影像感测器及具有该影像感测器的光学触控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种影像感测器及具有该影像感测器的光学触控系统，该影像感测器包含多个感光元件。所述多个感光元件排列成多行和多列，其中该影像感测器产生的一平场影像中，各像素行的一亮度标准差大于任一像素列的一亮度标准差，或各像素列的一亮度标准差大于任一像素行的一亮度标准差。本发明专利技术的方案直接计算影像的亮度标准差，然后从亮度标准差分布的差异中，找出目标影像。本发明专利技术的方案无需使用预存的背景影像，故可节省储存背景影像所需的存储器空间，再者，本发明专利技术的方案无需将撷取的影像与背景影像相减，减少计算步骤，由于计算步骤较少，可使光学触控系统使用较低系统时脉，节省计算目标座标所需消耗电能。

【技术实现步骤摘要】
影像感测器及具有该影像感测器的光学触控系统
本专利技术关于影像感测技术，且特别关于一种影像感测器及使用影像感测器的光学触控系统。
技术介绍
在光学式触控系统中，目标的位置的计算方法是以影像感测器撷取一影像，分析影像中目标影像的位置，之后根据目标影像的位置和光学式触控系统的部分几何尺寸计算目标座标。美国专利公告号第4,782,328号揭示一种光学式触控荧幕系统。该光学式触控荧幕系统包括两感测器，两感测器用于撷取在触控荧幕区域上的目标的影像。处理器耦接两感测器，通过分析两感测器所产生的影像，决定出分别连接目标与两感测器的感测线(sensingpath)。处理器再根据感测路线计算出目标的位置座标。美国专利第7689381B2号揭示一种光学式触控荧幕系统，其包括一反射镜、两光源、一影像感测器与一处理器。反射镜和两光源设置在触控区域周边，反射镜用于产生目标的一镜像。影像感测器用于产生目标的影像与镜像的影像。处理器分析通过目标的影像的感测路线与通过镜像的影像的感测路线，以及根据两感测路线计算出目标的座标。通常，在光学式触控系统中，背景光强度不易控制均匀。为准确分析目标影像范围，需在进行分析前，消除背景光不均匀的影响。一般的作法是预先储存一背景影像，在获取影像后，将影像与背景影像相减，然后再进行目标影像范围分析。为此，光学式触控系统必须一直储存着背景影像，如此会占据相当的存储器空间。此外，背景光的分布也会改变，故背景影像常需更新，造成光学式触控系统处理负荷。另外，将影像与背景影像相减，分析相减影像内目标影像的边界位置，根据边界位置计算目标座标等步骤需要相当的计算时间，耗费相当的电能。为使光学式触控系统达到一定的反应速度，光学式触控系统必须使用较快的系统时脉。
技术实现思路
为解决现有技术的上述问题，本专利技术的一方面提供一种影像感测器及触控光学系统，该系统无需储存背景影像，以计算一目标影像。本专利技术的一方面提供一种触控光学系统，该系统无需利用背景影像，来计算一目标影像。本专利技术的一方面提供一种触控光学系统，该系统可使用较低的系统时脉。本专利技术的一方面通过分析影像的标准差，来决定目标影像。本专利技术一实施例提供一种影像感测器，其包含多个感光元件。所述多个感光元件排列成多行和多列，其中在该影像感测器产生的一平场影像中，各像素行的一亮度标准差大于任一像素列的一亮度标准差，或各像素列的一亮度标准差大于任一像素行的一亮度标准差。本专利技术另一实施例揭露一种影像感测器，其包含多个感光元件。所述多个感光元件排列成多行和多列，其中在同一行或同一列的多个感光像素至少具有二种不同的感光参数。本专利技术一实施例揭露一种光学触控系统，其包含一触控表面和一影像感测器。影像感测器用于撷取在该触控表面上的一目标的一影像，以计算该目标的座标。影像感测器包含多个感光元件。所述多个感光元件排列成多行和多列，其中在包含该目标的该影像的一影像中至少一像素行或列的亮度标准差大于未包含该目标的该影像的一影像中至少一像素行或列的亮度标准差。本专利技术另一实施例揭露一种光学触控系统，其包含一触控表面、一影像感测器，以及一计算装置。影像感测器用于撷取在触控表面上的一目标的一影像。影像感测器包含多个感光元件，多个感光元件排列成多行和多列。各感光元件可产生一电子信号。计算装置选择目标的影像的范围内的至少一行的感光元件，其中该至少一行的感光元件所产生的电子信号的分布小于一门限值。本专利技术的方案直接计算影像的亮度标准差，然后从亮度标准差分布的差异中，找出目标影像。本专利技术的方案无需使用预存的背景影像，故可节省储存背景影像所需的存储器空间，再者，本专利技术的方案无需将撷取的影像与背景影像相减，减少计算步骤，由于计算步骤较少，可使光学触控系统使用较低系统时脉，节省计算目标座标所需消耗电能。上文已经概略地叙述本专利技术的技术特征及优点，以使下文的本专利技术详细描述得以获得较佳了解。构成本专利技术的申请专利范围标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本专利技术所属
