TWI472801B - 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置與三維資訊產生方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，特別是指一種利用三角測距(triangulation)法產生一距離資訊之三維資訊產生裝置。本發明也有關於一種三維資訊產生方法。
根據影像辨識以偵測位移的裝置，例如滑鼠或遊戲控制器，通常只能產生二維資訊。此種二維資訊產生裝置包含光源、影像感測器、及處理器；光源發射一光束至待測物表面，影像感測器接收待測物表面反射的光並轉換為電訊號，而處理器則根據之計算二維位移。如需產生三維資訊，通常需要使用到加速度計或陀螺儀(gyro-sensor)等，在硬體與處理器運算上均較為複雜。另外，亦有先前技術利用反射光的飛行時間(time of flight,TOF)來取得待測物的三維形貌，其裝置之成本較高。
有關三維資訊產生裝置，另有相關先前技術可見：美國專利US 20060269896、US20080007722、US20090262363等，其中直接以單一點狀雷射掃描待測物，需要較長時間來完成掃描，就需要處理較大範圍影像的應用(如互動遊戲等)而言，畫面取樣率(frame rate)太慢，無法即時產生需要的三維資訊。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種用於互動介面之三維資訊產生裝置與三維資訊產生方法，其三維資訊是利用三角測距方式產生，且解決此方式中畫面取樣率的問題，而得以即時產生三維資訊。
本發明目的之一在提供一種用於互動介面之三維資訊產生裝置。
本發明的另一目的在提供一種三維資訊產生方法。
為達上述之目的，就其中一個觀點言，本發明提供了一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊。
上述用於互動介面之三維資訊產生裝置中，該微機電系統光束產生裝置可更包含一光轉換元件用以將前述光源所提供該點狀光束轉換為一線狀光束，而該微鏡面則反射該線狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使該反射之線狀光束成為前述掃描光束，且該掃描光束具有一特定圖案，而該處理器則根據該特定圖案產生該距離資訊。
上述用於互動介面之三維資訊產生裝置中，該微機電系統光束產生裝置可更包含一光轉換元件用以將前述光源所提供該點狀光束轉換為一面狀光束，而該微鏡面則反射該面狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使該反射之面狀光束成為前述掃描光束，且該掃描光束具有一特定圖案，而該處理器則根據該特定圖案產生該距離資訊。
上述用於互動介面之三維資訊產生裝置中，該點狀光源宜發射一具有小於5度視域(Field of View,FOV)之脈衝光束。
上述用於互動介面之三維資訊產生裝置可更包含一透鏡，設置於該影像感測元件前方，以調整該影像感測元件所接收之光資訊。
上述用於互動介面之三維資訊產生裝置可更包含另一感測元件，其感測該待測物之顏色、聲音、密度、或水平高度，用以輸入該處理器。
在其中一種實施型態中，該微機電系統光束產生裝置係具有可個別控制明滅的複數個點狀光源，該複數個點狀光源組合發射一線狀光束至該微鏡面，而該微鏡面反射該線狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使該反射之線狀光束成為前述掃描光束，且該掃描光束具有一特定圖案，而該處理器則根據該特定圖案產生該距離資訊。
在另一種實施型態中，該微鏡面係反射該點狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的二維轉動使該反射之點狀光束成為前述掃描光束，且該掃描光束具有一特定圖案，而該處理器則根據該特定圖案產生該距離資訊。
在又一種實施型態中，該微鏡面係反射前述光源所提供該點狀光束，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動調整該點狀光束之角度，且該微機電系統光束產生裝置進一步包含一光轉換元件用以將該微鏡面所反射該點狀光束轉換為一線狀光束，並將該線狀光束形成前述掃描光束而投射至該待測物，且該掃描光束具有一特定圖案，而該處理器則根據該特定圖案產生該距離資訊。
上述用於互動介面之三維資訊產生裝置中，該光轉換元件為一柱透鏡或一衍射光學元件。
在另一種實施型態中，其中該微鏡面包含個別可獨立旋轉之複數個鏡面。
就再另一個觀點言，本發明提供了一種三維資訊產生方法，包含：投射可移動之一掃描光束至一待測物，該掃描光束具有一特定圖案；感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及根據該掃描光束在該待測物所形成該特定圖案，以三角測距法產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊。
上述三維資訊產生方法中，該投射一掃描光束之步驟包括：發射一線狀光束；以及以微機電系統(MEMS)鏡反射該線狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使其反射之光束成為前述掃描光束。
上述三維資訊產生方法中，該投射一掃描光束之步驟包括：發射一點狀光束；以及以微鏡面反射該點狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的二維轉動使該反射之光束成為前述掃描光束。
上述三維資訊產生方法中，該投射一掃描光束之步驟包括：發射一點狀光束；以光轉換元件將該點狀光束轉換為一線狀光束或一面狀光束；以及以微鏡面反射該線狀光束或面狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使其反射之線狀光束或面狀光束成為前述掃描光束。
