相關(guān)性平行比對方法及相關(guān)性運(yùn)算裝置制造方法
【專利摘要】一種相關(guān)性平行比對方法及相關(guān)性運(yùn)算裝置，適用于光學(xué)導(dǎo)航裝置。所述相關(guān)性平行比對方法包括：產(chǎn)生對應(yīng)參考影像的參考陣列以及對應(yīng)擷取的第一比較影像的比較陣列；儲存參考陣列至第一記憶庫，并對應(yīng)地以該參考陣列的第i行作為索引參考陣列的第i行中多個(gè)參考像素值的索引標(biāo)簽；儲存比較陣列至第二記憶庫，并對應(yīng)地以該比較陣列的第j行作為索引比較陣列的第j行中多個(gè)比較像素值的索引標(biāo)簽；利用行索引標(biāo)簽讀取第二記憶庫內(nèi)的該些比較像素值和第一記憶庫內(nèi)相對應(yīng)該些參考像素值，并同時(shí)計(jì)算參考陣列和比較陣列間的相關(guān)性系數(shù)，以產(chǎn)生一L×M相關(guān)系數(shù)陣列，其中L、M、i及j皆為正整數(shù)。
【專利說明】相關(guān)性平行比對方法及相關(guān)性運(yùn)算裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于光學(xué)導(dǎo)航裝置上的相關(guān)性比對方法，特別的是有關(guān)于一種光學(xué)導(dǎo)航裝置的相關(guān)性平行比對方法以及使用相關(guān)性平行比對方法的相關(guān)性運(yùn)算裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)導(dǎo)航裝置(例如光學(xué)鼠標(biāo))的運(yùn)作是透過依序擷取并產(chǎn)生的多張影像來持續(xù)不斷地追蹤光學(xué)導(dǎo)航裝置的相對位移量以及相對移動(dòng)速度。傳統(tǒng)光學(xué)導(dǎo)航裝置的導(dǎo)航方法是先由一光感測器感測以雷射光源照射工作平面所產(chǎn)生的反射光線。上述的光感測器可例如是一 0103影像感測器，且0103影像感測器可擷取反射光線所形成的光斑(11曲七
。從而，在光學(xué)導(dǎo)航裝置因操作而于工作平面移動(dòng)時(shí)，可藉由比較所擷取該些連續(xù)影像中光斑的位置，判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移量。
[0003]相關(guān)性比對技術(shù)(⑶常被應(yīng)用在光學(xué)導(dǎo)航裝置上，以分析連續(xù)擷取的影像，例如參考影像以及接續(xù)擷取的輸入影像(例如比較影像)之間的相同特征資訊，據(jù)以判定該光學(xué)導(dǎo)航裝置于工作平面上的相對移動(dòng)運(yùn)作(例如相對位移量及移動(dòng)方向具體而言，相關(guān)性比較技術(shù)一般是使用二維互相關(guān)性系數(shù)算法(切0-(11111611810118101-088-001-1-61^1011)以逐像素比對方式，比較參考影像及比較影像各像素之間的關(guān)聯(lián)性。
[0004]序列相關(guān)系數(shù)算法001~1~6181:1011為一般常見的相關(guān)性比對技術(shù)，其中比較影像的設(shè)置位置是固定的，而參考影像則在一預(yù)設(shè)大小的搜尋視窗(例如3X3或5X5搜尋視窗)范圍內(nèi)反復(fù)地以像素單位位移。在序列相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算架構(gòu)下，相關(guān)性系數(shù)陣列的每一行是透過依序計(jì)算參考影像中各列像素值與相對應(yīng)的比較影像的像素值之間相關(guān)性所產(chǎn)生的，直至搜尋視窗內(nèi)所有列皆已完成相關(guān)性計(jì)算。隨后，再根據(jù)相關(guān)性計(jì)算結(jié)果以及所采用的相關(guān)性函數(shù)，獲取最大相關(guān)性系數(shù)或是最小相關(guān)性系數(shù)，據(jù)以于比較影像中辨識出特定影像特征(例如光斑)，并計(jì)算出相關(guān)位移資訊。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)導(dǎo)航裝置所擷取的任何影像一般會(huì)需要先進(jìn)行濾波再儲存于內(nèi)建記憶庫。因此，在序列相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算架構(gòu)下，于計(jì)算相關(guān)性陣列的每一行的過程中，相對應(yīng)的參考影像中的參考像素與比較影像中的比較像素會(huì)不斷地由記憶庫中讀取，再進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算。例如，為獲取計(jì)一 5X5搜尋視窗的相關(guān)性結(jié)果，至少需經(jīng)過25次的相關(guān)性比較計(jì)算，而記憶庫同樣地亦會(huì)被讀取25次以取得所需像素值。此外，在相關(guān)性陣列的下一行的計(jì)算必須等到目前計(jì)算的該行完成相關(guān)性計(jì)算后才會(huì)開始。
[0006]因此，光學(xué)導(dǎo)航裝置在每一次擷取影像后的計(jì)算位移量的追蹤運(yùn)作皆須要耗費(fèi)相當(dāng)多的運(yùn)算時(shí)間(即多個(gè)頻率周期)，其中大部分的運(yùn)算時(shí)間是用在由儲存器讀取計(jì)算相關(guān)性的數(shù)據(jù)資料。此外，運(yùn)算時(shí)間亦會(huì)隨著搜尋視窗的大小而增加，亦即越大的搜尋視窗會(huì)需要較長的運(yùn)算時(shí)間，因此在追蹤的準(zhǔn)確度與追蹤速度之間會(huì)有權(quán)衡的限制。例如若需要較高準(zhǔn)確度就必須使用較大的搜尋視窗，因此相對所需的運(yùn)算時(shí)間亦會(huì)較長。此外，當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置是操作在高巾貞率(色^郵1-81:6)下,亦可能產(chǎn)生延遲時(shí)間(1211:61107)，進(jìn)而影響光學(xué)導(dǎo)航裝置的整體追蹤效能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于光學(xué)導(dǎo)航裝置的相關(guān)性平行比對方法以及相關(guān)性運(yùn)算裝置，其是以行作為索引一影像中行像素值的索引標(biāo)簽，進(jìn)而可同時(shí)計(jì)算比較影像與參考影像于一選定的搜尋視窗的相關(guān)性系數(shù)，從而大幅度的提聞追蹤效率，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)所需的追蹤準(zhǔn)確度。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供一種相關(guān)性平行比對方法，適用于一光學(xué)導(dǎo)航裝置，例如光學(xué)鼠標(biāo)與光學(xué)遙桿等。相關(guān)性平行比對方法包括以下步驟。