图像传感器、光学指向设备和光学指向设备的移动计算方法技术

本发明专利技术是有关于一种图像传感器、光学指向设备和光学指向设备的移动计算方法。该光学指向设备包括：一图像传感器，根据一移动搜索范围获得和提供一表面图像；一图像处理器，用于确定上述移动搜索范围和一参考区域的Ｘ轴和Ｙ轴的方向和长度，以根据上述的Ｘ轴和Ｙ轴的方向和长度连续获得上述的表面图像，使用连续获得的该表面图像获得一参考帧和一当前帧，根据上述参考区域的Ｘ轴和Ｙ轴的长度和方向设置上述参考帧的某个区域为参考区域，并计算上述参考区域和样本帧之间的相关性，以此计算移动。上述的图像传感器可以在Ｘ轴方向获得较大的表面图像。这样，即使该光学指向设备以低取样率采集图像仍有效，因为可以计算出本发明专利技术光学指向设备在Ｘ轴方向的较大移动。这有助于减小该半导体的工作速度，而减少了功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学指向设备，且特别是涉及一种图像传感器、光学指向设备和能够计算该光学指向设备在X轴方向有较大的移动的移动计算方法。
技术介绍
一般来说，图像传感器获得一表面图像并且将该表面图像提供给一图像处理设备。使用该图像传感器的图像处理设备例如包括数码相机和光学指向设备。本专利技术涉及的领域为一种用于光学指向设备中的图像传感器，该光学指向设备通过图像传感器快速获得一表面图像，并将当前获得的表面图像与前面获得的表面图像进行比较而计算出一移动值。请参阅图1所示，为现有的图像传感器的示意图。该图像传感器1包括一方形像素阵列，其中形成X轴的像素数目(12)和形成Y轴的像素数目(12)是彼此一致的。每个像素2包括一光电二极管2a，其X轴间距X PITCH与Y轴间距Y PITCH一致，其中该X轴间距X PITCH的值与Y轴间距Y PITCH的值一致。也就是说，每个像素具有一方形形状。每个像素2采集入射光，而快门在开启状态，并且根据上述采集的入射光的量产生一电信号。上述的图像传感器1以12×12电信号的形式给该光学指向设备的内部电路提供一表面的图像，该些电信号由各像素产生。也就是说，上述的图像传感器1将该表面图像提供给上述的光学指向设备的内部电路，该表面图像的X轴长度“b”和Y轴长度“a”一致。上述的光电指向设备的内部电路使用上述图像传感器1提供的12×12电信号获得在当前取样周期采集的表面图像，并将其与前次获得的表面图像进行比较而计算该光学指向设备的移动值。请参阅图2和图3所示，为应用图1中的图像传感器的光学指向设备的移动计算方法。在图2中，帧11为图1的图像传感器通过在前一取样周期获得的前一表面图像，帧12为在当前取样周期获得的当前表面图像。为了计算在当前取样周期的移动距离，上述的光学指向设备将在前一取样周期获得的前一帧11设为参考帧，并将参考帧11的中心区域设为参考区域11a，同时将在当前取样周期获得的当前帧12设为样本帧。请参阅图3所示，在一个像素单元中，上述的参考区域11a为从样本帧12的左上方(-3，3)到右下方(3，-3)的Z形扫描，以计算上述参考区域11a和样本帧12之间的相关性。获得该样本帧12具有最高相关性的位置，并且使用获得的该样本帧12的位置计算出该光学指向设备的移动值。在图3中，样本帧12与参考区域11a在位置(0，3)处具有最高相关性，因而该光学指向设备的合成移动值为(0，3)像素。如上所述，现有的光学指向设备通过比较图像传感器连续采集的表面图像得到移动量。图像采集率，即取样率，考虑到快速的移动基本上设为快速的。市场上可买到的光学指向设备对表面图像的取样通常为每秒取样超过1500次。人移动光学指向设备，并且此人在X轴方向移动比在Y轴方向移动更为频繁，这样X轴方向的移动值就会较大。这样，光学指向设备的取样率取决于在X轴方向的移动，因而如上所述需要快速的取样率。为了方便使用者，上述的光学指向设备和键盘并排放置。在现有的键盘中，X轴比Y轴长，同样为移动显示器上的光标，在该光学指向设备的移动区域中X轴比Y轴长。因此，在大多情况下，键盘和光学指向设备所放置的X轴的长度比显示器的X轴长。此外，为了方便使用者，上述的光学指向设备的一处伸出于上述键盘的右侧，以使使用者的眼睛与手的中心配合。这样的键盘和光学指向设备在X轴具有更多区域。当使用者在有限的区域使用计算机时，例如，在火车上或者飞机上，就会给使用者带来不便。也就是说，当该光学指向设备的移动区域受到限制时会产生问题。由此可见，上述现有的在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的，便成了当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的，能够改进一般现有的，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的图像传感器存在的缺陷，而提供一种新型结构的图像传感器，所要解决的技术问题是使其可以获得一表面图像，该表面图像的X轴比Y轴长，使得光学指向设备可以识别在X轴方向的较大移动，从而更加适于实用。