仪100环绕一对象116时(如图2所示)，第一图像传感单元102获取包含对象116的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象116的多个第二图像R1、R2、R3、…，其中多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)对应多个第二图像R1、R2、R3、…中一第二图像(例如第二图像R1)，手提式立体扫描仪100并不受限于图2所示的外型，多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…是RGB图像或YUV图像，且多个第一图像L1、L2、L3、…是左眼图像和多个第二图像R1、R2、R3、…是右眼图像。但本发明并不受限于多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…是RGB图像或YUV图像，也就是说多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…可以是其他色彩图像。如图1所示，同步单元106耦接于第一图像传感单元102、所述第二图像传感单元104和深度图产生单元110之间，用以输出一第一同步信号至多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和一对应的第二同步信号至多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)，其中同步单元106输出第一同步信号至多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和对应的第二同步信号至多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)的频率可随第一图像L1和第二图像R1的分辨率而改变，其中第一同步信号和对应的第二同步信号可相同或不同。另外，在手提式立体扫描仪100中，每一第一图像是对应一第一同步信号。但在本发明的另一实施例中，第一图像L1和第二图像R1可分别根据第一图像传感单元102的扫描线区分成多个图像区块，其中同步单元106会输出一同步信号至第一图像L1的多个图像区块中的每一图像区块，且同步单元106也会输出一对应的同步信号至第二图像R1的多个图像区块中的一对应图像区块。另外，在本发明的另一实施例中，手提式立体扫描仪100另包含一缓存器，缓存器是用以储存第一图像L1对应第一图像传感单元102的每一扫描线的图像区块和第二图像R1中一相对应图像区块，其中当缓存器储存完毕第一图像L1对应第一图像传感单元102的每一扫描线的图像区块和第二图像R1中一相对应图像区块时，缓存器才会根据手提式立体扫描仪100的系统频率，输出第一图像L1和第二图像R1，且当手提式立体扫描仪100具有缓存器时，同步单元106可省略。校正单元108耦接于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104，在第一图像传感单元102输出多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和第二图像传感单元104输出多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)前，校正单元108对第一图像L1和第二图像R1执行一校正处理，其中校正处理包含一色彩空间校正和一组装校正的组合之一。但在本发明的另一实施例中，同步单元106和校正单元108可整合至立体摄像机101内，也就是说立体摄像机101可直接产生并输出已执行校正处理的多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…至深度图产生单元110。另外，在本发明的另一实施例中，校正单元108是在第一图像传感单元102输出多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和第二图像传感单元104输出多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)后，对第一图像L1和第二图像R1执行校正处理。如图1所示，在深度图产生单元110接收多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…后，深度图产生单元110可根据第一同步信号与对应的第二同步信号，一起处理第一图像L1和第二图像R1以产生一对应的深度图DP1，也就是说深度图产生单元110可依序根据第一图像L1的每一扫描线和第二图像R1的一对应扫描线，产生深度图DP1。如此，深度图产生单元110可根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…，产生多个深度图DP1、DP2、DP3、…。如图2所示，由于手提式立体扫描仪100是环绕对象116扫描，所以多个深度图DP1、DP2、DP3、…可对应不同的视角。如图1所示，内存112耦接于同步单元106和深度图产生单元110，用以储存多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…。然而如果同步单元106和校正单元108是整合至立体摄像机101内，则内存112是耦接于立体摄像机101和深度图产生单元110，用以储存多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…。如图1所示，图像处理单元114是耦接于内存112，用以根据多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…，产生并输出对应对象116的一彩色立体扫描结果TSR。但在本发明的另一实施例中，图像处理单元114是实时根据多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)、多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应的第二图像(例如第二图像R1)的和一对应的深度图(例如深度图DP1)，产生并输出对应对象116的彩色立体扫描结果TSR的部分。此时，手提式立体扫描仪100内的内存112并非必须。另外，在本发明的另一实施例中，内存112是整合至图像处理单元114内。另外，在本发明的另一实施例中，同步单元106和深度图产生单元110是整合成一单芯片。另外，在本发明的另一实施例中，同步单元106、深度图产生单元110和图像处理单元114是整合成一单芯片。