首先，分別產(chǎn)生對應(yīng)一第一比較影像的一比較陣列及對應(yīng)一參考影像的一參考陣列。其次，儲存參考陣列于第一記憶庫，并對應(yīng)以參考陣列的第1行作為索引該參考陣列的第1行中多個(gè)參考像素值的索引標(biāo)簽。儲存比較陣列于第二記憶庫，并對應(yīng)以比較陣列的第』行作為索引該比較陣列的第』行中多個(gè)比較像素值的索引標(biāo)簽。接著，利用行索引標(biāo)簽讀取第二記憶庫內(nèi)的比較像素值以及第一記憶庫內(nèi)相對應(yīng)的參考像素值，以同時(shí)計(jì)算參考陣列和比較陣列之間的相關(guān)性系數(shù)，并產(chǎn)生一 1X1相關(guān)性系數(shù)陣列，其中1X1相關(guān)性系數(shù)陣列中的各相關(guān)性系數(shù)是對應(yīng)于參考陣列相對于比較陣列的一移動(dòng)參數(shù)。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例另提供一種相關(guān)性運(yùn)算裝置，適用于一光學(xué)導(dǎo)航裝置。所述相關(guān)性運(yùn)算裝置包括第一記憶庫、第二記憶庫、單元陣列以及導(dǎo)航處理單元。第一記憶庫用以儲存對應(yīng)參考影像的一參考陣列，其中參考陣列的第1行作為索引該參考陣列的第1行中多個(gè)參考像素值的索引標(biāo)簽。其中1為正整數(shù)。第二記憶庫用以儲存對應(yīng)擷取的第一比較影像的一比較陣列，其中比較陣列的第』行作為索引該比較陣列的第』行中多個(gè)比較像素值的索引標(biāo)簽。其中』為正整數(shù)。單元陣列具有多個(gè)單元。單元陣列耦接于第一記憶庫與第二記憶庫之間。各該單元用以接收由第二記憶輸出的比較像素值，并同時(shí)與由第一記憶庫輸出的相對應(yīng)的參考像素值進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，以相應(yīng)產(chǎn)生一相關(guān)性系數(shù)。導(dǎo)航處理單元耦接于單位陣列、第一記憶庫以及第二記憶庫。導(dǎo)航處理單元用以驅(qū)動(dòng)第一記憶庫及第二記憶庫相對應(yīng)地輸出參考像素值以及比較像素值至單位陣列的各該單元。導(dǎo)航處理單元并用以根據(jù)一預(yù)設(shè)條件分析單位陣列的該些單元計(jì)算產(chǎn)生的該些相關(guān)性系數(shù)，據(jù)以獲取一最大相關(guān)性系數(shù)。導(dǎo)航處理單元根據(jù)最大相關(guān)性系數(shù)于比較陣列的位置，計(jì)算出光學(xué)導(dǎo)航裝置的一位移量。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，且所述光學(xué)導(dǎo)航裝置包括控制單元、影像感測器、發(fā)光源、上述的相關(guān)性運(yùn)算裝置與通訊單元。影像感測器、發(fā)光源、相關(guān)性運(yùn)算裝置與通訊單元分別耦接于控制單元。發(fā)光源用于發(fā)射光線于光學(xué)導(dǎo)航裝置的一工作平面。影像感測器用以根據(jù)一預(yù)定幀率，擷取工作平面的一反射光線所形成的多個(gè)影像?？刂茊卧靡钥刂葡嚓P(guān)性運(yùn)算裝置的運(yùn)作，以在接收到一連續(xù)影像后，計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移量?？刂茊卧€用以控制通訊單元傳送位移資訊給一電子裝置，以控制光標(biāo)在電子裝置的移動(dòng)。
[0011]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種相關(guān)性平行比對方法及使用其的相關(guān)性運(yùn)算裝置，透過利用平行比對算法搭配設(shè)定影像陣列的每一行作為記憶地址，可同時(shí)計(jì)算出一預(yù)設(shè)的搜尋視窗內(nèi)的多個(gè)相關(guān)性系數(shù)，進(jìn)而提高光學(xué)導(dǎo)航裝置的追蹤速率及追蹤效能。因此，藉由使用此相關(guān)性平行比對方法可以實(shí)現(xiàn)高幀率無延遲的追蹤操作，且同時(shí)達(dá)到所需的追蹤準(zhǔn)確度。
[0012]上文以概略地?cái)⑹霰景l(fā)明的技術(shù)特征及所達(dá)到的技術(shù)效果，為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的相關(guān)性平行比對方法的流程示意圖。
[0014]圖2八是本發(fā)明實(shí)施例提供的用以儲存參考陣列的第一記憶庫的示意圖。
[0015]圖28是本發(fā)明實(shí)施例提供的用以儲存比較陣列的第二記憶庫的示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航裝置的模塊示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的相關(guān)性運(yùn)算裝置的示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航裝置的單元的功能模塊圖。
[0019]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航裝置的示意圖。
[0020]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0021]30:光學(xué)導(dǎo)航裝置
[0022]31:發(fā)光源
[0023]33:影像感測器
[0024]35,67:相關(guān)性運(yùn)算裝置
[0025]351:第一記憶庫
[0026]353:第二記憶庫
[0027]355,671 ；單元陣列
[0028]021100 ?邙1^44:單元
[0029]3551:運(yùn)算單元
[0030]3553:累加器
[0031]357:位移緩存器
[0032]359:導(dǎo)航處理單元
[0033]37:控制單元
[0034]39:通訊單元

【具體實(shí)施方式】
[0035]在下文中，將藉由圖式說明本發(fā)明的各種例示實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明所述的概念可以許多不同形式來體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的例示性實(shí)施例。此外，在圖式中相同參考數(shù)字可用以表示類似的元件。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例提供的相關(guān)性平行比對方法，在進(jìn)行比較影像與參考影像之間的影像比較時(shí)，可藉由同時(shí)利用序列及平行比對相關(guān)系數(shù)算法，快速地在比較影像中所定義的一搜尋視窗獲取最大相關(guān)性系數(shù)的位置，并計(jì)算出光學(xué)導(dǎo)航裝置的相關(guān)位移資訊。從而，可以有效地縮短相關(guān)性比對處理時(shí)間，進(jìn)而提升追蹤速率以及光學(xué)導(dǎo)航裝置整體操作的效倉泛。
