运动检测方法技术

一种运动检测方法，其通过一运动检测模块的参考基准传感器及多个比对传感器以选取感测数据，并配合操作域转换（Ｄｏｍａｉｎ　　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）及判别数学式（方向、移动次数、及速度判别数学式）的使用，不但能减少传感器的使用（且不需使用均匀度佳的传感器）、及简化公知复杂的运算法，还能避免原始感测数据易受环境、电性噪声、及传感器间差异的影响，以精准地求得运动检测模块的运动方向及速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种通过运动检测模块的传感器，并配合操作域转换(Domain Transform)及判别数学式的使用，以精确地求得运动检测模块的运动方向及速度的。
技术介绍
一般光学式的运动检测器(例如，市售的光学鼠标)以影像传感器阵列(Image Sensor Array)撷取模块运动所在表面的连续阵列影像信息，并经由模拟数字转换器(A/D Converter)将模拟信号转成数字信号，再经由数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)从各连续阵列影像间捕获关联信息，并通过所捕获的关联性以判别该运动检测器的位移信息。然而，在DSP计算处理部分，上述一般光学式的运动检测器所实行的连续阵列影像比对(Image-Matching)，都以区块比对(Block-Matching)来判断运动检测器的运动。如图1所示，其为公知判断运动检测器的移动方向的示意图。区块比对是将经A/D转换后的影像数据切割成每块n×n大小的区块(Block)(最小可以传感器本身为单位，即1×1)，并比对目前图框A1上各区块的影像，相对于前一个参考图框(reference frame)A2里的各区块或依不同的算法所指定的相关区块，经过比对与若干运算判断后，以取得在二维空间的位移量M1(目前图框A1的位移量)。但是，由于影像传感器阵列因为制造的因素，各个传感器之间常会有特性差异所造成的均匀度问题。另外，线路本身的噪声、相关光机构的制造误差以及生产调教误差等，都会使得即将要进行运算判断的由传感器阵列产生的连续阵列影像信息造成些微的误差，此种误差即易造成后续运算及判断的误差，而连带地造成运动方向以及速度判断的误差。为了解决上述问题，一般运动检测器制造商的解决方法有两种第一种是消极地舍弃这些有误差的图框(frame)，使鼠标指针保持在原位，不做任何的移动，造成运动检测器的输出会有剧跳(Jump)的现象；第二种仍然使用这个有误差的图框来做比对，但并无任何的正确方向判断的能力，因此便很容易造成所判断的运动轨迹抖动或移动错误的现象；另一种方式利用先前数张连续的图框影像信息(frame imageinformation)间的关联性来猜测(Estimation)或预测(Predict)即将发生的运动，并与经由实际检测到的连续的图框影像信息(frame image information)运算所得运动信息做比较，在针对比较后的差异情形作若干修正后，作为最后的运动判别信息。然而，上述方法需要均匀度较佳的传感器阵列(sensor array)、以及较复杂的表达式。由上可知，上述公知的在实际使用上显然具有不便与缺失存在，而有待加以改善。
技术实现思路
