TWI488126B - 光學導航方法及光學導航裝置 - Google Patents

Description

光學導航方法及光學導航裝置

本發明係關於一種光學處理機制，尤指一種可動態調整影像感測區域大小以達到降低功耗的光學導航方法與相關裝置。

一般而言，光學導航系統具有至少一影像感測陣列，藉由使用影像感測陣列來偵測特徵點的影像移動位置。為了能夠偵測出特徵點的影像位置，目前現有技術係開啟影像感測陣列中的所有感測單元，以偵測特徵點的影像位置。然而，光學導航系統通常係設置於一可攜式裝置中，開啟所有的感測單元/元件將大幅地消耗可攜式裝置的電力，因此，造成目前現有技術之功率損耗過高的問題。

因此，本發明的目的之一在於提供一種能夠動態調整影像感測陣列的有效感測區域之大小與範圍的光學導航裝置及其方法，以解決習知現有技術所遭遇的難題。

根據本發明的一實施例，其係揭露一種光學導航方法。該光學導航方法包含有：偵測一特徵點的移動慣性；以及依據所偵測的移動慣性，決定一影像感測陣列的有效感測區域，以降低功耗。

根據本發明的實施例，其另揭露一種光學導航裝置。光學導航裝置包含有一偵測電路與一決定電路。偵測電路係用以偵測一特徵點的移動慣性，以及決定電路係耦接至偵測電路並用以依據所偵測的移動慣性，決定一影像感測陣列的有效感測區域，以降低功耗。

此外，根據本發明的實施例，本發明的實施例可藉由移動慣性來推測出前一張圖的特徵點在下一張圖的出現位置，不需要對整張圖來計算位移位置，因此，不需要開啟影像感測陣列中全部的感測單元，如此達到降低功耗的目的。

請搭配參照第1圖與第2圖，第1圖是本發明實施例之光學導航裝置100的方塊示意圖，第2圖是第1圖所示之光學導航裝置100的基本運作流程示意圖。光學導航裝置100包含有一偵測電路105、一決定電路110與一影像感測陣列115，偵測電路105係擷取複數張不同時間點之特徵點FT的影像IMG，以偵測特徵點FT的移動慣性(移動方向、速率或速度)，例如偵測特徵點FT的移動方向或移動速率(步驟210)，而特徵點FT的相對應移動則係由光學導航裝置100實際移動所造成的，因此，偵測特徵點FT的移動慣性之操作等效上係為偵測光學導航裝置100的移動慣性。決定電路110係耦接至偵測電路105並用以依據所偵測之移動慣性來決定/調整影像感測陣列115的有效感測區域之大小，以降低整體的功耗(步驟215)，決定電路110本身可依據特徵點FT之移動慣性的不同，於 不同時間點動態地調整影像感測陣列115的有效區域之大小，最佳化降低功耗與偵測特徵點FT的操作。此外，在本實施例中，光學導航裝置100係為一光學滑鼠所實現，然此並非本發明的限制，亦可使用其他光學感測器元件來實現之。

