專利名稱：光學定位系統(tǒng)、信號傳輸方法及計算裝置的信號處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光學定位系統(tǒng)，特別是涉及一種光學定位系統(tǒng)、該光學定位系統(tǒng)的一種信號傳輸方法和用于光學定位系統(tǒng)的計算機的信號處理方法，其中，光學定位系統(tǒng)檢測到的一個工作臺表面的圖象信號不僅在光學定位系統(tǒng)中處理，還在計算機中處理，籍此精確地計算出光學定位系統(tǒng)的移動值。
本申請要求2002年12月10日申請的韓國專利申請?zhí)?002-78526的優(yōu)先權，它們的公開文件在此全文并入作為參考。
背景技術：
請參閱圖1所示，圖1為一個普通光學定位系統(tǒng)的結構示意圖，包括一個光源8、一個透鏡5、和一個置于一個傳感器電路(圖中未示出)中的圖象傳感器。
圖1中，圖示標號2代表一個工作臺表面，標號4、6和7代表光線。
在圖1所示的光學定位系統(tǒng)中，光線7自光源8發(fā)出并被工作臺表面2反射，反射光6穿過透鏡5。穿過透鏡5的光線4被輸入圖象傳感器3，圖象傳感器由互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxidesemiconductor，CMOS)器件。
工作臺表面2的圖象被圖象傳感器3連續(xù)地獲取，并作為圖象信號存儲于傳感器電路(圖中未示出)中。傳感器電路對新近輸入存儲器的當前圖象信號和之前儲存于存儲器中的圖象信號之間的相互關系進行計算，根據(jù)計算結果計算出一個移動值，并將該計算出的移動值傳輸?shù)揭粋€諸如計算機的系統(tǒng)中。
請參閱圖2所示，圖1為一個常規(guī)光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的結構幀圖，其中包括一個圖象傳感器210、一個模/數(shù)轉換器220、一個快門控制電路230、一個預過濾器240、一個移動值計算電路250和一個計算機接口260。
圖2中所示的常規(guī)光學定位系統(tǒng)的傳感器電路既可集成于一個芯片內，亦可由分開的器件組成。
圖象傳感器210響應一個快門控制信號E，控制一個快門打開時間，接收在快門打開時間內穿過透鏡的入射光從而獲取工作臺表面的圖象。
以下對圖2中各個幀的功能進行詳細描述。
圖象傳感器210響應一個快門控制電路E，接收到在快門打開時間內穿過透鏡的入射光從而獲取工作臺表面的圖象，并對應獲取的圖象生成一個模擬信號A。
模/數(shù)轉換器220接收自圖象傳感器210輸出的模擬信號A，并將接收到的模擬信號A轉換為數(shù)字信號B。
快門控制電路230生成快門控制信號E，使模/數(shù)轉換器220輸出的數(shù)字信號B具有恒定的數(shù)據(jù)分布，并且將快門控制信號E傳輸至一個置于圖象傳感器210中的電子快門(圖中未示出)。該電子快門由圖象傳感器210電路中的CMOS器件組成。
預過濾器240接收模/數(shù)轉換器220輸出的數(shù)字信號B，并將接收到的數(shù)字信號B轉換為用以得到移動值的數(shù)據(jù)C，并將轉換的數(shù)據(jù)C輸出。
移動值計算電路250接收預過濾器240輸出的數(shù)據(jù)C，利用接收到的數(shù)據(jù)C計算光學定位系統(tǒng)的移動值，并將計算出的光學定位系統(tǒng)的移動值D輸出。
計算機接口260將移動值計算電路250輸出的移動值以期望的報告速率輸出至計算機。
假定，光學定位系統(tǒng)的采樣率為1500，圖象傳感器210的象素數(shù)為18×18，模/數(shù)轉換器240生成8-位數(shù)字數(shù)據(jù)，預過濾器240將模/數(shù)轉換器240的數(shù)字數(shù)據(jù)壓縮至原來的1/8，移動值計算電路250以8位的方式表達X軸和Y軸的移動，則模/數(shù)轉換器220、預過濾器240和移動值計算電路250的輸出數(shù)據(jù)量按如下計算首先，模/數(shù)轉換器220每秒處理的數(shù)據(jù)量為3.888兆位(＝18×18×1500×8)，預過濾器240輸出數(shù)據(jù)量為486千位(＝3.888兆位/8)，且移動值計算電路250的輸出數(shù)據(jù)量為24千位(＝2×8×1500)。
計算機接口260每秒存儲24千位的數(shù)據(jù)并將其以計算機要求的報告速率傳輸。
還有，當使用常規(guī)計算機的串行端口即PS2時，由于其傳輸速度過低，只能傳輸移動值而別無選擇。但是新近開發(fā)的串行端口由于其傳輸速度大大加快，每秒可傳輸1兆位的數(shù)據(jù)。因此，可以用來傳輸包括移動值在內的其他數(shù)據(jù)。