[0037]請參閱圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的相關(guān)性平行比對方法的流程示意圖。此相關(guān)性平行比對方法可應(yīng)用于一光學(xué)導(dǎo)航裝置，例如光學(xué)鼠標(biāo)或光學(xué)遙桿等的追蹤操作上。光學(xué)導(dǎo)航裝置可以是透過有線或無線的方式連接到一電子裝置(例如計(jì)算機(jī)、筆記本電腦或移動(dòng)電話)，以控制該電子裝置上的光標(biāo)移動(dòng)運(yùn)作。
[0038]首先，在步驟3101中，光學(xué)導(dǎo)航裝置驅(qū)動(dòng)內(nèi)建的影像感測器擷取一參考影像(例如第一影像而后，在步驟3103中，光學(xué)導(dǎo)航裝置利用一數(shù)字影像輪廓去除濾波器
1111 叫6^61110^81,1)0?，如平滑濾波器來對參考影像進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生一參考陣列。
[0039]在步驟3105中，光學(xué)導(dǎo)航裝置將參考陣列儲存至內(nèi)建的一記憶單元內(nèi)的第一記憶庫，并對應(yīng)以參考陣列的第1行作為索引參考陣列的第1行中多個(gè)參考像素值的索引標(biāo)簽。所述1為介于0至參考陣列最大行數(shù)-1的正整數(shù)。換句話說，參考陣列的每一行是用以作為索引參考陣列中相對應(yīng)的每一行中該些參考像素值的索引標(biāo)簽。舉例來說，一?X?參考陣列可被分為~個(gè)XXI子陣列，其中XXI子陣列分別儲存在第一記憶庫，并對應(yīng)以XXX參考陣列中的行作為索引第一記憶庫中該~個(gè)XX 1的子陣列的索引標(biāo)簽。
[0040]附帶一提的是，上述的平滑濾波器是用來去除影像感測器擷取到的任何原始影像(例如輸入影像)中檢測到的影像輪廓，據(jù)以使影像平滑化并濾除噪聲，以確保影像感測器擷取影像產(chǎn)生的噪聲不會(huì)影響到影像的分析運(yùn)作。實(shí)際實(shí)施時(shí)，平滑濾波器可由一低通濾波器來實(shí)現(xiàn)，且低通濾波器具有一遮罩視窗0^810，以濾除檢測到的影像輪廓，且遮罩視窗的大小是依據(jù)所選定的搜尋視窗大小(例如18X18〉來設(shè)置。具體來說，影像輪廓可以是透過檢測判斷搜尋視窗內(nèi)的一變異值，并將檢測到的變異值與對應(yīng)所選定的搜尋視窗的一門檻值相比較，其中門檻值可以依據(jù)影像的平均亮度或是感測到環(huán)境光線來對應(yīng)調(diào)整。
[0041]在步驟3107中，光學(xué)導(dǎo)航裝置驅(qū)動(dòng)影像感測裝置再次擷取一輸入影像，光學(xué)導(dǎo)航裝置并設(shè)定新擷取的輸入影像為一比較影像。所述比較影像是在擷取上述參考影像之后擷取的。所述比較影像是依據(jù)一預(yù)定幀率化以郵！'社6)所擷取的，且所述預(yù)定幀率可以是根據(jù)光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作環(huán)境例如周圍環(huán)境的光線、影像感測器的敏感度以及光學(xué)導(dǎo)航裝置的移動(dòng)速度等，對應(yīng)調(diào)整配置的。在步驟3109中，光學(xué)導(dǎo)航裝置利用上述的平滑濾波器來對比較影像進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生一比較陣列。在本實(shí)施例中，比較陣列與參考陣列具有相同大小。
[0042]在步驟3111中，光學(xué)導(dǎo)航裝置將比較陣列儲存至內(nèi)建的記憶單元內(nèi)的第二記憶庫。具體來說，光學(xué)導(dǎo)航裝置對應(yīng)的將比較陣列的第』行作為索引比較陣列的第』行中多個(gè)比較像素值的索引標(biāo)簽。其中，』為介于0至比較陣列最大行數(shù)-1的正整數(shù)。換句話說，比較陣列的每一行用以作為索引比較陣列中相對應(yīng)的每一行中多個(gè)比較像素值的索引標(biāo)簽。舉例來說，一 XXX比較陣列可被分為~個(gè)XXI子陣列，其中XXI子陣列分別儲存在第二記憶庫，并對應(yīng)以XXX比較陣列中的行作為索引第二記憶庫中該~個(gè)XXI的子陣列的索引標(biāo)簽。
[0043]光學(xué)導(dǎo)航裝置進(jìn)一步計(jì)算比較陣列及參考陣列于一1X1搜尋視窗(例如5X5搜尋視窗或7X7搜尋視窗)的相關(guān)性，以于比較陣列辨識出一影像特征，例如光斑(11油七即“虹!!)，據(jù)以判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移量。
[0044]在步驟3113中，光學(xué)導(dǎo)航裝置利用行索引標(biāo)簽讀取第二記憶庫內(nèi)的該些比較像素值以及第一記憶庫內(nèi)相對應(yīng)的該些參考像素值，并同時(shí)計(jì)算參考陣列和比較陣列之間的相關(guān)性系數(shù)，以產(chǎn)生一 1X1相關(guān)性系數(shù)陣列。所述1X1相關(guān)性系數(shù)陣列中的各該相關(guān)性系數(shù)對應(yīng)于參考陣列相對于比較陣列的一移動(dòng)參數(shù)。
[0045]更具體來說，光學(xué)導(dǎo)航裝置讀取第一記憶庫內(nèi)參考陣列中標(biāo)記(仏狀乂)于定義的一 1X1搜尋視窗的該些參考像素值及第二記憶庫內(nèi)比較陣列中標(biāo)記于所定義的1X1搜尋視窗的該些比較像素值，并將該些比較像素值置于該些參考像素值之上，其中1、1為正整數(shù)。1X1搜尋視窗的移動(dòng)運(yùn)作是對應(yīng)于參考陣列相對于比較陣列的移動(dòng)參數(shù)。
[0046]光學(xué)導(dǎo)航裝置隨后計(jì)算出1X1搜尋視窗內(nèi)的該些比較像素值及與其相對應(yīng)的該些參考像素值之間的一相關(guān)性系數(shù)，以產(chǎn)生1X1搜尋視窗的相關(guān)性系數(shù)。參考陣列隨后被逐步地以像素單位位移，以覆蓋于比較陣列的每一個(gè)比較像素值，據(jù)以定義所有可能產(chǎn)生的1X1搜尋視窗，以完成比較比較陣列中所有比較像素值與參考陣列。光學(xué)導(dǎo)航裝置是以回旋積運(yùn)算方式(81110:-1111111:11)17-811111111211:1011)計(jì)算對應(yīng)I X 1搜尋視窗的多個(gè)相關(guān)性系數(shù)，而本實(shí)施例的各該1X1搜尋視窗的相關(guān)性系數(shù)是透過將對應(yīng)的1X1搜尋視窗內(nèi)各每一比較像素值與相對應(yīng)參考像素值的相乘結(jié)果相加所計(jì)算產(chǎn)生的。
[0047]在一實(shí)施列中，1X1搜尋視窗可以依據(jù)比較陣列的中心像素位置為中心相應(yīng)設(shè)置，使參考陣列與比較陣列的像素位置完全重迭。在另一實(shí)施列中，1X1搜尋視窗可以比較陣列中對應(yīng)前次獲取的最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置為中心相應(yīng)設(shè)置。