決定電路110所調整之有效感測區域的大小係指影像感測陣列115中用以進行位移運算的影像偵測範圍，而決定電路110係依據所接收之特徵點FT的移動慣性結果來動態地調整位移運算的影像偵測範圍。請參照第3A圖至第3C圖，其分別繪示決定電路110所決定/調整後之位移運算的影像偵測範圍的不同實施例。如第3A圖所示，影像感測陣列115包含有64個感測單元，以8×8的矩陣形式所排列，該些64個感測單元係為影像感測陣列115能夠偵測出特徵點FT之位置的能力範圍，當特徵點FT移動後的位置不超出影像感測陣列115的感測能力範圍時，影像感測陣列115能夠正確偵測出特徵點FT的移動，然而，目前的現在技術係於每一次偵測特徵點FT之移動位置時開啟影像感測陣列115中的所有感測單元，浪費相當多的電力(亦即功耗較多)，因此，為了降低功耗，當偵測電路105所偵測到的移動慣性指示出特徵點FT的移動方向、速率或速度時，決定電路110係參考該移動慣性，估計特徵點FT於影像感測陣列115之矩陣中下一時間點可能的候選位置(可為複數個)，並部分開啟影像感測陣列115中的感測單元，如第3A圖所示，粗框區域302係為決定電路110所決定之影像感測陣列115中感測單元之有效的感測區域(亦即所開啟的感測單元區域)，粗框區域302包含 有16個開啟的感測單元，並以4×4的矩陣形式所排列，而由於影像感測陣列115中僅有部分的感測單元被開啟以偵測特徵點FT的位置，所以，相較開啟影像感測陣列115的整體感測單元來偵測特徵點FT之位置的操作，第3A圖所示之實施例可降低大幅的功率損耗。請注意，特徵點FT之下一時間點位置可具有複數個在不同方向上的可能候選位置，而決定電路110所決定之有效感測區域則可包含該些候選位置以及相對應鄰近複數區域，換言之，決定電路110係可根據該些候選位置以及相對應鄰近複數區域來決定有效感測區域的範圍與大小。

需注意的是，第3A圖所示之粗框區域302(亦即有效感測區域)中的複數個感測單元係緊密相鄰排列，然而，有效感測區域亦可由不緊密相鄰排列的多個感測單元所組成。如第3B圖所示，有效感測區域304由16個粗框標示的感測單元所組成，該些被開啟的感測單元彼此之間並未緊密相鄰排列，換言之，如圖所示，兩個被開啟的感測單元之間具有至少一個並未被開啟的感測單元，因而等效上，有效感測區域亦可被視為包含有16個規律間隔排列的感測單元。此外，在其他實施例中，如第3C圖所示，有效感測區域306亦可以由四個分別由粗框所表示的感測單元所組成。應注意的是，第3A圖至第3C圖中之有效感測區域的實施方式僅係用以方便說明有效感測區域的實作方式，並非是本發明限制。

請參照第4A圖，第4A圖是光學導航裝置100之第一實施例的 運作示意圖。如第4A圖所示，特徵點FT在目前時間點係位於位置P41上，實際上特徵點FT係以每一時間點移動兩個感測單元距離的速率向正右方移動，因此實際上下一時間點會移動至位置P43上。在本實施例中，偵測電路105僅偵測特徵點FT的移動方向來產生其移動慣性的結果，因此該結果係指示出特徵點FT的移動慣性為向正右方移動，之後偵測電路105將輸出指示向正右方移動的移動慣性結果至決定電路110，供決定電路100作為參考以適當地調整有效感測區域的大小。請參照第4B圖，第4B圖是決定電路110依據第4A圖所示之特徵點FT的移動方向所決定之有效感測區域402(如網點區域所示)的範例示意圖。偵測電路105所偵測出之特徵點FT的移動慣性結果指示出特徵點FT向正右方移動，決定電路110係判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置落在前一時間點的正右方，因此，決定電路110係決定下一時間點的有效感測區域應調整為如網點區域402所示的範圍，因此，如果特徵點FT的移動慣性不變(亦即移動方向不變)，無論其移動的速率為何，只要仍落入影像感測陣列115的偵測能力範圍，則特徵點FT在下一時間點的位置將落入網點區域402之內，舉例來說，若特徵點FT的移動速率係為每一時間點移動兩個感測單元距離，則下一時間點的位置係位於位置P43上，即使特徵點FT的移動速率突然改變，使得下一時間點的位置落於其他感測單元的位置(例如P42或P44)，然而，因為有效感測區域402包含了原特徵點位置P41之正右方的所有感測單元的位置區域，所以，仍可有效偵測出特徵點FT的確實位置。因此，經由動態地部分開啟影像感測陣列115的感測單元區域，光 學導航裝置100可達到偵測出特徵點FT之確實位置以及降低整體功耗的目的。

