位移检测装置及其动态调整影像感测区域的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种位移检测装置及其动态调整影像感测区域的方法。包括一光源、影像提取单元与处理单元。影像提取单元根据固定的取样周期提取表面至少一参考影像。处理单元用以计算光源的一曝光参考值与参考影像的一影像特征值并据此判断表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围。如果表面位于第一粗糙系数范围，则处理单元在参考影像上定义一第一搜寻半径或一第二搜寻半径用以增加或降低影像感测区域；如果表面位于第二粗糙系数范围，则处理单元在参考影像上定义一第三搜寻半径或一第四搜寻半径用以增加或降低影像感测区域。本发明专利技术可降低位移检测装置的功耗。

【技术实现步骤摘要】
位移检测装置及其动态调整影像感测区域的方法
本专利技术涉及一种位移检测装置，特别涉及一种具有动态调整影像感测区的位移检测装置。
技术介绍
科技不断向前发展，带动电脑的广泛应用。鼠标作为电脑的输入工具，极大方便人们对电脑的操作。于操作时，将鼠标放置于一承载台上，通过于承载台上移动鼠标以控制电脑中的光标指针。随着电子产品的不断更新换代，消费者对电子产品的要求亦愈来愈高。为提升电脑设备的使用便利性，无线光学鼠标已逐渐取代传统的有线鼠标。无线光学鼠标一般包含有光源、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor)、影像传感器以及无线传输单元等耗能元件，其整体电能消耗量大而具有电池使用寿命不足的问题。公知光学鼠标利用影像传感器连续提取表面的参考影像，并于取样期间比较影像传感器的感测的参考图框及目前图框间的相关性来判定位移量。判定出位移量后，目前图框即被更新为参考图框，接着于下一取样期间比较更新后的参考图框与新提取的目前图框的相关性以求出下一个位移量。然而，公知位移检测方法存在有精确度不足的问题。因此，使用者无法根据动态参考图框而使移动指标具有更高的移动速度。再者，公知光学鼠标具有光源、数字信号处理器与影像传感器等耗能元件，因此公知光学鼠标整体电能消耗量大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种位移检测装置，用于检测表面的平整度且动态调整影像感测区域，包括光源、影像提取单元与处理单元。光源用以发射光线。影像提取单元以固定的取样周期提取表面的至少一参考影像。处理单元连接光源与影像提取单元，所述处理单元用以计算光源的曝光参考值与参考影像的影像特征值并据此判断表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围，其中处理单元在参考影像上选定小于参考影像的搜寻框。如果表面位于第一粗糙系数范围，则处理单元在参考影像上定义第一搜寻半径以增加影像感测区域或定义第二搜寻半径以降低影像感测区域，其中第一搜寻半径大于第二搜寻半径；如果表面位于第二粗糙系数范围，则处理单元在参考影像上定义第三搜寻半径以增加影像感测区域或定义第四搜寻半径以降低影像感测区域，其中第三搜寻半径大于第一及第四搜寻半径。在本专利技术其中一个实施例中，位移检测装置还包括存储单元、传输接口单元、第一透镜与第二透镜。存储单元连接至处理单元，所述存储单元用以存储至少一门槛值。传输接口单元连接至处理单元，所述传输接口单元用以将位移信息传送至显像显示装置，藉此进行对应的操控。第一透镜配置于光源的前方，所述第一透镜用以调整光源的照射范围。第二透镜配置于影像提取单元的前方，所述第二透镜用以提高影像提取单元的感光效率，其中光源为一发光二极管或一激光二极管。在本专利技术其中一个实施例中，曝光参考值为曝光时间或曝光量，其中影像提取单元通过光圈调整光源的曝光量。在本专利技术其中一个实施例中，处理单元通过参考影像的累加灰阶差值来计算影像特征值；如果累加灰阶差值大于累加门槛值，则参考影像具有高影像特征值，如果累加灰阶差值小于累加门槛差值，则参考影像具有低影像特征值，其中累加灰阶差值与影像特征值成正比。在本专利技术其中一个实施例中，如果光源的曝光参考值大于一第一门槛值时，则该曝光参考值为长曝光参考值；如果光源的曝光参考值小于一第二门槛值时，则曝光参考值为短曝光参考值。此曝光参考值可对应于一时间长短，而第一门槛值时间长于第二门槛值。