[0048]接著，在步驟3115中，光學(xué)導(dǎo)航裝置根據(jù)一預(yù)設(shè)條件(例如高于一相關(guān)性門檻值)分析1X1相關(guān)性系數(shù)陣列，以于1X1相關(guān)性系數(shù)陣列獲取一最大相關(guān)性系數(shù)。舉例來說，光學(xué)導(dǎo)航裝置可透過比較相關(guān)性門檻值與1X1相關(guān)性系數(shù)陣列中的多個(gè)相關(guān)性系數(shù)，以找出最大相關(guān)性系數(shù)。在其他實(shí)施方式中，光學(xué)導(dǎo)航裝置亦可以是直接比較1X1相關(guān)性系數(shù)陣列中的該些相關(guān)性系數(shù)，以獲取出最大相關(guān)性系數(shù)。而后，于步驟3117中，光學(xué)導(dǎo)航裝置根據(jù)與最大相關(guān)性系數(shù)相對應(yīng)的像素位置，判斷出光學(xué)導(dǎo)航裝置的一位移量(例如位移向量上述的位移量在此表示光學(xué)導(dǎo)航裝置在工作平面上移動(dòng)的相對距離。光學(xué)導(dǎo)航裝置可進(jìn)一步地將計(jì)算的位移量傳送至電子裝置，據(jù)以控制電子裝置上光標(biāo)的運(yùn)作。
[0049]另外，光學(xué)導(dǎo)航裝置可選擇地將新擷取的輸入影像儲存于第一記憶庫或第二記憶庫內(nèi)。具體來說，每當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置所擷取的任何輸入影像作為比較影像時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航裝置會(huì)主動(dòng)判斷是否需以比較陣列來更新參考陣列。在一實(shí)施方式中，光學(xué)導(dǎo)航裝置可以是根據(jù)相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算結(jié)果，判斷是否將比較陣列設(shè)為新的參考陣列或維持不更新參考陣列。具體地說，當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置判定要繼續(xù)以目前的參考影像與新擷取的影像進(jìn)行比較時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航裝置可移除第二記憶庫的記憶數(shù)據(jù)，并將新擷取的比較圖像映射儲存于第二記憶庫。而當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置判斷要更新參考陣列時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航裝置可將目前的比較陣列設(shè)為參考陣列，同時(shí)以新擷取的比較影像更新比較陣列。
[0050]舉例來說，當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置判斷其位移量不大時(shí)，即表示比較影像與參考影像之間沒有太大的變化，光學(xué)導(dǎo)航裝置可決定維持不更新參考陣列。另舉例來說，當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置判斷其位移量較大時(shí)，即表示光學(xué)導(dǎo)航裝置可能被大幅地移動(dòng)，故光學(xué)導(dǎo)航裝置將可決定更新目前使用的參考陣列。
[0051]此外，光學(xué)導(dǎo)航裝置可進(jìn)一步根據(jù)前次獲取的最大相關(guān)性系數(shù)在第一比較影像的像素位置，計(jì)算并決定參考陣列相對于比較陣列的一預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù)。光學(xué)導(dǎo)航裝置可僅計(jì)算比較陣列與參考陣列于一特定區(qū)域內(nèi)的像素之間的相關(guān)性，并產(chǎn)生對應(yīng)該特定區(qū)域的1X1相關(guān)性系數(shù)陣列，其中所述的特定區(qū)域是以先前所計(jì)算出的最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置為中心所定義形成的。光學(xué)導(dǎo)航裝置并根據(jù)預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù)，對應(yīng)讀取相關(guān)的該些比較像素值與參考像素值。
[0052]在一實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置可進(jìn)一步地比較對應(yīng)前次獲取的最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置以及對應(yīng)當(dāng)次獲取的最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置，決定對應(yīng)下一張輸入影像的預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù)。
[0053]更具體地說，圖2八及圖28描述了光學(xué)導(dǎo)航裝置使用參考陣列與比較陣列的陣列儲存算法一種實(shí)施方式。圖2八是本發(fā)明實(shí)施例提供的用以儲存參考陣列的第一記憶庫的示意圖。圖28是本發(fā)明實(shí)施例提供的用以儲存比較陣列的第二記憶庫的示意圖。
[0054]本實(shí)施例是以XXX參考陣列與XXX比較陣列做舉例說明。1--]?1^(0+扣分別表示第一記憶庫的儲存器地址，燈[幻?燈[巧扣分別表示參考陣列每一行中的多個(gè)參考像素值。1--]?扣分別用于作為索引各組儲存器數(shù)據(jù)燈[幻?燈[巧扣的索引標(biāo)簽。0(〔X〕?0(0+扣分別表示第二記憶庫的儲存器地址，(^[幻?(^[巧扣分別表示比較陣列每一行中的多個(gè)比較像素值。0(?]?0(0+扣分別用于作為索引各組儲存器數(shù)據(jù)⑶[幻?(^[1+扣的索引標(biāo)簽。X與V分別表示儲存器地址偏移量。因此，透過使用儲存器地址偏移量X與V，可準(zhǔn)確及迅速地存取參考陣列或比較陣列的相關(guān)像素值。
[0055]以18X18參考陣列為例，參考陣列第一行中的參考像素值燈[幻￠)?1^1^+17]00是儲存于第一記憶庫，且以儲存器地址狀〔幻作為相應(yīng)的索引標(biāo)簽；參考陣列第二行的參考像素值燈[幻糾)?1^0+17]如)是儲存于第一記憶庫，且以儲存器地址作為相應(yīng)的索引標(biāo)簽；參考陣列第十八行的參考像素值燈[幻(^:7)?燈斤17〕是儲存于第一記憶庫，且以儲存器地址1^(0+17]作為相應(yīng)的索引標(biāo)簽。參考陣列的每一行可以一位串流方式讀取，即表示說燈[幻?1^0+17]可以為一位串流方式讀取，其中位串流的長度是由各該像素的位數(shù)量及各位串流中像素?cái)?shù)量來決定。例如，假設(shè)一 18X18的參考陣列中的每個(gè)參考像素值是以3位表示，即表示每一行有54位。據(jù)此，透過分割截取“I'皿并解碼(如⑶也叩)輸出的位串流，即可獲取參考陣列中所需進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算的參考像素值。.