请参照图3，图3是说明当第一图像传感单元102获取第一图像L1时，手提式立体扫描仪100和对象116间具有一对应距离D1的示意图，其中对应距离D1是对应深度图DP1，且对应距离D1随时间可变。如图3所示，当第一图像传感单元102获取第一图像L1时，手提式立体扫描仪100手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D1，第一图像传感单元102的中心和对象116决定的一直线FL1与第二图像传感单元104的中心和对象116间决定的一直线SL1之间具有一对应夹角θ1，且对象116位于直线FL1与直线SL1的交点上。另外，因为当手提式立体扫描仪100扫描对象116时，对象116可任意地移动或转动，所以手提式立体扫描仪100和对象116之间的一对应距离可随对象116的移动或转动而改变。也就是说当手提式立体扫描仪100和对象116之间的一对应距离随对象116的移动或转动而改变时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动以使对象116总是位于第一图像传感单元102的中心和对象116决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116决定的一直线的交点上(如图4所示)。如图4所示，当手提式立体扫描仪100和对象116间具有一对应距离D2时，第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线FL2与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线SL2之间具有一对应夹角θ2，其中对应距离D2是对应深度图DP2；当手提式立体扫描仪100和对象116间具有一对应距离D3时，第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线FL3与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线SL3之间具有一对应夹角θ3，其中对应距离D3是对应深度图DP3；当手提式立体扫描仪100和对象116间具有一对应距离D4时，第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线FL4与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线SL4之间具有一对应夹角θ4，其中对应距离D4是对应深度图DP4。如图4所示，由于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动，所以不管对象116如何移动或转动，手提式立体扫描仪100总是可以使对象116位于第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线的交点上。另外，因为第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动，所以相较于现有技术对象116的尺寸可更有弹性。另外，手提式立体扫描仪100另包含一查阅表118，其中查阅表118是用以储存手提式立体扫描仪100和对象116间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线所决定的对应夹角(例如对应夹角θ1、θ2、θ3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。

请参照图5，图5是本发明的另一实施例公开手提式立体扫描仪100和第二图像传感单元104之间的基线可随第一图像传感单元102和对象116间的对应距离改变的示意图。如图5所示，当手提式立体扫描仪100和对象116间具有对应距离D1时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104间具有一对应基线B1；当手提式立体扫描仪100和对象116间具有一对应距离D2时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104间具有一对应基线B2；当手提式立体扫描仪100和对象116间具有一对应距离D3时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104间具有一对应基线B3。如图5所示，由于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随手提式立体扫描仪100和对象116间的对应距离改变，所以不管对象116如何移动或转动，手提式立体扫描仪100总是可以使对象116位于第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线的交点上。另外，因为第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随手提式立体扫描仪100和对象116间的对应距离改变，所以相较于现有技术对象116的尺寸可更有弹性。另外，手提式立体扫描仪100包含的查阅表118可用以储存手提式立体扫描仪100和对象116间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线(例如对应基线B1、对应基线B2、对应基线B3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。

另外，在本发明的另一实施例中，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随手提式立体扫描仪100和对象116间的对应距离改变，以及第一图像传感单元102和第二图像传感单元104也可随手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离摆动。因此，手提式立体扫描仪100包含的查阅表118是用以储存手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线所决定的对应夹角(例如对应夹角θ1、θ2、θ3、…)、第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线(例如对应基线B1、对应基线B2、对应基线B3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。

请参照图6，图6是本发明的一第二实施例公开一手提式立体扫描仪600的示意图。如图6所示，手提式立体扫描仪600和手提式立体扫描仪100的差别在于手提式立体扫描仪600另包含一滤波单元620，其中滤波单元620耦接于立体摄像机101内的第一图像传感单元102与第二图像传感单元104和深度图产生单元110与内存112之间。滤波单元620是用以转换第一图像传感单元102所获取的多个第一图像L1、L2、L3、…与第二图像传感单元104所获取的多个第二图像R1、R2、R3、…为单色图像。因此，深度图产生单元110可根据单色的多个第一图像L1、L2、L3、…和单色的多个第二图像R1、R2、R3、…，产生多个深度图DP1、DP2、DP3、…。另外，手提式立体扫描仪600的其余操作原理都和手提式立体扫描仪100相同，在此不再赘述。

请参照图7和图8，图7是本发明的一第三实施例公开一手提式立体扫描仪700的示意图，和图8是说明一光源720的发射夹角、手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离D1与由对象116表面上的一预定光图案724的尺寸和光源720发射的预定光图案722的尺寸所决定一比例RA的关系示意图。如图7所示，手提式立体扫描仪700和手提式立体扫描仪100的差别在于手提式立体扫描仪700另包含一光源720，其中光源720可具有不同的发射夹角。当光源720发射一预定光图案722(例如直条纹图案)至对象116时，第一图像传感单元102获取包含对象116的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象116的多个第二图像R1、R2、R3、…。但本发明并不受限于预定光图案722是直条纹图案。如图8所示，光源720的发射夹角EA是由光源720与对象116决定的一直线TL1和一参考坐标轴RCA所决定，且当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有一对应距离D1时(在图8中，立体摄像机101内未绘出第二图像传感单元104)，对象116表面上的一预定光图案724的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA，其中比例RA是和对应距离D1与发射夹角EA有关。