本专利技术针对所要解决的技术问题，提供一种，其通过一运动检测模块的参考基准传感器及多个比对传感器以撷取感测数据，并配合操作域转换(Domain Transform)及数学式的使用，不但能减少传感器的使用、及简化公知复杂的运算法，还能大幅降低原始感测数据易受光机构、生产制程、电性噪声、及传感器间差异等影响效应，以提高运动检测装置的抗干扰能力。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的其中一种方案，提供一种，其步骤包括有首先，提供一具有参考基准传感器及多个比对传感器的运动检测模块，其中该参考基准传感器具有一参考基准点(rp)，这些比对传感器具有多个相对应的比对点(r1，r2，…，rN)；接着，依据这些传感器取样的时间顺序(k＝1，2，3，…)，重复检测以取得该参考基准传感器的参考基准感测数据(rp[k])，及这些比对传感器的比对感测数据(r1[k]，r2[k]，…，rN[k])；再者，从这些感测数据中，各选取一段感测数据长度L；然后，对这些感测数据长度L作域转换(Domain Transform)运算，以取得参考基准域数据(RP[K])及比对域数据(R1[K]，R2[K]，…，RN[K]，其中K＝1，2，3，…，L)；接下来，通过一方向判别数学式，取得一与该参考基准域数据(RP[K])最为接近的近似比对操作域数据(Rx[K]，其中x可为1，2，…，或N)；最后，通过该参考基准域数据(RP[K])与该比对域数据(Rx[K])，反推取得与该参考基准点(rp)的行径最为接近的近似比对点(rx)，以取得该运动检测模块的运动方向。优选地，所述比对传感器可排列成口字型、圆型、半圆型、ㄇ字型、菱形或三角形。优选地，所述比对传感器所排列的形状，以该参考基准传感器为中心，涵盖至少半个平面。优选地，该方向判别数学式为Min{ΣK=1L{RP[K]-Rx[K]}2}]]>或Min{ΣK=1L|RP[K]-Rx[K]}]]>优选地，该运动检测模块的运动方向，为该参考基准点(rp)与该近似比对点(rx)连成一直线且朝该近似比对点(rx)的方向。优选地，该域转换的方法可为离散傅立叶转换、快速傅立叶转换、离散余弦转换、离散哈特利转换或离散小波转换。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的其中一种方案，提供一种，其步骤包括有首先，提供一具有参考基准传感器及多个比对传感器的运动检测模块，其中该参考基准传感器具有一参考基准点(rp)，这些比对传感器具有多个相对应的比对点(r1，r2，…，rN)；接着，依据这些传感器取样的时间顺序(k＝1，2，3，…)，重复检测以取得该参考基准传感器的参考基准感测数据(rp[k])，及这些比对传感器的比对感测数据(r1[k]，r2[k]，…，rN[k])；再者，从这些感测数据中，各选取一段感测数据长度L；然后，域转换(Domain Transform)这些感测数据长度L，以取得参考基准域数据(RP[K])及比对域数据(R1[K]，R2[K]，…，RN[K]，其中K＝1，2，3，…，L)；接下来，通过一方向判别数学式，取得一与该参考基准域数据(RP[K])最为接近的近似比对域数据(Rx[K]，其中x可为1，2，…，或N)；然后，通过该参考基准域数据(RP[K])与该比对域数据(Rx[K])，反推取得与该参考基准点(rp)的行径最为接近的近似比对点(rx)，以取得该运动检测模块的运动方向；接着将该参考基准感测数据(rp[k])的一部分，及该最为接近的近似比对点的感测数据(rx[k])代入一移动次数判别数学式，以取得使该速度判别数学式为最小值的移动次数(m)；最后，通过该移动次数(m)代入一速度判别数学式中，以取得该运动检测模块的运动速度。优选地，所述比对传感器可排列成口字型、圆型、半圆型、ㄇ字型、菱形或三角形。优选地，所述比对传感器所排列的形状，以该参考基准传感器为中心，涵盖至少半个平面。优选地，该方向判断数学式为Min{ΣK=1L{CP[K]-Rx[K]}2}]]>或Min{ΣK=1L|CP[K]-Rx[K]|}]]>优选地，该运动检测模块的运动方向，为该参考基准点(cp)与该近似比对点(rx)连成一直线且朝该近似比对点(rx)的方向。优选地，该域转换的方法可为离散傅立叶转换、快速傅立叶转换、离散余弦转换、离散哈特利转换或离散小波转换。