[0056]如前述，相關(guān)性平行比對方法可以應(yīng)用于光學(xué)導(dǎo)航裝置。為了更進(jìn)一步說明關(guān)于相關(guān)性平行比對方法的運(yùn)作，本發(fā)明進(jìn)一步提供光學(xué)導(dǎo)航裝置的一種實(shí)施方式。請參閱圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航裝置的模塊示意圖。光學(xué)導(dǎo)航裝置30包括發(fā)光源31、影像感測器33、相關(guān)性運(yùn)算裝置35、控制單元37以及通訊單元39。影像感測器33、發(fā)光源31、相關(guān)性運(yùn)算裝置35與通訊單元39分別耦接于控制單元37。控制單元37用以控制發(fā)光源31、影像感測器33、相關(guān)性運(yùn)算裝置35以及通訊單元39的運(yùn)作。
[0057]發(fā)光源31用以發(fā)射光線照亮光學(xué)導(dǎo)航裝置30的一工作平面(例如鼠標(biāo)墊、桌面或玻璃)。發(fā)光源31可由發(fā)光二極管(110(16)或半導(dǎo)體雷射二極管(110(16)來實(shí)現(xiàn)。此外，在本實(shí)施例中，發(fā)光源31包括一發(fā)光二極管陣列。然而，于實(shí)際實(shí)施時(shí)，發(fā)光源31可以包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管，故本發(fā)明并不以此為限。
[0058]影像感測器33用以根據(jù)預(yù)定幀率，擷取對應(yīng)工作平面反射的反射光線，以依序產(chǎn)生多張影像。所述的預(yù)定幀率可以是依據(jù)光學(xué)導(dǎo)航裝置30的操作環(huán)境，例如工作平面的條件、光學(xué)導(dǎo)航裝置30的移動(dòng)速度等，來進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，本發(fā)明并不限制。
[0059]影像感測器33可以是藉由電荷|禹合元件⑶即16(1 06^1(36, 00))影像感測器或是互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(0311?) 1611161117 1^1:81-0^1(16-8611110011(11101:01-, 0108)影像感測器來實(shí)現(xiàn)。本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員應(yīng)可依據(jù)實(shí)際需求或應(yīng)用來進(jìn)行設(shè)計(jì)，本發(fā)明并不以此為限。
[0060]相關(guān)性運(yùn)算裝置35用以儲存對應(yīng)參考影像的參考陣列以及對應(yīng)比較影像的比較陣列。相關(guān)性運(yùn)算裝置35可利用相關(guān)性平行比對方法，計(jì)算比較陣列與參考陣列的相關(guān)性，并根據(jù)預(yù)定條件(例如預(yù)設(shè)相關(guān)性門檻值)分析1X1相關(guān)系數(shù)陣列中的相關(guān)性系數(shù)，以獲取一最大相關(guān)性系數(shù)。隨后，相關(guān)性運(yùn)算裝置35根據(jù)獲取的最大相關(guān)性系數(shù)，分析出光學(xué)導(dǎo)航裝置30的位移量。
[0061]控制單元37是光學(xué)導(dǎo)航裝置30的運(yùn)作核心?？刂茊卧?7可用以實(shí)現(xiàn)平滑濾波器，以對所擷取的影像進(jìn)行濾波濾除噪聲，并分別產(chǎn)生供相關(guān)性運(yùn)算裝置35分析的參考陣列與比較陣列，使相關(guān)性運(yùn)算裝置35可以準(zhǔn)確地比較擷取的影像之間的變異，并產(chǎn)生光學(xué)導(dǎo)航裝置30的相關(guān)位移量?？刂茊卧?7可驅(qū)動(dòng)通訊單元39以有線或無線方式傳送產(chǎn)生的位移量至電子裝置，據(jù)以相對應(yīng)控制光標(biāo)在電子裝置的運(yùn)作。
[0062]以下針對相關(guān)性運(yùn)算裝置35的架構(gòu)做進(jìn)一步地說明。請參閱圖4并配合參照圖2八與圖28，圖4繪示本發(fā)明實(shí)施例提供的相關(guān)性運(yùn)算裝置的示意圖。
[0063]相關(guān)性運(yùn)算裝置35包括記憶單元、具有多個(gè)單元(^100?⑶144的單元陣列355、位移緩存器357與導(dǎo)航處理單元359。記憶單元進(jìn)一步包括第一記憶庫351以及第二記憶庫353。單元陣列355耦接在第一記憶庫351與第二記憶庫353之間。位移緩存器357耦接于單元陣列355。導(dǎo)航處理單元359耦接于單元陣列355、第一記憶庫351、第二記憶庫353與位移緩存器357。
[0064]第一記憶庫351用以依據(jù)圖2八所示的儲存方式，儲存參考陣列。第二記憶庫353用以依據(jù)圖28所示的儲存方式，儲存比較陣列。每當(dāng)擷取到新的輸入影像時(shí)，導(dǎo)航處理單元359會(huì)判斷是否維持第一記憶庫351的數(shù)據(jù)，而只依據(jù)所擷取影像的影像數(shù)據(jù)更新第二記憶庫353內(nèi)比較陣列或是將第二記憶庫353的比較陣列設(shè)定為參考陣列，而將所擷取的影像更新于第二記憶庫351。
[0065]在本實(shí)施例中，單元陣列355是依據(jù)1X1搜尋視窗的大小(例如5X5搜尋視窗)來設(shè)定的。單元陣列355包括25個(gè)單元邙1^00?IX此44。每個(gè)單元邙1^00?1X2144用以根據(jù)參考陣列相對于比較陣列的移動(dòng)參數(shù)，接收第二記憶庫353輸出的該些比較像素值，并計(jì)算該些比較像素值與第一記憶庫351輸出相對應(yīng)的該些參考像素值之間的相關(guān)性，以產(chǎn)生比較陣列與參考陣列于一特定搜尋視窗的相關(guān)性系數(shù)。
[0066]位移緩存器357用以將標(biāo)記于搜尋視窗內(nèi)參考像素值從X行的單元位移至計(jì)1行的單元，以將相同的參考像素值直接提供至下一行的單元，進(jìn)而不需要再由第一記憶庫讀取下一行像素值，其中X是正整數(shù)。位移緩存器357可于每一個(gè)工作周期將與傳送至單元⑶100、021110, 021120, 021130與⑶140的參考像素值相對應(yīng)的位串流位移至單元021101、021111、021121、021131 與邙1^41，再位移至單元邙1^02、021112、021122,021132與021^42，以此類堆。
[0067]舉例來說，在下一個(gè)工作周期時(shí)，單元邙1^00、邙110、邙120、邙130以及021140會(huì)接收燈[幻0，而單元邙101、021111, 021121, 021131以及邙1^41則會(huì)接收尺市]1。