或是对应于一光能量强度，而第一门槛值能量强度大于第二门槛值。在本专利技术其中一个实施例中，当影像提取单元位于暗场时，处理单元通过分别判断曝光参考值与影像特征值来决定表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围。在本专利技术其中一个实施例中，当影像提取单元位于暗场时，处理单元将曝光参考值除以影像特征值以获得运算值，如果运算值大于预定门槛值，则表面位于第一粗糙系数范围；如果运算值小于预定门槛值，则表面位于第二粗糙系数范围。在本专利技术其中一个实施例中，当影像提取单元位于亮场时，则处理单元通过分别判断曝光参考值与影像特征值来决定表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围。在本专利技术其中一个实施例中，暗场定义为该影像提取单元位于该光线的散射路径。在本专利技术其中一个实施例中，亮场定义为该影像提取单元位于该光线的反射路径。在本专利技术其中一个实施例中，位于第一粗糙系数范围的表面为平滑面，并且位于第二粗糙系数范围的表面为粗糙面。本专利技术的另一目的为提供一种动态调整影像感测区域的方法，包括以下步骤：根据固定的取样周期提取表面的至少一参考影像；计算光源的曝光参考值与参考影像的影像特征值；根据至少一门槛值，判断表面为位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围；以及根据表面是否位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围的判断结果，来动态调整影像感测区域。本专利技术的有益效果在于，综上所述，本专利技术实施例所提供的位移检测装置及其动态调整影像感测区域的方法，通过检测表面的平整度的判断结果来动态调整影像感测区域来达到追踪速度的调整，或者根据表面的平整度来动态调整影像感测区域来降低功耗。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利范围作任何的限制。附图说明图1A为根据本专利技术实施例的暗场光学机构的位移检测装置的示意图。图1B为对照图1A的位移检测装置的电路区块图。图2为根据本专利技术实施例的暗场下动态调整影像感测区域方法的流程图。图3A与图3B为对应于图2流程图的参考影像与搜寻框的示意图。图4为根据本专利技术另一实施例的暗场下动态调整影像感测区域方法的流程图。图5A与图5B为对应于图4流程图的参考影像与搜寻框的示意图。图6A为根据本专利技术实施例的亮场光学机构的位移检测装置的示意图。图6B为对照图6A的位移检测装置的电路区块图。图7为根据本专利技术实施例的暗场下动态调整影像感测区域方法的流程图。图8A与图8B为对应于图7流程图的参考影像与搜寻框的示意图。图9为根据本专利技术另一实施例的亮场下动态调整影像感测区域方法的流程图。图10A与图10B为对应于图9流程图的参考影像与搜寻框的示意图。其中，附图标记说明如下：10、60：位移检测装置11、61：光源12、62：影像提取单元13、63：第二透镜14、64：第一透镜15、65：表面16、66：存储单元17、67：传输接口单元18、68：处理单元r1：第一搜寻半径r2：第一搜寻半径r3：第一搜寻半径r4：第一搜寻半径R3A、R3B、R5A、R5B、R8A、R8B、R10A、R10B：参考影像S3A、S3B、S5A、S5B、S8A、S8B、S10A、S10B：搜寻框S210～S270：步骤S410～S470：步骤S710～S780：步骤S910～S980：步骤具体实施方式在下文将参看附图更充分地描述各种例示性实施例，在附图中展示一些例示性实施例。然而，本专利技术概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本专利技术将为详尽且完整，且将向所属