本专利技术的另一目的在于，克服现有的光学指向设备和光学指向设备的移动计算方法存在的缺陷，而提供一种新的光学指向设备和光学指向设备的移动计算方法，所要解决的技术问题是使该计算方法可以通过改变移动搜索的范围计算在某个方向较大的移动，从而更加适于实用。本专利技术的再一目的在于，提供一种光学指向设备和光学指向设备的移动计算方法，所要解决的技术问题是使计算方法可以通过改变参考区域计算在某个方向较大的移动，从而更加适于实用。在本专利技术的一实施例中，图像传感器包括一个用于获得表面图像的像素阵列，该表面图像的X轴的长度比Y轴的长度长。在本专利技术的另一实施例中，一光学指向设备包括一图像传感器，根据一移动搜索范围获得和提供一表面图像；一图像处理器，用于确定上述移动搜索范围和一参考区域的X轴和Y轴的方向和长度，以根据上述的X轴和Y轴的方向和长度连续获得上述的表面图像，使用连续获得的该表面图像获得一参考帧和一当前帧，根据上述参考区域的X轴和Y轴的长度和方向设置上述参考帧的某个区域为参考区域，并计算上述参考区域和样本帧之间的相关性，以此计算移动。在本专利技术又一示例性实施例中，光学指向设备的移动计算方法包括根据光源和图像传感器的排列结构确定移动搜索范围的X轴和Y轴的方向和长度；根据上述确定的移动搜索范围的X轴和Y轴的方向和长度获得一表面图像；将获得的表面图像设为样本帧，将前次获得并存储的表面图像设为参考区域；以及计算上述参考区域与样本帧之间的相关性以计算出移动值。在本专利技术的再一示例性实施例中，光学指向设备的移动计算方法包括根据光源和图像传感器的排列结构确定参考区域的X轴和Y轴的方向和长度；通过上述的图像传感器获得连续获得一表面图像；将前次获得的表面图像设为参考帧并将当前获得的表面图像设为样本帧，并且根据上述双阙定的参考区域的X轴和Y轴的方向和长度将上述参考帧的某个区域设为参考区域；以及计算上述参考区域与上述样本帧之间的相关性一计算移动值。综上所述，本专利技术特殊的，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及方法中未见有类似的结构设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1所示为现有的图像传感器的示意图。图2所示为通过图1的图像传感器获得的帧。图3所示为使用图2的帧的光学指向设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，其特征在于其包括一像素阵列，用于获得一表面图像，该表面图像的Ｘ轴的长度比Ｙ轴的长度长。

【技术特征摘要】
KR 2004-3-11 2004-166071.一种图像传感器，其特征在于其包括一像素阵列，用于获得一表面图像，该表面图像的X轴的长度比Y轴的长度长。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于其中在像素阵列中，形成X轴的像素的数目和形成Y轴的像素的数目的比值与显示器的X轴长度和Y轴长度的比值相似，且X轴的像素间距与Y轴的像素间距一致。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于其中在像素阵列中，形成X轴的像素的数目和形成Y轴的像素的数目的比值与显示器的X轴长度和Y轴长度的比值相似，且X轴的像素间距小于Y轴的像素间距。4.一种光学指向设备，其特征在于其包括一图像传感器，用于对应一移动搜索范围获得且提供一表面图像；及一图像处理器，用于确定上述移动搜索范围的X轴和Y轴的方向和长度，及连续获得上述表面图像的一参考区域以对应上述X轴和Y轴的方向及长度，用上述连续获得的表面图像获得一参考帧和一样本帧，对应于上述参考区域的X轴和Y轴的方向和长度设置参考帧的某一区域为参考区域，并计算该参考区域与上述样本帧之间的相关性，从而计算移动。5.根据权利要求4所述的光学指向设备，其特征在于其中所述的图像处理器对依据一光源和上述图像传感器的配置结构改变移动搜索范围和参考区域的X轴和Y轴的方向和长度。6.根据权利要求5所述的光学指向设备，其特征在于其中当上述光源和图像处理器与该光学指向设备的Y轴平行时，该图像处理器确定上述的移动搜索范围的X轴和Y轴方向，使得一实际的移动方向与识别的移动方向一致，同时设置X轴的长度比Y轴的长度长，并且当上述的光源和上述的图像传感器与该光学指向设备的X轴平行时，上述的图像处理器确定移动搜索的范围的X轴和Y轴方向，使得实际的移动方向与所识别的移动方向垂直，并设置X轴的长度比Y轴的长度短。7.根据权利要求5所述的光学指向设备，其特征在于其中当上述光源和图像处理器与该光学指向设备的Y轴平行时，该图像处理器确定上述的参考区域的X轴和Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳远，
申请(专利权)人：艾勒博科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]