物体判断系统及可根据物体成份选择运作模式的电子装置的制作方法

物体判断系统及可根据物体成份选择运作模式的电子装置
1.本技术是201811620423.8的分案申请，母案申请的申请日2018年12月28日、申请号201811620423.8和发明创造名称为物体判断系统及可根据物体成份选择运作模式的电子装置。
技术领域
2.本发明有关物体判断系统以及使用这物体判断系统的电子装置，特别有关使用两阶段步骤的物体判断系统以及可根据物体成份选择运作模式的电子装置。


背景技术：

3.传统的甜度计可用来根据物体的光谱测量物体的甜度等级。举例来说，甜度计可对物体发射光，然后根据来自物体的反射光的光谱计算物体的甜度等级。
4.然而，传统的甜度计需要用户设置适当的物体种类，否则计算的甜度等级可能不正确。举例来说，如果物体是苹果，但用户将物体设置为番石榴进行甜度计算，计算的甜度等级可能不正确。
5.此外，自动清扫机在每个家庭中越来普及。然而，传统的自动清扫机无法确定什么东西位于其前面，如果自动清扫机压过一些需要避免的物体，则可能导致一些糟糕的结果。


技术实现要素：

6.本发明一目的为公开一种物体判断系统，其可判断物体种类，并据以判断物体成份。
7.本发明一目的为公开一种物体判断系统，其可以两阶段步骤判断物体种类。
8.本发明一实施例公开了一种物体判断系统，其特征在于，包含：光学传感器，包含种类判断区以及成份判断区，其中该光学传感器通过该种类判断区撷取物体的物体影像，并通过该成份判断区取得成份分析光学数据；种类判断电路，用以根据该物体影像判断该物体的物体种类；以及成份分析电路，用以根据该成份分析光学数据以及该物体种类分析该物体的成份。
9.本发明又一实施例公开了一种可根据物体成份选择运作模式的电子装置，其特征在于，包含：物体判断系统，其特征在于，包含：光学传感器，包含种类判断区以及成份判断区，其中该光学传感器通过该种类判断区撷取物体的物体影像，并通过该成份判断区取得成份分析光学数据；种类判断电路，用以根据该物体影像判断该物体的物体种类；以及成份分析电路，用以根据该成份分析光学数据以及该物体种类分析该物体的成份来产生成份分析结果。电子装置更包含处理电路，用以根据该成份分析结果选择该电子装置的运作模式。
10.本发明又一实施例公开了一种物体判断系统，其特征在于，包含：
11.处理电路；第一阶段物体传感器，用以产生第一阶段物体感测结果；以及第二阶段物体传感器，用以在该处理电路依据该第一阶段物体感测结果判断该物体在于该物体判断系统的预定范围内时，产生该物体的第二阶段物体感测结果；其中该处理电路更依据该第
二阶段物体感测结果判断该物体的物体种类。
12.根据前述实施例，可以自动获取物体种类或物体成份，且电子装置可以根据物体种类或物体成份相应地选择适当的操作。因此，可以解决现有技术的问题。然请留意，本发明所公开的内容不限于解决现有技术中所提及的问题。
附图说明
13.图1绘示了根据本发明一实施例的物体判断系统的方块图。
14.图2以及图3为图1中的光学传感器的例子。
15.图4绘示了根据本发明一实施例的种类判断电路以及成份分析电路的动作的示意图。
16.图5为本发明图1中的物体判断系统的实际运用的一例子。
17.图6为根据本发明另一实施例的物体判断系统的方块图。
18.图7至图11为根据本发明实施例的物体判断系统的示意图。
19.其中，附图标记说明如下：
20.100,600物体判断系统
21.101 光学传感器
22.103 种类判断电路
23.105 成份分析电路
24.107 存储装置
25.501,ob_1,ob_2,ob_3物体
26.601 处理电路
27.700 自动清扫机
28.701 线形光源
29.901 区域光源
30.m 移动电话
31.os_1第一阶段物体传感器
32.os_2第二阶段物体传感器
33.u用户
具体实施方式
34.以下将以多个实施例来描述本发明的概念。还请留意，各实施例中的元件可以硬件(例如电路或装置)来实施或以固件、软件来实施(例如在处理器中安装至少一程序)。此外，每一实施例中的元件可分割为较多元件或整合为较少元件。而且，每一实施例中的步骤可分割为较多步骤或整合为较少步骤。这类变化均应包含在本发明所涵盖的范围内。