中具有通常知识者应可了解，下文揭示的概念与特定实施例可作为基础而相当轻易地予以修改或设计其它结构或工艺而实现与本专利技术相同的目的。本专利技术所属
中具有通常知识者也应可了解，这类等效的建构并无法脱离后附的申请专利范围所提出的本专利技术的精神和范围。附图说明图1显示本专利技术一实施例的影像感测器的示意图；图2显示本专利技术一实施例的平场影像的示意图；图3显示本专利技术一实施例的在影像感测器11所产生的一平场影像2中两像素列的亮度值；图4显示本专利技术一实施例的在影像感测器所产生的一平场影像中一像素行的亮度值；图5显示本专利技术一实施例的在影像感测器所产生的一平场影像中多个像素行与多个像素列的亮度标准差值的示意图；图6显示本专利技术一实施例的光学触控系统的示意图；图7显示本专利技术一实施例的一影像沿行方向的亮度标准差的分布图；图8显示本专利技术一实施例的影像感测器示意图；图9显示本专利技术一实施例的影像感测器的功能方块示意图；图10显示本专利技术一实施例的一影像感测器与一光学元件的示意图；图11显示本专利技术另一实施例的光学触控系统的示意图；以及图12显示本专利技术一实施例的影像的示意图。其中，附图标记说明如下：1光学触控系统1'光学触控系统2平场影像11影像感测器11'影像感测器12列方向13行方向21像素列22像素列23像素行31亮度值32亮度值51亮度标准差52亮度标准差61触控表面62计算装置63目标64投光装置71高亮度标准差的部分72低亮度标准差的部分101光学元件110感光元件阵列111感光元件111a感光元件111b感光元件112解码器113放大器和锁存器114存储器120影像121目标影像1101影像感测器1011光学元件的部分1012光学元件的部分具体实施方式图1显示本专利技术一实施例的影像感测器11的示意图。影像感测器11包含多个感光元件111，多个感光元件111沿列(row)方向12与行(column)方向13排列，排列成多行和多列。感光元件111受光照时，可产生一电子信号。影像感测器11被建构以当影像感测器11撷取均匀照射区域产生的平场影像(flatfieldimage)，一部分感光元件111与另一部分感光元件111会产生明显不同数量的电子。明显不同数量的电子的差异是指数量的差异大过因噪声而产生的差异。由于有两部分的感光元件111会产生明显不同数量的电子，造成所述多个感光元件111所撷取电子信号会有明显的大小分布，从而依所述多个电子信号所产生的平场影像有明显的明暗分布，使所产生平场影像具有高的亮度标准差。当两部分的感光元件111被遮盖，撷取一暗影像时，两者产生的电子数量差异不明显，即该差异不大于因噪声而产生的差异，使得影像感测器11产生的暗影像不会有高的亮度标准差。在部分实施例中，影像感测器11所产生的影像的个别像素是由多个感光元件111以加权平均或其他平均方式所计算而得。而本专利技术的目标判断方法可由各感光元件111所感测电子信号进行大小分布的差异比对，或对所产生影像进行明暗分布的差异比对。在其他实施例中，也可先将所感测的电子信号进行前处理后，再进行大小分布的差异性比对。图2显示本专利技术一实施例的影像感测器11所产生的平场影像2的示意图。图3显示本专利技术一实施例的在一平场影像2中两像素列21和22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像感测器，包含多个感光元件，所述多个感光元件排列成多行和多列，其中在该影像感测器产生的一平场影像中，各像素行的一亮度标准差大于任一像素列的一亮度标准差，或各像素列的一亮度标准差大于任一像素行的一亮度标准差。

【技术特征摘要】
2011.08.16 CN 201110233618.91.一种影像感测器，包含多个感光元件，所述多个感光元件排列成多行和多列，其中各行感光元件至少包括具有第一有效光收集面积的第一感光元件和具有第二有效光收集面积的第二感光元件，其中第一有效光收集面积与第二有效光收集面积不同；其中在该影像感测器产生的一平场影像中，各像素行的一亮度标准差大于任一像素列的一亮度标准差。2.根据权利要求1所述的影像感测器，其中各列的感光元件包含两组有效光收集面积相同的感光元件。3.根据权利要求2所述的影像感测器，其中该两组的感光元件交错排列。4.根据权利要求1所述的影像感测器，其中各行的感光元件包含两组曝光时间不同的感光元件。5.根据权利要求4所述的影像感测器，其中该两组的感光元件交错排列。6.根据权利要求1所述的影像感测器，其中各行的感光元件包含两组量子效率或光学效率不同的感光元件。7.根据权利要求6任一项所述的影像感测器，其中该两组的感光元件交错排列。8.根据权利要求1所述的影像感测器，其还包含一光学元件，该光学元件设置于该影像感测器的入光面上，其中该光学元件的透...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏宗敏，林志新，高铭璨，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：