此外，當偵測電路105所偵測出之特徵點FT的移動慣性結果指示出特徵點FT向正右方移動時，決定電路110亦可決定較大範圍的有效感測區域以增加偵測出特徵點FT之確實位置的機率。請參照第4C圖，第4C圖是決定電路110依據第4A圖所示之特徵點FT的移動方向結果所決定之有效感測區域404(包含斜線區域與網點區域)的另一範例示意圖。決定電路110係判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置係落在前一時間點P41的正右方，並決定下一時間點的有效感測區域應調整為如區域404所示的範圍(扇形的放射狀區域)，第4C圖所示之區域404的範圍係大於第4B圖所示之斜線區域402的範圍，因此，於下一時間點偵測到特徵點FT的確實位置的機率可獲得提升。如果特徵點FT的移動慣性不變(亦即移動方向不變)，無論其移動的速率為何，只要仍落入影像感測陣列115的偵測能力範圍，則特徵點FT在下一時間點的位置亦將落入區域404的範圍，舉例來說，若特徵點FT的移動速率係為每一時間點移動兩個感測單元距離，則下一時間點的位置係位於區域404內的感測單元P43的位置上，即使特徵點FT的移動速率突然改變，使得下一時間點的位置落於其他感測單元的位置(例如P42或P44)，然而，因為有效感測區域404包含了原特徵點位置P41之右方的扇形放射狀區域，所以可有效偵測出特徵點FT的確實位置。此外，如果特徵點FT的移動慣性稍稍改變(例如移動方向由向正 右方移動改變為向右上方移動或右下方移動)，無論其移動的速率為何，只要仍落入影像感測陣列115的偵測能力範圍，則特徵點FT在下一時間點的位置亦將落入區域404的範圍，因此，因此，經由動態地部分開啟影像感測陣列115的感測單元區域並將有效感測區域設計為扇形，光學導航裝置100也可達到偵測出特徵點FT之確實位置以及降低整體功耗的目的。等效上，以區域402與區域404進行比較，區域404(包括網點區域與斜線區域)中多出的感測單元範圍可視為估計誤差範圍，該估計誤差範圍係用來補償預測的移動慣性結果與實際移動結果之間可能出現的方向偏差，使特徵點FT在下一時間點時仍可被偵測出，降低無法偵測出特徵點FT的機率。

請參照第4D圖，第4D圖是決定電路110在決定出區域404後下一時間點所決定之有效感測區域406(包括網點區域與斜線區域)的示意圖。實際上，特徵點FT係由第4D圖所示之位置P43移動至位置P45，而偵測電路105係偵測出特徵點FT的移動方向係向正方移動，因此，決定電路110係判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置係落在前一時間點的正右方，並決定下一時間點的有效感測區域應調整為如區域406所示的範圍(扇形的放射狀區域)。

請參照第5A圖，第5A圖是光學導航裝置100之第二實施例的運作示意圖。如第5A圖所示，實際上特徵點FT於前一時間點係位於位置P22，而下一時間點係位於P44，亦即由位置P22移動至位置P44，其移動方向為右下方。偵測電路105係偵測出特徵點FT的 移動慣性係為向右下方移動，而偵測電路105將輸出指示向右下方移動的移動慣性結果至決定電路110，供決定電路100作為參考以適當地調整有效感測區域的大小。請參照第5B圖，第5B圖是決定電路110依據第5A圖所示之特徵點FT的移動慣性結果所決定之有效感測區域502(如網點區域所示)的範例示意圖。偵測電路105所偵測出之特徵點FT的移動慣性結果指示出特徵點FT向右下方移動，而決定電路110係判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置係落在前一時間點P22的正下方，因此，決定電路110係決定下一時間點的有效感測區域應調整為如網點區域502所示的範圍，因此，如果特徵點FT的移動慣性不變(亦即移動方向不變)，無論其移動的速率為何，只要仍落入影像感測陣列115的偵測能力範圍，則特徵點FT在下一時間點的位置將落入區域502之內，舉例來說，若特徵點FT實際上的下一時間移動至位置P44上，即使特徵點FT的移動速率突然改變，使得下一時間點的位置落於其他感測單元的位置(例如P33或P55)，然而，因為有效感測區域502包含了原特徵點位置P22之右下方的直線感測單元區域，所以，仍可有效偵測出特徵點FT的確實位置。因此，經由動態地部分開啟影像感測陣列115的感測單元區域，光學導航裝置100可達到偵測出特徵點FT之確實位置以及降低整體功耗的目的。