[0068]值得注意的是，當(dāng)只有部份的單元位于最大相關(guān)性系數(shù)的預(yù)測區(qū)域，導(dǎo)航處理單元359可驅(qū)動(dòng)位移緩存器357只將所提取的位串流傳送至相對應(yīng)的部分的該些行單元。導(dǎo)航處理單元359并可根據(jù)最大相關(guān)性系數(shù)預(yù)測，設(shè)置儲存器地址偏移量X與V (亦即設(shè)定預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù))，以驅(qū)動(dòng)第一記憶庫351及第二記憶庫353輸出相對應(yīng)的比較像素值與參考像素值至該些單元邙1^00?邙144。
[0069]舉例來說，假設(shè)1X1搜尋視窗的中心位于單元(^122(即前次計(jì)算的最大相關(guān)性系數(shù)是發(fā)生在比較陣列的中心)，則⑶122會(huì)在參考陣列完全覆蓋住比較陣列時(shí)(即儲存器地址偏移量^ = 0與1 = 0)時(shí)，計(jì)算參考陣列與比較陣列之間的相關(guān)性系數(shù)。單元化1122的相關(guān)性系數(shù)計(jì)算過程詳細(xì)如下，將比較陣列中各比較像素值與參考陣列中其相對應(yīng)于參考像素值相乘，然后將所有計(jì)算的相乘結(jié)果相加，據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)單元⑶122的相關(guān)性系數(shù)。
[0070]同樣地，單元⑶1131是用以計(jì)算參考陣列往相對于比較陣列的左下方位移一像素單位時(shí)，參考陣列與比較陣列之間的相關(guān)性系數(shù)；單元(^112是用以計(jì)算參考陣列往相對于比較陣列上方位移一像素單位時(shí)，參考陣列與比較陣列之間的相關(guān)性系數(shù)，以此類推。本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員應(yīng)可輕易推知單元(^￡1^00?1:21X44的相關(guān)性計(jì)算運(yùn)作以及讀取相對應(yīng)像素值方式，故在此不再贅述。
[0071]另外，如圖4所示，根據(jù)圖2八與圖28所示的第一記憶庫與第二記憶庫的像素值儲存方式，導(dǎo)航處理單元359可以透過設(shè)定儲存器地址偏移量V，驅(qū)動(dòng)第二記憶庫353，以位串流形式輸出(^[1+2]、(^0+1〕、[幻、與的比較像素值至位于同一列的多個(gè)單元，例如邙1^00、021110, 021120, 021130與邙1^40。也就是，由第二記憶庫353所輸出的位串流，可透過截取與譯碼方式，將相應(yīng)的比較像素值平行輸出至指定的單元。如此021100,021110,021120,021130與邙1^40可以同時(shí)計(jì)算其相關(guān)性系數(shù)。同樣地，第二記憶庫353可以被驅(qū)動(dòng)以位串流形式輸出(^[1+2]、(^〔1+1〕、[幻、與的比較像素值至單元邙1^01、021111、021121、021131與邙1^41，以配合計(jì)算單元邙1^01、021111、021121,021131與⑶141的相關(guān)性系數(shù)，以此類堆。
[0072]導(dǎo)航處理單元359并可根據(jù)前次判斷出的最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置，進(jìn)一步產(chǎn)生參考陣列相對于比較陣列的預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù)。以“X 18的參考陣列與“X 18的比較陣列為例。若前次判斷的最大相關(guān)性系數(shù)的位置是發(fā)生在單元⑶111，則導(dǎo)航處理單元359可根據(jù)單元⑶111配置預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù)，使搜尋視窗(例如為5X5的搜尋視窗)以單元(:21111為中心。此時(shí)，⑶122是計(jì)算在參考陣列往相對于比較陣列的下方及右方各位移一像素單位時(shí)，參考陣列與比較陣列之間的相關(guān)性系數(shù)。
[0073]當(dāng)導(dǎo)航處理單元359根據(jù)目前最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置與前次判斷的最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置，預(yù)測下一次的最大相關(guān)性系數(shù)可能發(fā)生在兩個(gè)單元之間(例如單元021122與(:21131之間)時(shí)，導(dǎo)航處理單元359可以利用內(nèi)插法來找到實(shí)際最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置，并透過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定參考陣列相對于比較陣列的移動(dòng)參數(shù)，相對應(yīng)地設(shè)置搜尋視窗的中心。
[0074]請參閱圖5并同時(shí)參閱圖3。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的相關(guān)性運(yùn)算裝置的相關(guān)性單元的模塊示意圖。
[0075]各該單元包括運(yùn)算單元3551與累加器3553。運(yùn)算單元3551耦接于第一記憶庫351與第二記憶庫353，以接收第一記憶庫351與第二記憶庫353輸出的該些參考像素值與比較像素值。累加器3553耦接于運(yùn)算單元3551與導(dǎo)航處理單元359。
[0076]運(yùn)算單元3551計(jì)算出該些參考像素值及相對應(yīng)的比較像素值的相乘結(jié)果。由于參考陣列與比較陣列都事先儲存于第一與第二記憶庫351、353內(nèi)，亦即比較影像數(shù)據(jù)并不是以實(shí)時(shí)串流傳輸方式，因此運(yùn)算單元3551可同時(shí)接收標(biāo)記的參考像素值以及與其相對應(yīng)的比較像素值。運(yùn)算單元3551將比較像素值與其相對應(yīng)的參考像素值相乘，并將產(chǎn)生的相乘結(jié)果傳送到累加器3553。累加器3553則用以將運(yùn)算單元3551輸出多個(gè)相乘結(jié)果相力口，據(jù)以對應(yīng)產(chǎn)生該單元的相關(guān)性系數(shù)。
[0077]在其他實(shí)施例中，運(yùn)算單元3551也可以被設(shè)置執(zhí)行其他函數(shù)計(jì)算方式，例如比較陣列中的各該比較像素值與參考陣列中相對應(yīng)的參考像素值之間像素值差異的絕對值，或是，比較陣列中各該比較像素值與參考陣列中相對應(yīng)的參考像素值之間像素值差異的平方等。在使用計(jì)算像素值變化的函數(shù)下，是以最低相關(guān)性系數(shù)來表示比較陣列中的影像特征，且是以最低相關(guān)性系數(shù)的像素位置來計(jì)算相對位移量。運(yùn)算單元3551的實(shí)際架構(gòu)或?qū)嵤┓绞娇梢允且罁?jù)光學(xué)導(dǎo)航裝置的操作需求以及采用的相關(guān)性計(jì)算方式來設(shè)置，本發(fā)明并不限制。
