專利名稱：圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)指向設(shè)備，且特別是涉及一種圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和能夠計算該光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向有較大的移動的移動計算方法。
背景技術(shù)：
一般來說，圖像傳感器獲得一表面圖像并且將該表面圖像提供給一圖像處理設(shè)備。使用該圖像傳感器的圖像處理設(shè)備例如包括數(shù)碼相機(jī)和光學(xué)指向設(shè)備。
本發(fā)明涉及的領(lǐng)域為一種用于光學(xué)指向設(shè)備中的圖像傳感器，該光學(xué)指向設(shè)備通過圖像傳感器快速獲得一表面圖像，并將當(dāng)前獲得的表面圖像與前面獲得的表面圖像進(jìn)行比較而計算出一移動值。
請參閱圖1所示，為現(xiàn)有的圖像傳感器的示意圖。該圖像傳感器1包括一方形像素陣列，其中形成X軸的像素數(shù)目(12)和形成Y軸的像素數(shù)目(12)是彼此一致的。每個像素2包括一光電二極管2a，其X軸間距X PITCH與Y軸間距Y PITCH一致，其中該X軸間距X PITCH的值與Y軸間距Y PITCH的值一致。也就是說，每個像素具有一方形形狀。
每個像素2采集入射光，而快門在開啟狀態(tài)，并且根據(jù)上述采集的入射光的量產(chǎn)生一電信號。上述的圖像傳感器1以12×12電信號的形式給該光學(xué)指向設(shè)備的內(nèi)部電路提供一表面的圖像，該些電信號由各像素產(chǎn)生。也就是說，上述的圖像傳感器1將該表面圖像提供給上述的光學(xué)指向設(shè)備的內(nèi)部電路，該表面圖像的X軸長度“b”和Y軸長度“a”一致。
上述的光電指向設(shè)備的內(nèi)部電路使用上述圖像傳感器1提供的12×12電信號獲得在當(dāng)前取樣周期采集的表面圖像，并將其與前次獲得的表面圖像進(jìn)行比較而計算該光學(xué)指向設(shè)備的移動值。
請參閱圖2和圖3所示，為應(yīng)用圖1中的圖像傳感器的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法。
在圖2中，幀11為圖1的圖像傳感器通過在前一取樣周期獲得的前一表面圖像，幀12為在當(dāng)前取樣周期獲得的當(dāng)前表面圖像。
為了計算在當(dāng)前取樣周期的移動距離，上述的光學(xué)指向設(shè)備將在前一取樣周期獲得的前一幀11設(shè)為參考幀，并將參考幀11的中心區(qū)域設(shè)為參考區(qū)域11a，同時將在當(dāng)前取樣周期獲得的當(dāng)前幀12設(shè)為樣本幀。
請參閱圖3所示，在一個像素單元中，上述的參考區(qū)域11a為從樣本幀12的左上方(-3，3)到右下方(3，-3)的Z形掃描，以計算上述參考區(qū)域11a和樣本幀12之間的相關(guān)性。
獲得該樣本幀12具有最高相關(guān)性的位置，并且使用獲得的該樣本幀12的位置計算出該光學(xué)指向設(shè)備的移動值。
在圖3中，樣本幀12與參考區(qū)域11a在位置(0，3)處具有最高相關(guān)性，因而該光學(xué)指向設(shè)備的合成移動值為(0，3)像素。
如上所述，現(xiàn)有的光學(xué)指向設(shè)備通過比較圖像傳感器連續(xù)采集的表面圖像得到移動量。圖像采集率，即取樣率，考慮到快速的移動基本上設(shè)為快速的。市場上可買到的光學(xué)指向設(shè)備對表面圖像的取樣通常為每秒取樣超過1500次。
人移動光學(xué)指向設(shè)備，并且此人在X軸方向移動比在Y軸方向移動更為頻繁，這樣X軸方向的移動值就會較大。這樣，光學(xué)指向設(shè)備的取樣率取決于在X軸方向的移動，因而如上所述需要快速的取樣率。
為了方便使用者，上述的光學(xué)指向設(shè)備和鍵盤并排放置。在現(xiàn)有的鍵盤中，X軸比Y軸長，同樣為移動顯示器上的光標(biāo)，在該光學(xué)指向設(shè)備的移動區(qū)域中X軸比Y軸長。因此，在大多情況下，鍵盤和光學(xué)指向設(shè)備所放置的X軸的長度比顯示器的X軸長。
此外，為了方便使用者，上述的光學(xué)指向設(shè)備的一處伸出于上述鍵盤的右側(cè)，以使使用者的眼睛與手的中心配合。這樣的鍵盤和光學(xué)指向設(shè)備在X軸具有更多區(qū)域。
當(dāng)使用者在有限的區(qū)域使用計算機(jī)時，例如，在火車上或者飛機(jī)上，就會給使用者帶來不便。也就是說，當(dāng)該光學(xué)指向設(shè)備的移動區(qū)域受到限制時會產(chǎn)生問題。
由此可見，上述現(xiàn)有的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法存在的問題，相關(guān)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(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，便成了當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的圖像傳感器存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的圖像傳感器，所要解決的技術(shù)問題是使其可以獲得一表面圖像，該表面圖像的X軸比Y軸長，使得光學(xué)指向設(shè)備可以識別在X軸方向的較大移動，從而更加適于實用。
本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法存在的缺陷，而提供一種新的光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，所要解決的技術(shù)問題是使該計算方法可以通過改變移動搜索的范圍計算在某個方向較大的移動，從而更加適于實用。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，所要解決的技術(shù)問題是使計算方法可以通過改變參考區(qū)域計算在某個方向較大的移動，從而更加適于實用。
在本發(fā)明的一實施例中，圖像傳感器包括一個用于獲得表面圖像的像素陣列，該表面圖像的X軸的長度比Y軸的長度長。
在本發(fā)明的另一實施例中，一光學(xué)指向設(shè)備包括一圖像傳感器，根據(jù)一移動搜索范圍獲得和提供一表面圖像；一圖像處理器，用于確定上述移動搜索范圍和一參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度，以根據(jù)上述的X軸和Y軸的方向和長度連續(xù)獲得上述的表面圖像，使用連續(xù)獲得的該表面圖像獲得一參考幀和一當(dāng)前幀，根據(jù)上述參考區(qū)域的X軸和Y軸的長度和方向設(shè)置上述參考幀的某個區(qū)域為參考區(qū)域，并計算上述參考區(qū)域和樣本幀之間的相關(guān)性，以此計算移動。
在本發(fā)明又一示例性實施例中，光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法包括根據(jù)光源和圖像傳感器的排列結(jié)構(gòu)確定移動搜索范圍的X軸和Y軸的方向和長度；根據(jù)上述確定的移動搜索范圍的X軸和Y軸的方向和長度獲得一表面圖像；將獲得的表面圖像設(shè)為樣本幀，將前次獲得并存儲的表面圖像設(shè)為參考區(qū)域；以及計算上述參考區(qū)域與樣本幀之間的相關(guān)性以計算出移動值。
在本發(fā)明的再一示例性實施例中，光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法包括根據(jù)光源和圖像傳感器的排列結(jié)構(gòu)確定參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度；通過上述的圖像傳感器獲得連續(xù)獲得一表面圖像；將前次獲得的表面圖像設(shè)為參考幀并將當(dāng)前獲得的表面圖像設(shè)為樣本幀，并且根據(jù)上述雙闕定的參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度將上述參考幀的某個區(qū)域設(shè)為參考區(qū)域；以及計算上述參考區(qū)域與上述樣本幀之間的相關(guān)性一計算移動值。
綜上所述，本發(fā)明特殊的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品及方法中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計及方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法具有增進(jìn)的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1所示為現(xiàn)有的圖像傳感器的示意圖。
圖2所示為通過圖1的圖像傳感器獲得的幀。
圖3所示為使用圖2的幀的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法示意圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像傳感器的示意圖。
圖5所示為應(yīng)用圖4圖像傳感器的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法示意圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像傳感器的示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)指向設(shè)備的方塊圖。
圖8A所示為根據(jù)圖7的圖像傳感器和光源的排列結(jié)構(gòu)設(shè)定移動搜索范圍的方法的第一實施例示意圖。
圖8B所示為根據(jù)圖7的圖像傳感器和光源的排列結(jié)構(gòu)設(shè)定移動搜索范圍的方法的第二實施例示意圖。
圖9所示為根據(jù)本發(fā)明第一實施例圖7的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法示意圖。
圖10所示為根據(jù)本發(fā)明第二實施例圖7的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法示意圖。
圖11所示為根據(jù)本發(fā)明的一個參考區(qū)域計算相關(guān)范圍。
具體實施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參閱圖4所示，為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像傳感器的示意圖。
如圖4中所示，圖像傳感器21包括一像素陣列，其中形成X軸的像素數(shù)目(12)大于形成Y軸的像素數(shù)目(9)。此處如圖1一樣，在每個像素中X和Y間距具有相同的值。
上述的圖像傳感器21獲得一表面圖像，該表面圖像的X軸的“b”比Y軸的長度“a”，而其快門處于開啟狀態(tài)，且對應(yīng)于每個獲得的表面圖像區(qū)域向上述的光學(xué)指向設(shè)備的內(nèi)部電路輸出一個12×9的電信號。
請參閱圖5所示，為應(yīng)用圖4圖像傳感器的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法示意圖。
在圖5中，在前一取樣周期通過圖4的圖像傳感器獲得的幀31具有一個表面圖像，同時在當(dāng)前取樣周期獲得的幀32具有一表面圖像。
上述的光學(xué)指向設(shè)備將在前一取樣周期獲得的幀31設(shè)為參考幀，將參考幀31的中心區(qū)域設(shè)為參考區(qū)域31a，并將在當(dāng)前取樣周期獲得的幀32設(shè)為樣本幀。
參考區(qū)域31a在一像素單元中從樣本幀32的左上方(-3，2)到右下方(3，-1)的Z形掃描，這樣計算參考區(qū)域31a與樣本幀32之間的相關(guān)性。
可以獲得樣本幀32與參考區(qū)域31a具有最高相關(guān)性的位置，并且使用獲得的樣本幀32的位置(3，0)計算該光學(xué)指向設(shè)備的移動值。
如上所述，本發(fā)明光學(xué)指向設(shè)備具有圖像傳感器，其包括一像素陣列，其X軸的像素數(shù)目比Y軸像素數(shù)目大，這樣即使是圖像以相對低的取樣率采集的情況下，也可以計算該光學(xué)指向設(shè)備較大的移動。
當(dāng)圖像傳感器的透鏡為1倍放大率時，通過“像素間距X像素數(shù)目X取樣率”的式子可以確定該光學(xué)指向設(shè)備移動的最大感測值。
因此，隨著像素的數(shù)目的增加，上述光學(xué)指向設(shè)備可感測到的移動值會增加。特別是，如果形成X軸的像素的數(shù)目增加，那么可以更多地感測到該光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向的移動。
請參閱圖6所示，為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像傳感器的示意圖。
如圖6所示，配置圖像傳感器41，使得X軸的長度“b”與Y軸的長度“a”一致，除了X軸的間距比Y軸的間距小。形成X軸的像素數(shù)目(12)大于形成Y軸的像素數(shù)目(9)。
如上所述，使用圖6的圖像傳感器，上述光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向的移動的解析度增加了，這樣即使分別在X軸和Y軸方向移動相同的距離，由上述光學(xué)指向設(shè)備感測的在X軸方向的移動值大于在Y軸方向的移動值。
同樣，上述光學(xué)指向設(shè)備實際的移動距離比計算的移動距離小。
也就是說，在移動顯示器上的光標(biāo)的情況下，其表示該光學(xué)指向設(shè)備的移動值在X軸方向和在Y軸方向具有相同的距離，在該光學(xué)設(shè)備的基本需要的移動距離中，在X軸方向的移動距離比在Y軸方向的移動距離小。
在該光學(xué)指向設(shè)備的移動區(qū)域有限的情況下，導(dǎo)致該光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向的移動距離縮短。
請參閱圖7所示，是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)指向設(shè)備的方塊圖。
如果需要的話，圖7的光學(xué)指向設(shè)備通過上述圖像傳感器限制一要讀取的區(qū)域，圖像傳感器61包括一像素陣列，其形成X軸的像素數(shù)目(12)與形成Y軸的像素數(shù)目(12)一致，只是根據(jù)來自圖像處理器63的控制信號的尋找移動的搜索范圍61a改變了。
即，圖像傳感器61激活對應(yīng)于某個區(qū)域61a的像素，作為列和行選擇信號和像素控制信號的反應(yīng)(與現(xiàn)有技術(shù)相同，該些信號由信號處理器63發(fā)送)，通過激活的像素獲得一表面圖像，并且對應(yīng)于各表面圖像區(qū)域產(chǎn)生并輸出數(shù)個電信號到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器22。
上述的列選擇信號是用于激活圖像傳感器61的Y軸的信號，而上述的行選擇信號是用于激活圖像傳感器61的X軸的信號。
上述的像素控制信號是用于確定上述圖像傳感器61開始尋址的信號，而上述的圖像傳感器61確定設(shè)定(3.2)或(-3，1)作為尋找對應(yīng)于圖8中所示的像素控制信號的搜索范圍61a的起點。
上述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器62將數(shù)個電信號每個都轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并將這些信號輸出到圖像處理器63。
上述的圖像處理器63確定上述的移動搜索范圍的X軸和Y軸方向以響應(yīng)光源位置檢測部64的輸出信號，并且產(chǎn)生列和行選擇信號和像素控制信號，根據(jù)上述搜索確定的移動的搜索范圍激活上述的圖像傳感器61的特定區(qū)域61a，并將該些信號傳送到圖像傳感器。
圖像處理器其63還接收數(shù)個數(shù)字信號，該些數(shù)字信號被提供來響應(yīng)從圖像傳感器經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器26的信號，檢測在當(dāng)前采樣周期使用這些數(shù)字信號獲得的表面圖像，并與在先前的采樣周期獲得的表面圖像相比較，來計算計算上述的光學(xué)指向設(shè)備的移動值。
另外，如果需要的話，圖像處理器63可以改變上述參考區(qū)域的范圍而不改變移動搜索范圍，并且用上述改變的參考區(qū)域計算上述的光學(xué)指向設(shè)備的移動值。在圖11中對此進(jìn)行了詳細(xì)的描述。
上述的光源位置檢測部核對，即檢測上述圖像傳感器61和光源65的排列結(jié)構(gòu)，該圖像傳感器61和光源65附在上述光學(xué)指向設(shè)備的底部，且將檢測的內(nèi)容告知上述的圖像處理器63。
下面說明的是一種根據(jù)上述的圖像傳感器61和光源65的配置結(jié)構(gòu)設(shè)置上述移動搜索范圍和參考區(qū)域范圍的X軸和Y軸的方法。
首先，如果上述的圖像傳感器61和光源65與上述的光學(xué)指向設(shè)備的Y軸平行排列，如圖8A所示，確定上述的移動搜索范圍的X軸和Y軸方向，使得上述光學(xué)指向設(shè)備的實際移動方向可以與該光學(xué)指向設(shè)備識別的移動方向一致。同樣，上述移動搜索范圍的X軸的長度(12像素)比Y軸的長度(9像素)長。
另一方面，如果上述的圖像傳感器61和光源65與上述的光學(xué)指向設(shè)備的X軸平行排列，如圖8B所示，確定上述的移動搜索范圍的X軸和Y軸方向，使得上述光學(xué)指向設(shè)備的實際移動方向與該光學(xué)指向設(shè)備識別的移動方向垂直。同樣，上述移動搜索范圍的X軸的長度(12像素)比Y軸的長度(9像素)小。
改變在X軸和Y軸中光學(xué)指向設(shè)備識別，使得當(dāng)上述的光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向上移動時，上述的光學(xué)指向設(shè)備識別其是在Y軸方向上移動。
請參閱圖9所示，為根據(jù)本發(fā)明第一實施例圖7的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法示意圖。
圖9中的移動計算方法改變上述的移動搜索范圍，以計算光學(xué)移動值。此處，假設(shè)上述的光學(xué)指向設(shè)備具有圖像傳感器61和光源65，與該光學(xué)指向設(shè)備的Y軸平行排放，如圖8A所示。
首先，因為初始操作，上述的光源位置檢測部64感測到上述圖像傳感器61和光源65的排列結(jié)構(gòu)，并告知圖像處理器63上述圖像傳感器61和光源65與上述光學(xué)指向設(shè)備的Y軸平行。
這樣，圖像處理器63識別到上述的光學(xué)指向設(shè)備的實際移動方向與該光學(xué)指向設(shè)備識別的移動方向一致，并且因而設(shè)置用于搜索移動的搜索范圍的X軸的長度(12像素)比Y軸的長度(9像素)長。上述的圖像處理器63產(chǎn)生列和行選擇信號以及反映結(jié)果的像素控制信號，并將這些信號傳送到圖像傳感器61。
為了響應(yīng)上述列和行選擇信號以及像素控制信號，上述的圖像傳感器61只激活對應(yīng)于某一區(qū)域的像素，在該區(qū)域中X軸的長度比Y軸的長度長。
當(dāng)如上所述的初始操作完成后，上述的圖像處理器63通過圖像傳感器61連續(xù)獲得表面圖像71和72。
上述的圖像處理器63將在前一取樣周期獲得的幀71設(shè)為參考幀，并將該參考幀71的中心區(qū)域設(shè)為參考區(qū)域，將當(dāng)前取樣周期獲得的幀72設(shè)為樣本幀，并且比較該樣本幀72與參考區(qū)域71a，以此計算上述光學(xué)指向設(shè)備的移動值。
請參閱圖10所示，為根據(jù)本發(fā)明第二實施例圖7的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法示意圖。
圖10中所述的移動計算方法改變上述的參考區(qū)域的范圍以計算出一光移動值。此處，假設(shè)上述的光學(xué)指向設(shè)備具有圖像傳感器61和光源65，它們與上述的光學(xué)指向設(shè)備的Y軸平行排列，如圖8A中所示。
首先，在開始操作期間，上述的光源位置檢測部65感測到上述圖像傳感器61和光源65與上述的光學(xué)指向設(shè)備的Y軸平行，并且然后將結(jié)果告知圖像處理器63。
因此，上述的圖像處理器63識別到上述光學(xué)指向設(shè)備的實際移動方向與該光學(xué)指向設(shè)備識別的移動方向一致，并且因而設(shè)置上述用來搜索移動的參考區(qū)域的X軸的長度“c”小于Y軸的長度“d”。
當(dāng)如上所述完成初始操作時，上述的圖像處理器63通過上述的圖像傳感器61連續(xù)獲得表面圖像81和82。
上述的圖像處理器63將在前一取樣周期獲得的幀81設(shè)為參考幀，并設(shè)置一參考區(qū)域81a，其中X軸的長度(4像素)比使用參考幀81的Y軸的長度(6像素)小。上述的圖像處理器63將在當(dāng)前取樣周期獲得的幀82設(shè)為樣本幀。
同樣，上述的圖像處理器63將上述的樣本幀82與上述的參考區(qū)域81a進(jìn)行比較，在該參考區(qū)域81a中X軸的長度(4像素)比Y軸的長度(6像素)小，以此計算上述光學(xué)指向設(shè)備的移動值。
如上所述，在X軸的長度(4像素)為2像素，小于X軸的長度(6像素)的情況下具有優(yōu)點，因為在X軸的移動值(從4像素到-4像素)為2像素，大于在Y軸方向的移動值(從3像素到-3像素)，使得上述的光學(xué)指向設(shè)備可以識別。
請參閱圖11所示，為根據(jù)本發(fā)明的一個參考區(qū)域的相關(guān)性。
如圖11所示，可以用91a與92a為例描述相關(guān)性，在91a中上述參考區(qū)域的X軸的長度(6像素)設(shè)為與其Y軸的長度(6像素)一致，而在92a中，其中上述參考區(qū)域的X軸的長度(4像素)設(shè)為比其Y軸的長度(6像素)小。
如果上述的樣本幀是使用參考區(qū)域91aZ形掃描的話，可以獲得象91的具有從(-3，3)像素到(3，-3)像素范圍的移動值的相關(guān)性，并且如果上述的樣本幀是使用參考區(qū)域92a進(jìn)行Z形掃描的話，可以獲得象92的具有從(-4，3)像素到(4，-3)像素范圍的移動值的相關(guān)性。
如上所述，通過設(shè)定上述參考區(qū)域的X軸為2像素，小于Y軸，對于形成像素陣列的X軸的像素增加到2像素很有效。
上述的本發(fā)明的實施例假設(shè)圖像傳感器和移動搜索范圍的X軸的像素數(shù)目和Y軸的像素數(shù)目比值為4∶3，與現(xiàn)有的顯示器的比例相同。但是，這可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行各種變化。
同樣，為了核對上述光源和圖像傳感器的排列結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的實施例提供一種分開的光源位置檢測部，使用該光源位置檢測部檢測上述光源和圖像傳感器的排列結(jié)構(gòu)。但是，上述的圖像處理器可以配置，使預(yù)先在上述的排列結(jié)構(gòu)上接收和存儲信息，并根據(jù)該信息進(jìn)行操作。
如前所述，根據(jù)上述的圖像傳感器，本發(fā)明的光學(xué)指向設(shè)備和該光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，上述的圖像傳感器可以在X軸方向獲得較大的表面圖像。這樣，即使該光學(xué)指向設(shè)備以低取樣率采集圖像，也是具有效果的，因為可以計算出本發(fā)明光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向的較大移動。這有助于減小該半導(dǎo)體的工作速度，而減少了功耗。
通過獲得的x間距小于圖像傳感器的每個像素的Y間距，即使其在X軸方向和Y軸方向上移動相同的距離，該光學(xué)指向設(shè)備識別到在X軸方向的移動大于在Y軸方向的移動值。相應(yīng)地，在上述光學(xué)指向設(shè)備的移動區(qū)域受限的情況下也是有效的，因為其減少了該光學(xué)指向設(shè)備在X軸的活動范圍。
另外，通過獲得移動搜索范圍的X軸長度和Y軸長度之間的比值，其與顯示器的的比值相同，或者獲得參考區(qū)域的X軸長度小于Y軸長度，即使圖像是以低取樣率采集的也是有效的，因為可以計算該光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向上的較大移動。
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(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)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(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)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(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器，其特征在于其包括一像素陣列，用于獲得一表面圖像，該表面圖像的X軸的長度比Y軸的長度長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于其中在像素陣列中，形成X軸的像素的數(shù)目和形成Y軸的像素的數(shù)目的比值與顯示器的X軸長度和Y軸長度的比值相似，且X軸的像素間距與Y軸的像素間距一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于其中在像素陣列中，形成X軸的像素的數(shù)目和形成Y軸的像素的數(shù)目的比值與顯示器的X軸長度和Y軸長度的比值相似，且X軸的像素間距小于Y軸的像素間距。
4.一種光學(xué)指向設(shè)備，其特征在于其包括一圖像傳感器，用于對應(yīng)一移動搜索范圍獲得且提供一表面圖像；及一圖像處理器，用于確定上述移動搜索范圍的X軸和Y軸的方向和長度，及連續(xù)獲得上述表面圖像的一參考區(qū)域以對應(yīng)上述X軸和Y軸的方向及長度，用上述連續(xù)獲得的表面圖像獲得一參考幀和一樣本幀，對應(yīng)于上述參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度設(shè)置參考幀的某一區(qū)域為參考區(qū)域，并計算該參考區(qū)域與上述樣本幀之間的相關(guān)性，從而計算移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)指向設(shè)備，其特征在于其中所述的圖像處理器對依據(jù)一光源和上述圖像傳感器的配置結(jié)構(gòu)改變移動搜索范圍和參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)指向設(shè)備，其特征在于其中當(dāng)上述光源和圖像處理器與該光學(xué)指向設(shè)備的Y軸平行時，該圖像處理器確定上述的移動搜索范圍的X軸和Y軸方向，使得一實際的移動方向與識別的移動方向一致，同時設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度長，并且當(dāng)上述的光源和上述的圖像傳感器與該光學(xué)指向設(shè)備的X軸平行時，上述的圖像處理器確定移動搜索的范圍的X軸和Y軸方向，使得實際的移動方向與所識別的移動方向垂直，并設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度短。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)指向設(shè)備，其特征在于其中當(dāng)上述光源和圖像處理器與該光學(xué)指向設(shè)備的Y軸平行時，該圖像處理器確定上述的參考區(qū)域的X軸和Y軸方向，使得一實際的移動方向與識別的移動方向一致，同時設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度短，并且當(dāng)上述的光源和上述的圖像傳感器與該光學(xué)指向設(shè)備的X軸平行時，該圖像處理器確定該參考區(qū)域的范圍的X軸和Y軸方向，使得實際的移動方向與所識別的移動方向垂直，并設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度長。
8.一種光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，其特征在于其包括根據(jù)一光源與一圖像傳感器的排列結(jié)構(gòu)確定一移動搜索范圍的X軸和Y軸的方向和長度；根據(jù)上述確定的移動搜索范圍的X軸和Y軸的方向和長度獲得一表面圖像，將上述獲得的表面圖像設(shè)為一樣本幀，將前面獲得并存儲的表面圖像設(shè)為參考幀，以及將上述的參考幀的某個區(qū)域設(shè)為參考區(qū)域；以及計算上述參考區(qū)域和上述樣本幀之間的相關(guān)性計算出一移動值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，其特征在于其中確定移動搜索范圍的X軸和Y軸的方向和長度包括確定上述圖像傳感器的X軸和Y軸方向，使得實際移動方向與識別的移動方向一致，并設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度長，以及確定上述圖像傳感器的X軸和Y軸方向，使得實際移動方向與識別的移動方向垂直，并設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度短。
10.一種光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，其特征在于其包括以下步驟根據(jù)一光源與一圖像傳感器的配置結(jié)構(gòu)確定一參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度；通過上述的圖像傳感器連續(xù)獲得一表面圖像；將前面獲得的表面圖像設(shè)為參考幀，并將當(dāng)前獲得的表面圖像設(shè)為樣本幀，將根據(jù)上述確定的參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度的參考幀的某個區(qū)域設(shè)為參考區(qū)域；以及計算上述參考區(qū)域和樣本幀之間的相關(guān)性以計算移動值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法，其特征在于其中確定上述的參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度包括確定上述的參考區(qū)域的X軸和Y軸方向，使得上述光學(xué)指向設(shè)備的實際移動方向與識別的移動方向一致，并設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度短，確定上述的參考區(qū)域的X軸和Y軸方向，使得上述光學(xué)指向設(shè)備的實際移動方向與識別的移動方向垂直，并設(shè)置X軸的長度比Y軸的長度長。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像傳感器、光學(xué)指向設(shè)備和光學(xué)指向設(shè)備的移動計算方法。該光學(xué)指向設(shè)備包括一圖像傳感器，根據(jù)一移動搜索范圍獲得和提供一表面圖像；一圖像處理器，用于確定上述移動搜索范圍和一參考區(qū)域的X軸和Y軸的方向和長度，以根據(jù)上述的X軸和Y軸的方向和長度連續(xù)獲得上述的表面圖像，使用連續(xù)獲得的該表面圖像獲得一參考幀和一當(dāng)前幀，根據(jù)上述參考區(qū)域的X軸和Y軸的長度和方向設(shè)置上述參考幀的某個區(qū)域為參考區(qū)域，并計算上述參考區(qū)域和樣本幀之間的相關(guān)性，以此計算移動。上述的圖像傳感器可以在X軸方向獲得較大的表面圖像。這樣，即使該光學(xué)指向設(shè)備以低取樣率采集圖像仍有效，因為可以計算出本發(fā)明光學(xué)指向設(shè)備在X軸方向的較大移動。這有助于減小該半導(dǎo)體的工作速度，而減少了功耗。
文檔編號G06F3/033GK1667565SQ200510053828
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者李芳遠(yuǎn) 申請人:艾勒博科技股份有限公司