35.图1绘示了根据本发明一实施例的物体判断系统的方块图。如图1所示，物体判断系统100包括光学传感器101，种类判断电路103和成份分析电路105。光学传感器101是可产生光学影像oi和成份分析光学数据od的传感器。光学传感器101包括种类判断区和成份分析区。光学传感器101通过种类判断区撷取物体的至少一个物体影像oi，并且通过成份分析区得到成份分析光学数据od。稍后将更详细地描述种类判断区和成份分析区。此外，种类判
断电路103根据物体影像oi判断物体的物体种类ok，成份分析电路105根据成份分析光学数据od和物体种类ok分析物体的成份，以产生成份分析结果ear。
36.在一实施例中，种类判断区和成份分析区由光学传感器101上设置的彩色滤光片定义。详细来说，在成份分析区上设置如rgb彩色滤光片或cmyg彩色滤光片的普通彩色滤光片，并在种类判断区上设置多光谱彩色滤光片。多光谱彩色滤光片可以具有多个部分的彩色滤光片数组，并且每个部分包含了具有与其他部分不同光谱的彩色滤光片。因此，前述成份分析光学数据od的可以是物体的光谱。成份分析电路105可以根据成份分析光学数据od来分析物体的成份。然而，种类判断区和成份分析区可以通过其他方法来定义。
37.图2以及图3为图1中的光学传感器的例子。在图2的例子中，光学传感器101包含具有正方形形状的多个混合区mr_1，mr_2，mr_3。还请留意，为了便于理解，仅标记了三个混合区mr_1，mr_2，mr_3。混合区mr_1，mr_2，mr_3具有相同的形状，并且它们中的每一个包含种类判断区的一部分和成份分析区的一部分。以混合区mr_1为例，在图3的实施例中，种类判断区包括红色区rr，绿色区gr和蓝色区br。红色区rr，绿色区gr和蓝色区br分别占据混合区mr_1的四分之一，因此种类判断区占据混合区mr_1的四分之三。此外，成份分析区er占据混合区mr_1的四分之一。
38.请注意，种类判断区和成份分析区的排列不限在图2中所示的实施例。举例来说，如图3所示，成份分析区er围绕种类判断区kr，其也包含红色区rr，绿色区gr和蓝色区br。换句话说，成份分析区er是具有中空部分的正方形，并且种类判断区kr是位在中空部分中的正方形。
39.图4绘示了根据本发明一实施例的种类判断电路以及成份分析电路的动作的示意图。如前所述，首先，种类判断电路103根据物体影像oi判断物体(例如，苹果，盘子，眼镜等)的物体种类ok。然后，种类判断电路103将物体种类ok发送到成份分析电路105，以根据成份分析光学数据od和与物体相关的成份分析数据库分析物体的成份(例如甜度，含水量，金属含量等)。举例来说，如果光学传感器101撷取苹果的影像，则种类判断电路103可以参考存储在图1中的存储装置107中的种类判断数据库，以确定影像中的物体是苹果。然后，成份分析电路105根据成份分析光学数据od和与苹果相关的成份分析数据库分析物体的成份。在一实施例中，成份分析数据库也可以存储在图1中的存储装置107中。请注意，上述种类判断数据库和成份分析数据库不限在从物体判断系统100中的存储装置获取。
40.前述“物体种类”可以具有不同的细节级别。例如，种类判断电路103可以根据物体影像oi判断物体是“苹果”。然而，种类判断电路103还可以根据物体影像oi判断物体是“格兰尼史密斯苹果”或“富士苹果”。可以基于种类判断数据库的内容和用户提供的设置来确定“物体种类”的详细程度。
41.在一实施例中，成份分析电路105和种类判断电路103可以由独立的硬件实现。例如，种类判断电路由副控制器(例如ic)实现，并且成份分析电路由独立于副控制器的主控制器(例如，独立于ic的处理器)实现。此外，主控制器处在睡眠模式，直到副控制器唤醒主控制器。副控制器可以在判断有物体存在时唤醒主控制器，或者在用户触发“分析物体”功能时唤醒主控制器。通过这种方式，可以降低功耗，因为成份分析电路105需要更多的电能来执行更多的数据计算以分析物体的成份。