请参照图9和图10，图9是说明当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D1且光源720具有不同发射夹角时，对象116表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案722的尺寸所决定的比例随光源720的不同发射夹角改变的示意图，和图10是说明当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有不同对应距离且光源720具有发射夹角EA时，对象116表面上的预定光图案的尺寸与预定光图案722的尺寸所决定的比例随手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间不同对应距离改变的示意图。如图9所示，当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D1且光源720具有一发射夹角EA1时(在图9中，立体摄像机101内未绘出第二图像传感单元104)，对象116表面上的预定光图案726的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA1；当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D1且光源720具有一发射夹角EA2时，对象116表面上的预定光图案728的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA2；当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D1且光源720具有一发射夹角EA3时，对象116表面上的预定光图案730的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA3，其中比例RA1、比例RA2和比例RA3互不相同。如图10所示，当光源720具有发射夹角EA且手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D2时(在图10中，立体摄像机101内未绘出第二图像传感单元104)，对象116表面上的预定光图案732的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA4；当光源720具有发射夹角EA且手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D3时，对象116表面上的预定光图案734的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA5；当光源720具有发射夹角EA且手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D4时，对象116表面上的预定光图案736的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA6，其中比例RA4、比例RA5和比例RA6互不相同。因此，手提式立体扫描仪700包含的查阅表118是用以储存手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离(例如对应距离D1、D2、D3、…)、光源720具有的不同发射夹角(例如发射夹角EA、EA1、EA2、EA3、…)、由对象116表面上的预定光图案(例如预定光图案722、724、726、728、…)的尺寸与光源720发射的预定光图案722的尺寸所决定的不同比例(例如比例RA、RA1、RA2、RA3、…)与深度图(例如深度图DP1、DP2、DP3、…)之间的关系。另外，手提式立体扫描仪700的其余操作原理都和手提式立体扫描仪100相同，在此不再赘述。

另外，在本发明的另一实施例中，手提式立体扫描仪100、600、700并不包含图像处理单元114，所以由深度图产生单元110根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…所产生的多个深度图DP1、DP2、DP3、…，和多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…是通过一移动行业处理器接口(mobile-industry-processor-interface,MIPI)或一通用串行总线(universal serial bus,USB)传送至耦接于手提式立体扫描仪100、600、700的一运算装置。因此，耦接于手提式立体扫描仪100、600、700的运算装置即可根据多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…，产生并输出对应对象116的一彩色立体扫描结果TSR。另外，在本发明的另一实施例中，深度图产生单元110是根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…所产生的多个深度图DP1、DP2、DP3、…是通过一无线保真(Wireless Fidelity,WiFi)、一无线区域网络(wireless LAN,WLAN)、一紫蜂短距无线传输标准(IEEE 802.15.4,Zigbee)、一蓝牙(Bluetooth)、一无线广域网(Wireless Wide AreaNetwork,WWAN)、一全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications,GSM)、一通用封包无线服务技术(General Packet RadioService,GPRS)、一第三代移动通信技术(third generation,3G)、一第四代移动通信技术(fourth generation,4G)、一第五代移动通信技术(fifth generation,5G)或一移动者网络理论+(actor network theory+,Ant+)技术的无线通信接口传送至「云端」的一运算装置。

请参照第1-6图和图11，图11是本发明的一第四实施例公开一种产生对应对象的立体扫描结果的方法的流程图。图11的方法是利用图1的手提式立体扫描仪100和图6的手提式立体扫描仪600说明，详细步骤如下：

步骤1100：开始；

步骤1102：当手提式立体扫描仪100环绕对象116时，第一图像传感单元102获取包含对象116的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象116的多个第二图像R1、R2、R3、…；

步骤1104：深度图产生单元110根据多个第一图像L1、L2、L3、…中的每一第一图像和多个第二图像R1、R2、R3、…中的一对应的第二图像，产生一对应的深度图；

步骤1106：根据深度图产生单元110所产生的多个深度图DP1、DP2、DP3、…、多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…，产生并输出对应对象116的一彩色立体扫描结果TSR；