此外，當偵測電路105所偵測出之特徵點FT的移動慣性結果指示出特徵點FT向右下方移動時，決定電路110亦可決定較大範圍的有效感測區域以增加偵測出特徵點FT之確實位置的機率。請 參照第5C圖，第5C圖是決定電路110依據第5A圖所示之特徵點FT的移動方向結果所決定之有效感測區域504(包括網點區域與斜線區域)的範例示意圖。決定電路110係判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置係落在前一時間點位置P22的右下方，並決定有效感測區域應調整為如區域504所示的範圍大小(扇形的放射狀區域)，第5C圖所示之區域504的範圍大於第5B圖所示之網點區域502的範圍，因此，於下一時間點偵測到特徵點FT的確實位置的機率可獲得提升。如果特徵點FT的移動慣性不變(亦即移動方向不變)，無論其移動的速率為何，只要仍落入影像感測陣列115的偵測能力範圍，則特徵點FT在下一時間點的位置亦將落入區域504的範圍，舉例來說，若特徵點FT的移動速率係為每一時間點移動兩個感測單元距離，則下一時間點的位置係位於斜線區域504內的感測單元P44的位置上，即使特徵點FT的移動速率突然改變，使得下一時間點的位置落於其他感測單元的位置(例如P33或P55)，然而，因為有效感測區域504包含了原特徵點位置P22之右下方的扇形感測單元區域，所以，可有效偵測出特徵點FT移動後確實的位置。此外，如果特徵點FT的移動慣性稍稍改變(例如移動方向改變)，無論其移動的速率為何，只要仍落入影像感測陣列115的偵測能力範圍，則特徵點FT在下一時間點的位置亦將落入區域504的範圍，因此，經由動態地部分開啟影像感測陣列115的感測單元區域並將有效感測區域設計為扇形，光學導航裝置100也可達到偵測出特徵點FT之確實位置以及降低整體功耗的目的。需注意的是，等效上，以區域502與區域504進行比較，區域504中多出的感測 單元範圍可視為估計誤差範圍，該估計誤差範圍係用來補償預測的移動慣性結果與實際移動結果之間可能出現的方向偏差，使特徵點FT在下一時間點時仍可被偵測出，降低無法偵測出特徵點FT的機率。

請參照第5D圖，第5D圖是決定電路110依據特徵點FT的移動方向結果所決定之有效感測區域506(包括網點區域與斜線區域)的另一範例示意圖。特徵點FT在前一時間點係位於第5D圖所示之位置P44上，決定電路110係判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置係落在前一時間點的右下方，並決定下一時間點的有效感測區域應調整為區域506所示的範圍(扇形的放射狀區域)。

