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1、(10)申请公布号 CN 103177174 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103177174 A *CN103177174A* (21)申请号 201110442774.6 (22)申请日 2011.12.26 G06F 19/00(2006.01) A63H 13/00(2006.01) (71)申请人 原相科技股份有限公司 地址 中国台湾新竹科学工业园区新竹县宝 山乡创新一路 5 号 5 楼 (72)发明人 杨恕先 (74)专利代理机构 上海波拓知识产权代理有限 公司 31264 代理人 杨波 (54) 发明名称 互动式电子装置 (57) 摘要 本发明提出一种互动式。
2、电子装置， 包括影像 撷取模块、 反应模块以及处理模块， 处理模块分别 电性连接至影像撷取模块及反应模块。影像撷取 模块撷取影像后， 处理模块用以输出对应此影像 的特定图案的控制信号， 反应模块用以根据来自 处理模块的控制信号以驱动互动式电子装置。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103177174 A CN 103177174 A *CN103177174A* 1/2 页 2 1. 一种互动式电子装置， 包括 ： 一影像撷取模块。
3、、 一反应模块以及一处理模块， 该处理模块电性连接至该影像撷取模 块以及该反应模块 ； 其中该影像撷取模块适于撷取一影像， 该处理模块用以输出一控制信号， 对应该影像 所包含的一特定图案， 该反应模块用以根据该控制信号驱动该互动式电子装置。 2. 根据权利要求 1 所述的互动式电子装置， 更包括至少一配件， 其中该影像撷取模块 用以撷取该至少一配件的影像， 各配件具有至少一可代表该配件的特定图案。 3. 根据权利要求 1 所述的互动式电子装置， 其中该影像撷取模块用以辨识该影像内所 包含的该特定图案， 并产生一辨识数据， 该处理模块根据该辨识数据输出该控制信号。 4. 根据权利要求 3 所述的。
4、互动式电子装置， 其中该影像撷取模块包括 ： 一储存单元， 储存有多笔特征数据 ； 一影像撷取单元， 适于撷取该影像 ； 以及 一处理单元， 电性连接至该储存单元与该影像撷取单元， 该处理单元适于辨识该影像 的至少一特征， 并将该特征与该些特征数据进行比对， 以产生该辨识数据。 5. 根据权利要求 4 所述的互动式电子装置， 其中该特征包括形状特征、 尺寸特征及颜 色特征至少其中之一。 6. 根据权利要求 1 所述的互动式电子装置， 其中该处理模块用以辨识该影像撷取模块 所撷取的该影像， 并产生一辨识数据， 且根据该辨识数据输出该控制信号。 7. 根据权利要求 6 所述的互动式电子装置， 其中。
5、该处理模块包括一储存单元及电性连 接至该储存单元的一处理单元， 该储存单元储存有多笔特征数据， 该处理单元适于辨识该 影像的至少一特征， 并将该特征与该多笔特征数据进行比对， 以产生该辨识数据。 8. 根据权利要求 7 所述的互动式电子装置， 其中该特征包括形状特征、 尺寸特征及颜 色特征至少其中之一。 9. 根据权利要求 1 所述的互动式电子装置， 其中该影像撷取模块包括一影像撷取单元 以及电性连接至该影像撷取单元的一第一处理单元， 该影像撷取单元适于撷取该影像， 该 第一处理单元适于寻找该影像的至少一特征， 并将该特征输出至该处理模块， 该处理模块 包括一储存单元及电性连接至该储存单元的一。
6、第二处理单元， 该储存单元储存有多笔特征 数据， 该第二处理单元适于将该特征与该些特征数据进行比对， 以判断该特定图案的种类， 并控制该反应模块作出相对应的动作。 10. 根据权利要求 9 所述的互动式电子装置， 其中该特征包括形状特征、 尺寸特征及颜 色特征至少其中之一。 11. 根据权利要求 1 所述的互动式电子装置， 其中该特定图案包括条形码或纹路。 12. 根据权利要求 1 所述的互动式电子装置， 更包括一主体， 其中该主体为一电子玩 偶， 该反应模块包括装设于该电子玩偶的头部及 / 或肢体。 13. 根据权利要求 12 所述的互动式电子装置， 更包括至少一配件， 其中该影像撷取模 块。
7、用以撷取该至少一配件的影像， 各配件具有至少一可代表该配件的特定图案， 该配件呈 球状、 骨头状或奶瓶状。 14. 根据权利要求 1 所述的互动式电子装置， 其中该影像撷取模块所撷取该影像是关 联于一侦测结果， 且该侦测结果更包括该特定图案与该主体之间的相对位置信息以及相对 权 利 要 求 书 CN 103177174 A 2 2/2 页 3 距离信息。 权 利 要 求 书 CN 103177174 A 3 1/5 页 4 互动式电子装置 技术领域 0001 本发明是有关于一种互动式电子装置， 且特别是有关于一种藉由辨识所撷取到的 影像的特定图案来进行多种不同互动模式的互动式电子装置。 背景技。
8、术 0002 玩具一直是人类生活中极为重要的一种娱乐用品。 近年来， 随着电子科技的进步， 有关于电动的技术也被加入玩具的设计当中， 也因现代科技的元素加入玩具当中， 使部分 传统玩具逐渐消失。 0003 随着电子游戏普及化， 单纯的玩具已无法带给玩家最佳的使用体验， 因此， 玩家与 玩具之间的互动关系已成为提升娱乐性的关键。 0004 承上所述， 如能提供一种互动式电子装置， 使得儿童甚或成人能与互动式电子装 置进行多种不同的互动模式而增加娱乐性应是重要的。 发明内容 0005 针对上述问题， 本发明的目的是提供一种互动式电子装置， 以藉由辨识所撷取到 的影像的特定图案来进行多种不同的互动模。
9、式。 0006 本发明提出一种互动式电子装置， 其包含影像撷取模块、 反应模块以及处理模块。 处理模块分别电性连接至影像撷取模块以及反应模块。影像撷取模块适于撷取影像， 处理 模块用以输出控制信号， 此控制信号对应影像所包含的特定图案。反应模块用以根据控制 信号驱动互动式电子装置。 0007 在本发明的一实施例中， 上述的互动式电子装置更包括至少一配件， 其中影像撷 取模块用以撷取所述至少一配件的影像， 各配件具有至少一可代表此配件的特定图案。 0008 在本发明的一实施例中， 上述的影像撷取模块用以辨识影像内所包含的特定图 案， 并产生辨识数据。处理模块根据辨识数据输出控制信号。此外， 影像。
10、撷取模块例如包括 储存单元、 影像撷取单元以及处理单元。 储存单元储存有多笔特征数据， 影像撷取单元适于 撷取影像， 处理单元电性连接至储存单元与影像撷取单元。处理单元适于辨识影像的至少 一特征， 并将特征与特征数据进行比对， 以产生辨识数据。 0009 在本发明的一实施例中， 上述的处理模块用以辨识影像撷取模块所撷取的影像， 并产生辨识数据， 且根据辨识数据输出控制信号。 此外， 处理模块例如包括储存单元及电性 连接至储存单元的处理单元。储存单元储存有多笔特征数据， 处理单元适于辨识影像的至 少一特征， 并将此特征与特征数据进行比对， 以产生辨识数据。 0010 在本发明的一实施例中， 上述。
11、的影像撷取模块包括影像撷取单元以及电性连接至 影像撷取单元的第一处理单元， 影像撷取单元适于撷取影像， 第一处理单元适于寻找影像 的至少一特征， 并将特征输出至处理模块。处理模块包括储存单元及电性连接至储存单元 的第二处理单元。储存单元储存有多笔特征数据， 第二处理单元适于将特征与特征数据进 行比对， 以判断特定图案的种类， 并控制反应模块作出相对应的动作。 说 明 书 CN 103177174 A 4 2/5 页 5 0011 在本发明的一实施例中， 上述的特定图案包括条形码或纹路。 0012 在本发明的一实施例中， 上述的互动式电子装置更包括主体， 此主体例如为电子 玩偶， 而反应模块包括。
12、装设于此电子玩偶的头部及 / 或肢体。 0013 在本发明的一实施例中， 上述的互动式电子装置更包括至少一配件， 其中影像撷 取模块用以撷取所述至少一配件的影像， 各配件具有至少一可代表此配件的特定图案， 而 配件呈球状、 骨头状或奶瓶状。 0014 在本发明的一实施例中， 上述的影像撷取模块所撷取影像是关联于侦测结果， 且 侦测结果更包括特定图案与主体之间的相对位置信息以及相对距离信息。 0015 在本发明中， 由于处理模块可根据影像撷取模块撷取到的影像的特定图案来输出 控制信号， 以使反应模块根据控制信号来驱动互动式电子装置， 所以本发明的互动式电子 装置可对具有不同特定图案的物体产生不同。
13、的动作， 以达到能进行多种不同的互动模式的 功能。 0016 上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和其它目的、 特征和优点能够 更明显易懂， 以下特举实施例， 并配合附图， 详细说明如下。 附图说明 0017 图 1A 绘示本发明第一实施例的互动式电子装置的方块示意图。 0018 图 1B 为本发明一实施例的电子玩偶及用以与电子玩偶互动的物体的立体示意 图。 0019 图 2 绘示图 1A 的影像撷取模块的内部电路示意图。 0020 图 3A 至图 3B 绘示图 1B 之电子玩偶与物体的互动过程示意图。。
14、 0021 图 4 绘示本发明第二实施例的互动式电子装置的方块示意图。 0022 图 5 绘示图 4 中处理模块的内部电路示意图。 0023 图 6 绘示本发明第三实施例的互动式电子装置的方块示意图。 0024 图 7A 绘示图 6 中影像撷取模块的内部电路示意图。 0025 图 7B 绘示图 6 中处理模块的内部电路示意图。 具体实施方式 0026 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取之技术手段及功效， 以下结合 附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的薄膜沉积装置及其使用方法的具体实施方式、 结 构、 特征及其功效， 详细说明如后。 0027 图 1A 绘示本发明第一实施例的互动式电。
15、子装置的方块示意图。如图 1A 所示， 本 实施例的互动式电子装置 1 可对具有不同特定图案的物体产生不同的动作， 进而达到能进 行多种不同的互动模式的功能。 此互动式电子装置1包含影像撷取模块12、 反应模块13及 处理模块 14， 其中处理模块 14 电性连接至影像撷取模块 12 及反应模块 13。此外， 互动式 电子装置 1 可更包括主体 11， 以容置影像撷取模块 12、 反应模块 13 及处理模块 14。 0028 下文将以主体11呈电子玩偶的外形来作为互动式电子装置1的具体实施例， 然而 本发明并不限定主体 11 需呈电子玩偶的外形。此外， 下文将以电子玩偶 15 来表示容置有 说。
16、 明 书 CN 103177174 A 5 3/5 页 6 影像撷取模块 12、 反应模块 13 及处理模块 14 的主体 11。 0029 图 1B 为本发明一实施例的电子玩偶及用以与电子玩偶互动的物体的立体示意 图。请参照图 1A 与图 1B， 电子玩偶 15 的主体 11 例如呈狗形状， 但不以此为限。影像撷取 模块 12 及处理模块 14 设置于主体 11 内， 其中影像撷取模块 12 的镜头 124 可作为电子玩 偶 15 的眼睛， 而反应模块 14 可为装设于主体 11 的可活动部位， 例如头部及 / 或肢体等。 0030 影像撷取模块 12 适于撷取影像， 处理模块 14 用以根。
17、据影像的特定图案输出控制 信号， 也即控制信号是对应影像所包含的特定图案。反应模块 14 用以根据控制信号驱动 互动式电子装置 1， 换言之， 控制信号可驱使反应模块 14 作出反应动作， 例如驱使肢体跑动 等， 进而驱动电子玩偶15。 因此， 本实施例的互动式电子装置1可根据其所侦测到的不同物 体而作出不同的反应。 0031 上述之特定图案可以是物体的整体轮廓所呈现的形状， 例如物体 Q1、 物体 Q2、 物 体 Q3 分别为球、 奶瓶及骨头， 而互动式电子装置 1 可根据物体的种类而作出不同的反应。 此外， 在另一实施例中， 也可将互动式电子装置 1 设计成只能针对特定的物体 ( 如配件 。
18、M1、 M2、 M3) 作出不同的反应。这些配件 M1、 M2、 M3 被设计成互动式电子装置 1 的部件， 且而这 些配件 M1、 M2、 M3 上设有特定图案。举例来说， 配件 M1 例如呈球状， 而配件 M1 上的特定图 案 P1 例如呈圆形， 也即互动式电子装置 1 侦测到特定图案 P1 时， 即可判断配件 M1 呈球状 ； 配件 M2 例如呈奶瓶状， 而配件 M2 上的特定图案 P2 例如呈方形， 也即互动式电子装置 1 侦 测到特定图案 P2 时， 即可判断配件 M2 呈奶瓶状 ； 配件 M3 例如呈骨头状， 而配件 M3 上的特 定图案 P3 例如呈 X 形， 也即互动式电子装置。