上述三維資訊產生方法中，該投射一掃描光束之步驟包括：發射一點狀光束；以微鏡面反射該點狀光束，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動調整該點狀光束之角度；以及以光轉換元件將該微鏡面所反射之該點狀光束轉換為一線狀光束或一面狀光束，並進而形成前述掃描光束而投射至該待測物。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明中的圖式均屬示意，主要意在表示各裝置以及各元件之間之功能作用關係，至於形狀、厚度與寬度則並未依照比例繪製。
請參閱第1A圖，顯示本發明的一個實施例，本實施例舉例說明本發明提出之三維資訊產生裝置100，其包含微機電系統(MEMS)光束產生裝置110，該MEMS光束產生裝置110以個別可控制明滅之複數點狀光源，組合為一光源111，光源111發射一線狀光束至一微鏡面(MEMS mirror)113，並由微鏡面113反射該線狀光束至一待測物210，由帶有箭號之粗實線線段所表示，且微鏡面113可依其鏡面X軸作一維轉動，使線狀光束依其轉動角度，形成掃描光束以掃描待測物210，如帶有箭號之粗虛線線段所表示。三維資訊產生裝置100另包含一影像感測元件120，用以接收該待測物二維影像資訊，與來自待測物210之反射掃描光束，處理器130接收該待測物之二維影像資訊，並根據掃描光束自該待測物210反射結果，以三角測距(triangulation)法產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊。
以三角測距(triangulation)法產生距離資訊之方式，簡單說明如第1B圖，光線自微鏡面113反射到達待測物210之後，再反射而為影像感測元件120所接收，根據反射光線投射到影像感測元件120上的位置，就可判斷出待測物210的距離。
其中，該點狀光源宜為準直(collimated)光源，其例如可發射具有小於5度視域(Field Of View,FOV)之脈衝光束。在較佳實施例中，掃描光束可帶有圖案資訊，以便於辨識出正確的距離。請參閱第1C圖，當掃描光束不具備圖案資訊時，有可能將路徑P1誤判為路徑P2(或反之)而得出錯誤的距離，但如掃描光束帶有圖案資訊，便可正確辨識出光線是來自哪一路徑。所述圖案資訊有多種安排方式，例如第1D圖，可安排使亮區B具有不同的大小，或如第1E圖，可安排使暗區D具有不同的大小，或如第1F圖，可安排使圖案具有不同的色彩、形狀、排列等等。總之，可根據亮度、色彩、形狀、大小、紋理、密度等等各種方式，賦予掃描光束圖案資訊。圖案資訊可由光源111產生(例如安排光源之排列、明滅頻率、亮度、色彩等)，或藉由控制微鏡面113的轉動，使掃描光束形成特定圖案，當然兩者亦可以同時採用。特定圖案中，各局部圖案和其他部分不需要具有相關性；例如第1F圖中具有重複的圖案，此僅為舉例，並非必要。
第2圖示出MEMS光束產生裝置110的另一個實施例，光源111可包含一個但不限於一個點狀光源，其中微鏡面113係反射該單或複數點狀光束至待測物210，並藉由微鏡面113依其鏡面之X軸與Y軸作鏡面二維轉動使該反射之點狀光束成為掃描光束，投射於待測物210表面；處理器130(未示出)根據掃描光束自待測物210反射結果，以三角測距法產生一距離資訊，並與二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊。與前一實施例相似地，掃描光束宜帶有圖案資訊，此圖案資訊例如可由光源111產生，或藉由控制微鏡面113的轉動而產生。
第3圖示出MEMS光束產生裝置110的又一個實施例，光源111可包含一個但不限於一個點狀光源，其中MEMS光束產生裝置110可更包含至少一個光轉換元件115(光轉換元件115的細節容後說明)，用以將光源111所提供之單或複數點狀光束轉換為一線狀光束，而微鏡面113則反射該線狀光束至待測物，並藉由微鏡面113之鏡面依其鏡面X軸作一維轉動，使該反射之線狀光束成為掃描光束，以掃描待測物210；處理器130(未示出)根據掃描光束自待測物210反射結果，以三角測距法產生一距離資訊，並與二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊。其中，掃描光束宜帶有圖案資訊，此圖案資訊例如可由光源111產生，或藉由控制微鏡面113的轉動而產生，或可藉由安排光轉換元件115的結構而產生。
第4圖示出MEMS光束產生裝置110的再一個實施例，光源111可包含一個但不限於一個點狀光源，其中MEMS光束產生裝置110可更包含至少一個光轉換元件115設置於微鏡面113與待測物210之間，微鏡面113反射光源111所提供之單或複數點狀光束至光轉換元件115，光轉換元件115將單或複數點狀光束轉換為一線狀光束，以投射至待測物210，並藉由微鏡面113之鏡面依其鏡面X軸作一維轉動，使該轉換後之線狀光束成為掃描光束，以掃描待測物210。與前述實施例相似地，掃描光束宜帶有圖案資訊，此圖案資訊例如可由光源111產生，或藉由控制微鏡面113的轉動而產生，或可藉由安排光轉換元件115的結構而產生。
第5圖示出MEMS光束產生裝置110的又另一個實施例，光源111可包含一個但不限於一個點狀光源，其中MEMS光束產生裝置110可更包含至少一個光轉換元件115用以將光源111所提供該點狀光束轉換為一線狀光束，而微鏡面113則可包含個別可獨立旋轉之複數個鏡面；如圖所示，這些鏡面例如(但不限於)可各自於其共同之X軸上作一維轉動，以反射該線狀光束至待測物210，使該反射之線狀光束成為掃描光束，以掃描待測物210。當然，這些鏡面亦可設計成可各自於另一軸上作一維轉動、或可二維轉動。與前述實施例相似地，掃描光束宜帶有圖案資訊，此圖案資訊例如可由光源111產生，或藉由控制微鏡面113的轉動而產生，或可藉由安排光轉換元件115的結構而產生。
第6圖示出MEMS光束產生裝置110的再另一個實施例，與第3圖所示之實施例不同的是，三維資訊產生裝置100於影像感測元件120與待測物210之間，可更設置一透鏡140，以根據所需，調整該影像感測元件120所接收之光資訊。
第7圖示出MEMS光束產生裝置110的再又一個實施例，與第3圖所示之實施例不同的是，三維資訊產生裝置100於影像感測元件120外，可更包含另一感測元件121，根據實際需要，感測待測物210之顏色、聲音、密度、或水平高度等資訊，用以輸入處理器130。
需說明的是，在以上具有光轉換元件115之實施例中，該光轉換元件115例如可為柱透鏡(cylinder lens)或衍射光學元件(diffractive optical element,DOE)。
此外，在以上具有光轉換元件115之實施例中，該光轉換元件115可將點狀光束轉換為線狀光束或面狀光束，如第8圖所示，由光源111所發射，或由微鏡面113所反射(未示出)之光束，經過光轉換元件115，可以轉換為但不限於為圖中所示之光束形狀，經過光轉換元件115所轉換之光束，可為一幾何平面光束1151、或線狀光束1152、或矩陣平面光束1153、或字形平面光束1154、或變密度平面光束1155，當然亦可以為以上不同光束形狀之組合。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如，除待測物210外，本發明可另設置一參考校正目標，使距離資訊更加準確；再如，感測元件121可整合至影像感測元件120中；又如，面狀光束圖案的形狀與大小，並不限於實施例所舉之種類，可以為任意之圖案；再如，待測物不限於人手或身體之部分或全部，可為任意物體配置或不配置於人體上；另外，實施例中之微鏡面113一維轉動為依其鏡面之X軸轉動，當然亦可以依其鏡面之Y軸轉動；還有，點狀光源所發射之點狀光束不限於雷射，亦可以為如紅外線或其他可聚焦之電磁波。因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
100．．．三維資訊產生裝置
110．．．MEMS光束產生裝置
111．．．光源
113．．．微鏡面
115．．．光轉換元件
1151．．．幾何平面光束
1152．．．線狀光束
1153．．．矩陣平面光束
1154．．．字形平面光束
1155．．．變密度平面光束
120．．．影像感測元件
121．．．感測元件
130．．．處理器
140．．．透鏡
210．．．待測物
B．．．亮區
D．．．暗區
P1,P2．．．路徑
X．．．微鏡面X軸
Y．．．微鏡面Y軸
第1A圖示出本發明的一個實施例。
第1B圖說明三角測距法。
第1C圖說明誤判的可能性。
第1D-1F圖舉例說明圖案資訊的安排方式。
第2-5圖示出本發明的MEMS光束產生裝置的四個實施例。
第6-7圖示出本發明的另兩個實施例。
第8圖示出本發明以光轉換元件將點狀光束轉換為一面狀光束的五個實施例。
100．．．三維資訊產生裝置
110．．．MEMS光束產生裝置
111．．．光源
113．．．微鏡面
115．．．光轉換元件
120．．．影像感測元件
130．．．處理器
140．．．透鏡
210．．．待測物
Claims (20)
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於互動介面之三維資訊產生裝置，其中該微機電系統光束產生裝置係具有可控制明滅的至少一個點狀光源。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊， 其中該微機電系統光束產生裝置係具有可個別控制明滅的複數個點狀光源，該複數個點狀光源組合發射一線狀光束至該微鏡面，而該微鏡面反射該線狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使該反射之線狀光束成為前述掃描光束。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該微鏡面係反射該點狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的二維轉動使該反射之點狀光束成為前述掃描光束。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及 處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該微機電系統光束產生裝置進一步包含一光轉換元件用以將前述光源所提供該點狀光束轉換為一線狀光束，而該微鏡面則反射該線狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使該反射之線狀光束成為前述掃描光束。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該微機電系統光束產生裝置進一步包含一光轉換元件用以將前述光源所提供該點狀光束轉換為一面狀光束，而該微鏡面則反射該面狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使該反射之面狀光束成為前述掃描光束。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光 源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該微鏡面係反射前述光源所提供該點狀光束，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動調整該點狀光束之角度，且該微機電系統光束產生裝置進一步包含一光轉換元件用以將該微鏡面所反射該點狀光束轉換為一線狀光束，並將該線狀光束形成前述掃描光束而投射至該待測物。
- 如申請專利範圍第6或7項所述之用於互動介面之三維資訊產生裝置，其中該光轉換元件為一柱透鏡或一衍射光學元件。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊， 其中該微鏡面包含個別可獨立旋轉之複數個鏡面。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該點狀光束為一具有小於5度視域(Field of View,FOV)之脈衝光束。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊；以及一透鏡，設置於該影像感測元件前方，以調整該影像感 測元件所接收之光資訊。
- 一種用於互動介面之三維資訊產生裝置，包含：微機電系統(MEMS)光束產生裝置，具有一光源用以提供至少一點狀光束，以及一微鏡面(MEMS mirror)用以根據該光源投射可移動之一掃描光束至一待測物，其中該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；影像感測元件，用以感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；處理器，其根據該掃描光束自該待測物反射結果，以三角測距(triangulation)法並根據該特定圖案成像於該影像感測元件上的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊；以及另一感測元件，其感測該待測物之顏色、聲音、密度、或水平高度，用以輸入該處理器。
- 一種三維資訊產生方法，包含：投射可移動之一掃描光束至一待測物，該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及根據該掃描光束自該待測物之反射光，以三角測距法並根據該特定圖案成像所產生的影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊。
- 一種三維資訊產生方法，包含：投射可移動之一掃描光束至一待測物，該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及 根據該掃描光束自該待測物之反射光，以三角測距法並根據該特定圖案之成像影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該投射一掃描光束之步驟包括：發射一線狀光束；以及以微機電系統(MEMS)鏡反射該線狀光束至該待測物，並藉由該微機電系統鏡之鏡面的一維轉動使其反射之光束成為前述掃描光束。
- 一種三維資訊產生方法，包含：投射可移動之一掃描光束至一待測物，該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及根據該掃描光束自該待測物之反射光，以三角測距法並根據該特定圖案之成像影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該投射一掃描光束之步驟包括：發射一點狀光束；以及以微鏡面反射該點狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的二維轉動使該反射之光束成為前述掃描光束。
- 一種三維資訊產生方法，包含：投射可移動之一掃描光束至一待測物，該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及根據該掃描光束自該待測物之反射光，以三角測距法並根據該特定圖案之成像影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊， 其中該投射一掃描光束之步驟包括：發射一點狀光束；以光轉換元件將該點狀光束轉換為一線狀光束或一面狀光束；以及以微鏡面反射該線狀光束或面狀光束至該待測物，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動使其反射之線狀光束或面狀光束成為前述掃描光束。
- 一種三維資訊產生方法，包含：投射可移動之一掃描光束至一待測物，該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；以及根據該掃描光束自該待測物之反射光，以三角測距法並根據該特定圖案之成像影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊，其中該投射一掃描光束之步驟包括：發射一點狀光束；以微鏡面反射該點狀光束，並藉由該微鏡面之鏡面的一維轉動調整該點狀光束之角度；以及以光轉換元件將該微鏡面所反射之該點狀光束轉換為一線狀光束或一面狀光束，並進而形成前述掃描光束而投射至該待測物。
- 如申請專利範圍第16或17項所述之三維資訊產生方法，其中該光轉換元件為一柱透鏡或一衍射光學元件。
- 如申請專利範圍第16或17項所述之三維資訊產生方法，其中該微鏡面包含個別可獨立旋轉之複數個鏡面。
- 一種三維資訊產生方法，包含： 投射可移動之一掃描光束至一待測物，該掃描光束具有一帶有非完全重複性圖案資訊之特定圖案；感測該待測物之影像而產生二維影像資訊；根據該掃描光束自該待測物之反射光，以三角測距法並根據該特定圖案之成像影像產生一距離資訊，該距離資訊與上述二維影像資訊整合而產生與該待測物相關之三維資訊；以及感測該待測物之顏色、聲音、密度、或水平高度，而與該三維資訊組成一立體物件資訊。
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