再者，移動慣性除了可以是移動方向外，亦可以是移動速率。請再次參閱第4A圖，特徵點FT在目前時間點係位於位置P41上，實際上特徵點FT係以每一時間點移動兩個感測單元距離的速率向正右方移動，因此實際上下一時間點會移動至位置P43上。在本實施例中，偵測電路105將指示出一移動速率的移動慣性結果(亦即移動速率結果)輸出至決定電路110，供決定電路100作為參考以適當地調整有效感測區域的範圍與大小。請參照第6A圖，第6A圖是決定電路110依據第4A圖所示之特徵點FT的移動速率結果所決定之有效感測區域602(網點區域)的範例示意圖。偵測電路105所偵測出之特徵點FT的移動速率結果指示出特徵點FT具有一特定的移動速率，舉例來說，偵測電路105係偵測出特徵點FT的移動 速率是每一時間點移動兩個感測單元的距離，如第6A圖所示，依據特徵點FT的移動速率，決定電路110判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置係落在前一時間點P41的周圍位置，因此，決定電路110決定下一時間點的有效感測區域應調整為如網點區域602所示的範圍，因此，如果特徵點FT的移動慣性不變(亦即移動速率不變)，則特徵點FT在下一時間點的位置將落入斜線區域602的範圍，舉例來說，若特徵點FT的移動速率係每一時間點移動兩個感測單元距離且係向正右方移動，則下一時間點的特徵點FT之位置係位於網點區域602內的位置P43上，即使特徵點FT的移動方向突然改變，使得下一時間點的位置落於其他感測單元的位置(例如P21或P61)，然而，因為有效感測區域602包含了原特徵點位置P41之週遭的感測單元區域，所以，仍可有效偵測出特徵點FT的確實位置。

此外，決定電路110亦可決定較大範圍的有效感測區域以增加偵測出特徵點FT之確實位置的機率。請參照第6B圖，第6B圖是決定電路110依據第4A圖所示之特徵點FT的移動速率結果所決定之有效感測區域604(包括斜線區域與網點區域)的另一範例示意圖。決定電路110判斷特徵點FT在下一時間點的可能位置係落在前一時間點P41的周圍位置，並決定下一時間點的有效感測區域應調整為如區域604所示的範圍與大小，等效上，區域604包含有網點區域602的感測單元及其鄰近的感測單元(亦即斜線區域)，因此，於下一時間點偵測到特徵點FT的確實位置之機率可獲得提升。 需注意的是，以區域602與區域604進行比較，區域604中多出的感測單元範圍(斜線區域)可視為估計誤差範圍，該估計誤差範圍係用來補償預測的移動慣性結果與實際移動結果之間可能出現的方向偏差，使特徵點FT在下一時間點時仍可被偵測出，降低無法偵測出特徵點FT的機率。

請搭配參照第6C圖至第6E圖，第6C圖是特徵點FT以不同移動速率移動的範例示意圖，第6D與第6E圖分別是決定電路110依據第6C圖所示之特徵點FT的移動慣性結果(移動速率)所決定之有效感測區域606與有效感測區域608的示意圖。如第6C圖所示，特徵點FT目前時間點的位置係位於位置P41上，且實際上係以每一時間點移動四個感測單元距離向正右方移動，換言之，特徵點FT之下一時間點的位置實際上將位於P45。偵測電路105係用以偵測出特徵點FT的移動速率為每一時間點移動四個感測單元距離時，決定電路110係依據移動速率結果判斷特徵點FT之下一時間點的可能位置係落在目前時間點位置P41之周圍上下左右各相距四個感測單元距離的感測單元所形成的區域，因此，決定電路110係決定特徵點FT之下一時間點的可能位置位於如第6D圖所示之網點區域606內，如此而決定影像感測陣列115中的有效感測區域為網點區域606包含的感測單元，換言之，當下一時間點感測特徵點FT時，僅開啟網點區域606包含的感測單元進行影像感測，而不開啟其他的感測單元，因此，當特徵點FT實際上移動至P45的位置上，則僅開啟網點區域606包含的感測單元進行影像感測確實能夠偵測 出特徵點FT並同時降低功耗。另外，考量到估計特徵點FT之下一時間點的位置時可能有所誤差或是特徵點FT的移動慣性稍稍改變的情況，當偵測電路105偵測出特徵點FT的移動速率為每一時間點移動四個感測單元距離時，決定電路110也可決定特徵點FT之下一時間點的可能位置位於區域608(包括網點區域與斜線區域)內，等效上，區域608包含有網點區域606的感測單元及其鄰近的感測單元(亦即斜線區域)，因此，於下一時間點偵測到特徵點FT的確實位置之機率可獲得提升，此外，以區域608與區域606進行比較，區域608中多出的感測單元範圍可視為估計誤差範圍，該估計誤差範圍係用來補償預測的移動慣性結果與實際移動結果之間可能出現的速率偏差，使特徵點FT在下一時間點時仍可被偵測出，降低無法偵測出特徵點FT的機率。

