CN105426900A - 钥匙照片的阴影分析法 - Google Patents
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Abstract
一种钥匙照片的阴影分析法，是借助钥匙照片解析钥匙码的方法与流程，针对如平面钻孔式、弧面钻孔式或蛇型沟槽式的钥匙照片进行分析，特别的是借助将光源方向与钥匙平面上的钻孔或沟槽具有一倾斜角度，而使得该钻孔与沟槽可于照片上形成特定形状的阴影，此阴影在照片上的相对位置，因孔槽深度不同而有所区别，再利用物件分割法及轮廓辨识法分析各钻孔及沟槽阴影在照片上相对的位置，通过相对位置辨别钥匙码的方法，以使得该等钥匙可由3D立体物品转换成2D平面影像取得钥匙码数据。
Description
技术领域
本发明是有关于一种钥匙照片的阴影分析法，尤指一种于钥匙照片解析钥匙码的方法与流程，是针对如平面钻孔式、弧面钻孔式或蛇型沟槽式的钥匙照片进行分析，特别的是借助将光源方向与钥匙平面上的钻孔或沟槽具有一倾斜角度，而使得该钻孔与沟槽可于照片上形成特定形状的阴影，此阴影在照片上的相对位置，因孔槽深度不同而有所区别，再利用物件分割法及轮廓辨识法分析各钻孔及沟槽阴影在照片上相对的位置，通过相对位置辨别钥匙码的方法，以使得该等钥匙可由3D立体物品转换成2D平面影像取得钥匙码数据。
背景技术
按，一般于门锁设置完成之后，门锁厂商会提供至少二份对应于该门锁的实体钥匙，该二实体钥匙一模一样，一供使用者日常使用，另一则作为备用钥匙，以防不时之需，然，当需多人使用且备用钥匙不足以使用时，使用者即携带实体钥匙前往锁匠的锁行，请锁匠根据实体钥匙而打造与实体钥匙完全相同的复数备用钥匙，以供复数使用者使用。
然而，虽然使用者拥有备用钥匙，但并非每一使用者皆随时携带实体钥匙以及备用钥匙，因此，若当使用者有不慎遗失实体钥匙或未携带实体钥匙时，使用者必须请锁匠到门锁前进行开锁，另外，若有门锁损坏的情况，仍需通过锁匠更换新的门锁，而导致原先实体钥匙需重新更换，进而造成使用者须另外再打造新的钥匙，而使得成本提高的缺失；
另外，一般使用者也会进行钥匙备份的动作，是利用具有照相功能的设备对钥匙进行备份摄影，然却因该进行钥匙备份摄影时，因该钥匙上具有许多特殊孔槽，而导致使用者在拍摄钥匙过程中易因灯光光线不足，而造成孔槽无法有效显示，进而使得该钥匙的孔槽有深度及厚度的误差，而使得复制后的钥匙有无法有效使用的缺失；
另，请参阅中国台湾专利证书号M474979“钥匙备份系统”是借助光学装置利用一光学方式获得对应于一实体钥匙的复数钥匙影像，影像分析模块分析复数钥匙影像，且将复数钥匙影像转换为一钥匙立体模型信息，并通过储存装置储存复数钥匙影像以及钥匙立体模型信息，再借助层叠制造装置根据钥匙立体模型信息而产生出对应于实体钥匙的一实体备用钥匙，进以达到钥匙备份复制的功效，然却因该现有的钥匙备份系统在备份钥匙时，光学装置需以多视角分别取得复数钥匙的影像后，才可于影像分析模块根据复数钥匙影像而产生钥匙立体模型信息，再通过层叠制造装置而产生实体备用钥匙，因此，使用者于备份钥匙时，需花费时间等待光学装置的多视角拍摄取得复数钥匙的影像后才可达到备份钥匙的目的，进而造成使用者于备份钥匙有时间耗费的缺失。
是故，如何将上述等缺失加以摒除，即为本案发明人所欲解决的技术困难点的所在。
发明内容
有鉴于现有技术的缺失，因此本发明的目的在于提供一种钥匙照片的阴影分析法，借助钥匙照片解析钥匙码的方法与流程，针对如平面钻孔式、弧面钻孔式或蛇型沟槽式的钥匙照片进行分析，特别的是借助将光源方向与钥匙平面上的钻孔或沟槽具有一倾斜角度，而使得该钻孔与沟槽可于照片上形成特定形状的阴影，此阴影在照片上的相对位置，因孔槽深度不同而有所区别，再利用物件分割法及轮廓辨识法分析各钻孔及沟槽阴影在照片上相对的位置，通过相对位置辨别钥匙码的方法，而使得该等钥匙可由3D立体物品转换成2D平面影像取得钥匙码数据；
本发明的主要技术手段是提供一种钥匙照片的阴影分析法，其包含下列步骤：
(a)于电脑内输入钥匙型号种类，并将摄影后钥匙及阴影的照片输入至电脑内；