42.图5为本发明图1中的物体判断系统的实际运用的一例子。请参考图1-3和图5，以
更清楚地理解本发明的概念。在一实施例中，物体判断系统100设置在移动电话m中。用户u使用移动电话m通过光学传感器101的种类判断区kr拍摄物体501的图片(即，撷取物体影像)。种类判断电路103根据图片判断物体501是苹果，并通过光学传感器101的成份分析区er获取成份光学数据od。此外，种类判断电路103将物体种类ok传送到成份分析电路105。然后，成份分析电路105根据成份分析光学数据od和与苹果相关的成份分析数据库分析物体501的成份，生成成份分析结果ear。
43.请注意，本发明公开的物体判断系统100不限在应用在移动电话。在一实施例中，物体判断系统100位在具有处理电路的电子装置中，这处理电路用以根据来自成份分析电路105的成份分析结果来选择电子装置的操作模式。处理电路可以整合于种类判断电路103和/或成份分析电路105，或者独立于种类判断电路103和/或成份分析电路105。
44.在一实施例中，电子装置是光学追踪装置，且处理电路根据成份分析结果选择电子装置的追踪模式。举例来说，电子装置是光学鼠标，其可以分析光学鼠标下方的鼠标垫的成份。在这样的例子中，处理电路可以根据鼠标垫的成份选择电子装置的高追踪模式(高敏感度)或低追踪模式(低敏感度)。
45.在另一实施例中，电子装置是清扫机，且处理电路根据成份分析结果选择电子装置的清扫强度。例如，电子装置是真空吸尘器或自动清扫机，其可以分析底下的地面。在这样的示例中，处理电路可以根据地面成份选择电子装置的强清扫模式或弱清扫模式(即，选择清扫强度)。
46.在又一实施例中，电子装置是智能穿戴式电子装置，处理电路根据成份分析结果选择电子装置的发光模式或参数计算模式。举例来说，电子装置是智能手表或智能手环，可以分析其底下的物体。在这样的例子中，处理电路可以根据电子装置下方的物体的条件来选择电子装置的发光模式或参数计算模式(即选择计算算法)。例如，可以根据电子装置是否接触用户的皮肤来选择适当的发光模式或参数计算模式。又例如，可以根据物体是生物还是非生物来选择适当的发光模式或参数计算模式。上述参数计算可以为计算使用者的心率，或计算使用者的血压。
47.简而言之，上述实施例应用两阶段步骤来分析物体。第一阶段步骤判断物体种类，第二阶段步骤根据物体种类分析物体成份。两阶段步骤的概念可以另一态样呈现，例如本发明以下实施例所描述的内容。
48.图6为根据本发明另一实施例的物体判断系统的方块图。如图6所示，物体判断系统600包括处理电路601、第一阶段物体传感器os_1和第二阶段物体传感器os_2。第一阶段物体传感器os_1用以产生第一阶段物体感测结果osr_1。第二阶段物体传感器os_2在处理电路601根据第一阶段物体感测结果osr_1判断物体在物体判断系统600的预定范围内时，产生物体的第二阶段物体感测结果osr_2。然后，处理电路601还根据第二阶段物体感测结果osr_2判断物体的物体种类。
49.在一实施例中，物体判断系统600还包含用以产生线形光的线光源和用以产生平面光的区域光源。在这样的实施例中，第一阶段物体传感器os_1根据线形光产生第一阶段物体感测结果osr_1，第二物体传感器os_2根据平面光(这例中为方形光)产生第二物体检测结果osr_2。还请了解，第一阶段物体传感器os_1和第二阶段物体传感器os_2可以任何种类的光操作。
50.图7至图11为根据本发明实施例的物体判断系统的示意图。在这些实施例中，物体判断系统600位在自动清扫机700中。此外，在这些实施例中，上述第一阶段物体传感器os_1是深度传感器，第二阶段物体传感器os_2是影像传感器。因此，第一阶段物体感测结果osr_1是深度信息，第二阶段物体感测结果osr_2是影像。深度传感器可以是雷射深度传感器或任何其他光学传感器。