此外，偵測電路105亦可藉由偵測特徵點FT的移動速度(包含移動方向與速率)來偵測出該移動慣性，其中偵測移動速度的操作可藉由偵測或計算特徵點FT之複數張影像之間的位移向量來達成，而當移動速度得到之後再計算或決定移動慣性，決定電路110則根據該移動慣性所指示的移動速度來決定或調整影像感測陣列115中的有效感測區域之大小與範圍。請搭配參照第5A圖與第7A圖，第5A圖顯示了特徵點FT實際上係由目前時間點位置P22移動至下一時間點位置P44，偵測電路105偵測到的移動向量可顯示出特徵點FT的移動速度(包含方向與速率)，第7A圖是決定電路110依據第5A圖所示之特徵點FT之移動速度所決定的有效感測區域 702A之範例示意圖。如第7A圖所示，由於移動慣性係指示出特徵點FT的方向與速率，所以，決定電路110可預期特徵點FT在下一時間點將出現在位置P44，因此，在此實施例中，有效感測區域702A的大小可以僅包含該位置P44上的感測單元即可達到偵測出特徵點FT以及降低功耗之目的。另外，在另一實施方式中，決定電路110亦可將第7B圖所示之區域702B決定為有效感測區域，需注意的是，等效上，區域702B包含有區域702A(亦即位置P44)的感測單元及其鄰近的感測單元(亦即斜線區域)，因此，於下一時間點偵測到特徵點FT的確實位置之機率可獲得提升，此外，以區域702A與區域702B進行比較，斜線區域702B中多出的感測單元範圍可視為估計誤差範圍，該估計誤差範圍係用來補償預測的移動慣性結果與實際移動結果之間可能出現的速率偏差，使特徵點FT在下一時間點時仍可被偵測出，降低無法偵測出特徵點FT的機率。此外，在另一實施例中，決定電路110將有效感測區域調整為更大的範圍(例如第7C圖所示之區域702C(包括位置P44與斜線區域))，而此亦屬於本發明的範疇。

再者，當偵測電路105所偵測之特徵點FT的移動速度不同時，其相對應不同的移動慣性將使得決定電路110所決定或調整的有效感測區域有所不同，請搭配參照第6C圖與第8A圖至第8C圖，第8A圖至第8C圖分別是決定電路110依據第6C圖所示之特徵點FT的移動速度慣性結果所決定之有效感測區域802、804、806的不同實施範例示意圖。偵測電路105係藉由偵測特徵點FT的移動速度 (包含移動方向與速率)來偵測出該移動慣性，而決定電路110則根據該移動慣性所指示的移動速度來決定或調整影像感測陣列115中的有效感測區域之大小與範圍，如第6C圖所示，特徵點FT實際上係由位置P41移動至下一位置P45，偵測電路105偵測到的移動向量可顯示出特徵點FT的移動速度(包含方向與速率)。如第8A圖所示，由於移動慣性結果可指示出特徵點FT的方向與速率，所以，決定電路110可預期特徵點FT在下一時間點將出現在位置P45，因此，在此實施例中，有效感測區域802的大小可以僅包含該位置P45上的感測單元，即可達到偵測出特徵點FT以及降低功耗之目的。另外，在另一實施方式中，決定電路110亦可將第8B圖所示之區域804(包括位置P45與斜線區域)決定為有效感測區域，需注意的是，等效上，區域804包含有區域802的感測單元及其鄰近的感測單元(斜線區域)，因此，於下一時間點偵測到特徵點FT的確實位置之機率可獲得提升，此外，以區域802與區域804進行比較，區域804中多出的感測單元範圍可視為估計誤差範圍，該估計誤差範圍係用來補償預測的移動慣性結果與實際移動結果之間可能出現的速率偏差，使特徵點FT在下一時間點時仍可被偵測出，降低無法偵測出特徵點FT的機率。此外，在另一實施例中，決定電路110將有效感測區域調整為更大的範圍(例如第8C圖所示之區域806(包含位置P45與斜線區域))，而此亦屬於本發明的範疇。