步骤1108：结束。

在步骤1102中，当手提式立体扫描仪100环绕一对象116时(如图2所示)，第一图像传感单元102获取包含对象116的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象116的多个第二图像R1、R2、R3、…，其中多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)对应多个第二图像R1、R2、R3、…中一第二图像(例如第二图像R1)，多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…是RGB图像或YUV图像，且多个第一图像L1、L2、L3、…是左眼图像和多个第二图像R1、R2、R3、…是右眼图像。但本发明并不受限于多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…是RGB图像或YUV图像，也就是说多个第一图像L1、L2、L3、…与多个第二图像R1、R2、R3、…可以是其他色彩图像。如图1所示，同步单元106输出一第一同步信号至多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和一对应的第二同步信号至多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)，其中同步单元106输出第一同步信号至多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和对应的第二同步信号至多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)的频率可随第一图像L1和第二图像R1的分辨率而改变。校正单元108可在第一图像传感单元102输出多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)和第二图像传感单元104输出多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应第二图像(例如第二图像R1)前，对第一图像L1和第二图像R1执行一校正处理，其中校正处理包含一色彩空间校正和一组装校正的组合之一。在步骤1104中，如图1所示，在深度图产生单元110接收多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…后，深度图产生单元110可根据第一同步信号与对应的第二同步信号，一起处理第一图像L1和第二图像R1以产生一对应的深度图DP1，也就是说深度图产生单元110可依序根据第一图像L1的每一扫描线和第二图像R1的一对应扫描线，产生深度图DP1。如此，深度图产生单元110即可根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…，产生多个深度图DP1、DP2、DP3、…。如图2所示，由于手提式立体扫描仪100是环绕对象116扫描，所以多个深度图DP1、DP2、DP3、…是对应不同的视角。在步骤1106中，如图1所示，图像处理单元114可根据多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…，产生并输出对应对象116的一彩色立体扫描结果TSR。但在本发明的另一实施例中，图像处理单元114是实时根据多个第一图像L1、L2、L3、…中每一第一图像(例如第一图像L1)、多个第二图像R1、R2、R3、…中一对应的第二图像(例如第二图像R1)的和一对应的深度图(例如深度图DP1)，产生并输出对应对象116的彩色立体扫描结果TSR的部分，也就是说手提式立体扫描仪100内的内存112并非必须。

如图3所示，当第一图像传感单元102获取第一图像L1时，手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有对应距离D1，第一图像传感单元102的中心和对象116决定的一直线FL1与第二图像传感单元104的中心和对象116间决定的一直线SL1之间具有一对应夹角θ1，且对象116位于直线FL1与直线SL1的交点上。另外，因为当手提式立体扫描仪100扫描对象116时，对象116可任意地移动或转动，所以第一图像传感单元102和对象116之间的一对应距离可随对象116的移动或转动而改变。因此，当第一图像传感单元102和对象116之间的一对应距离随对象116的移动或转动而改变时，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动以使对象116总是位于第一图像传感单元10的中心2和对象116决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116决定的一直线的交点上(如图4所示)。如图4所示，由于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动，所以不管对象116如何移动或转动，手提式立体扫描仪100总是可以使对象116位于第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线的交点上。另外，因为第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可摆动，所以相较于现有技术对象116的尺寸可更有弹性。

另外，在本发明的另一实施例中(如图5所示)，由于第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离改变，所以不管对象116如何移动或转动，手提式立体扫描仪100总是可以使对象116位于第一图像传感单元102的中心和对象116所决定的一直线与第二图像传感单元104的中心和对象116间所决定的一直线的交点上。另外，因为第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离改变，所以相较于现有技术对象116的尺寸可更有弹性。

另外，在本发明的另一实施例中，第一图像传感单元102和第二图像传感单元104之间的基线可随手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离改变，以及第一图像传感单元102和第二图像传感单元104可随手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离摆动。

另外，在本发明的另一实施例中(如图6所示)，手提式立体扫描仪600另包含的滤波单元620可用以转换第一图像传感单元102所获取的多个第一图像L1、L2、L3、…与第二图像传感单元104所获取的多个第二图像R1、R2、R3、…为单色图像。因此，深度图产生单元110可根据单色的多个第一图像L1、L2、L3、…和单色的多个第二图像R1、R2、R3、…，产生多个深度图DP1、DP2、DP3、…。

