CN104053052A - 动态调整影像更新率的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动态调整影像更新率的方法，包含：依序取得多个感测位移量；根据一第一临界值，累计感测位移量中连续大于第一临界值的次数，当次数大于一第一参考值时，提高影像的一更新率；以及，根据一第二临界值，累计感测位移量中连续低于第二临界值的次数，当次数大于一第二参考值时，降低更新率。此外，本发明亦提供使用此方法的一装置。

Description

动态调整影像更新率的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种动态调整影像更新率的方法，特别是一种根据影像位移量或参考影像使用时间来调整影像更新率(frame rate)的一种动态调整影像更新率的方法。此外，本发明亦提供使用此方法的装置。

背景技术

日常生活中，无线或手持式电子装置如遥控器、鼠标等，常搭配影像感测装置以提供动作感测功能需求。影像感测中影像更新率为操作中影响感测与省电效能的关键因素之一，当影像更新率提高时，感测反应速度随之增快，而所需耗电也因此提高；当影像更新率降低时，感测反应速度随之降低，而所需消耗电能也因此降低。如何调整更新率以兼顾感测与省电效能，是影像感测重要的需求之一。

现有技术的作法为根据影像感测装置的速度读取值，与临界值作比对，以决定是否调整更新率。其中速度读取值为计算单元根据位移与更新率所计算得出的数值，计算的需求与判断的机制均较复杂。此外，参考值为预设的设定，而感测物的移动通常属随机性质，其预设的弹性难以完全对应感测物的移动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种动态调整影像更新率的方法，其根据感测影像的位移量或参考影像使用时间，弹性调整更新率，可提升整体运算效率，达成兼顾感测与省电效能的目的而不需要复杂的运算与判断。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供一种动态调整影像更新率的方法，包含：(A)取得一感测位移量；(B)将该感测位移量与一第一临界值比较，当该感测位移量大于第一临界值时则累计次数，又当次数大于一第一参考值时，以第一幅度提高影像的一更新率；以及(C)将该感测位移量与一第二临界值比较，当该感测位移量小于第二临界值时则累计次数，又当次数大于一第二参考值时，则以第二幅度降低该更新率，其中，步骤(B)与(C)为任意先后次序或平行进行。

以上方法的步骤(A)-(C)可重复进行。

在本发明的其中一种实施方式中，该第一临界值大于该第二临界值，又当该当取得的感测位移量介于第一临界值与第二临界值之间时，不调整更新率。

在本发明的其中一种实施方式中，又包含：当该更新率达一上限时，不再提高；或当该更新率达一下限时，不再降低。

在本发明的其中一种实施方式中，又包含：当该感测位移量不大于该第一临界值时，将步骤(B)中的次数归零；或当该感测位移量不小于该第二临界值时，将步骤(C)中的次数归零。

在本发明的其中一种实施方式中，又包含：将该感测位移量与一第三临界值比较，当该感测位移量大于第三临界值时则累计次数，又当次数大于一第三参考值时，以第三幅度提高该更新率，其中该第三临界值小于该第一临界值，且该第三幅度小于该第一幅度。

在本发明的其中一种实施方式中，又包含：将该感测位移量与一第四临界值比较，当该感测位移量小于第四临界值时则累计次数，又当次数大于一第四参考值时，以第四幅度提高该更新率，其中该第四临界值大于该第二临界值，且该第四幅度小于该第二幅度。

为达上述目的，就另一个观点言，本发明也提供一种动态调整影像更新率装置，包含：一位移量输出单元，用以依序撷取多个感测影像并根据感测影像计算多个感测位移量；一更新率调整控制单元，接收该些感测位移量，并根据以上所述的步骤以决定并输出一更新率调整讯号；以及一记忆单元，用以储存以下数据之一或多者：该些感测位移量、该些累计次数、各临界值、与各参考值。

为达上述目的，就另一个观点言，本发明也提供一种动态调整影像更新率的方法，包含：(A)取得一参考影像的使用时间，其中该参考影像用以与一感测影像比对以决定位移；(B)将该使用时间与一第一临界时间值比较，当该使用时间大于第一临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第一基准值时，以第一幅度降低影像的一更新率；以及(C)将该使用时间与一第二临界时间值比较，当该使用时间小于第二临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第二基准值时，则以第二幅度提高该更新率，其中，步骤(B)与(C)为任意先后次序或平行进行。

以上方法的步骤(A)-(C)可重复进行。

在本发明的其中一种实施方式中，该第一临界时间值大于该第二临界时间值，又当该使用时间介于该第一临界时间值与该第二临界时间值之间时，不调整该更新率。

如在本发明的其中一种实施方式中，又包含：当该更新率达一上限时，不再提高；或当该更新率达一下限时，不再降低。

在本发明的其中一种实施方式中，又包含：当该使用时间不大于该第一临界时间值时，将步骤(B)中的次数归零；或当该使用时间不小于该第二临界时间值时，将步骤(C)中的次数归零。