(b)借助电脑内设有资料库查询记录钥匙尺寸及孔槽细部尺寸数据；
(c)再于电脑内设有影像分析模块，该影像分析模块内具有物件分析法与轮廓辨识法，并以物件分析法分离上述照片的钥匙及背景；
(d)通过物件分析法分离钥匙及背景后，比对影像钥匙部分的尺寸与实际钥匙尺寸计算缩放比例；
(e)依据电脑内资料库数据计算出影像上相对各钥匙码的孔沟槽阴影的位置；
(f)再于电脑内设有影像分析模块，该影像分析模块内具有物件分析法与轮廓辨识法，以轮廓辨识法找出影像上阴影、阴影线或阴影轮廓的位置或形状的特征；
(g)通过上述方法得知影像上阴影、阴影线或阴影轮廓的位置或形状后，比对资料库与照片上阴影的位置、或形状特征计算出钥匙码。
步骤a之前，可先行将钥匙通过光源装置照射该钥匙上，将钥匙光源依适当角度配置，使钥匙上的孔槽侧面能产生阴影，再通过摄影装置，以适当角度摄影钥匙及阴影的照片。
本发明所提供钥匙照片的阴影分析法，借助钥匙照片解析钥匙码的方法与流程，针对如平面钻孔式、弧面钻孔式或蛇型沟槽式的钥匙照片进行分析，特别的是借助将光源方向与钥匙平面上的钻孔或沟槽具有一倾斜角度，而使得该钻孔与沟槽可于照片上形成特定形状的阴影，此阴影在照片上的相对位置，因孔槽深度不同而有所区别，再利用物件分割法及轮廓辨识法分析各钻孔及沟槽阴影在照片上相对的位置，通过相对位置辨别钥匙码的方法，而使得该等钥匙可由3D立体物品转换成2D平面影像取得钥匙码数据。
附图说明
图1是本发明钥匙阴影产生的方块示意图。
图2是本发明的方块流程步骤示意图。
图3是本发明于步骤c与步骤d之间进一步设有步骤c1的方块示意图。
图4是本发明于步骤g完成之后进一步设有步骤h与步骤i的方块示意图。
图5是本发明其资料库内所记录的钥匙码与钥匙型号种类输入至数码钥匙机的方块示意图。
图6是本发明于步骤g完成之后执行步骤i的方块示意图。
图7是本发明影像分析模块内具有物件分析法与轮廓辨识法的方块示意图。
图8是本发明于实体钥匙应用的使用状态示意图。
图9是本发明于另一实体钥匙应用的使用状态示意图。
图10是本发明于实体钥匙应用的剖面侧视示意图。
【主要元件符号说明】
10…钥匙
20…电脑
30…光源装置
31…光源
40…摄影装置
51…影像分析模块
52…轮廓辨识法
53…物件分析法
531…灰阶转换模块
532…二值影像处理模块
60…资料库
61…钥匙码
62…钥匙型号种类
63…数码钥匙机
70…阴影
a、b、c、c1、d、e、f、g、h、i…步骤。
具体实施方式
请参阅图1、图2所示，本发明的主要目的是提供一种钥匙照片的阴影分析法，其包含下列步骤：
(a)于电脑20内输入钥匙型号种类62，并将使用者摄影后的钥匙10及阴影的照片输入至电脑20内；
(b)借助电脑20内设有资料库60查询记录钥匙10尺寸及孔槽细部尺寸数据；
(c)再于电脑20内设有影像分析模块51，该影像分析模块51内具有物件分析法53与轮廓辨识法52，并以物件分析法53分离上述照片的钥匙10及背景；
(d)通过物件分析法53分离钥匙10及背景后，比对影像钥匙10部分的尺寸与实际钥匙10尺寸计算缩放比例；
(e)依据电脑20内资料库60数据计算出影像上相对各钥匙码61的孔沟槽阴影的位置；
(f)再于电脑20内设有影像分析模块51，该影像分析模块51内具有物件分析法53与轮廓辨识法52，以轮廓辨识法52找出影像上阴影、阴影线或阴影轮廓的位置或形状的特征；
(g)通过上述方法得知影像上阴影、阴影线或阴影轮廓的位置或形状的特征后，比对资料库60与照片上阴影的位置、或形状计算出钥匙码61；
其中于执行该步骤a前可先行将钥匙10通过光源装置30照射该钥匙10上，将钥匙10光源31依适当角度配置，使钥匙10上的孔槽侧面能产生阴影，再通过摄影装置40，以适当角度摄影钥匙10及阴影的照片；
另外，请参阅图8、图9所示，其中该钥匙10阴影产生方式为将该钥匙10与光源装置30呈一倾斜角度，而使得该钥匙10通过光源装置30的光源31照射后可产生阴影70，进而使得卡巴式钥匙与蛇型沟槽钥匙的槽孔形成较特殊的阴影，以提升钥匙辨识时的特殊性，而如图10所示；
