数位内容双视觉系统平面空间定位技术研究.PDF

數位內容 雙 視 覺 系 統 平 面 空 間 定 位 技 術 研 究 目前所看到的人機觸控介面應用主要還是侷限在小尺寸產品應用上，主要的瓶頸仍在於大尺寸觸控面 板製作技術門檻較高，相對的產品售價高昂不易普及，因此在觸控介面的應用主要以小型家用 3C產品為 主。因此，本文所揭露「雙視覺系統平面空間定位技術」主要以雙攝影機擷取影像，透過電腦進行空間 位置轉換運算，對於實現大尺寸範圍之空間定位提供一個很好的解決方案，除了具備低成本優勢之外， 未來的技術應用有無比寬廣想像空間。 文 /文 / 研發部研發部 陳維隆陳維隆 文文 / / 研發部研發部 陳維隆陳維隆 一、研究背景與動機 可與電腦互動，達到更好的真實感與趣味感。 在具有互動機制的裝置中，有許多的應用都需 要及時的空間位置偵測。如機器手臂、模擬飛行、 三、空間位置偵測技術回顧 虛擬開刀手術訓練、電腦觸控介面，乃至於目前最 目前為止，已經有許多空間位置偵測裝置發展 夯的 Wii遊戲機所開發出的體感控制器，都需要空 得相當成熟，並有相關的產品在市面上販售，依照 間座標的即時偵測，以便判斷出虛擬與真實之間的 原理來區分的話，大致可分為以下四種空間位置偵 空間座標關係。 測裝置︰ 目前空間定位的方式，主要還是依賴感測元件 (1)磁力式感應器[1][2] (Magnetic Sensors) 或裝置取得空間位置訊號，再經複雜的計算和轉換 如圖 1 所示，磁力式感應器[3]是利用一個磁 取得相對應的空間位置，這樣的方式因為需要耗用 場 發 射 器 (Transmitter) ， 與 16 組 接 收 器 龐大的計算機資源與複雜軟體系統，使得相關技術 (Receivers)所組成，磁力式感應器能夠利用低頻 無法普及應用。但是隨著數位科技的發展，感測元 的磁場來偵測裝上 16 組接收器的移動物體在三度 件不斷創新，微處理器的運算速度大幅提升與軟體 空間裡的位置。低頻的磁場由磁場發射器所產生 系統不斷進步下，這樣的技術發展讓互動介面開發 的，偵測移動物體的位置則由 16 組接收器感應發 上有了很大的想像空間，也因此如何開發出讓使用 射器所發射出來的磁場，再計算磁力的大小，來判 者操作上更直覺、更方便的技術，為產品功能加值 斷移動物體在三度空間的位置。計算後的數據可以 是相關業者一致努力的目標。 透過 USB傳送到電腦上。 二、研究目的 本研究最主要的目的為結合視覺與電腦系 統，發展一種即時位置量測系統，特別是指一種應 用於大尺寸平面空間中的量測定位系統，該系統擁 有高定位精度、大定位範圍及快速反應時間。此系 統可使用在各種大尺寸螢幕或大範圍區域，例如大 型動態廣告看板之互動或者大型互動遊戲的開 圖 1 磁力式感應裝