為了使讀者更能清楚明白本發明上述實施例中動態改變影像感測陣列115之有效感測區域的詳細操作流程，請參照第9圖，第9 圖是本發明之實施例中動態調整影像感測陣列115之有效感測區域大小以降低功耗的流程示意圖。倘若大體上可達到相同的結果，並不需要一定照第9圖所示之流程中的步驟順序來進行，且第9圖所示之步驟不一定要連續進行，亦即其他步驟亦可插入其中；步驟說明係描述於下：步驟905：使用影像感測陣列115之目前的有效感測區域，擷取影像；步驟910：是否可求出特徵點FT的位移？若是，進行步驟915，反之，進行步驟925；步驟915：偵測/估算特徵點FT的移動慣性(移動方向、速率或速度)；步驟920：依據所偵測/估算之特徵點FT的移動方向、速率或速度，調整或改變影像感測陣列115的有效感測區域；步驟925：是否影像感測陣列115目前的有效感測區域小於一預定上限區域？若是，進行步驟930，反之，進行步驟905，其中該預定上限區域例如是影像感測陣列115的整張畫面之感測區域；步驟930：增加影像感測陣列115的有效感測區域大小，以使有效感測區域的範圍變大。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧光學導航裝置

105‧‧‧偵測電路

110‧‧‧決定電路

115‧‧‧影像感測陣列

302、304、306、402、404、406、502、504、506、602、604、606、608、702A、702B、702C、802、804、806‧‧‧影像感測陣列的有效感測區域

第1圖為本發明實施例之光學導航裝置的方塊示意圖。

第2圖為第1圖所示之光學導航裝置的基本運作流程示意圖。

第3A圖~第3C圖為第1圖所示之決定電路所決定/調整後之位移運算的影像偵測範圍不同實施例之示意圖。

第4A圖為特徵點FT移動的一範例示意圖。

第4B圖~第4D圖為依據第4A圖所示之特徵點FT的移動方向所決定之有效感測區域的不同範例示意圖。

第5A圖為特徵點FT移動的另一範例示意圖。

第5B圖~第5D圖為依據第5A圖所示之特徵點FT的移動方向所決定之有效感測區域的不同範例示意圖。

第6A圖~第6B圖為依據第4A圖所示之特徵點FT的移動速率結果所決定之有效感測區域的不同範例示意圖。

第6C圖為特徵點FT以不同移動速率移動的一範例示意圖。

第6D圖~第6E圖為依據第6C圖所示之特徵點FT的移動速率結果所決定之有效感測區域的不同範例示意圖。

第7A圖~第7C圖為依據第5A圖所示之特徵點FT之移動速度所決定的有效感測區域之不同範例示意圖。

第8A圖~第8C圖為依據第6C圖所示之特徵點FT之移動速度所決定的有效感測區域之不同範例示意圖。

第9圖為本發明之實施例中動態調整影像感測陣列之有效感測區域大小以降低功耗的流程示意圖。

100‧‧‧光學導航裝置

105‧‧‧偵測電路

110‧‧‧決定電路

115‧‧‧影像感測陣列

Claims (20)