其中该摄影装置40可为照相机或智能手机；
其中该步骤a其钥匙型号种类62可为平面钻孔式、弧面钻孔式或蛇行槽沟式，该平面钻孔式为卡巴式钥匙，又该弧面钻孔为圆柱型钥匙；
其中该步骤b其资料库60可为电脑资料库数据，又该资料库60内记录有各钥匙型号种类62尺寸孔槽的细部尺寸的数据，其资料库60内各种钥匙型号种类62的细部尺寸是包含：长度、宽度、厚度、孔、槽尺寸、位置、孔槽深度或位置所对应的钥匙码61…等，因此，借助该钥匙10与光源31照射后所产生的阴影70通过电脑资料库数据判断后，即可得知该钥匙10的细部尺寸与相对的钥匙码61，进而提升钥匙10其槽孔与特殊槽孔的准确性；
请参阅图7所示，其中该步骤c其电脑20内设有影像分析模块51，又该影像分析模块51内具有设有物件分析法53与轮廓辨识法52，其物件分析法53可将物体作为分割，并以分隔技术将不需要的背景去除，仅留下所需要的物件部分的影像取出、分离出来，再借助使用者可于电脑20内先行将彩色的照片通过灰阶转换模块531(图未视)转换成黑白的灰阶影像，然，一般灰阶值为多值，可以最大限度地利用彩色影像浓度信息或灰阶信息进行影像处理，简单的方法是利用临界值，再通过物件分析法53其二值影像处理模块532(图未视)，把多值影像变换为只有高低二值(High&Low)的二值影像进行处理，并借助该二值影像达到钥匙10外型轮廓产生的功效；
其中利用临界值作为影像分割可通过下列方法：
另外，也可借助该模式法(ModeMethod)于直条图中平滑化后，再于直条图中寻找波峰及波谷的方法取得临界值，另，也可以动态临界值法取得临界值；
其中该步骤f其该影像分析模块51内具有设有物件分析法53与轮廓辨识法52，并借助该轮廓辨识法52进行物件进一步比对分析，其轮廓是指影像中的物体与物体，或者是物体与背景的交界线定义形成为轮廓，因此，即借助该影像中的灰阶浓度与色彩发生急剧变化之处，就可以得知该钥匙10其轮廓，以达到钥匙10影像轮廓撷取的功效，并借助物件分析法53的二值影像所产生的外型轮廓后，再进一步通过轮廓辨识法52对该黑白的灰阶影像进行钥匙10上的孔、位置、孔槽深度进行小范围分析比对，进以达到钥匙10外型及钥匙10孔槽，以取得该钥匙10的钥匙码61；
其中利用微分撷取影像的轮廓是通过下列方法：
另外，也可利用范本匹配(templatematching，也称模板匹配)撷取轮廓，其中以Prewitt法先将输入影像的图素（pixel，也称为像素），乘以其周围图素的遮罩值，并计算其一致的程度后，再进行比较得知其轮廓；
请参阅图3所示，其中可进一步于步骤c与步骤d之间设有步骤c1可依据摄影装置40其照相角度其距离及透视原理恢复未扭曲的钥匙10影像，即原钥匙10未扭曲前的图像，再通过物件分析法53分离钥匙10及背景后与资料库数据进行比对，而可减少比对时误判的情况，进而可提高钥匙10比对的准确性；
另外，请参阅图4、图5所示，可于步骤g完成取得钥匙码61后，进一步通过步骤h将该钥匙码61传送至电脑20其资料库60内储存，而可达到钥匙码61备份的功效，进而提供使用者方便进行钥匙10复制的效果，另，请配合参阅图4、图6所示，若日后使用者须进行钥匙10刻制时，即可于步骤g完成、或步骤h完成后进一步通过步骤i将该钥匙码61及钥匙型号种类62输入至数码钥匙机63后，即可复制出钥匙10，而可提升消费者钥匙10制作的方便性，进而达到钥匙10快速复制的功效，因此，使用者即可借助该钥匙经由上述方式取得钥匙码61后，即可将该钥匙码61记录于个人其网际网路的云端空间，也可记录于随身电子记忆装置内，以供日后使用者可通过该钥匙码61进行钥匙复制的功效；
因此，借助上述步骤a~步骤g即可得知其阴影分析原理：
1、固定光源方向、以及照相方向可使该钥匙齿槽轮廓清晰；
2、并以物件分析法取出钥匙部分；
3、比对钥匙影像尺寸与实际钥匙尺寸；
4、根据资料库内所记录的钥匙的槽孔、锁梢或锁珠位置，而可得知钥匙的关键位置；
5、再利用钥匙轮廓分析法读取关键位置及阴影的相对距离；