19、 1 侦测到特定图案 P3 时， 即可判断配件 M3 呈 骨头状。另外， 在其它实施例中， 配件上的特定图案亦可为条形码或纹路等， 本发明并不限 定特定图案的种类， 只要其能够让互动式电子装置 1 辨识即可。 0032 当玩家藉由物体或配件与电子玩偶15进行互动时， 首先， 电子玩偶15需对此物体 或配件进行辩识程序， 因而， 本发明第一实施例提供图 2 所绘示影像撷取模块 12 的内部电 路， 以对物体或配件进行辩识。如图 2 所示， 影像撷取模块 12 包含储存单元 121、 影像撷取 单元122及处理单元123， 其中处理单元123分别与储存单元121及影像撷取单元122电性 连接。 0。
20、033 第一实施例之辨识过程 首先， 请参阅图 2 与图 3A， 在玩家与电子玩偶 15 欲进行互动之前， 电子玩偶 15 例如呈 静止状态， 且电子玩偶 15 的影像撷取单元 122 有预定的侦测范围， 如图 3A 中虚线区域所 示。此侦测范围最远例如是 10 公尺， 但不以此为限。 0034 接着， 请参照图 2 与图 3B， 当玩家将物体 Q1 丢入或抛入至影像撷取单元 122 的侦 测范围内时， 影像撷取单元 122 撷取落入侦测范围内物体 Q1 的整体影像， 其中此影像关联 于侦测结果， 此侦测结果更包括物体Q1与主体11之间的相对位置信息以及相对距离信息。 接着， 影像撷取单元 1。
21、22 将所撷取的影像传输至处理单元 123 以进行辩识。之后， 处理单元 123 会搜寻影像的至少一特征， 其中所述特征包括形状特征、 尺寸特征及颜色特征至少其中 之一。 此外， 搜寻特征的方法包括搜寻全域特征或局部特征， 其中局部特征的搜寻法包括区 域二元特征 (Local binary patterns, LBP) 或哈尔 (Haar) 特征等， 而全域特征的搜寻法 包括色彩直方图 (color histogram) 特征等。 0035 之后， 处理单元 123 将所取得物体 Q1 的影像的至少一特征与储存在储存单元 121 说 明 书 CN 103177174 A 6 4/5 页 7 内。
22、多笔特征数据进行比对以产生辩识数据。所使用的比对方法例如是向量内积， 但不以此 为限。 0036 承上述， 当处理单元123产生辩识数据时， 则被丢入至影像撷取单元122的侦测范 围内的物体 Q1 被处理单元 123 判定成呈球状的物体， 且物体 Q1 与电子玩偶 15 之间的距离 及相对位置亦被确定。接着， 处理单元 123 会将所产生的辩识数据传输至处理模块 14， 而 处理模块 14 会根据此辨识数据输出对应的控制信号至反应模块 13。反应模块 13 则依据 来自处理模块 14 的控制信号驱使电子玩偶 15 作出反应动作。举例来说， 反应模块 13 的肢 体跑动， 进而驱动电子玩偶 15。
23、 移动碰触球状 Q1 的任一部份。当电子玩偶 15 碰触球状物体 Q1 后， 则反应模块 13 会依据由处理单元 123 所输出控制信号对物体 Q1 作出相应的反应动 作， 例如驱使肢体呈现玩球的动作。 0037 藉由上述的内容可知， 本实施例的互动式电子装置 1 与物体之间已能实现先前段 落所提及的互动性。需注意的是， 虽然上述的内容中是以呈球状的物体 Q1 来举例说明互动 式电子装置 1 与物体之间的互动， 但本实施例的互动式电子装置 1 可根据物体的种类的不 同而作出不同的反应动作， 在此并不限定互动式电子装置 1 的具体反应动作。 0038 图 4 绘示本发明第二实施例的互动式电子装置。
24、的方块示意图， 而图 5 绘示图 4 中 处理模块的内部电路示意图。请参照图 4 与图 5， 本实施例的互动式电子装置 2 与图 1A 的 互动式电子装置1相似， 主要差别处在于本实施例是藉由处理模块24来进行影像辨识的工 作。具体而言， 互动式电子装置 2 包括影像撷取模块 22、 反应模块 23 及处理模块 24， 其中 处理模块 24 电性连接至影像撷取模块 22 及反应模块 23。互动式电子装置 2 可更包括主体 21， 以容置影像撷取模块 22、 反应模块 23 及处理模块 24。 0039 在本实施例中， 主体 21 及反应模块 23 与第一实施例的主体 11 及反应模块 13 相。