1. 一種光學導航方法，其包含有：偵測一特徵點之一移動慣性；以及依據所偵測之該移動慣性，決定一影像感測陣列之一有效感測區域，以降低功耗；其中該有效感測區域中的複數個感測單元係由不緊密相鄰排列的多個感測單元所組成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航方法，其中偵測該特徵點之該移動慣性的步驟包含有：偵測該特徵點於複數張影像的位置，以計算一位移向量；以及根據該位移向量，計算該移動慣性。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光學導航方法，其中該移動慣性係一移動速率。
4. 如申請專利範圍第2項所述之光學導航方法，其中該移動慣性係一移動方向。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航方法，其中依據所偵測之該移動慣性決定該影像感測陣列之該有效感測區域的步驟包含有：依據該移動慣性，估計該特徵點的下一時間點位置；以及依據該特徵點之該下一時間點位置，決定該影像感測陣列中所 開啟之一有效感測區域。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光學導航方法，其中該移動慣性係一移動方向，而估計該特徵點之該下一時間點位置的步驟係依據該移動方向進行估計，以及所開啟之該有效感測區域包含沿著該移動方向所形成之一直線狀區域。
7. 如申請專利範圍第5項所述之光學導航方法，其中該移動慣性係一移動方向，而估計該特徵點之該下一時間點位置的步驟係依據該移動方向進行估計，以及所開啟之該有效感測區域包含沿著該移動方向所形成之一放射狀區域。
8. 如申請專利範圍第5項所述之光學導航方法，其中該移動慣性係一移動速率，以及依據該移動慣性估計該特徵點之該下一時間點位置的步驟包含有：依據該移動速率，估計該特徵點之該下一時間點位置，其中所估計之該下一時間點位置包含有複數個候選位置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光學導航方法，其中依據該特徵點之該下一時間點位置決定該影像感測陣列中所開啟之該有效感測區域的步驟包含有：依據該複數個候選位置及其相對應複數鄰近區域，決定該有效感測區域。
10. 如申請專利範圍第8項所述之光學導航方法，其中每一候選位置係位於不同方向上。
11. 一種光學導航裝置，其包含有：一偵測電路，用以偵測一特徵點之一移動慣性；以及一決定電路，耦接至該偵測電路，用以依據所偵測之該移動慣性，決定一影像感測陣列之一有效感測區域，以降低功耗；其中該有效感測區域中的複數個感測單元係由不緊密相鄰排列的多個感測單元所組成。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光學導航裝置，其中該偵測電路係偵測該特徵點於複數張影像的位置，以計算一位移向量，並根據該位移向量，計算該移動慣性。
13. 如申請專利範圍第12項所述之光學導航裝置，其中該移動慣性係一移動速率。
14. 如申請專利範圍第12項所述之光學導航裝置，其中該移動慣性係一移動方向。
15. 如申請專利範圍第11項所述之光學導航裝置，其中該決定電路係依據該移動慣性，估計該特徵點的下一時間點位置，以及依據該 特徵點之該下一時間點位置，決定該影像感測陣列中所開啟之一有效感測區域。
16. 如申請專利範圍第15項所述之光學導航裝置，其中該移動慣性係一移動方向，而該決定電路係依據該移動方向進行估計該特徵點之該下一時間點位置，以及所開啟之該有效感測區域包含沿著該移動方向所形成之一直線狀區域。
17. 如申請專利範圍第15項所述之光學導航裝置，其中該移動慣性係一移動方向，而該決定電路係依據該移動方向進行估計該特徵點之該下一時間點位置，以及所開啟之該有效感測區域包含沿著該移動方向所形成之一放射狀區域。
18. 如申請專利範圍第15項所述之光學導航裝置，其中該移動慣性係一移動速率，以及該決定電路係依據該移動速率，估計該特徵點之該下一時間點位置，其中所估計之該下一時間點位置包含有複數個候選位置。
19. 如申請專利範圍第18項所述之光學導航裝置，其中該決定電路係依據該複數個候選位置及其相對應複數鄰近區域，決定該有效感測區域。
20. 如申請專利範圍第18項所述之光學導航裝置，其中每一候選位 置係位於不同方向上。