的技术人员充分传达本专利技术概念的范畴。在各附图中，可为了清楚而夸示层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似元件。应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但此等元件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位移检测装置，用于检测表面的平整度且动态调整影像感测区域，其特征在于，该位移检测装置包括：光源，发射光线；影像提取单元，用以固定的取样周期提取该表面的至少一个参考影像；以及处理单元，连接该光源与该影像提取单元，该处理单元用以计算该光源的曝光参考值与该参考影像的影像特征值并据此判断该表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围，其中该处理单元在该参考影像上选定小于该参考影像的搜寻框，其中如果该表面位于该第一粗糙系数范围，则该处理单元在该参考影像上定义第一搜寻半径以增加该影像感测区域或定义第二搜寻半径以降低该影像感测区域，该第一搜寻半径大于该第二搜寻半径；如果该表面位于该第二粗糙系数范围，则该处理单元在该参考影像上定义第三搜寻半径以增加该影像感测区域或定义第四搜寻半径以降低该影像感测区域，该第三搜寻半径大于该第一及该第四搜寻半径。

【技术特征摘要】
1.一种位移检测装置，用于检测表面的平整度且动态调整影像感测区域，其特征在于，该位移检测装置包括：光源，发射光线；影像提取单元，用以固定的取样周期提取该表面的至少一个参考影像；以及处理单元，连接该光源与该影像提取单元，该处理单元用以计算该光源的曝光参考值与该参考影像的影像特征值并据此判断该表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围，其中该处理单元在该参考影像上选定小于该参考影像的搜寻框，其中位于该第一粗糙系数范围的该表面为平滑面，并且位于该第二粗糙系数范围的该表面为粗糙面，其中如果该表面位于该第一粗糙系数范围，则该处理单元在该参考影像上在该搜寻框的边界向外定义第一搜寻半径以增加该影像感测区域或定义第二搜寻半径以降低该影像感测区域，该第一搜寻半径大于该第二搜寻半径；如果该表面位于该第二粗糙系数范围，则该处理单元在该参考影像上在该搜寻框的边界向外定义第三搜寻半径以增加该影像感测区域或定义第四搜寻半径以降低该影像感测区域，该第三搜寻半径大于该第一及该第四搜寻半径。2.如权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，该位移检测装置还包括：存储单元，连接至该处理单元，该存储单元用以存储至少一个门槛值；传输接口单元，连接至该处理单元，用以将位移信息传送至显像显示装置，藉此进行对应的操控；第一透镜，配置于该光源的前方，用以调整该光源的照射范围；以及第二透镜，配置于该影像提取单元的前方，用以提高该影像提取单元的感光效率，其中该光源为发光二极管或激光二极管。3.如权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，该曝光参考值为曝光时间或曝光量，其中该影像提取单元通过光圈调整该光源的该曝光量。4.如权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，当该处理单元通过该参考影像的累加灰阶差值来计算该影像特征值；如果该累加灰阶差值大于累加门槛值，则该参考影像具有高影像特征值，如果该累加灰阶差值小于累加门槛差值，则该参考影像具有低影像特征值，其中该累加灰阶差值与该影像特征值成正比。5.如权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，如果该光源的该曝光参考值大于曝光门槛值时，则该曝光参考值为长曝光参考值；如果该光源的该曝光参考值小于该曝光门槛值时，则该曝光参考值为短曝光参考值。6.如权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，当该影像提取单元位于暗场时，该处理单元通过分别判断该曝光参考值与该影像特征值来决定该表面位于该第一粗糙系数范围或该第二粗糙系数范围。7.如权利要求1所述的位移检测装置，其特征在于，当该影像提取单元位于暗场时，该处理单元将该曝光参考值除以该影像特征值以获得运算值，如果该运算值大于预定门槛值，则该表面位于该第一粗糙系数范围；如果该运算值小于该预定门槛值，则该表面位于该第二粗糙系数范...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊玮，古人豪，郭士维，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71