25、 似， 在此将不再重述。此外， 影像撷取模块 22 用以撷取物体的影像， 并将影像传送至处理模 块24。 处理模块24用以辨识影像撷取模块22所撷取的影像， 并产生辨识数据， 且根据辨识 数据输出控制信号。具体而言， 处理模块 24 包括储存单元 241 及电性连接至储存单元 241 的处理单元 242， 储存单元 241 储存有多笔特征数据， 处理单元 242 适于辨识影像的至少一 特征， 并将影像的特征与所储存的特征数据进行比对， 以产生辨识数据。接着， 处理模块 24 会根据此辨识数据输出对应的控制信号至反应模块 23， 以驱使反应模块 23 作出反应动作。 所述之辨识影像过程及产生辨识。
26、数据的方法与第一实施例所述相似， 在此将不再重述。 0040 图 6 绘示本发明第三实施例的互动式电子装置的方块示意图， 图 7A 绘示图 6 中影 像撷取模块的内部电路示意图， 而图 7B 绘示图 6 中处理模块的内部电路示意图。请参照图 6 至与图 7B， 本实施例的互动式电子装置 5 与图 1A 的互动式电子装置 1 相似， 主要差别处 在于本实施例是藉由影像撷取模块 52 及处理模块 54 来进行影像辨识的工作。具体而言， 互动式电子装置 5 包括影像撷取模块 52、 反应模块 53 及处理模块 54， 其中处理模块 54 电 性连接至影像撷取模块 52 及反应模块 53。互动式电子装。
27、置 5 可更包括主体 51， 以容置影 像撷取模块 52、 反应模块 53 及处理模块 54。 0041 在本实施例中， 主体 51 及反应模块 53 与第一实施例之主体 11 及反应模块 13 相 似， 在此不再重述。此外， 影像撷取模块 52 包括影像撷取单元 521 以及电性连接至影像撷 取单元 521 的第一处理单元 522， 影像撷取单元 521 适于撷取影像， 并将影像传送至第一处 理单元 522。第一处理单元 522 适于寻找影像的至少一特征， 并将此特征输出至处理模块 说 明 书 CN 103177174 A 7 5/5 页 8 54， 其中所述的影像的特征及寻找影像的特征的方。
28、法与第一实施例相似， 在此不再重述。 另 外， 处理模块 54 包括储存单元 541 及电性连接至储存单元 541 的第二处理单元 542。储存 单元 541 储存有多笔特征数据， 第二处理单元 542 适于将影像的特征与这些特征数据进行 比对， 以判断特定图案的种类， 并控制反应模块 53 作出相对应的动作。有关于比对的方法 与第一实施例所述相似， 在此不再重述。 0042 综上所述， 在本发明中， 由于处理模块可根据影像撷取模块撷取到的影像的特定 图案来输出控制信号， 以使反应模块根据控制信号来驱动互动式电子装置， 所以本发明的 互动式电子装置可对具有不同特定图案的物体产生不同的动作， 以。
29、达到能进行多种不同的 互动模式的功能。此外， 在一实施例中， 由于互动式电子装置包含特定的配件， 由于这些配 件上都设有易于辨识的特定图案， 以使互动式电子装置更易根据不同的配件而作出相应的 动作， 所以能节省辨识的复杂度。如此， 不仅能提升反应速度， 而且使用较为低阶的处理单 元即可进行辨识的工作， 故能节省成本。 0043 以上所述， 仅是本发明的实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 虽然本 发明已以实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发明， 任何熟悉本专业的技术人员， 在不脱 离本发明技术方案范围内， 当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化 的等效实施例， 但凡。
30、是未脱离本发明技术方案内容， 依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 103177174 A 8 1/6 页 9 图 1A 说 明 书 附 图 CN 103177174 A 9 2/6 页 10 图 1B 说 明 书 附 图 CN 103177174 A 10 3/6 页 11 图 2 图 3A 说 明 书 附 图 CN 103177174 A 11 4/6 页 12 图 3B 图 4 说 明 书 附 图 CN 103177174 A 12 5/6 页 13 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103177174 A 13 6/6 页 14 图 7A 图 7B 说 明 书 附 图 CN 103177174 A 14 。