另外，在本发明的另一实施例中，手提式立体扫描仪100、600并不包含图像处理单元114，所以由深度图产生单元110根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…所产生的多个深度图DP1、DP2、DP3、…是通过一移动行业处理器接口或一通用串行总线传送至耦接于手提式立体扫描仪100、600的一运算装置。因此，耦接于手提式立体扫描仪100、600、700的运算装置即可根据多个第一图像L1、L2、L3、…、多个第二图像R1、R2、R3、…和多个深度图DP1、DP2、DP3、…，产生并输出对应对象116的一彩色立体扫描结果TSR。另外，在本发明的另一实施例中，深度图产生单元110是根据多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…所产生的多个深度图DP1、DP2、DP3、…是通过一无线保真、一无线区域网络、一紫蜂短距无线传输标准、一蓝牙、一无线广域网、一全球移动通信系统、一通用封包无线服务技术、一第三代移动通信技术、一第四代移动通信技术、一第五代移动通信技术或一移动者网络理论+技术的无线通信接口传送至「云端」的一运算装置。

请参照第7-10图和图12，图12是本发明的一第五实施例公开一种产生对应对象的立体扫描结果的方法的流程图。图12的方法是利用图7的手提式立体扫描仪700说明，详细步骤如下：

步骤1200：开始；

步骤1202：光源720发射一预定光图案722至对象116；

步骤1204：当手提式立体扫描仪700环绕对象116时，第一图像传感单元102获取包含对象116的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象116的多个第二图像R1、R2、R3、…；

步骤1206：深度图产生单元110根据多个第一图像L1、L2、L3、…中的每一第一图像和多个第二图像R1、R2、R3、…中的一对应的第二图像，产生一对应的深度图；

步骤1208：根据深度图产生单元110所产生的多个深度图DP1、DP2、DP3、…、多个第一图像L1、L2、L3、…和多个第二图像R1、R2、R3、…，产生并输出对应对象116的一彩色立体扫描结果TSR；

步骤1210：结束。

如图7所示，图12的实施例和图11的实施例的差别在于当手提式立体扫描仪700另包含的光源720发射预定光图案722(例如直条纹图案)至对象116时，第一图像传感单元102获取包含对象116的多个第一图像L1、L2、L3、…，以及第二图像传感单元104获取包含对象116的多个第二图像R1、R2、R3、…。但本发明并不受限于预定光图案722是直条纹图案。如图8所示，光源720的发射夹角EA是由光源720与对象116决定的一直线TL1和一参考坐标轴RCA所决定，且当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有一对应距离D1时(在图8中，立体摄像机101内未绘出第二图像传感单元104)，对象116表面上的一预定光图案724的尺寸与预定光图案722的尺寸可决定一比例RA，其中比例RA是和对应距离D1与发射夹角EA有关。

如图9所示，当手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间具有一相同的对应距离(例如对应距离D1)时，对象116表面上的预定光图案(例如预定光图案726、728、730)的尺寸与预定光图案722的尺寸所决定的一比例是随光源720所具有的发射夹角(例如发射夹角EA1、EA2、EA3)改变。如图10所示，当光源720具有一相同的发射夹角(例如发射夹角EA)时，对象116表面上的预定光图案(例如预定光图案732、734、736)的尺寸与预定光图案722的尺寸所决定的一比例是随手提式立体扫描仪100第一图像传感单元102和对象116间的对应距离(例如对应距离D2、D3、D4)改变。

综上所述，本发明所公开的手提式立体扫描仪和产生对应对象的立体扫描结果的方法是当第一图像传感单元获取包含对象的多个第一图像以及第二图像传感单元获取包含对象的多个第二图像时，第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象决定的一直线与第二图像传感单元的中心和对象决定的一直线的交点上，或第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随手提式立体扫描仪和对象间的一对应距离改变，以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象所决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象间所决定的直线的交点上，或第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动以及第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随手提式立体扫描仪和对象间的对应距离改变，以使对象总是位于第一图像传感单元的中心和对象所决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象间所决定的直线的交点上。另外，多个第一图像或多个第二图像是彩色图像，且手提式立体扫描仪和对象间的对应距离随时间可变。因此，相较于现有技术，不管对象如何移动或转动，本发明所公开的手提式立体扫描仪总是可以使对象位于第一图像传感单元的中心和对象所决定的直线与第二图像传感单元的中心和对象间所决定的直线的交点上以得到对象的较佳扫描分辨率。另外，因为第一图像传感单元和第二图像传感单元可摆动或第一图像传感单元和第二图像传感单元之间的基线可随手提式立体扫描仪和对象间的对应距离改变，所以相较于现有技术，对象的尺寸可更有弹性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。