在本发明的其中一种实施方式中，又包含：将该使用时间与一第三临界时间值比较，当该使用时间大于第三临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第三基准值时，以第三幅度降低该更新率，其中该第三临界时间值小于该第一临界时间值，且该第三幅度小于该第一幅度。

在本发明的其中一种实施方式中，又包含：将该使用时间与一第四临界时间值比较，当该使用时间小于第四临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第四基准值时，以第四幅度提高该更新率，其中该第四临界时间值大于该第二临界时间值，且该第四幅度小于该第二幅度。

为达上述目的，就另一个观点言，本发明也提供一种动态调整影像更新率装置，包含：一使用时间计数单元，用以计数一参考影像的使用时间，其中该参考影像用以与一感测影像比对以决定位移；一更新率调整控制单元，接收该参考影像使用时间，并根据以上所述的步骤以决定并输出一更新率调整讯号；以及一记忆单元，用以储存以下数据之一或多者：该参考影像使用时间、该些累计次数、各临界值、与各参考值。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1A、1B显示本发明的动态调整影像更新率的方法的其中两种实施例；

图2A～2B显示本发明的动态调整影像更新率的方法的另两种实施例；

图3显示本发明的动态调整影像更新率装置的一种实施例；

图4显示本发明的动态调整影像更新率装置的另一种实施例。

图中符号说明

30、40    动态调整影像更新率装置

31         位移量计算单元

32、42     更新率调整控制单元

33、43     记忆单元

42         使用时间计数单元

S11-S17、S22-S27、S32-S37、S42-S47    步骤

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。本发明中的图式均属示意，主要意在表示各装置以及各元件之间的功能作用关系，至于形状、厚度与宽度则并未依照比例绘制。

参照图1A，其中显示本发明所提供的一种动态调整影像更新率的方法的第一个实施例，包含：取得感测位移量（步骤S11）；将感测位移量与一第一临界值比较（步骤S12），当所取得的感测位移量大于第一临界值时则累计次数（步骤S13）（此时也可但不必须同时把S16中所累计的次数归零，见图中的虚线），又当次数大于一第一参考值时（步骤S14），则提高影像的一更新率，之后，继续取得下一个感测位移量（回到步骤S11）。当所取得的感测位移量不大于第一临界值时，则可将步骤S13中所累计的次数归零（或是，也可不归零）。另方面，也将感测位移量与一第二临界值比较（步骤S15），当所取得的感测位移量小于第二临界值时则累计次数（步骤S16），又当次数大于一第二参考值时（步骤S17），则降低影像的更新率，在之后，继续取得下一个感测位移量（回到步骤S11）。当所取得的感测位移量不低于第二临界值时，则可将步骤S16中所累计的次数归零（或是，也可不归零）。当步骤S14或步骤S17的判断为否时，则不调整更新率。之后，继续取得下一个感测位移量（回到步骤S11）。其中，所取得的感测位移量可代表所感测目标的移动状态，其根据前后两感测影像间比对、或根据参考影像和目前感测影像比对而得，当感测位移量较大时，代表目标移动较快，因此为能确实追踪其移动状况，影像的更新率可随之提高，以做更精确的运算。另方面，当感测位移量较小时，代表目标移动较慢，因此可使用较低的影像更新率来追踪其移动状况，以节约功耗。

本实施例中，第一参考值和第二参考值的设置目的是避免噪声造成系统误判，同时可确认移动较快（或较慢）是否为一延续稳定状态，以免更新率切换次数过于频繁。但此仅为较佳而非必须，在本发明的最基本概念下，亦可不需要累计次数以及与第一、第二参考值比较的步骤（省略步骤S13、S14、S16、S17，或视为第一、第二参考值为零）。在设置了第一、第二参考值的实施例中，可依使用此方法的光学装置特性以及应用此方法的目标而设定第一、第二参考值，例如因感测位移量较大时，其所对应的感测时间较快速，所以第一参考值的设定可相对第二参考值较高，例如第一参考值设为5次，而第二参考值设为3次；但另一方面，也可考虑因感测位移量较大时，须在较短时间内实时改变更新率，从此角度则第一参考值的设定可低于第二参考值，故第一、第二参考值的设定可依实际使用需求来决定，当然两者也可相同。

再者，第一、第二临界值是与位移量比对以决定目标移动较快或较慢，此两临界值较佳宜为不同的数值，其中第一临界值高于第二临界值，如此则在第一与第二临界值间的稳定区间内，可不必调整更新率以避免更新率切换次数过于频繁（在图1A中，显示为：步骤S12和步骤S15的判断皆为否时，不调整更新率）。但此仅为较佳而非必须，在本发明的最基本概念下，亦可使第一临界值和第二临界值相等，在此情况下，当步骤S15判断位移量不低于第二临界值时，宜回到步骤S12。