51.图8是沿图7中的x方向视角的示意图，如图7和图8所示，在第一阶段物体感测步骤中，自动清扫器700以线形光源701发射线形光ll，并且根据第一阶段物体感测结果osr_1以处理电路601判断自动清扫器700的预定范围内(即，在物体判断系统的预定范围内)是否存在任何物体。如果在自动清扫器700的预定范围内不存在物体，则第一阶段物体传感器os_1感测的深度会较深。相反的，如果物体在自动清扫器700的预定范围内，则第一阶段物体传感器os_1感测的深度会较浅。因此，深度传感器可以用来感测自动清扫器700的预定范围内是否存在任何物体。此外，由于在第一阶段物体感测步骤中仅判断物体的存在，因此不需要物体的细节。因此，线光源701可提供足够的光来判断物体的存在。
52.在图7和图8所示的实施例中，物体ob_1-ob_3位在自动清扫机700的前方(即，在自动清扫机700的预定范围内)，因此来自线光光源701的线形光ll可以照射到物体ob_1-ob_3，且处理电路601可以根据基于线光ll产生的第一阶段物体传感器os_1的感测结果判断物体ob_1-ob_3的存在。
53.图10是沿着图9中的y方向视角的示意图。在第二阶段物体感测步骤中，如图9和图10所示，自动清扫机700以区域光源901射出方形光sl，并以处理电路601根据方形光sl生成的第二阶段物体感测结果osr_2(本实施例中的物体影像)判断物体的物体种类。由于在第二阶段物体感测步骤中判断物体种类，可能需要物体的更多细节，因此使用区域光源901更有助判断物体种类。在一实施例中，可根据存储在存储装置107或任何其他存储装置中的物体种类数据判断物体种类。
54.还请留意，第一阶段物体传感器os_1不限在深度传感器，第二阶段物体传感器os_2不限在影像传感器，可用在实现上述功能的任何传感器都应落入本发明的范围内。举例来说，在一实施例中，第一阶段物体传感器是热传感器。而且，第二阶段物体传感器也可以是热传感器。
55.此外，在一实施例中，第二阶段物体传感器os_2处在睡眠模式，直到处理电路601根据第一阶段物体感测结果osr_1判断物体在自动清扫机700的预定范围内并将第二阶段物体传感器os_2唤醒。由于第二物体传感器os_2比第一物体传感器os_1需要更多的电能，因此通过这种方式可以节省更多的电能。
56.在另一实施例中，物体判断系统600还包含第三阶段物体传感器(未绘示)，如果处理电路601根据第一阶段物体感测结果osr_1判断物体在物体判断系统600的预定范围内，第三阶段物体传感器会产生物体的第三阶段物体感测结果。然后，处理电路601根据第二阶段物体感测结果和第三阶段物体感测结果来判断物体种类。在这样的实施例中，第二阶段物体传感器os_2是影像传感器，第三阶段物体传感器是热传感器。
57.在判断了物体种类之后，上述自动清扫机700可以根据物体种类进行操作。例如，如果物体种类显示物体是诸如粪便的脏东西，则自动清扫机700可以停止或转向另一方向以避开物体，否则若自动清扫机700试图清扫物体则地面可能变得相当脏。另外，如果物体
是诸如钉子的尖锐物体且被吸入自动清扫机700中，物体可能会破坏自动清扫机700。还请留意，物体判断系统600不限在应用在自动清扫机700，物体判断系统600可以应用在可根据所判断的物体种类进行操作的任何其他电子装置。
58.在一实施例中，可以进一步以第二阶段物体感测结果osr_2来优化物体种类数据库。如图11所示，在一实施例中，使用者使用移动电话m来控制自动清扫机700，且第二阶段物体感测结果osr_2是物体影像。在这种情况下，自动清扫机700中的物体判断系统可以将第二阶段物体感测结果osr_2发送到使用者的移动电话m，且使用者可以确定第二阶段物体感测结果osr_2是否显示需要避免的物体。如果用户判断需要避免该物体，则他可以通过移动电话m向自动清扫机700发送确认指令(例如，按图11中的“是”图符)，且自动清扫机700可以根据来自用户的确认指令优化物体种类数据库。可以根据上述实施例获得相关的物体判断方法，但是为了简洁起见，不再赘述。
59.根据前述实施例，可以自动获取物体种类或物体成份，且电子装置可以根据物体种类或物体成份相应地选择适当的操作。因此，可以解决现有技术的问题。然请留意，本发明所公开的内容不限于解决现有技术中所提及的问题。
60.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。

技术特征：
1.一种物体判断系统，其特征在于，包含：光学传感器，包含种类判断区以及成份判断区，其中该光学传感器通过该种类判断区撷取物体的物体影像，并通过该成份判断区取得成份分析光学数据；种类判断电路，用以根据该物体影像判断该物体的物体种类；以及成份分析电路，用以根据该成份分析光学数据以及该物体种类分析该物体的成份。2.如权利要求1所述的物体判断系统，其特征在于，该成份判断区包含多光谱彩色滤光片。3.如权利要求1所述的物体判断系统，其特征在于，该成份判断区围绕着该种类判断区。4.如权利要求1所述的物体判断系统，其特征在于，该光学传感器包含具有相同形状的混合区，每一该混合区包含部分的该成份判断区以及部分的该种类判断区。5.如权利要求4所述的物体判断系统，其特征在于，该混合区为正方形，该种类判断区的该部分为该混合区的3/4，且该种类判断区的该部分为该混合区的1/4。6.如权利要求1所述的物体判断系统，其特征在于，进一步包括：主控制器，作为该成份分析电路；副控制器，作为该种类判断电路；其中该主控制器在被该副控制器唤醒前，会处在睡眠模式。7.一种可根据物体成份选择运作模式的电子装置，其特征在于，包含：物体判断系统，包含：光学传感器，包含种类判断区以及成份判断区，其中该光学传感器通过该种类判断区撷取物体的物体影像，并通过该成份判断区取得成份分析光学数据；种类判断电路，用以根据该物体影像判断该物体的物体种类；以及成份分析电路，用以根据该成份分析光学数据以及该物体种类分析该物体的成份来产生成份分析结果；以及处理电路，用以根据该成份分析结果选择该电子装置的运作模式。8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该电子装置为光学追踪装置，该处理电路根据该成份分析结果选择该电子装置的追踪模式。9.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该电子装置为清扫机，该处理电路根据该成份分析结果选择该电子装置的清扫强度。10.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该电子装置为智能型穿戴电子装置，该处理电路根据该成份分析结果选择该电子装置为发光模式或是参数计算模式。11.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该成份判断区包含多光谱彩色滤光片。12.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该成份判断区围绕着该种类判断区。13.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该光学传感器包含具有相同形状的混合区，每一该混合区包含部分的该成份判断区以及部分的该种类判断区。14.如权利要求13所述的电子装置，其特征在于，该混合区为正方形，该种类判断区的该部分涵盖了该混合区的3/4，且该种类判断区的该部分涵盖了该混合区的1/4。15.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，进一步包括：主控制器，作为该成份分析电路；
副控制器，作为该种类判断电路；其中该主控制器在被该副控制器唤醒前，会处在睡眠模式。

技术总结
本发明公开了一种物体判断系统及可根据物体成份选择运作模式的电子装置，该物体判断系统包含：光学传感器，包含种类判断区以及成份判断区，其中该光学传感器通过该种类判断区撷取物体的物体影像，并通过该成份判断区取得成份分析光学数据；种类判断电路，用以根据该物体影像判断该物体的物体种类；以及成份分析电路，用以根据该成份分析光学数据以及该物体种类分析该物体的成份。种类分析该物体的成份。种类分析该物体的成份。


技术研发人员：王国振
受保护的技术使用者：原相科技股份有限公司
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2023/10/8