[0078]在另一個(gè)實(shí)施例中，前述的相關(guān)性運(yùn)算裝置35的單元陣列355可根據(jù)工作環(huán)境需求設(shè)置為3 X 3搜尋視窗或7 X 7搜尋視窗，例如圖6的相關(guān)性運(yùn)算裝置67的單元陣列671。
[0079]在實(shí)務(wù)上，控制單元37與相關(guān)性運(yùn)算裝置35可以被整合設(shè)置于處理芯片，例如數(shù)字信號處理器￠1^0068801-)或是嵌入式微處理器(6111)36(1(16(1111101-000111:1-01161-)等，并設(shè)置在光學(xué)導(dǎo)航裝置30。記憶單元也可以是為處理芯片上一記憶區(qū)塊，或是一易失性儲存器芯片111611101*7 或一非易失性儲存器芯片010鮮01社116 111611101~7也丨？)，例如閃存芯片(￡13811 111611101~7也丨？)、只讀存儲器芯片(1-08(1-01117 111611101~7 也如)或隨機(jī)存取儲存器芯片800688 11161110也丨？)等，并在進(jìn)行影像相關(guān)性比對處理過程中，可透過適當(dāng)索引方式，讀取比較陣列中的比較像素值與參考陣列中的參考像素值。
[0080]在傳統(tǒng)的序列相關(guān)系數(shù)架構(gòu)下，越大的搜尋視窗會(huì)需要越長的相關(guān)性比對運(yùn)算時(shí)間，亦即每個(gè)追蹤操作會(huì)產(chǎn)生較長的延遲時(shí)間。相反地，在本發(fā)明中提供使用行地址方法，由于在搜尋視窗內(nèi)的所有相關(guān)性計(jì)算可透過平行排列的單元陣列進(jìn)同時(shí)行計(jì)算，因此，越大的搜尋視窗，所需要相關(guān)性比對運(yùn)算時(shí)間越短。本發(fā)明并未限制計(jì)算相關(guān)性系數(shù)的單元陣列中該些單元的數(shù)目。本發(fā)明提供的另一優(yōu)點(diǎn)則是將各行單元與各行單元之間可透過位移緩存器進(jìn)行像素值傳遞，從而不需要于每次計(jì)算中，由儲存器間一再的讀取，因此不僅可節(jié)省讀取像素值的時(shí)間，同時(shí)亦節(jié)省數(shù)字相關(guān)性計(jì)算所需硬件架構(gòu)空間。
[0081]此外，不同于先前技術(shù)中以數(shù)據(jù)串流輸入方式進(jìn)行相關(guān)性系數(shù)計(jì)算過程，其中參考陣列需要等到新輸入影像進(jìn)行濾波后成為比較陣列，才可與參考陣列進(jìn)行相關(guān)性比較，本發(fā)明中參考陣列與比較陣列是在進(jìn)行相關(guān)性比對之前就預(yù)先分別儲存在第一與第二記憶庫，因此在相關(guān)性比對過程中，參考陣列與比較陣列內(nèi)的像素值已準(zhǔn)備好，并可供后續(xù)依據(jù)最大相關(guān)性系數(shù)預(yù)測資訊對應(yīng)進(jìn)行相關(guān)性系數(shù)計(jì)算，從而可消除準(zhǔn)備像素值所產(chǎn)生的延遲時(shí)間。
[0082]另外，相關(guān)性運(yùn)算裝置還可根據(jù)最大相關(guān)性系數(shù)預(yù)測信息，定義一搜尋視窗，并直接于儲存器中對應(yīng)讀取標(biāo)記于搜尋視窗的相關(guān)比較像素值與參考像素值，以進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算。據(jù)此，可以有效地縮短相關(guān)性比對處理的時(shí)間，同時(shí)亦提升光學(xué)導(dǎo)航裝置追蹤效能。
[0083]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，其并非用以局限本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種相關(guān)性平行比對方法，適用于一光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，該相關(guān)性平行比對方法，包括: a)產(chǎn)生對應(yīng)一參考影像的一參考陣列以及對應(yīng)擷取的一第一比較影像的一比較陣列； b)儲存該參考陣列于一第一記憶庫，并對應(yīng)以該參考陣列的第i行作為索引該參考陣列的第i行中多個(gè)參考像素值的索引標(biāo)簽；儲存該比較陣列于一第二記憶庫，并對應(yīng)以該比較陣列的第j行作為索引該比較陣列的第j行中多個(gè)比較像素值的索引標(biāo)簽；以及 c)利用行索引標(biāo)簽讀取該第二記憶庫內(nèi)的該些比較像素值以及該第一記憶庫內(nèi)相對應(yīng)的該些參考像素值，以同時(shí)計(jì)算該參考陣列和該比較陣列之間的相關(guān)性系數(shù)，產(chǎn)生一LXM相關(guān)性系數(shù)陣列，其中該LXM相關(guān)性系數(shù)陣列中的各該相關(guān)性系數(shù)對應(yīng)于該參考陣列相對于該比較陣列的一移動(dòng)參數(shù)； 其中L、M、i及j皆為正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，該步驟b)進(jìn)一步包括: 儲存該參考陣列的第i行中該些參考像素值于該第一記憶庫的記憶區(qū)塊，且對應(yīng)以該參考陣列的第i行作為索引該參考陣列的第i行中該些參考像素值的索引標(biāo)簽，以及儲存該參考陣列的第i+Ι行中多個(gè)參考像素值于該第一記憶庫的記憶區(qū)塊，且對應(yīng)以該參考陣列的第i+Ι行作為索引該參考陣列的第i+Ι行的該些參考像素值的索引標(biāo)簽；以及 儲存該比較陣列的第j行中該些比較像素值于該第二記憶庫的記憶區(qū)塊，且對應(yīng)以該比較陣列的第j行作為索引該比較陣列的第j行中該些比較像素值的索引標(biāo)簽，以及儲存該比較陣列的第j+Ι行中多個(gè)比較像素值于該第二記憶庫的記憶區(qū)塊，且對應(yīng)以該比較陣列的第j+i行作為索引該比較陣列的第j+i行中該些比較像素值的索引標(biāo)簽。
3.如權(quán)利要求1所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，更包括: d)透過分別讀取該第二記憶庫內(nèi)的該些比較像素值與該第一記憶庫內(nèi)相對應(yīng)的該些參考像素值，定義一 LXM搜尋窗口，其中，該LXM搜尋窗口是依據(jù)對應(yīng)該參考陣列相對于該比較陣列的該移動(dòng)參數(shù)來定義的；以及 e)根據(jù)該LXM搜尋窗口內(nèi)的多個(gè)比較像素值以及對應(yīng)該些比較像素值的多個(gè)參考像素值，計(jì)算出對應(yīng)該LXM搜尋窗口的一相關(guān)性系數(shù)； f)重復(fù)執(zhí)行步驟d)和步驟e)，以計(jì)算出所定義的每一該LXM搜尋窗口的每一該相關(guān)性系數(shù)，以產(chǎn)生該LXM相關(guān)性系數(shù)陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，該步驟e)包括: 將每一該LXM搜尋窗口內(nèi)的每一該比較像素值與相對應(yīng)該參考像素值相乘；及將每一該LXM搜尋窗口內(nèi)的相乘計(jì)算結(jié)果加總，以獲取對應(yīng)每一該LXM搜尋窗口的該相關(guān)性系數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，在該步驟c)之后包括: g)分析該LXM相關(guān)性系數(shù)陣列，并根據(jù)一預(yù)設(shè)條件來獲取一最大相關(guān)性系數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，在該步驟g)后包括: h)根據(jù)對應(yīng)該最大相關(guān)性系數(shù)的像素位置，判斷該光學(xué)導(dǎo)航裝置的一位移量。