6、经由比对距离以及利用资料库内所记录的钥匙相关数据后，即可得知钥匙码。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能用以限定本发明可实施的范围，凡习于本业的人士所明显可作的变化与修饰，皆应视为不悖离本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种钥匙照片的阴影分析法，其特征在于包含下列步骤：
(a)于电脑内输入钥匙型号种类，并将使用者摄影后的钥匙及阴影的照片输入至电脑内；
(b)借助电脑内设有资料库查询记录钥匙尺寸及孔槽细部尺寸数据；
(c)再于电脑内设有影像分析模块，该影像分析模块内具有物件分析法与轮廓辨识法，并以物件分析法分离上述照片的钥匙及背景；
(d)通过物件分析法分离钥匙及背景后，比对影像钥匙尺寸与实际钥匙尺寸计算缩放比例；
(e)依据电脑内资料库数据计算出影像上相对各钥匙码的孔沟槽阴影的位置；
(f)再于电脑内设有影像分析模块，该影像分析模块内具有物件分析法与轮廓辨识法，以轮廓辨识法找出影像上阴影、阴影线或阴影轮廓的位置或形状的特征；
(g)通过上述方法得知影像上阴影、阴影线或阴影轮廓的位置或形状后，比对资料库与照片上阴影的位置或形状特征计算出钥匙码。
2.如权利要求1所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：该步骤(a)其钥匙型号种类为平面钻孔式、弧面钻孔式或蛇行槽沟式，该平面钻孔式为卡巴式钥匙，又该弧面钻孔为圆柱型钥匙。
3.如权利要求1所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：该步骤(b)其资料库为电脑资料库数据，又该资料库内记录有各钥匙型号种类尺寸孔槽的细部尺寸的数据。
4.如权利要求1所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：于执行该步骤(a)前先行将钥匙通过光源装置照射该钥匙上，将钥匙光源依预定角度配置，使钥匙上的孔槽侧面能产生阴影，再通过摄影装置，以预定角度摄影钥匙及阴影的照片，其中该钥匙与光源装置呈一个倾斜角度，而使得该钥匙通过光源装置其光源照射后产生阴影，又该摄影装置为照相机或智能手机。
5.如权利要求1或权利要求3所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：该资料库内各种钥匙型号种类的细部尺寸是包含：长度，宽度，厚度，孔、槽尺寸，孔、槽位置，孔槽深度或位置所对应的钥匙码。
6.如权利要求1所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：该步骤(c)其影像分析模块内具有物件分析法，又该物件分析法内具有二值影像处理模块。
7.如权利要求1所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：该步骤(c)与步骤(d)之间进一步设有步骤(c1)依据摄影装置其照相角度其距离及透视原理恢复未扭曲的钥匙影像，即原钥匙未扭曲前的图像与阴影，再通过物件分析法分离钥匙及背景后与资料库数据进行比对。
8.如权利要求1所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：于步骤(g)完成取得钥匙码后，进一步通过步骤(h)将该钥匙码传送至资料库内储存。
9.如权利要求1所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：该步骤(g)完成后进一步通过步骤(i)将该钥匙码及钥匙型号种类输入至数码钥匙机后，即复制出钥匙。
10.如权利要求8所述的钥匙照片的阴影分析法，其特征在于：该步骤(h)完成后进一步通过步骤(i)将该钥匙码及钥匙型号种类输入至数码钥匙机后，即复制出钥匙。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160323 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |