專利名稱：光學(xué)導(dǎo)航裝置和補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和一種補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法， 且更明確地說(shuō)，涉及一種用于使用各個(gè)像素的圖像的平均值來(lái)補(bǔ)償偏移的光學(xué) 導(dǎo)航裝置和一種補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)導(dǎo)航裝置通過(guò)允許光源向物體(或工作臺(tái)的表面)照射光而連續(xù)獲取 從物體反射的圖像，將當(dāng)前獲取的圖像與先前獲取的圖像進(jìn)行比較，并基于比 較結(jié)果來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)值。圖1是說(shuō)明光學(xué)鼠標(biāo)的圖像獲取過(guò)程的圖，所述光學(xué)鼠標(biāo)是常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航 裝置的實(shí)例。參看圖l，在常規(guī)光學(xué)鼠標(biāo)l中，光7從光源8發(fā)射并從物體2反射。當(dāng) 所反射的光6透射穿過(guò)透鏡5時(shí)，包含半導(dǎo)體芯片的圖像傳感器3聚集光4(其 透射穿過(guò)透鏡5)，并獲取物體2的圖像。圖像傳感器3包含多個(gè)像素，每一 像素計(jì)算透射穿過(guò)透鏡5的光4的量，將像素彼此進(jìn)行比較，并感應(yīng)物體2的 表面的圖像。光學(xué)鼠標(biāo)l將物體2的當(dāng)前圖像與其先前獲取的圖像進(jìn)行比較， 并計(jì)算光學(xué)鼠標(biāo)1的運(yùn)動(dòng)值。圖2是常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航裝置的方框圖。參看圖1和2，光7從光源10發(fā)射，從物體2反射，并投影到圖像傳感器 20上。因此，具有多個(gè)像素的圖像傳感器20聚集歷時(shí)一取樣周期的所投影的 光4，獲取物體2的圖像，產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)An，并從像素的每一者輸出模擬 圖像信號(hào)An。模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器30從圖像傳感器20接收模擬圖像信 號(hào)An，將模擬圖像信號(hào)An轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)Xn，并輸出數(shù)字圖像信號(hào)Xn。圖像濾波器40對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)Xn進(jìn)行濾波并輸出經(jīng)濾波的圖像Fn。當(dāng) 光學(xué)導(dǎo)航裝置具體表現(xiàn)為光學(xué)鼠標(biāo)時(shí)，數(shù)據(jù)處理速度顯著影響裝置的性能。因
此，常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航裝置包含用于減少圖像的數(shù)量以增加數(shù)據(jù)處理速度的圖像濾波構(gòu)件。圖2的圖像濾波器40對(duì)具有n位圖像質(zhì)量的數(shù)字圖像信號(hào)Xn進(jìn)行實(shí) 時(shí)濾波，并輸出具有l(wèi)位(或子(sub)n位)圖像質(zhì)量的經(jīng)濾波的圖像Fn。運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器50計(jì)算在先前取樣周期期間獲取的先前濾波的圖像與當(dāng)前 濾波的圖像Fn之間的相關(guān)性(correlation)，并輸出光學(xué)導(dǎo)航裝置的運(yùn)動(dòng)值MV 作為當(dāng)前濾波的圖像Fn的與先前濾波的圖像最為相關(guān)的位置。上述光學(xué)導(dǎo)航裝置中可能存在各種偏移。舉例來(lái)說(shuō)，圖像傳感器20中可 能存在偏移。盡管圖像傳感器20具有多個(gè)像素，但各個(gè)像素不展現(xiàn)出相同性 能。圖像傳感器20的像素響應(yīng)于入射光而產(chǎn)生電信號(hào)。在此過(guò)程中，各個(gè)像 素產(chǎn)生的電信號(hào)可能相對(duì)于相同光強(qiáng)度而不同。像素產(chǎn)生的電信號(hào)之間的差異 對(duì)應(yīng)于相對(duì)于像素之間的光強(qiáng)度的增益的差異，并起因于過(guò)程中發(fā)生偏移。光學(xué)導(dǎo)航裝置中偏移的另一原因可能是由于從光源10發(fā)射的光的不均勻 性的緣故而引起的光照偏移(lightingoffsets)。在光學(xué)導(dǎo)航裝置中，從光源10發(fā) 射的光從物體2反射并穿過(guò)透鏡而投影到圖像傳感器20上。然而，從光源10 發(fā)射的光可能不以相同光強(qiáng)度施加到物體2的所有表面，且從物體2反射的光 同樣可能不以相同光強(qiáng)度穿過(guò)透鏡而投影到圖像傳感器20上。按照慣例，所 屬領(lǐng)域的技術(shù)人員了解光學(xué)鼠標(biāo)的光強(qiáng)度的容差(tolerance)約為4%。此外，光學(xué)導(dǎo)航裝置的一些偏移是由于外來(lái)物質(zhì)的緣故而發(fā)生的。當(dāng)光學(xué) 導(dǎo)航裝置的光入射路徑中存在外來(lái)物質(zhì)(例如，灰塵)時(shí)，光無(wú)法投影到圖像 傳感器上，且因此可能發(fā)生偏移。此外，光學(xué)導(dǎo)航裝置的長(zhǎng)期使用導(dǎo)致發(fā)生偏移。當(dāng)使用光學(xué)導(dǎo)航裝置較長(zhǎng) 一段時(shí)間時(shí)，光源10、透鏡和圖像傳感器20的特性改變。除了偏移外，圖像濾波器40也影響光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作。圖像濾波器40 減少所獲取的圖像的數(shù)量以便增加光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作速度。在此過(guò)程中，可 能發(fā)生由偏移引起的圖像的損失，使得無(wú)法精確地計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航裝置的運(yùn)動(dòng) 值。圖3A和3B是說(shuō)明使用圖2所示的常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航裝置中的圖像濾波器對(duì)圖像進(jìn)行濾波的方法的圖。圖3A中，數(shù)字圖像信號(hào)XO、...和X5中的每一者是在預(yù)定時(shí)段內(nèi)，A/D轉(zhuǎn)換器30將由圖像傳感器20產(chǎn)生的模擬圖像信號(hào)An轉(zhuǎn)換成的數(shù)字圖像信號(hào) Xn。圖3B中，濾波信號(hào)FO、…和F5中的每一者是通過(guò)使用圖像濾波器50對(duì) 數(shù)字圖像信號(hào)XO、...和X5中的相應(yīng)一者進(jìn)行濾波而獲得的濾波信號(hào)Fn。此處，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，數(shù)字圖像信號(hào)XO、...和X5以及濾波信號(hào)FO、... 和F5分別表達(dá)為數(shù)字圖像矩陣和濾波矩陣。參看圖3A，數(shù)字圖像矩陣XO、...和X5排列成7行和7列。并且，數(shù)字 圖像矩陣XO是初始數(shù)字圖像矩陣，其中矩陣的右列由于圖像傳感器20的上述 偏移(例如，光照偏移或外來(lái)物質(zhì))引起的偏移的緣故而比其左列明亮。當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置向左移動(dòng)時(shí)，數(shù)字圖像矩陣X1、...和X5中從左列向右列 形成預(yù)定圖案。明確地說(shuō)，數(shù)字圖像矩陣X1中的第一列中形成預(yù)定圖案，數(shù) 字圖像矩陣X2中的第二列中形成預(yù)定圖案，且數(shù)字圖像矩陣X5中的第五列中 形成預(yù)定圖案。圖像濾波器40可以是各種種類的圖像濾波器。此處，圖3B的圖像濾波器 輸出具有1位圖像質(zhì)量的濾波矩陣FO、...和F5以作為濾波信號(hào)Fn。也就是說(shuō)， 圖3B的圖像濾波器當(dāng)通過(guò)從數(shù)字圖像矩陣XO、...和X5的每一單元的值中減 去一左單元的值而獲得的值大于"0"時(shí)輸出"1"，且當(dāng)所獲得的值小于或等 于"0"時(shí)輸出"0"。舉例來(lái)說(shuō)，由于通過(guò)從數(shù)字圖像矩陣XO的單元(3， 4)的值"7"中減去數(shù) 字圖像矩陣X0的單元(3，3)的值"5"而獲得的值"2"大于"0"，所以建立濾 波矩陣FO的單元(3，3)的值"1"。然而，如濾波矩陣FO、…和F5中所示，當(dāng)使用具有偏移的光學(xué)導(dǎo)航裝置 中的上述圖像濾波器40對(duì)圖像進(jìn)行濾波時(shí)，濾波矩陣FO、…和F5的每個(gè)單元 的值結(jié)果為"1"，使得光學(xué)導(dǎo)航裝置無(wú)法計(jì)算運(yùn)動(dòng)值MV。上文參看圖3A和3B例示描述了圖像濾波器40通過(guò)從數(shù)字圖像矩陣 XO、...和X5的每一單元的值中減去左單元的值而對(duì)圖像進(jìn)行濾波。然而，即 使使用其它種類的圖像濾波器，常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航裝置中由于各種偏移的緣故還是 可能發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于使用各個(gè)像素的圖像的平均值來(lái)補(bǔ)償 偏移的光學(xué)導(dǎo)航裝置。本發(fā)明的另一目的是提供一種補(bǔ)償上述光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置包含圖 像輸入單元，其用于發(fā)射光，接收從工作表面反射的光以產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)， 將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，并輸出數(shù)字圖像信號(hào)；A圖像產(chǎn)生器， 其用于產(chǎn)生各個(gè)像素的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值，并從各個(gè)像素中的數(shù)字圖 像信號(hào)中減去累加平均值以產(chǎn)生八圖像信號(hào)；以及運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器，其用于使用 A圖像信號(hào)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)值。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，A圖像產(chǎn)生器可包含平均值運(yùn)算單元，其用 于計(jì)算在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間施加的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值，以輸出所述累加 平均值；平均值存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)從平均值運(yùn)算單元輸出的累加平均值， 以當(dāng)下一數(shù)字圖像信號(hào)施加到平均值存儲(chǔ)單元時(shí)將所述累加平均值輸出到平 均值運(yùn)算單元；以及A圖像運(yùn)算單元，其用于從數(shù)字圖像信號(hào)中減去累加平均 值以產(chǎn)生A圖像信號(hào)。平均值運(yùn)算單元可計(jì)算在施加數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí) 間點(diǎn)與施加當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有數(shù)字圖像信號(hào)的累加 平均值。平均值運(yùn)算單元可計(jì)算在施加數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí) 間點(diǎn)與施加預(yù)定數(shù)目的數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有數(shù)字圖像信號(hào) 的累加平均值。平均值運(yùn)算單元可計(jì)算在施加當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)與施加預(yù)定數(shù) 目的先前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值。 平均值運(yùn)算單元可向各個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)加權(quán)一加權(quán)系數(shù)以產(chǎn)生累加平均值。平均值運(yùn)算單元可使用數(shù)字圖像信號(hào)和累加平均值的一些值來(lái)產(chǎn)生新的 累加平均值。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，A圖像產(chǎn)生器可包含圖案確定器，其用于確 定數(shù)字圖像信號(hào)的圖案，根據(jù)所述圖案來(lái)劃分?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)以輸出所述數(shù)字圖
像信號(hào)，并輸出選擇信號(hào)；平均值運(yùn)算單元，其包含多個(gè)平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元， 且響應(yīng)于由圖案確定器劃分并根據(jù)圖案施加的數(shù)字圖像信號(hào)來(lái)計(jì)算并存儲(chǔ)具 有相應(yīng)圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值；平均值選擇器，其用于響應(yīng)于選擇 信號(hào)來(lái)選擇平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元中的一者，以接收相應(yīng)的累加平均值；以及A 圖像運(yùn)算單元，其用于從數(shù)字圖像信號(hào)中減去由平均值選擇器選擇的平均值運(yùn) 算存儲(chǔ)單元所接收的累加平均值，以產(chǎn)生A圖像信號(hào)。所述光學(xué)導(dǎo)航裝置可進(jìn)一步包含用于對(duì)A圖像信號(hào)進(jìn)行濾波的圖像濾波器o在另一方面，本發(fā)明提供一種補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法。所述方 法包含輸出光并接收從工作表面反射的光以產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)，將模擬圖像 信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，并輸出數(shù)字圖像信號(hào)；產(chǎn)生并存儲(chǔ)各個(gè)像素的數(shù)字 圖像信號(hào)的累加平均值；從各個(gè)像素中的數(shù)字圖像信號(hào)中減去累加平均值以產(chǎn) 生A圖像信號(hào)；以及使用A圖像信號(hào)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)值。產(chǎn)生并存儲(chǔ)累加平均值可包含產(chǎn)生并存儲(chǔ)在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間施加的數(shù)字 圖像信號(hào)的累加平均值。產(chǎn)生并存儲(chǔ)累加平均值可包含向各個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)加權(quán)一加權(quán)系數(shù)以產(chǎn) 生累加平均值。產(chǎn)生并存儲(chǔ)累加平均值可包含使用數(shù)字圖像信號(hào)和累加平均值的一些值 來(lái)產(chǎn)生新的累加平均值。產(chǎn)生并存儲(chǔ)累加平均值包括確定數(shù)字圖像信號(hào)的圖案，并根據(jù)所述圖案來(lái)劃分?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)以輸出所述數(shù)字圖像信號(hào)；響應(yīng)于根據(jù)圖案劃分的數(shù)字圖像信號(hào)來(lái)計(jì)算具有相應(yīng)圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值；存儲(chǔ)具有相應(yīng)圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值；以及在所存儲(chǔ)的累加平均值中選擇并輸出對(duì)應(yīng)于數(shù)字圖像信號(hào)的圖案的一個(gè)累加平均值。確定數(shù)字圖像信號(hào)的圖案可包含將數(shù)字圖像信號(hào)與具有各自圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值中的每一者進(jìn)行比較，以及產(chǎn)生累加平均值。當(dāng)數(shù)字圖 像信號(hào)與具有各自圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值中的每一者之間的差值為預(yù)定水平或更高時(shí)，可計(jì)算新的累加平均值。


從對(duì)如附圖中說(shuō)明的本發(fā)明示范性實(shí)施例的更具體描述中將了解本發(fā)明 的以上和其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)。附圖不一定按比例繪制，而是將重點(diǎn)放在說(shuō) 明本發(fā)明的原理上。圖1是說(shuō)明光學(xué)鼠標(biāo)的圖像獲取過(guò)程的圖，所述光學(xué)鼠標(biāo)是常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航 裝置的實(shí)例。圖2是常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航裝置的方框圖。圖3A和3B是說(shuō)明使用圖2所示的常規(guī)光學(xué)導(dǎo)航裝置中的圖像濾波器對(duì)圖 像進(jìn)行濾波的方法的圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的方框圖。 圖5是圖4所示的A圖像產(chǎn)生器的實(shí)例的方框圖。圖6A到6D是說(shuō)明使用圖5所示的A圖像產(chǎn)生器來(lái)產(chǎn)生A圖像的過(guò)程以 及使用圖像濾波器對(duì)圖像進(jìn)行濾波的過(guò)程的圖。圖7A和7B是說(shuō)明簡(jiǎn)化平均值的計(jì)算的方法的圖。 圖8是說(shuō)明圖4所示的光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作的流程圖。 圖9是圖4所示的A圖像產(chǎn)生器的另一實(shí)例的方框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將參看附圖在下文中更充分描述根據(jù)本發(fā)明的一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和一 種補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法，附圖中繪示本發(fā)明的示范性實(shí)施例。圖4是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的方框圖。參看圖1和4，光7從光源10發(fā)射，從物體2反射，并投影到圖像傳感器 20上。因此，具有多個(gè)像素的圖像傳感器20聚集歷時(shí)一取樣周期的所投影的 光4，獲取物體2的圖像，產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)An，并從像素的每一者輸出模擬 圖像信號(hào)An。模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器30從圖像傳感器20接收模擬圖像信 號(hào)An，將模擬圖像信號(hào)An轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)Xn，并輸出數(shù)字圖像信號(hào)Xn。A圖像產(chǎn)生器60通過(guò)將當(dāng)前施加的數(shù)字圖像信號(hào)Xn添加到先前施加的數(shù) 字圖像信號(hào)Xn的累加平均值來(lái)計(jì)算新的累加平均值，并存儲(chǔ)所述新的累加平 均值。其后，A圖像產(chǎn)生器60從當(dāng)前施加的數(shù)字圖像信號(hào)Xn中減去新的累加 平均值并輸出A圖像信號(hào)Dn。 當(dāng)A圖像產(chǎn)生器60從數(shù)字圖像信號(hào)Xn中減去新的累加平均值時(shí)，從數(shù)字 圖像信號(hào)Xn移除了由偏移引起的信號(hào)元素，使得物體2產(chǎn)生的信號(hào)元素保留 于A圖像信號(hào)Dn中。因此，光學(xué)導(dǎo)航裝置可清楚地辨認(rèn)物體2的圖案并更精 確地計(jì)算運(yùn)動(dòng)值。圖像濾波器40對(duì)A圖像信號(hào)Dn進(jìn)行濾波并輸出用于減小數(shù)據(jù)量的A濾波 信號(hào)DFn，以便增加光學(xué)導(dǎo)航裝置的數(shù)據(jù)處理速度。運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器50計(jì)算在先前取樣周期期間獲取的先前A濾波信號(hào)DFn-l 與當(dāng)前A濾波信號(hào)DFn之間的相關(guān)性，并輸出光學(xué)導(dǎo)航裝置的運(yùn)動(dòng)值MV以作 為當(dāng)前A濾波信號(hào)DFn的與先前△濾波信號(hào)DFn-l最為相關(guān)的位置。圖5是圖4的A圖像產(chǎn)生器60的實(shí)例的方框圖。參看圖5， A圖像產(chǎn)生器60包含平均值運(yùn)算單元110、平均值存儲(chǔ)單元120 和△圖像運(yùn)算單元130。當(dāng)從A/D轉(zhuǎn)換器30將數(shù)字圖像信號(hào)Xn施加到平均值運(yùn)算單元110時(shí)， 平均值運(yùn)算單元110從平均值存儲(chǔ)單元120接收先前數(shù)字圖像信號(hào)Xn的累加 平均值A(chǔ)VGn-l ，計(jì)算新的累加平均值A(chǔ)VGn，并輸出所述累加平均值A(chǔ)VGn。平均值存儲(chǔ)單元120存儲(chǔ)新的累加平均值A(chǔ)VGn而不是先前的累加平均值 AVGn-l ，以便當(dāng)下一數(shù)字圖像信號(hào)Xn+1施加到A圖像產(chǎn)生器60時(shí)計(jì)算新的 累加平均值。△圖像運(yùn)算單元130接收數(shù)字圖像信號(hào)Xn和累加平均值A(chǔ)VGn，從數(shù)字 圖像信號(hào)Xn中減去累加平均值A(chǔ)VGn，并產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。在此情況下， A圖像運(yùn)算單元130可將預(yù)定值添加到數(shù)字圖像信號(hào)Xn，并從加法結(jié)果中減去 累加平均值A(chǔ)VGn。當(dāng)處理信號(hào)時(shí)，較便利的是計(jì)算的正值多于負(fù)值。因此，將預(yù)定值預(yù)先添 加到數(shù)字圖像信號(hào)Xn，并從數(shù)字圖像信號(hào)Xn中減去累加平均值A(chǔ)VGn，使得 △圖像信號(hào)Dn可具有正值。然而，僅為了便利而考慮這一過(guò)程；其并非絕對(duì) 必要。[公式1]AVGn = (Xn + AVGn-l)/2 Dn = Xn — AVGn
公式l表達(dá)使用A圖像產(chǎn)生器60產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn的過(guò)程。明確地說(shuō)， 平均值運(yùn)算單元110將當(dāng)前施加的數(shù)字圖像信號(hào)Xn添加到先前數(shù)字圖像信號(hào) XO、…和Xn-l的累加平均值A(chǔ)VGn-l，將加法結(jié)果除以2，并產(chǎn)生新的累加 平均值A(chǔ)VGn。并且，A圖像運(yùn)算單元130從當(dāng)前施加的數(shù)字圖像信號(hào)Xn中 減去新的平均值A(chǔ)VGn，并產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。如上所述，A圖像運(yùn)算單元 130可將預(yù)定值添加到數(shù)字圖像信號(hào)Xn，并從加法結(jié)果中減去該累加平均值 AVGn。當(dāng)上述過(guò)程中產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn時(shí)，由于當(dāng)產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn的過(guò)程 被執(zhí)行初始預(yù)定的次數(shù)時(shí)累加平均值A(chǔ)VGn的偏差較大，所以難以精確地計(jì)算 光學(xué)導(dǎo)航裝置中的運(yùn)動(dòng)值MV。然而，當(dāng)產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn的過(guò)程被執(zhí)行的 次數(shù)超過(guò)預(yù)定數(shù)目時(shí)，只有由偏移引起的元素出現(xiàn)在累加平均值A(chǔ)VGn中，使 得當(dāng)前產(chǎn)生的數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案在A圖像信號(hào)Dn中較顯著。因此，光學(xué) 導(dǎo)航裝置可更精確地計(jì)算運(yùn)動(dòng)值MV。然而，在甚至當(dāng)前產(chǎn)生的數(shù)字圖像信號(hào)Xn也如公式1中所表達(dá)而包含在 累加平均值A(chǔ)VGn的計(jì)算中的情況下，數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案也包含在累加 平均值A(chǔ)VGn的計(jì)算中，使得數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案特性在A圖像信號(hào)Dn 中并不非常顯著。并且，每次施加當(dāng)前產(chǎn)生的數(shù)字圖像信號(hào)Xn時(shí)，均再次計(jì) 算累加平均值A(chǔ)VGn，且因此，光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作速度減小。[公式2]AVGm = (Xm + AVGm-l)/2 Dn = Xn - AVGm公式1中，A圖像產(chǎn)生器60使用包含當(dāng)前施加的數(shù)字圖像信號(hào)Xn的數(shù)字 圖像信號(hào)的累加平均值A(chǔ)VGn以產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。然而，公式2中，獲得 第一數(shù)字圖像信號(hào)XI到第m數(shù)字圖像信號(hào)Xm的累加平均值A(chǔ)VGm，且之后 的數(shù)字圖像信號(hào)Xm+l、…和Xn不包含在累加平均值A(chǔ)VGm的計(jì)算中。此處， m小于n。當(dāng)累加平均值A(chǔ)VGm被獲得的次數(shù)超過(guò)預(yù)定數(shù)目時(shí)，累加平均值 AVGm僅在較小范圍內(nèi)變化(一些特殊情況除外)。因此，第一到第m數(shù)字圖 像信號(hào)XI、...和Xm的累加平均值A(chǔ)VGm與第一數(shù)字圖像信號(hào)XI到當(dāng)前產(chǎn) 生的數(shù)字圖像信號(hào)Xn的累加平均值A(chǔ)VGn幾乎沒(méi)有差異。如上所述，通過(guò)計(jì) 算僅第一到第m數(shù)字圖像信號(hào)Xl、...和Xm的累加平均值A(chǔ)VGm，光學(xué)導(dǎo)航 裝置可不會(huì)在每次施加當(dāng)前產(chǎn)生的數(shù)字圖像信號(hào)Xn時(shí)均計(jì)算累加平均值 AVGti。因此，光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作速度可增加。通常，光學(xué)導(dǎo)航裝置具有初始化操作周期。在初始化操作周期期間，光學(xué) 導(dǎo)航裝置接收數(shù)字圖像信號(hào)Xm預(yù)定次數(shù)并檢査操作狀態(tài)。因此，光學(xué)導(dǎo)航裝 置可在初始化操作周期期間計(jì)算數(shù)字圖像信號(hào)X0、...和Xm的累加平均值 AVGm并產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dm+1、...和Dn，而不是計(jì)算之后的數(shù)字圖像信號(hào) Xm+1、...和Xn的累加平均值。如公式2中所表達(dá)，由于當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)Xn不包含在累加平均值A(chǔ)VGm 中，所以當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案在A圖像信號(hào)Dn中較顯著，且因此使得 能夠更精確地計(jì)算運(yùn)動(dòng)值MV。在公式1禾B 2中，由于表達(dá)出僅先前的累加平均值A(chǔ)VGn-l和AVGm被存 儲(chǔ)為無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)類型，所以光學(xué)導(dǎo)航裝置的存儲(chǔ)器大小可減小。然而， 盡管隨著時(shí)間的過(guò)去先前圖像信號(hào)在累加平均值A(chǔ)VGn-l中的重要性減半，但 關(guān)于所有先前像素的信息均聚集在累加平均值A(chǔ)VGn-l中，如公式1中所表達(dá)。 并且，由于公式2中表達(dá)的累加平均值A(chǔ)VGm被獲得作為直到先前預(yù)定的時(shí)間 點(diǎn)為止產(chǎn)生的數(shù)字圖像信號(hào)的平均值，所以時(shí)軸上響應(yīng)速度較慢。換句話說(shuō)， 數(shù)字圖像信號(hào)Xn由于物體2的變化而快速變化，但數(shù)字圖像信號(hào)Xn的平均值 變化得較緩慢。[公式3]A VGn = (Xn + (Cn-1 X Xn-1) + ... + (Cn-p X Xn-p))/2 Dn = Xn - AVGn公式3表達(dá)為有限脈沖響應(yīng)(FIR)類型以便解決如公式1和2中表達(dá)的 時(shí)軸上平均值的低響應(yīng)速度的問(wèn)題。明確地說(shuō)，存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)之前先前預(yù)定 數(shù)目"p"的數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、…和Xn-l，使得每次施加新的數(shù)字圖像信號(hào) Xn時(shí)，均重新計(jì)算包含新的數(shù)字圖像信號(hào)Xn的當(dāng)前預(yù)定數(shù)目的數(shù)字圖像信號(hào) Xn的累加平均值A(chǔ)VGn。當(dāng)使用公式3中表達(dá)的FIR型方法時(shí)，時(shí)軸上累加平 均值A(chǔ)VGn的響應(yīng)速度增加。因此，累加平均值A(chǔ)VGn隨著數(shù)字圖像信號(hào)Xn 的快速變化也高速變化。此處，乘以數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、…和Xn-1的系數(shù)
Cn-l、...和Cn-p是用于控制先前數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、...和Xn-l對(duì)累加平均值 AVGn的貢獻(xiàn)(contribution)比率的加權(quán)系數(shù)。因此，可通過(guò)調(diào)節(jié)先前數(shù)字圖 像信號(hào)Xn-p、...禾卩Xn-l的數(shù)目或加權(quán)系數(shù)Cn-l、…和Cn-p來(lái)控制累加平均 值A(chǔ)VGn的變化速度。
然而，在公式3中表達(dá)的方法中，光學(xué)導(dǎo)航裝置將始終存儲(chǔ)先前"p"數(shù) 目的數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、...和Xn-l以及加權(quán)系數(shù)Cn-l、...和Cn-p，光學(xué)導(dǎo)航 裝置的存儲(chǔ)器大小將增加，且計(jì)算累加平均值A(chǔ)VGn所花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)于公式1 和2中表達(dá)的方法。然而，可通過(guò)適當(dāng)控制先前數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、...和Xn-l 的數(shù)目"p"來(lái)解決上述問(wèn)題。
AVGm = (Xm + (Cm -1 X Xm-1) +…+ (Cm-p X Xm-p))/2 Dn = Xn - AVGm
公式3使用先前"p"個(gè)數(shù)目的數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、...和Xn來(lái)表達(dá)累加 平均值A(chǔ)VGn的計(jì)算，而公式4 (其從公式2和3中獲得)僅使用先前預(yù)定時(shí) 間點(diǎn)之前"p"個(gè)數(shù)目的數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、…和Xm來(lái)表達(dá)平均值A(chǔ)VGm的計(jì)算。
圖6A到6D是說(shuō)明使用圖5所示的A圖像產(chǎn)生器60來(lái)產(chǎn)生△圖像的過(guò)程 以及使用圖像濾波器對(duì)圖像進(jìn)行濾波的過(guò)程的圖。在圖6A中，連續(xù)施加的數(shù) 字圖像信號(hào)X0、…和X5分別與圖3A的數(shù)字圖像信號(hào)XO、…和X5相同。
類似于圖3A，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，將數(shù)字圖像信號(hào)XO、…和X5、累加平均值 AVG0、...和AVG5、 A圖像信號(hào)D0、...和Dn以及△濾波信號(hào)DF0、…禾口 DF5 分別表達(dá)為數(shù)字圖像矩陣、平均值矩陣、A圖像矩陣和A濾波矩陣。
圖6A的數(shù)字圖像矩陣X0、…和X5排列成7行和7歹l」。并且，數(shù)字圖像 矩陣X0是初始數(shù)字圖像矩陣，其中矩陣的右列由于圖像傳感器20的上述偏移、
光照偏移或外來(lái)物質(zhì)引起的偏移的緣故而比其左列明亮。
當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置移動(dòng)時(shí)，數(shù)字圖像矩陣X1、…和X5中從左列向右列形成 預(yù)定圖案。明確地說(shuō)，數(shù)字圖像矩陣XI中的第一列中形成預(yù)定圖案，數(shù)字圖 像矩陣X2中的第二列中形成預(yù)定圖案，且數(shù)字圖像矩陣X5中的第五列中形成 預(yù)定圖案。
當(dāng)使用公式1中表達(dá)的方法計(jì)算數(shù)字圖像矩陣X0、...和X5的累加平均值
時(shí)，如圖6B所示獲得平均值矩陣AVG0、...和AVG5。由于初始平均值矩陣 AVG0不具有先前平均值矩陣AVG-1，所以初始數(shù)字圖像矩陣X0等于初始平 均值矩陣AVG0。當(dāng)數(shù)字圖像矩陣XO、...和X5被輸入的次數(shù)較少時(shí)，需要計(jì) 算初始平均值矩陣AVG0的方法，如圖6A中所說(shuō)明的實(shí)施例中的情形。在所 述情況下，由于平均值矩陣AVGO、...和AVG5的值存在較大偏差，所以單獨(dú) 指定初始平均值矩陣AVG0。然而，由于典型的光學(xué)導(dǎo)航裝置接收大量數(shù)字圖 像矩陣Xn的事實(shí)，所以即使將初始平均值矩陣AVG0之前的先前平均值矩陣 AVG-1設(shè)定為任何值，隨著數(shù)字圖像矩陣Xn的數(shù)目增加，平均值矩陣AVGn 的值之間的差異還是逐漸減小。
平均值矩陣AVG1、...和AVG5 (初始平均值矩陣AVG0除外)是在公式 l中表達(dá)的方法中獲得的。明確地說(shuō)，通過(guò)將當(dāng)前施加的數(shù)字圖像矩陣X1、... 和X5添加到先前施加的數(shù)字圖像矩陣X0、...和X4的平均值矩陣AVG0、... 和AVG4并將加法結(jié)果除以2來(lái)分別獲得平均值矩陣AVG1、...和AVG5。舉 例來(lái)說(shuō)，通過(guò)將數(shù)字圖像矩陣X4添加到平均值矩陣AVG3并將加法結(jié)果除以 2來(lái)獲得平均值矩陣AVG4。
通過(guò)從數(shù)字圖像矩陣XO、…和X5中減去平均值矩陣AVG0、…禾口AVG5 來(lái)分別獲得圖6C的A圖像矩陣DO、…和D5。然而，在此過(guò)程中，A圖像矩 陣DO、...和D5可能具有負(fù)值。當(dāng)如上所述處理信號(hào)時(shí)，較便利的是計(jì)算正值 而非負(fù)值。因此，將預(yù)定值(例如，2)預(yù)先添加到數(shù)字圖像矩陣XO、…和Xn， 并從數(shù)字圖像信號(hào)XO、…和Xn中減去平均值矩陣AVGO、…和AVGn，使得 A圖像矩陣DO、...和D5可具有正值。由于分別通過(guò)從數(shù)字圖像矩陣XO、... 和X5中減去平均值矩陣AVGO、...和AVG5而獲得A圖像矩陣D0、...和D5， 所以A圖像矩陣DO、...和D5對(duì)應(yīng)于移除了光學(xué)導(dǎo)航裝置的偏移信號(hào)元素的信 號(hào)。
圖4的圖像濾波器40接收A圖像矩陣DO、…和D5并輸出具有1位圖像 質(zhì)量的A濾波矩陣DFO、...和DF5。也就是說(shuō)，圖像濾波器40當(dāng)通過(guò)從A圖 像矩陣DO、...和D5的每一單元的值中減去一左單元的值而獲得的值大于"0" 時(shí)輸出"1"，且當(dāng)所獲得的值小于或等于"0"時(shí)輸出"0"。
將圖6D的A濾波矩陣DF0、...和DF5與圖3B的濾波矩陣F0、...禾口 F5 進(jìn)行比較，即使光學(xué)導(dǎo)航裝置的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致數(shù)字圖像矩陣XO、...和X5的圖案的 變化，也不會(huì)由于偏移的緣故對(duì)圖3B的濾波矩陣F0、...和F5造成任何變化。 因此，光學(xué)導(dǎo)航裝置無(wú)法計(jì)算運(yùn)動(dòng)值MV。相比而言，通過(guò)先前從A圖像矩陣 D0、…和D5移除偏移信號(hào)元素并對(duì)A圖像矩陣D0、...和D5進(jìn)行濾波而獲得 A濾波矩陣DFO、...和DF5，所以數(shù)字圖像矩陣XO、...和X5的圖案變化，使 得光學(xué)導(dǎo)航裝置可容易地計(jì)算運(yùn)動(dòng)值MV。
然而，如可從A濾波矩陣DFO和DF1看出，當(dāng)經(jīng)聚集以獲得累加平均值 AVGn的數(shù)字圖像矩陣XO和XI的數(shù)目較小時(shí)，平均值A(chǔ)VGO和AVG1的偏 差較大且平均值A(chǔ)VGO和AVG1可能不是偏移信號(hào)元素，使得難以在光學(xué)導(dǎo)航 裝置中精確地計(jì)算運(yùn)動(dòng)值MV。這是因?yàn)楸挥?jì)算初始預(yù)定次數(shù)的累加平均值 AVGn可能不僅包含由偏移引起的信號(hào)元素，而且包含由物體2的特性引起的 信號(hào)元素。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)物體2 (或工作臺(tái)的表面)不形成平坦表面且其反射 率在邊緣附近比在中心高時(shí)，以與初始數(shù)字圖像矩陣DO相同的形狀產(chǎn)生數(shù)字 圖像信號(hào)Xn。
可在光學(xué)導(dǎo)航裝置的初始化操作期間，通過(guò)接收數(shù)字圖像信號(hào)Xn并計(jì)算 累加平均值A(chǔ)VGn足夠的次數(shù)(例如，100次)來(lái)解決初始運(yùn)動(dòng)值MV的上述
偏移0
圖6B中，使用矩陣的所有元素(即，所有像素)來(lái)獲得平均值矩陣AVG0、… 和AVG5。當(dāng)使用所有像素來(lái)計(jì)算平均值矩陣AVGO、...和AVG5時(shí)，光學(xué)導(dǎo)
航裝置需要較大存儲(chǔ)器大小并以較低速度操作。
為了克服這些缺點(diǎn)，圖7A和7B中說(shuō)明簡(jiǎn)化平均值的計(jì)算的方法。圖7A 說(shuō)明通過(guò)僅計(jì)算平均值矩陣的邊緣元素的平均值來(lái)估計(jì)平均值矩陣的所有元 素的平均值的方法。在此方法中，可補(bǔ)償由于從光源發(fā)射的光的不均勻性而引 起的偏移。然而，補(bǔ)償由像素的缺陷或增益引起的偏移變得困難。并且，圖7A 中說(shuō)明的方法僅可應(yīng)用于物體的圖案大體上均勻的情況。
圖7B說(shuō)明將平均值矩陣的像素劃分為區(qū)塊單元并計(jì)算相應(yīng)區(qū)塊中包含的 預(yù)定數(shù)目的像素的平均值以便補(bǔ)償圖7A的方法的問(wèn)題并簡(jiǎn)化計(jì)算平均值的過(guò) 程的方法。與圖7B中類似，當(dāng)將四個(gè)像素界定為一區(qū)塊時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航裝置的 存儲(chǔ)器大小可減小到1/4，且其操作速度可增加。圖8是說(shuō)明圖4所示的光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作的流程圖。首先，將參看圖4、 5和8，根據(jù)公式1中表達(dá)的方法來(lái)描述光學(xué)導(dǎo)航裝置 的操作。當(dāng)將功率供應(yīng)到光學(xué)導(dǎo)航裝置時(shí)，在操作Sl中光源IO發(fā)射光。當(dāng)所 發(fā)射的光從物體2反射并穿過(guò)透鏡投影到圖像傳感器20上時(shí)，在操作S2中具 有多個(gè)像素的圖像傳感器20產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)An。在操作S3中A/D轉(zhuǎn)換器30將模擬圖像信號(hào)An轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)Xn。在操作S4中A圖像產(chǎn)生器60的平均值運(yùn)算單元110將當(dāng)前施加的數(shù)字圖 像信號(hào)Xn添加到先前施加的數(shù)字圖像信號(hào)X0…和Xn-l的累加平均值，將加 法結(jié)果除以2，并產(chǎn)生新的累加平均值A(chǔ)VGn。在操作S5中將新的累加平均值A(chǔ)VGn存儲(chǔ)在平均值存儲(chǔ)單元120中，并 施加到A圖像運(yùn)算單元130，以便產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。在操作S6中A圖像運(yùn)算單元130接收新的累加平均值A(chǔ)VGn和數(shù)字圖像 信號(hào)Xn，從數(shù)字圖像信號(hào)Xn中減去新的累加平均值A(chǔ)VGn，并產(chǎn)生且輸出A 圖像信號(hào)Dn。在操作S7中圖像濾波器40以預(yù)先設(shè)定的方法對(duì)A圖像信號(hào)Dn進(jìn)行濾波， 并產(chǎn)生A濾波信號(hào)DFn以減小數(shù)據(jù)處理量。在操作S8中運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器50使用A濾波信號(hào)DFn計(jì)算運(yùn)動(dòng)值并輸出所述 運(yùn)動(dòng)值。由于使用運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器50計(jì)算運(yùn)動(dòng)值的方法是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員 已知的，所以此處將不提供對(duì)其的描述。下文中，將根據(jù)公式2中表達(dá)的方法來(lái)描述光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作。當(dāng)將功 率供應(yīng)到光學(xué)導(dǎo)航裝置時(shí)，在操作S1中光源10發(fā)射光。當(dāng)所發(fā)射的光從物體 2反射并穿過(guò)透鏡投影到圖像傳感器20上時(shí)，在操作S2中具有多個(gè)像素的圖 像傳感器20產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)An。在操作S3中A/D轉(zhuǎn)換器30將模擬圖像信號(hào)An轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)Xn。平均值運(yùn)算單元110確定所產(chǎn)生的數(shù)字圖像信號(hào)Xn被施加的次數(shù)，當(dāng)數(shù) 字圖像信號(hào)Xn被施加的次數(shù)小于或等于預(yù)定數(shù)目"m"時(shí)產(chǎn)生累加平均值 AVGn，并將累加平均值A(chǔ)VGn輸出到平均值存儲(chǔ)單元120和△圖像運(yùn)算單元 130 (未圖示)。當(dāng)數(shù)字圖像信號(hào)Xn被施加的次數(shù)大于預(yù)定數(shù)目"m"時(shí)，由
于不必產(chǎn)生新的平均值，所以平均值運(yùn)算單元110將數(shù)字圖像信號(hào)Xn直接輸 出到A圖像運(yùn)算單元130 (未圖示)。在操作S6中A圖像運(yùn)算單元130從數(shù)字圖像信號(hào)Xn中減去存儲(chǔ)在平均值 存儲(chǔ)單元120中的平均值A(chǔ)VGm，并產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。在操作S7中圖像濾波器40以預(yù)先設(shè)定的方法對(duì)A圖像信號(hào)Dn進(jìn)行濾波， 并產(chǎn)生△濾波信號(hào)DFn以減小數(shù)據(jù)處理量。在操作S8中運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器50使用A濾波信號(hào)DFn計(jì)算運(yùn)動(dòng)值并輸出所述 運(yùn)動(dòng)值。在公式2中表達(dá)的方法中，平均值運(yùn)算單元IIO進(jìn)一步包含計(jì)數(shù)器以確定 數(shù)字圖像信號(hào)Xn被施加的次數(shù)。因此，當(dāng)數(shù)字圖像信號(hào)Xn被施加的次數(shù)小于 或等于預(yù)定數(shù)目"m"時(shí)，平均值運(yùn)算單元110以與公式1中表達(dá)的方法相同 的方法產(chǎn)生新的平均值A(chǔ)VGn，且A圖像運(yùn)算單元130從數(shù)字圖像信號(hào)Xn中 減去累加平均值A(chǔ)VGn以產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。然而，當(dāng)數(shù)字圖像信號(hào)Xn被施 加的次數(shù)大于預(yù)定數(shù)目"m"時(shí)，平均值運(yùn)算單元UO不產(chǎn)生累加平均值A(chǔ)VGn， 使得A圖像運(yùn)算單元130從數(shù)字圖像信號(hào)Xn中減去數(shù)字圖像信號(hào)XO、…和 Xm的累加平均值A(chǔ)VGm以產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。圖9是圖4所示的A圖像產(chǎn)生器的另一實(shí)例的方框圖。如上文參看公式2所描述者，光學(xué)導(dǎo)航裝置的累加平均值A(chǔ)VGn僅在較小 范圍內(nèi)變化(一些特殊情況除外)。然而，在一些情況下，累加平均值A(chǔ)VGn 可顯著變化，使得光學(xué)導(dǎo)航裝置中可能發(fā)生故障。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)外來(lái)物質(zhì)(例 如，灰塵)進(jìn)入光學(xué)導(dǎo)航裝置中的光入射路徑時(shí)或當(dāng)物體2 (或工作臺(tái)的表面) 改變時(shí)，累加平均值A(chǔ)VGn可能劇烈變化。在光學(xué)導(dǎo)航裝置中，當(dāng)外來(lái)物質(zhì)(例 如，灰塵)進(jìn)入光入射路徑時(shí)，光不會(huì)適當(dāng)?shù)厝肷湓趫D像傳感器20上，且因 此大大影響了隨后計(jì)算的平均值。類似地，在用于辨認(rèn)黑色物體的圖案的光學(xué) 導(dǎo)航裝置中，當(dāng)將黑色物體變?yōu)榘咨矬w時(shí)，反射從光源10發(fā)射的光的黑色 物體的圖案突然變化，且因此影響了光學(xué)導(dǎo)航裝置的累加平均值A(chǔ)VGn。因此，圖9的A圖像產(chǎn)生器60包含多個(gè)平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、... 和22n，使得光學(xué)導(dǎo)航裝置可處理累加平均值A(chǔ)VGn的突然變化。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器30施加數(shù)字圖像信號(hào)Xn時(shí)，圖案確定器210分析所施加
的數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案。圖案確定器210基于光強(qiáng)度、圖像和相關(guān)性的變 化來(lái)分析數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案，確定平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、...和 22n中適于相應(yīng)圖案的一者，并將數(shù)字圖像信號(hào)Xn施加到選定的平均值運(yùn)算存 儲(chǔ)單元。當(dāng)目前數(shù)字圖像信號(hào)Xn完全或部分地至少增加到大于先前數(shù)字圖像 信號(hào)Xn-l的預(yù)定水平或至少減小到小于先前數(shù)字圖像信號(hào)Xn-l的預(yù)定水平 時(shí)，圖案確定器210確定數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案改變。明確地說(shuō)，圖案確定器210辨認(rèn)第一數(shù)字圖像信號(hào)X0的圖案，并將數(shù)字 圖像信號(hào)XO施加到第一平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221。當(dāng)?shù)诙?shù)字圖像信號(hào)XI的 圖案類似于第一數(shù)字圖像信號(hào)XO的圖案時(shí)，圖案確定器210將數(shù)字圖像信號(hào) XI施加到第一平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221。當(dāng)?shù)谌龜?shù)字圖像信號(hào)X2與第一數(shù)字 圖像信號(hào)XO之間的圖案差異為預(yù)定水平或更高時(shí)，圖案確定器210將數(shù)字圖 像信號(hào)X2施加到第二平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元222。其后，圖案確定器210以與上 文所述相同方式分析后續(xù)數(shù)字圖像信號(hào)X3、...和Xn的圖案并將數(shù)字圖像信號(hào) X3、...和Xn傳輸?shù)较鄳?yīng)的平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、...和22n。因此， 平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、...和22n計(jì)算具有類似圖案的數(shù)字圖像信號(hào) Xn的平均值A(chǔ)VGn并存儲(chǔ)所述平均值。并且，圖案確定器210將關(guān)于在圖案確定過(guò)程中選擇的平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單 元221、 222、...和22n的信息作為選擇信號(hào)SEL輸出到平均值選擇器230。平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、…和22n的每一者包含如參看圖5描述的 平均值運(yùn)算單元IIO和平均值存儲(chǔ)單元120，以計(jì)算并存儲(chǔ)具有相應(yīng)圖案的數(shù) 字圖像信號(hào)Xn的累加平均值A(chǔ)VGn。平均值選擇器230響應(yīng)于來(lái)自圖案確定器210的選擇信號(hào)SEL來(lái)選擇平均 值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、...和22n中的一者，從選定的平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 接收累加平均值A(chǔ)VGn，并將累加平均值A(chǔ)VGn傳輸?shù)紸圖像算子240。A圖像算子240從數(shù)字圖像信號(hào)Xn中減去累加平均值A(chǔ)VGn并輸出A圖 像信號(hào)Dn。總之，圖9的A圖像產(chǎn)生器60確定數(shù)字圖像信號(hào)Xn的圖案，并單獨(dú)地計(jì) 算且存儲(chǔ)具有類似圖案的數(shù)字圖像信號(hào)Xn的平均值。并且，A圖像產(chǎn)生器60 選擇具有與當(dāng)前施加的數(shù)字圖像信號(hào)Xn類似圖案的數(shù)字圖像信號(hào)Xn的累加平
均值A(chǔ)VGn，使得A圖像算子240產(chǎn)生A圖像信號(hào)Dn。因此，A圖像產(chǎn)生器 60可補(bǔ)償由外來(lái)物質(zhì)或物體引起的累加平均值A(chǔ)VGn的突然變化。在圖9的A圖像產(chǎn)生器60中，圖案確定器210可基于(例如)光強(qiáng)度來(lái) 選擇平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、…和22n中的一者。在此情況下，當(dāng)光強(qiáng) 度較高時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航裝置的圖像傳感器的各個(gè)像素具有不均勻的輸出。光學(xué)導(dǎo) 航裝置的圖像傳感器包含電快門(electrical shutter)以將像素的每一者的輸出 限制在恒定范圍內(nèi)，使得可使用電快門來(lái)感應(yīng)入射光的強(qiáng)度。由于圖像傳感器 使用電快門而不是物理快門(physical shutter)，所以即使電快門關(guān)閉，光也會(huì) 連續(xù)入射在圖像傳感器上，使得像素的輸出的均勻性連續(xù)惡化。然而，可預(yù)先 設(shè)定圖案確定器210以基于電快門被關(guān)閉的時(shí)間量來(lái)選擇平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 221、 222、...和22n中的一者。在此情況下，A圖像產(chǎn)生器60可根據(jù)光強(qiáng)度 來(lái)計(jì)算累加平均值A(chǔ)VGn，并補(bǔ)償圖像傳感器的像素的輸出的不均勻性。并且， 當(dāng)光強(qiáng)度較低時(shí)，可以相同方式來(lái)補(bǔ)償圖像傳感器的像素之間的偏移。在另一實(shí)例中，圖案確定器210可根據(jù)公式3中表達(dá)的方法基于圖像變化 來(lái)選擇平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、…和22n中的一者。當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置具 體表現(xiàn)為光學(xué)鼠標(biāo)時(shí)，鼠標(biāo)墊通?？捎米魑矬w。當(dāng)鼠標(biāo)墊具有大體上均勻的亮 度時(shí)，圖案確定器210選擇平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、…和22n中的一者 以便增加先前數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、…和Xn-l的數(shù)目"p"或在公式3中使加權(quán) 系數(shù)Cn-l、...和Cn-p中的每一者近似為1，使得累加平均值A(chǔ)VGn可緩慢變 化。當(dāng)鼠標(biāo)墊在明亮與黑暗之間具有清晰的對(duì)比度時(shí)，圖案確定器210選擇平 均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、...和22n中的一者以便減小先前數(shù)字圖像信號(hào) Xn-p、...和Xn-l的數(shù)目"p"或在公式3中減小加權(quán)系數(shù)Cn-l、…和Cn-p中 的每一者，使得累加平均值A(chǔ)VGn可快速變化。因此，圖案確定器210根據(jù)物 體的圖像圖案來(lái)選擇平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、…和22n中的一者(其取 決于先前數(shù)字圖像信號(hào)Xn-p、…和Xn-l)，以選擇適于相應(yīng)圖案的累加平均 值A(chǔ)VGn。類似于圖9的A圖像產(chǎn)生器60，圖4的△圖像產(chǎn)生器60同樣可進(jìn)一步包 含圖案確定器210。在此情況下，當(dāng)目前數(shù)字圖像信號(hào)Xn急劇地至少增加到大 于先前數(shù)字圖像信號(hào)Xn-l的預(yù)定水平或急劇地至少減小到小于先前數(shù)字圖像器210可刪除現(xiàn)有平均值并取用新的平均 值。因此，圖4的A圖像產(chǎn)生器60可獲得與圖9的A圖像產(chǎn)生器60幾乎相同 的效果。同樣，圖9的平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元221、 222、…和22n同樣可僅存儲(chǔ)預(yù)定 數(shù)目的數(shù)字圖像信號(hào)的平均值以便防止連續(xù)計(jì)算具有類似圖案的數(shù)字圖像信 號(hào)的平均值。因此，光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作速度可增加。通常，由于數(shù)碼相機(jī)也采用圖像傳感器，所以數(shù)碼相機(jī)具有與光學(xué)導(dǎo)航裝 置類似的問(wèn)題。數(shù)碼相機(jī)使用相關(guān)雙取樣(CDS)電路來(lái)移除來(lái)自像素的熱噪 音和固定的圖案噪音。CDS方法從參考值與信號(hào)值之間的差值中找到純信號(hào)電 平以便移除當(dāng)從圖像傳感器的像素輸出圖像時(shí)產(chǎn)生的噪音。然而，數(shù)碼相機(jī)確 定一種運(yùn)動(dòng)，這不同于用于搜索運(yùn)動(dòng)的光學(xué)導(dǎo)航裝置。并且，由于CDS方法是 一種用于以模擬方式補(bǔ)償偏移的技術(shù)，所以CDS電路既不聚集數(shù)字圖像信號(hào) Xn的平均值也不比較兩個(gè)平均值。此外，CDS電路無(wú)法補(bǔ)償圖像傳感器的各 個(gè)像素的增益之間的差異。根據(jù)如上文所述的本發(fā)明，在一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和一種補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置 中的偏移的方法中，聚集數(shù)字圖像信號(hào)的平均值并從當(dāng)前施加的數(shù)字圖像信號(hào) 中減去所述平均值，且因此補(bǔ)償由不均勻的光引起的偏移、由圖像傳感器的像 素的增益之間的差異引起的偏移，和由于物體的突然變化或外來(lái)物質(zhì)(例如， 灰塵)的流入的緣故而引起的光學(xué)導(dǎo)航裝置的故障。本文已揭示本發(fā)明的示范性實(shí)施例，且盡管使用了特定術(shù)語(yǔ)，但所述術(shù)語(yǔ) 是僅在一般且描述性意義上而不是出于限制的目的而使用和加以解釋的。因 此，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，可在不脫離如所附權(quán)利要求書(shū)中陳述的 本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，其包括圖像輸入單元，其用于發(fā)射光，接收從工作表面反射的光以產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)，將所述模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，并輸出所述數(shù)字圖像信號(hào)；Δ圖像產(chǎn)生器，其用于產(chǎn)生各個(gè)像素的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值，并從所述各個(gè)像素中的所述數(shù)字圖像信號(hào)中減去所述累加平均值以產(chǎn)生Δ圖像信號(hào)；以及運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器，其用于使用所述Δ圖像信號(hào)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述A圖像產(chǎn)生器包括 平均值運(yùn)算單元，其用于計(jì)算在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間施加的所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值以輸出所述累加平均值；平均值存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)從所述平均值運(yùn)算單元輸出的所述累加平均 值，以當(dāng)下一數(shù)字圖像信號(hào)施加到所述平均值存儲(chǔ)單元時(shí)將所述累加平均值輸 出到所述平均值運(yùn)算單元；以及A圖像運(yùn)算單元，其用于從所述數(shù)字圖像信號(hào)中減去所述累加平均值以產(chǎn) 生所述A圖像信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元計(jì)算在 施加所述數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)與施加當(dāng)前數(shù)字圖像 信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間所施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元計(jì)算在施加所述數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)與施加預(yù)定數(shù)目的數(shù) 字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間所施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元計(jì)算在 施加所述當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)與施加預(yù)定數(shù)目的先前數(shù)字圖像信號(hào)的 時(shí)間點(diǎn)之間所施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元向所述 各個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)添加加權(quán)系數(shù)以產(chǎn)生所述累加平均值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元通過(guò)調(diào)節(jié)數(shù)字圖像信號(hào)的數(shù)目和所述加權(quán)系數(shù)來(lái)控制所述累加平均值的變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元使用所 述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值的一些值來(lái)產(chǎn)生新的累加平均值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元僅使用 排列成mXn矩陣的所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值的邊緣元素來(lái)產(chǎn)生新 的累加平均值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元將排列 成mXn矩陣的所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值劃分為區(qū)塊單元，并產(chǎn)生 所述區(qū)塊單元中的每一者的新的累加平均值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述A圖像運(yùn)算單元向所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述A圖像信號(hào)中的一者添加預(yù)定值，以防止所述A圖像信號(hào) 具有負(fù)值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述A圖像產(chǎn)生器進(jìn)一步包 括圖案確定器，其中當(dāng)所述數(shù)字圖像信號(hào)與所述累加平均值之間的差值為預(yù)定水平或更 高時(shí)，所述A圖像產(chǎn)生器移除所述累加平均值并計(jì)算新的累加平均值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置補(bǔ)償由 進(jìn)入投影到圖像傳感器上的光的入射路徑的灰塵和其它外來(lái)物質(zhì)所引起的偏 移。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置補(bǔ)償由所述工作表面的圖案的突然變化所引起的偏移。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述A圖像產(chǎn)生器包括-圖案確定器，其用于確定所述數(shù)字圖像信號(hào)的圖案，根據(jù)所述圖案劃分所述數(shù)字圖像信號(hào)以輸出所述數(shù)字圖像信號(hào)，并輸出選擇信號(hào)；平均值運(yùn)算單元，其包含多個(gè)平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元，且響應(yīng)于由所述圖案確定器來(lái)劃分并根據(jù)所述圖案來(lái)施加的數(shù)字圖像信號(hào)以計(jì)算并存儲(chǔ)具有相應(yīng)圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值；平均值選擇器，其用于響應(yīng)于所述選擇信號(hào)來(lái)選擇所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元中的一者，以接收所述相應(yīng)的累加平均值；以及 A圖像運(yùn)算單元，其用于從所述數(shù)字圖像信號(hào)中減去由所述平均值選擇器 選擇的平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元所接收的累加平均值，以產(chǎn)生A圖像信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者計(jì)算并存儲(chǔ)著兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間施加的所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加 平均值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者計(jì)算在施加所述數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn) 與施加所述當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào)的 累加平均值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者計(jì)算在施加所述數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn) 與施加預(yù)定數(shù)目的數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào) 的累加平均值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者計(jì)算在施加所述當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)與施加預(yù)定數(shù)目的 先前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者向所述各個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)添加加權(quán)系數(shù)以產(chǎn)生所述累加平均值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算單元中的 至少一者通過(guò)調(diào)節(jié)數(shù)字圖像信號(hào)的數(shù)目和所述加權(quán)系數(shù)來(lái)控制所述累加平均 值的變化。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者使用所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值的一些值來(lái)產(chǎn)生新的 累加平均值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者僅使用排列成mXn矩陣的所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值 的邊緣元素來(lái)產(chǎn)生新的累加平均值。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述平均值運(yùn)算存儲(chǔ)單元 中的至少一者將排列成mXn矩陣的所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值劃分 為區(qū)塊單元，并產(chǎn)生所述區(qū)塊單元中的每一者的新的累加平均值。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述A圖像運(yùn)算單元向所 述數(shù)字圖像信號(hào)和所述A圖像信號(hào)中的一者添加預(yù)定值，以防止所述A圖像信 號(hào)具有負(fù)值。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述圖像輸入單元包括 光源，其用于發(fā)射光；圖像傳感器，其包含所述像素，并用于聚集取樣周期內(nèi)從所述光源發(fā)射并 從所述工作表面反射的光，以產(chǎn)生所述模擬圖像信號(hào)并在一個(gè)像素單元中進(jìn)行 輸出；以及模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，其用于接收所述模擬圖像信號(hào)并將所述模擬圖 像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，以輸出所述數(shù)字圖像信號(hào)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括用于對(duì)所述A圖 像信號(hào)進(jìn)行濾波的圖像濾波器。
28. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置補(bǔ)償由所 述光源發(fā)射的光的不均勻性引起的偏移。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置補(bǔ)償由所 述圖像傳感器的各個(gè)像素的增益之間的差異引起的偏移。
30. —種補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法，所述方法包括 輸出光并接收從工作表面反射的光以產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)，將所述模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，并輸出所述數(shù)字圖像信號(hào)；產(chǎn)生并存儲(chǔ)各個(gè)像素的所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值； 從所述各個(gè)像素中的數(shù)字圖像信號(hào)中減去所述累加平均值以產(chǎn)生A圖像信號(hào)；以及使用所述A圖像信號(hào)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)值。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均 值包括產(chǎn)生并存儲(chǔ)在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間施加的所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均 值包括產(chǎn)生并存儲(chǔ)在施加所述數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn) 與施加當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加 平均值。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均值包括產(chǎn)生并存儲(chǔ)在施加所述數(shù)字圖像信號(hào)之后已過(guò)去了預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn) 與施加預(yù)定數(shù)目的數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào) 的累加平均值。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均 值包括產(chǎn)生并存儲(chǔ)在施加所述當(dāng)前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)與施加預(yù)定數(shù)目的 先前數(shù)字圖像信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間施加的所有所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值。
35. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均 值包括向所述各個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)加權(quán)一加權(quán)系數(shù)以產(chǎn)生所述累加平均值。
36. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均 值包括使用所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值的一些值來(lái)產(chǎn)生新的累加平 均值。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均 值包括僅使用排列成mXn矩陣的所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值的邊緣 元素來(lái)產(chǎn)生新的累加平均值。
38. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均 值包括將排列成mXn矩陣的所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述累加平均值劃分為區(qū)塊 單元，并產(chǎn)生所述區(qū)塊單元中的每一者的新的累加平均值。
39. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括當(dāng)所述數(shù)字圖 像信號(hào)與所述累加平均值之間的差值為預(yù)定水平或更高時(shí)，移除所述累加平均值并計(jì)算新的累加平均值。
40. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生并存儲(chǔ)所述累加平均值包括確定所述數(shù)字圖像信號(hào)的圖案，并根據(jù)所述圖案來(lái)劃分所述數(shù)字圖像信號(hào)以輸出所述數(shù)字圖像信號(hào)；響應(yīng)于根據(jù)所述圖案來(lái)劃分的所述數(shù)字圖像信號(hào)以計(jì)算具有相應(yīng)圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值；存儲(chǔ)具有所述相應(yīng)圖案的所述數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值；以及 在所述已存儲(chǔ)的累加平均值中選擇并輸出對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字圖像信號(hào)的圖 案的一個(gè)累加平均值。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，確定所述數(shù)字圖像信號(hào)的 圖案包括將所述數(shù)字圖像信號(hào)與具有所述各自圖案的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平 均值中的每一者進(jìn)行比較，以及產(chǎn)生所述累加平均值，當(dāng)所述數(shù)字圖像信號(hào)與 具有所述各自圖案的所述數(shù)字圖像信號(hào)的所述累加平均值中的每一者之間的 差值為預(yù)定水平或更高時(shí)，計(jì)算新的累加平均值。
42. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述A圖像信號(hào)包括 向所述數(shù)字圖像信號(hào)和所述A圖像信號(hào)中的一者添加預(yù)定值，以防止所述A圖 像信號(hào)具有負(fù)值。
43. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括對(duì)所述A圖像 信號(hào)進(jìn)行濾波。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和一種補(bǔ)償光學(xué)導(dǎo)航裝置中的偏移的方法。所述光學(xué)導(dǎo)航裝置包含圖像輸入單元，其用于發(fā)射光，接收從工作表面反射的光以產(chǎn)生模擬圖像信號(hào)，將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，并輸出數(shù)字圖像信號(hào)；Δ圖像產(chǎn)生器，其用于產(chǎn)生各個(gè)像素的數(shù)字圖像信號(hào)的累加平均值，并從各個(gè)像素中的數(shù)字圖像信號(hào)中減去累加平均值以產(chǎn)生Δ圖像信號(hào)；以及運(yùn)動(dòng)值計(jì)算器，其用于使用Δ圖像信號(hào)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)值。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101126648SQ20071013871
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者李芳遠(yuǎn), 申榮昊, 郭鐘擇 申請(qǐng)人:艾勒博科技股份有限公司