7.如權(quán)利要求5所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，在該步驟g)后包括: 判斷是否更新該參考陣列； 若判定更新該參考陣列時(shí)，以該比較陣列取代該參考陣列；以及 產(chǎn)生對應(yīng)所擷取的一第二比較影像的該比較陣列，其中該第二比較影像是在該第一比較影像之后擷取的。
8.如權(quán)利要求7所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，在產(chǎn)生對應(yīng)擷取的該第二比較影像的該比較陣列的該步驟之后，包括: 根據(jù)前次計(jì)算獲取的該最大相關(guān)性系數(shù)在該第一比較影像的像素位置，計(jì)算該參考陣列相對于該比較陣列的一預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，該LXM相關(guān)性系數(shù)陣列是一 5 X 5相關(guān)性系數(shù)陣列或一 7X7相關(guān)性系數(shù)陣列。
10.如權(quán)利要求1所述的相關(guān)性平行比對方法，其特征在于，該步驟a)包括: 利用一平滑濾波器對該參考影像濾波，以產(chǎn)生該參考陣列；以及 利用該平滑濾波器對該第一比較影像濾波，以產(chǎn)生該比較陣列。
11.一種相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，該相關(guān)性運(yùn)算裝置包括: 一記憶單元，具有一第一記憶庫及一第二記憶庫，該第一記憶庫用以儲存對應(yīng)一參考影像的一參考陣列，且對應(yīng)地以該參考陣列的第i行作為索引該參考陣列的第i行中多個(gè)參考像素值的索引標(biāo)簽；該第二記憶庫用以儲存對應(yīng)擷取的一第一比較影像的一比較陣列，且對應(yīng)地以該比較陣列的第j行作為索引該比較陣列的第j行中多個(gè)比較像素值的索引標(biāo)簽； 一單元陣列，具有并聯(lián)排列的多個(gè)單元，該單元陣列耦接于該第一記憶庫與該第二記憶庫之間，各該單元用以接收該第二記憶輸出的該些比較像素值，并同時(shí)與該第一記憶庫輸出的相對應(yīng)的該些參考像素值進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，以相應(yīng)產(chǎn)生一相關(guān)性系數(shù)；以及 一導(dǎo)航處理單元，耦接于該單位陣列、該第一記憶庫及該第二記憶庫，該導(dǎo)航處理單元用以驅(qū)動(dòng)該第一記憶庫及該第二記憶庫相對應(yīng)地輸出該些參考像素值以及該些比較像素值至該單位陣列的該些單元，該導(dǎo)航處理單元并根據(jù)一預(yù)設(shè)條件分析該單位陣列的該些單元計(jì)算產(chǎn)生的該些相關(guān)性系數(shù)，以獲取一最大相關(guān)性系數(shù)；其中i和j分別為正整數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，該參考陣列的第i行的該些參考像素值是儲存于該第一記憶庫，并對應(yīng)以該參考陣列的第i行作為索引該參考陣列的第i行中該些參考像素值的索引標(biāo)簽，而該參考陣列的第i+Ι行的該些參考像素值是儲存于該第一記憶庫中，并對應(yīng)以該參考陣列的第i+Ι行作為索引該參考陣列的第i+Ι行中該些參考像素值的索引標(biāo)簽。
13.如權(quán)利要求12所述的相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，該比較陣列的第j行中該些比較像素值是儲存于該第二記憶庫，并對應(yīng)以該比較陣列的第j行作為索引該比較陣列的第j行中該些比較像素值的索引標(biāo)簽，而該比較陣列的第j+Ι行中該些比較像素值是儲存至該第二記憶庫中，并對應(yīng)以該比較陣列的第j+Ι行作為索引該比較陣列的第j+Ι行中該些比較像素值的索引標(biāo)簽。
14.如權(quán)利要求11所述的相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，更包括: 一位移緩存器，耦接于該第一記憶庫及該些單元之間，將該些參考像素值由第X行的單元位移至第X+1行的單元,其中X是正整數(shù)。
15.如權(quán)利要求11所述的相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，在擷取一第二比較影像之前，該導(dǎo)航處理單元判斷是否將該第一記憶庫的該參考陣列更新為該第二記憶庫內(nèi)的該比較陣列。
16.如權(quán)利要求11所述的相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，各該單元進(jìn)一步包括: 一運(yùn)算單元，用以將所輸入的各該比較像素值與其相對應(yīng)的該參考像素值相乘；以及 一累加器，耦接于該運(yùn)算單元，用以將該些比較像素值及相對應(yīng)的該些參考像素值的相乘結(jié)果相加，以對應(yīng)產(chǎn)生該單元的相關(guān)性系數(shù)。
17.如權(quán)利要求11所述的相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，該單元陣列為一LXM陣列，且L及M皆為正整數(shù)。
18.如權(quán)利要求11所述的關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，該導(dǎo)航處理單元根據(jù)該最大相關(guān)性系數(shù)于該比較陣列的位置，計(jì)算一光學(xué)導(dǎo)航裝置的一位移量。
19.如權(quán)利要求18所述的相關(guān)性運(yùn)算裝置，其特征在于，該導(dǎo)航處理單元根據(jù)前次利用該比較陣列計(jì)算獲取的該最大相關(guān)性系數(shù)于該比較陣列的位置，計(jì)算該參考陣列相對于該比較陣列的一預(yù)設(shè)移動(dòng)參數(shù)。
【文檔編號】G06F3/0338GK104461079SQ201410257563
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】張威廉 申請人:原相科技股份有限公司