常規(guī)光學定位系統(tǒng)的傳感器電路，其得到移動值的方法是固定的。因此，為了應用得到移動值的新方法，必須取代常規(guī)光學定位系統(tǒng)或其傳感器電路。反之，如果利用計算機得到移動值的新方法的實施不需要更換常規(guī)光學定位系統(tǒng)或傳感器電路，就會滿足該光學定位系統(tǒng)用戶的要求。
此外，近來由于串行端口的數(shù)據(jù)傳輸速度大大提高，計算機可每秒傳輸大量的數(shù)據(jù)，使利用計算機得到移動值成為可能。
由此可見，上述現(xiàn)有的普通光學定位系統(tǒng)仍存在有缺陷，而亟待加以進一步改進。為了普通光學定位系統(tǒng)存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的普通光學定位系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型的圖像信息處理系統(tǒng)，能夠改進一般現(xiàn)有的普通光學定位系統(tǒng)，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的普通光學定位系統(tǒng)存在的缺陷，而提供一種新的光學定位系統(tǒng)及其信號傳輸方法、及用于該光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，所要解決的技術問題是使其不僅可以通過光學定位系統(tǒng)得到移動值，還可以通過計算裝置得到移動值，從而更加適于實用，且具有產業(yè)上的利用價值。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。
一種光學定位系統(tǒng)，其包括本發(fā)明的第一個方面，提出的一種光學定位系統(tǒng)，其還包括一個圖象傳感器，對應一個表面圖象輸出一個模擬信號；一個信號轉換部，將該圖象傳感器的模擬信號轉換為一個數(shù)字圖象信號；一個移動值計算電路，利用該信號轉換部的數(shù)字圖象信號計算出一個移動值，并輸出該移動值；以及一個計算界面，接收該數(shù)字圖象信號和移動值，并將該數(shù)字圖象信號和移動值傳輸至一個計算裝置。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的光學定位系統(tǒng)，其中所述的接口，當存在一個圖象信號的傳輸請求時，該接口將前述的數(shù)字圖象信號和移動值傳輸至該計算裝置，當不存在一個圖象信號的傳輸請求時，該接口將該移動值傳輸至該計算裝置。
前述的光學定位系統(tǒng)，其進一步包括一個快門控制電路，響應該信號轉換部的數(shù)字圖象信號生成一個快門控制信號，并向該圖象傳感器和該接口輸出該生成的快門控制信號。
前述的光學定位系統(tǒng)，其中所述的接口，當存在圖象信號的傳輸請求時，該接口將該數(shù)字圖象信號、該快門控制信號和該移動值傳輸至該計算裝置中，當不存在圖象信號的傳輸請求時，該接口將該移動值傳輸至該計算裝置中本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術方案來實現(xiàn)的。
一種光學定位系統(tǒng)，其包括本發(fā)明的第二個方面，提出的一種光學定位系統(tǒng)，其包括一個圖象傳感器，對應一個表面圖象輸出一個模擬信號；一個信號轉換部，將該圖象傳感器的模擬信號轉換為一個數(shù)字圖象信號；一個移動值計算電路，利用該信號轉換部的數(shù)字圖象信號計算出一個移動值，并輸出該移動值；以及一個計算界面，接收該數(shù)字圖象信號和移動值，響應該移動值，獲得對應一個非重疊圖象區(qū)域的該數(shù)字圖象信號，并將該非重疊圖象區(qū)域的數(shù)字圖象信號和移動值傳輸至一個計算裝置。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的光學定位系統(tǒng)，其中所述的計算接口，當存在一個圖象信號的傳輸請求時，該計算接口將該非重疊圖象區(qū)域的數(shù)字信號和移動值傳輸至該計算裝置，當不豐在一個圖象信號的傳輸請求時，該計算接口將該移動值傳輸至該計算裝置。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題又可采用以下技術方案來實現(xiàn)的。
一種光學定位系統(tǒng)的信號傳輸方法，其包括以下步驟根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提出的一種光學定位系統(tǒng)的一種信號傳輸方法，其包括以下步驟對應一個表面圖象生成一個數(shù)字圖象信號并利用該數(shù)字圖象信號生成一個包括一個移動值在內的圖象信號；檢查是否接收到了發(fā)自一個計算裝置的一個圖象信號請求；根據(jù)檢查結果，如果接收到了該圖象信號請求，向該計算裝置傳輸該數(shù)字圖象信號，如果未接收到該圖象信號請求，則向該計算裝置傳輸該移動值。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的信號傳輸方法，其中所述的該生成圖象信號的步驟還進一步包括一個子步驟生成一個快門控制信號，響應該數(shù)字圖象信號，該快門控制信號控制一個圖象傳感器的一個曝光時間。
前述的信號傳輸方法，其中所述的傳輸該移動的步驟還進一步包括以下子步驟當接收到圖象信號請求時，將數(shù)字圖象信號、移動值和快門控制信號傳輸至該計算裝置，當未接收到圖象信號請求時，將移動值傳輸至該計算裝置。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題再可采用以下技術方案來實現(xiàn)的。
一種光學定位系統(tǒng)的信號傳輸方法，其包括以下步驟根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提出的一種光學定位系統(tǒng)的一種信號傳輸方法，其包括以下步驟對應一個表面圖象生成一個數(shù)字圖象信號并利用該數(shù)據(jù)圖象信號生成一個移動值；檢查是否接收到了發(fā)自一個計算裝置的一個圖象信號請求；根據(jù)檢查結果，如果接收到了該圖象信號請求，對應一個非重疊的樣本幀區(qū)域獲取該數(shù)字圖象信號，并向該計算裝置傳輸該獲取的數(shù)字圖象信號和移動值，如果未接收到該圖象信號請求，則向該計算裝置傳輸該移動值。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題再可采用以下技術方案來實現(xiàn)的。
一種光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其包括以下步驟根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提出的一種用于光學定位的計算裝置的處理系統(tǒng)，其包括以下步驟將一個圖象信號請求傳輸至該光學定位系統(tǒng)；當接收到來自該光學定位系統(tǒng)的一個數(shù)字圖象信號和一個移動值，獲取一個對應該接收結果的樣本幀，并通過比較獲取的樣本幀和之前幀計算出移動值；當該計算出的移動值與接收到的移動值相等時，選用該接收到的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值，當該計算出的移動值與接收到的移動值不相等時，選該計算得到的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其中所述的計算該移動值的步驟包括以下子步驟利用該接收到的數(shù)字圖象信號和移動值獲取樣本幀；以及通過比較獲取的樣本幀和之前幀計算出移動值。
前述的光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其特征在于其中所述的計算該移動值的步驟還進一步包括以下子步驟接收一個快門控制信號。
前述的光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其中所述的計算該移動值的步驟還進一步包括以下子步驟利用快門控制信號去除存在于樣本幀和之前幀之間重疊區(qū)域的雜亂信號。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題再可采用以下技術方案來實現(xiàn)的。
一種光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其包括以下步驟根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提出的一種用于光學定位的計算裝置的處理系統(tǒng)，其包括以下步驟將一個圖象信號請求傳輸至該光學定位系統(tǒng)；當接收到來自該光學定位系統(tǒng)對應一個非重疊區(qū)域的數(shù)字圖象信號和一個移動值，獲取一個對應該接收結果的樣本幀，并通過比較獲取的樣本幀和之前幀計算出移動值；當該計算出的移動值與接收到的移動值相等時，選用該接收到的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值，當該計算出的移動值與接收到的移動值不相等時，選用該計算出的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術方案可知，為了達到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術內容如下一種光學定位系統(tǒng)及其信號傳輸方法、及用于該光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其中的光學定位系統(tǒng)不僅向計算機提供移動值，還提供該光學定位系統(tǒng)檢測到的工作臺表面的圖象信號。因此，該光學定位系統(tǒng)允許計算機在必要時有選擇地接收工作臺表面的圖象信號，從而計算機能夠利用接收到的圖象信號計算出該光學定位系統(tǒng)的移動值，從而更為精確和迅速地檢測該光學定位系統(tǒng)的移動。
進一步地，本發(fā)明的光學定位系統(tǒng)向計算機提供精度的圖象信號，從而可以實現(xiàn)掃描儀的功能。
更進一步地，接互聯(lián)網(wǎng)的計算機能夠下載得到移動值的各種方法，有助于持續(xù)地提高移動值計算方法的性能，而無須更換光學定位系統(tǒng)的硬件。
綜上所述，本發(fā)明光學定位系統(tǒng)、該光學定位系統(tǒng)的一種信號傳輸方法和用于光學定位系統(tǒng)的計算機的信號處理方法，其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類方法及產品中未見有類似的方法及結構設計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在方法、產品結構或功能上皆有較大的改進，在技術上有較大的進步，并產生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的光學定位系統(tǒng)具有增進的多項功效，從而更加適于實用，而具有產業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。


圖1是說明根據(jù)現(xiàn)有技術的普通光學定位系統(tǒng)的示意圖。
圖2是說明根據(jù)現(xiàn)有技術的常規(guī)光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的幀圖。
圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一種光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的幀圖。
圖4a和圖4b是用于說明使用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光學定位系統(tǒng)中使用的計算機和光學定位系統(tǒng)傳感器電路的操作的流程圖。
圖5是用于說明移動光學定位系統(tǒng)時，其傳感器芯片讀出幀數(shù)據(jù)的示意圖。
圖6a和圖6b是用于說明使用根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光學定位系統(tǒng)中使用的計算機和光學定位系統(tǒng)傳感器電路的操作的流程圖。
圖7是用于說明根據(jù)本明第二實施例的光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的幀圖。
具體實施例方式
以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的光學定位系統(tǒng)及其信號傳輸方法、及用于該光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法其具體方法、步驟、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
在下文中本發(fā)明將參照附圖更全面地進行說明，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。但是，本發(fā)明可以用不同的形式實現(xiàn)并不被解釋為受限于這里提出的實施例。提出這些實施例，從而該公開將是詳盡和完備的，并將象本領域技術人員全面?zhèn)鬟f本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚起見，層和區(qū)域的長度和厚度被夸大。整個說明書中相同的附圖標記指相同的部件。
請參閱圖3所示，說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一種光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的幀圖。
圖3的傳感器電路的組成元件與圖2中的傳感器電路中的組成元件類似，具體來說，一個模/數(shù)轉換器310取代了模/數(shù)轉換器220，一個快門控制電路320取代了快門控制電路230，一個計算機接口330取代了計算機接口260。
基于上述原因，在此不再對圖3中的傳感器電路進行詳細描述，其操作與圖2中的傳感器電路相同。
模/數(shù)轉換器310將圖象傳感器210的模擬信號A轉換為數(shù)字信號B，并將轉換后的數(shù)字信號B提供給快門控制電路320、預過濾器240和計算機接口330。
快門控制電路320對應模/數(shù)轉換器310的數(shù)字信號B生成一個快門控制信號E，并將生成的快門控制信號E提供給圖象傳感器210和計算機接口330。
計算機接口330接收模/數(shù)轉換器310的數(shù)字信號B、快門控制電路320的快門控制信號E、和移動值計算電路250的移動值D。如果計算機接收到了一個圖象信號請求，包含了數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的信號F就會提供給計算機。但是，如果未接收到圖象信號請求，就只將移動值D提供給計算機。
這樣，計算機就能夠利用圖象信號請求，在僅僅接收移動值D，或是接收包含有數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的信號F這二者中選擇其一。
換言之，當確定計算機由于處理其他工作而處于超負荷狀態(tài)時，或者光學定位系統(tǒng)工作正常時，計算機僅接收發(fā)自光學定位系統(tǒng)的移動值D。而當確定計算機具有足夠運算能力時，或光學定位系統(tǒng)工作異常時，計算機利用圖象信號請求接收發(fā)自光學定位系統(tǒng)的圖象信號F，并直接計算光學定位系統(tǒng)的移動值。
采用此種方式，當光學定位系統(tǒng)的移動值直接由計算機計算時，可使用不同的預過濾器模式和移動檢測模式，從而可計算出結果更為精確的移動值。
進一步地，當計算機能夠接入互聯(lián)網(wǎng)時，利用計算機從互聯(lián)網(wǎng)上自由下載各種得到移動值的方法，有助于持續(xù)地提高移動值計算方法的性能，而無須更換光學定位系統(tǒng)的硬件。
進一步地，計算機直接接收工作臺的圖象信號，并將圖像信號逐個累積，合并生成一個大的圖象，或生成類似條形碼的信息。采用這種方式，計算機能夠生成更多不同的內容向用戶提供。
圖4a和圖4b是用于說明使用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光學定位系統(tǒng)中使用的計算機和光學定位系統(tǒng)傳感器電路的操作的流程圖。
圖4a是用于說明使用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光學定位系統(tǒng)中使用的光學定位系統(tǒng)傳感器電路的操作的流程圖。當光學定位系統(tǒng)啟動一個報告操作時，計算機接口330接收分別來自模/數(shù)轉換器310、快門控制電路320和移動值計算電路250的數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D(S11)。
如圖5所示，在此，移動值D為X-和Y-軸向的，是通過比較之前的幀與當前樣本幀計算出來的。
接收數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的計算機接口330，通過讀出接收到的移動值D(S12)，檢查光學定位系統(tǒng)是否移動。根據(jù)檢查結果如果光學定位系統(tǒng)不存在移動，則回到步驟S11。
反之，如果光學定位系統(tǒng)存在移動，則判斷是否接收到發(fā)自計算機的一個圖象信號(S13)。
根據(jù)確定的結果，如果接收到發(fā)自計算機的圖象信號要求，計算機接口330將包含有數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的圖象信號F傳輸至計算機(S14)。
根據(jù)步驟S13的判斷結果，如果沒有接收到發(fā)自計算機的圖象信號請求，則計算機接口330僅將移動值D傳輸至計算機(S15)。
采用此種方式，當存在發(fā)自計算機的請求時，光學定位系統(tǒng)就傳輸包含有數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的圖象信號F。
這樣，計算機執(zhí)行如圖4b中所示的操作，能夠更為精確地計算光學定位系統(tǒng)的移動值。
現(xiàn)在，請參閱圖4b所示，計算機檢查是否還具有足夠的計算能力以及光學定位系統(tǒng)是否工作異常，并藉此檢查是否需要光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的圖象信號，以計算光學定位系統(tǒng)的精確移動值(S21)。
根據(jù)步驟S21的檢查結果，如果需要光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的圖象信號，計算機生成圖象信號請求，然后并生成的圖象信號請求傳輸至光學定位系統(tǒng)的傳感器電路(S22)。
這樣，包含有數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的圖象信號F就由傳感器電路傳輸至計算機(S23)。進一步地，請參閱圖5所示，計算機利用包含有X-和Y-軸向值的移動值D檢測到一個非重疊樣本幀區(qū)域，并利用數(shù)字信號B獲取一個非重疊樣本幀區(qū)域的圖象(S24)。
如圖5所示，計算機利用包含有X-和Y-軸向值的移動值D和數(shù)字信號B獲取重疊樣本幀區(qū)域及重疊樣本幀區(qū)域的圖象，并利用快門控制信號E去除存在于之前幀和樣本幀重疊區(qū)域之間的雜亂信號和快門時間的不匹配(S25)。這樣，計算機可獲取之前幀和當前樣本幀具有更高精度的圖象。
之后，計算機將步驟S24和步驟S25獲取的樣本幀與之前幀進行比較，計算出光學定位系統(tǒng)的移動值(S26)。
檢查光學定位系統(tǒng)的計算機接口330傳輸?shù)囊苿又礑是否與計算機在步驟S26(S27)中計算出的移動值相等。
根據(jù)檢查結果，如果光學定位系統(tǒng)的移動值D與計算機計算出的移動值不相等，計算機判定光學定位系統(tǒng)工作異常，并選用步驟S26中計算機計算出的移動值作為光學定位系統(tǒng)的移動值(S28)。然而，如果并非如此，選用光學定位系統(tǒng)的移動值D(S211)。
反之，根據(jù)步驟S21的檢查結果，如果由于計算機因處理其他工作而處于超負荷狀態(tài)，或者由于光學定位系統(tǒng)工作正常而不需要光學定位系統(tǒng)的圖象傳感器的圖象信號時，計算機不生成和傳輸圖象信號請求(S29)。
因此，當光學定位系統(tǒng)的傳感器電路傳輸移動值D時，計算機接收到移動值D(S210)并選用接收到的光學定位系統(tǒng)的移動值D作為光學定位系統(tǒng)的移動值(S211)。
采用此種方式，當計算機留有足夠計算能力或光學定位系統(tǒng)操作異常時，計算機直接接收來自光學定位系統(tǒng)的圖象傳感器的圖象信號并計算出光學定位系統(tǒng)的移動值。
結果是，計算機以更精確、更迅捷的方式獲取光學定位系統(tǒng)的移動值。
圖6a和圖6b是用于說明使用根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光學定位系統(tǒng)中使用的計算機和光學定位系統(tǒng)傳感器電路的操作的流程圖。
圖6a是用于說明使用根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光學定位系統(tǒng)中使用的光學定位系統(tǒng)傳感器電路的操作的流程圖。當光學定位系統(tǒng)啟動一個報告操作時，計算機接口330接收到分別來自模/數(shù)轉換器310、快門控制電路320和移動值計算電路250的數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D(S31)。
接收數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的計算機接口330，通過讀出接收到的移動值D(S32)，檢查光學定位系統(tǒng)是否移動。根據(jù)檢查結果如果光學定位系統(tǒng)不存在移動，則回到步驟S31。
反之，如果光學定位系統(tǒng)存在移動，則判斷是否接收到發(fā)自計算機的一個圖象信號(S33)。
根據(jù)步驟S33確定的結果，如果接收到發(fā)自計算機的圖象信號要求，計算機接口330利用移動值D(S34)獲取非重疊樣本幀區(qū)域的數(shù)字信號B，并將包含有非重疊樣本幀區(qū)域的數(shù)字信號B、快門控制信號E和移動值D的圖象信號F傳輸至計算機(S35)。
根據(jù)步驟S33的判斷結果，如果沒有接收到發(fā)自計算機的圖象信號請求，則計算機接口330將移動值D傳輸至計算機(S36)。
采用此種方式，根據(jù)發(fā)自計算機的請求，光學定位系統(tǒng)傳輸快門控制信號E和移動值D，以及非重疊樣本幀區(qū)域的數(shù)字信號B。因此，計算機界面的傳輸能力被降低了。
這樣，計算機執(zhí)行如圖6b中所示的操作，計算光學定位系統(tǒng)的移動值。
現(xiàn)在，請參閱圖6b所示，計算機檢查是否還具有足夠的計算能力以及光學定位系統(tǒng)是否工作異常，并藉此檢查是否需要光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的圖象信號，以計算光學定位系統(tǒng)的精確移動值(S41)。
根據(jù)步驟S41的檢查結果，如果需要光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的圖象信號，計算機生成圖象信號請求，然后并生成的圖象信號請求傳輸至光學定位系統(tǒng)的傳感器電路(S42)。
與上述相對應的，當包含有非重疊樣本幀區(qū)域的數(shù)字信號B、快門控制E和移動值D的圖象信號F自光學定位系統(tǒng)的傳感器電路傳輸時，計算機就接收到傳輸?shù)膱D象信號F(S43)。
如圖5所示，當收到圖象信號F，計算機利用包含有X-和Y-軸向值的移動值D和非重疊樣本幀區(qū)域的數(shù)字信號中B獲取非重疊樣本幀區(qū)域的一個圖象。進一步地，計算機利用移動值D和之前幀檢測到一個重疊的之前幀的區(qū)域，將快門控制信號E用于檢測到的之前幀區(qū)域，以獲取重疊樣本幀區(qū)域的圖象，并獲取整個樣本幀的圖象(S44)。在步驟S44中獲取了當前樣本幀的計算機將獲取的樣本幀與之前幀進行比較，并計算出光學定位系統(tǒng)的移動值(S45)。
檢查傳輸?shù)接嬎銠C接口330的光學定位系統(tǒng)的移動值D是否與步驟S45中計算機計算出的移動值相等(S46)。
根據(jù)檢查結果，如果光學定位系統(tǒng)的移動值D與計算機計算出的移動值不相等，計算機判定光學定位系統(tǒng)工作異常，并選用步驟S45中計算機計算出的移動值作為光學定位系統(tǒng)的移動值(S47)。然而，如果并非如此，則執(zhí)行步驟S410。
反之，根據(jù)步驟S41的檢查結果，如果由于計算機因處理其他工作而處于超負荷狀態(tài)，或者由于光學定位系統(tǒng)工作正常而不需要光學定位系統(tǒng)的圖象傳感器的圖象信號時，計算機不生成和傳輸圖象信號請求(S48)。
因此，當光學定位系統(tǒng)的傳感器電路傳輸移動值D時，計算機接收到移動值D(S49)并選用接收到的光學定位系統(tǒng)的移動值D作為光學定位系統(tǒng)的移動值(S410)。
采用此種方式，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學定位系統(tǒng)的傳感器電路降低了計算機接口的傳輸量，因為計算機接口有選擇地僅向計算機提供非重疊樣本幀的數(shù)字信號。
圖7是用于說明根據(jù)本明第二實施例的光學定位系統(tǒng)的傳感器電路的幀圖。請參閱圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的光學定位系統(tǒng)的傳感器電路向計算機接口430提供經過預過濾器410轉換的數(shù)據(jù)C。
計算機接口430向計算機提供具有較少信息量的數(shù)據(jù)C，這樣可以降低計算機接口的傳輸量。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳優(yōu)選實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種光學定位系統(tǒng)，其特征在于其包括一個圖象傳感器，對應一個表面圖象輸出一個模擬信號；一個信號轉換部，將該圖象傳感器的模擬信號轉換為一個數(shù)字信號；一個移動值計算電路，利用該信號轉換部的數(shù)字圖象信號計算出一個移動值，并將該移動值輸出；以及一個接口，接收該數(shù)字圖象信號和該移動值，并將該數(shù)字圖象信號和該移動值傳輸至一個計算裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的接口，當存在一個圖象信號的傳輸請求時，該接口將前述的數(shù)字圖象信號和移動值傳輸至該計算裝置，當不存在一個圖象信號的傳輸請求時，該接口將該移動值傳輸至該計算裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的光學定位系統(tǒng)，其特征在于其進一步包括一個快門控制電路，響應該信號轉換部的數(shù)字圖象信號生成一個快門控制信號，并向該圖象傳感器和該接口輸出該生成的快門控制信號。
4.根據(jù)權利要求3所述的光學定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的接口，當存在圖象信號的傳輸請求時，該接口將該數(shù)字圖象信號、該快門控制信號和該移動值傳輸至該計算裝置中，當不存在圖象信號的傳輸請求時，該接口將該移動值傳輸至該計算裝置中
5.一種光學定位系統(tǒng)，其特征在于其包括一個圖象傳感器，對應一個表面圖象輸出一個模擬信號；一個信號轉換部，將該圖象傳感器的模擬信號轉換為一個數(shù)字信號；一個移動值計算電路，利用該信號轉換部的數(shù)字圖象信號計算出一個移動值，并將該移動值輸出；以及一個接口，接收該數(shù)字圖象信號和該移動值，響應該移動值獲取對應一個非重疊圖象區(qū)的數(shù)字圖象信號，并傳輸該非重疊圖象區(qū)的數(shù)字圖象信號至一個計算裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的光學定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的計算接口，當存在一個圖象信號的傳輸請求時，該計算接口將該非重疊圖象區(qū)域的數(shù)字信號和移動值傳輸至該計算裝置，當不豐在一個圖象信號的傳輸請求時，該計算接口將該移動值傳輸至該計算裝置。
7.一種光學定位系統(tǒng)的信號傳輸方法，其特征在于其包括以下步驟對應一個表面圖象生成一個數(shù)字圖象信號和利用該數(shù)字圖象信號生成一個包括有一個移動值的一個圖象信號；檢查是否收到發(fā)自一個計算裝置的一個圖象信號請求；以及按照檢查結果，如果接收到該圖象信號請求，將該數(shù)字圖象信號和該移動值傳輸?shù)皆撚嬎阊b置，如果未接收到該圖象信號請求，將該移動值傳輸?shù)皆撚嬎阊b置。
8.根據(jù)權利要求7所述的信號傳輸方法，其特征在于其中所述的該生成圖象信號的步驟還進一步包括一個子步驟生成一個快門控制信號，響應該數(shù)字圖象信號，該快門控制信號控制一個圖象傳感器的一個曝光時間。
9.根據(jù)權利要求8所述的信號傳輸方法，其特征在于其中所述的傳輸該移動的步驟還進一步包括以下子步驟當接收到圖象信號請求時，將數(shù)字圖象信號、移動值和快門控制信號傳輸至該計算裝置，當未接收到圖象信號請求時，將移動值傳輸至該計算裝置。
10.一種光學定位系統(tǒng)的信號傳輸方法，其特征在于其包括以下步驟對應一個表面圖象生成一個數(shù)字圖象信號和利用該數(shù)字圖象信號生成一個包括有一個移動值；檢查是否收到發(fā)自一個計算裝置的一個圖象信號請求；以及按照檢查結果，如果接收到該圖象信號請求，獲取對應一個非重疊樣本幀區(qū)域的數(shù)字圖象信號并將該獲取的數(shù)字圖象信號和該移動值傳輸?shù)皆撚嬎阊b置，如果未接收到該圖象信號請求，將該移動值傳輸?shù)皆撚嬎阊b置。
11.一種光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其特征在于其包括以下步驟將一個圖象信號請求傳輸至該光學定位系統(tǒng)；當接收到發(fā)自該光學定位系統(tǒng)的一個數(shù)字圖象信號和一個移動值時，對應接收到的結果獲取一個樣本幀，并通過比較獲取的樣本幀和之前幀計算出移動值；以及當該計算出的移動值與接收到的移動值相等時，選用該接收到的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值，當該計算出的移動值與該接收到的移動值不相等時，選用該計算得到的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值。
12.根據(jù)權利要求11所述的光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其特征在于其中所述的計算該移動值的步驟包括以下子步驟利用該接收到的數(shù)字圖象信號和移動值獲取樣本幀；以及通過比較獲取的樣本幀和之前幀計算出移動值。
13.根據(jù)權利要求11所述的光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其特征在于其中所述的計算該移動值的步驟還進一步包括以下子步驟接收一個快門控制信號。
14.根據(jù)權利要求13所述的光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其特征在于其中所述的計算該移動值的步驟還進一步包括以下子步驟利用快門控制信號去除存在于樣本幀和之前幀之間重疊區(qū)域的雜亂信號。
15.一種光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法，其特征在于其包括以下步驟將一個圖象信號請求傳輸至該光學定位系統(tǒng)；當接收到一個對應一個非重疊區(qū)域的數(shù)字圖象信號和一個移動值時，獲取一個對應接收結果的樣本幀，并過比較獲取的樣本幀和之前幀計算出移動值；以及當該計算出的移動值與接收到的移動值相等時，選用該接收到的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值，當該計算出的移動值與該接收到的移動值不相等時，選用該計算得到的移動值作為該光學定位系統(tǒng)的移動值。
全文摘要
本發(fā)明是關于一種光學定位系統(tǒng)及其信號傳輸方法、及用于該光學定位系統(tǒng)中使用的計算裝置的信號處理方法。該光學定位系統(tǒng)包括一個圖象傳感器，對應一個表面圖象輸出一個模擬信號，一個信號轉換部，將該圖象傳感器的模擬信號轉換為一個數(shù)字圖象信號，一個移動值計算電路，利用該信號轉換部的數(shù)字圖象信號計算出一個移動值并將其輸出，以及一個計算機接口，接收該數(shù)字圖象信號和該移動值并將其傳輸至一臺計算機。藉此，放置該光學定位系統(tǒng)的工作臺表面的一個圖象信號不僅可以由該光學定位系統(tǒng)進行處理，還可以由該計算機進行處理，從而可以計算出該光學定位系統(tǒng)的精確移動值。進一步地，該光學定位系統(tǒng)可將該高精度圖象信號提供給該計算機，從而可以實現(xiàn)掃描儀的功能。
文檔編號G06F3/00GK1506905SQ20031011728
公開日2004年6月23日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權日2002年12月10日
發(fā)明者李芳遠 申請人:艾勒博科技股份有限公司