优选地，该移动次数判别数学式为Min{&Sigma本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动检测方法，其中步骤包括有：提供一具有参考基准传感器及多个比对传感器的运动检测模块，其中该参考基准传感器具有一参考基准点（ｒｐ），所述比对传感器具有多个相对应的比对点（ｒ１，ｒ２，…，ｒＮ）；依据所述传感器取样的时间顺 序（ｋ＝１，２，３，…），重复检测以取得该参考基准传感器的参考基准感测数据（ｒｐ［ｋ］）及所述比对传感器的比对感测数据（ｒ１［ｋ］，ｒ２［ｋ］，…，ｒＮ［ｋ］）；从所述感测数据中，各选取一段感测数据长度Ｌ；进行操作域域转换所 述感测数据长度Ｌ，以取得参考基准域数据（ＲＰ［Ｋ］）及比对域数据（Ｒ１［Ｋ］，Ｒ２［Ｋ］，…，ＲＮ［Ｋ］，其中Ｋ＝１，２，３，…，Ｌ）；通过一方向判别数学式，取得一与该参考基准域数据（ＲＰ［Ｋ］）最为接近的近似比对域数据（Ｒｘ［Ｋ］ ，其中ｘ可为１，２，…，或Ｎ）；通过该参考基准域数据（ＲＰ［Ｋ］）与该比对域数据（Ｒｘ［Ｋ］），反推取得与该参考基准点（ｒｐ）的行径最为接近的近似比对点（ｒｘ），以取得该运动检测模块的运动方向。

【技术特征摘要】
1.一种运动检测方法，其中步骤包括有提供一具有参考基准传感器及多个比对传感器的运动检测模块，其中该参考基准传感器具有一参考基准点(rp)，所述比对传感器具有多个相对应的比对点(r1，r2，…，rN)；依据所述传感器取样的时间顺序(k＝1，2，3，…)，重复检测以取得该参考基准传感器的参考基准感测数据(rp[k])及所述比对传感器的比对感测数据(r1[k]，r2[k]，…，rN[k])；从所述感测数据中，各选取一段感测数据长度L；进行操作域域转换所述感测数据长度L，以取得参考基准域数据(RP[K])及比对域数据(R1[K]，R2[K]，…，RN[K]，其中K＝1，2，3，…，L)；通过一方向判别数学式，取得一与该参考基准域数据(RP[K])最为接近的近似比对域数据(Rx[K]，其中x可为1，2，…，或N)；通过该参考基准域数据(RP[K])与该比对域数据(Rx[K])，反推取得与该参考基准点(rp)的行径最为接近的近似比对点(rx)，以取得该运动检测模块的运动方向。2.如权利要求1所述的运动检测方法，其中所述比对传感器可排列成口字型、圆型、半圆型、ㄇ字型、菱形或三角形。3.如权利要求1所述的运动检测方法，其中所述比对传感器所排列的形状，以该参考基准传感器为中心，涵盖至少半个平面。4.如权利要求1所述的运动检测方法，其中该方向判别数学式为Min{ΣK=1L{RP[K]-Rx[K]}2}]]>5.如权利要求1所述的运动检测方法，其中该方向判别数学式为Min{ΣK=1L|RP[K]-Rx[K]|}]]>6.如权利要求1所述的运动检测方法，其中该运动检测模块的运动方向，为该参考基准点(rp)与该近似比对点(rx)连成一直线且朝该近似比对点(rx)的方向。7.如权利要求1所述的运动检测方法，其中该域转换的方法可为离散傅立叶转换、快速傅立叶转换、离散余弦转换、离散哈特利转换、或离散小波转换。8.一种运动检测方法，其中步骤包括有提供一具有参考基准传感器及多个比对传感器的运动检测模块，其中该参考基准传感器具有一参考基准点(rp)，所述比对传感器具有多个相对应的比对点(r1，r2，…，rN)；依据所述传感器取样的时间顺序(k＝1，2，3，…)，重复检测以取得该参考基准传感器的参考基准感测数据(rp[k])及所述比对传感器的比对感测数据(r1[k]，r2[k]，…，rN[k])；从所述感测数据中，各选取一段感测数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑家驹，郑世昌，
申请(专利权)人：敦南科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]