此外，图1A的流程图是为了便利了解而绘示，显然，其中的步骤S15并不必须在步骤S12判断为否之后才为之，可以先进行步骤S15，而步骤S12可在步骤S15判断为否之后才为之，或步骤S12和步骤S15可以同时进行。

另外，因任何光学装置特性皆有一可操作范围，故宜根据使用该动态调整影像更新率的方法的光学装置可接受范围，以决定提高或降低更新率的上下限。当判断需提高或降低更新率，但会超过可接受范围时，则保持现有更新率。此点在本发明的后述实施例中亦同，不重复说明。

参考图1B，其中显示本发明的另一种实施方式。其中显示的动态调整影像更新率的方法步骤，与图1A比较，更包含：将感测位移量与一第三临界值比较（步骤S22），当所取得的感测位移量大于第三临界值时则累计次数（步骤S23），又当次数大于一第三参考值时（步骤S24），则提高影像的更新率。其中，第三临界值低于第一临界值。以上安排方式表示：当感测位移量大于第一临界值时，表示目标移动得很快，可以用较大的幅度提高更新率；小于第一临界值但大于第三临界值时，表示目标移动较快但不是很快，可以用较小的幅度提高更新率。

步骤S22并不必须在步骤S12判断为否之后才为之，可以先进行步骤S22，而步骤S12可在步骤S22判断为是之后才为之，或步骤S12和步骤S22可以同时进行。在同时进行的实施方式中，例如可在步骤S12判断为是之后将步骤S23的累计次数归零，或是，设定第一参考值低于第三参考值，当累计感测位移量同时大于第一临界值与第三临界值时，分别累计感测位移量中连续大于第一临界值与第三临界值的次数；当累计次数先大于第一参考值时，即以前述较大的幅度提高更新率。

继续参考图1B，其中显示的动态调整影像更新率的方法步骤，又包含：将感测位移量与一第四临界值比较（步骤S25），当所取得的感测位移量低于第四临界值时则累计次数（步骤S26），又当次数大于一第四参考值时（步骤S27），则提高影像的更新率。其中，第四临界值高于第二临界值。以上安排方式表示：当感测位移量低于第二临界值时，表示目标移动得很慢，可以用较大的幅度降低更新率；大于第二临界值但小于第四临界值时，表示目标移动较慢但不是很慢，可以用较小的幅度降低更新率。

类似地，步骤S25并不必须在步骤S15判断为否之的后才为之，可以先进行步骤S25，而步骤S15可在步骤S25判断为是之后才为之，或步骤S15和步骤S25可以平行进行。在平行进行的实施方式中，例如可在步骤S15判断为是之后将步骤S26的累计次数归零，或是，设定第二参考值低于第四参考值。

图1B的其它部分（例如归零、如何回到步骤S11等）可参照图1A的说明，不重复赘述。

参照图2A，其中显示本发明又提供的一种动态调整影像更新率的方法的另一个实施例。在计算位移的方法中，其中一种方式是在所感测的影像中取得一个参考影像，再使用该参考影像与目前感测的影像相比对。当判断参考影像还可继续使用时，就继续使用该参考影像与新感测的影像相比对，直至该参考影像不再堪用时，才更新参考影像（例如可自最新感测的影像中重新取得一个新的参考影像）。图2A所显示的动态调整影像更新率的方法是根据参考影像使用时间来判断是否要动态调整影像的更新率，其包含：取得参考影像使用时间（步骤S31）；将使用时间与一第一临界时间值比较（步骤S32），高于该第一临界时间值时则累计次数（步骤S33）（此时也可但不必须同时把S36中所累计的次数归零，见图中虚线），又当次数大于一第一基准值时（步骤S34），则降低影像的一更新率，之后，继续取得下一个感测位移量（回到步骤S31）。当使用时间不大于第一临界时间值时，则可将步骤S33中所累计的次数归零（或是，也可不归零）。另方面，也将使用时间与一第二临界时间值比较（步骤S35），低于该第二临界时间值时则累计次数（步骤S36），又当次数大于一第二基准值时（步骤S37），则提高影像的更新率，之后，继续取得下一个感测位移量（回到步骤S31）。当使用时间不低于第二临界时间值时，则可将步骤S36中所累计的次数归零（或是，也可不归零）。当步骤S34或步骤S37的判断为否时，则不调整更新率，之后，继续取得下一个感测位移量（回到步骤S31）。

以上方法的意义是：当参考影像使用时间较久、亦即可长时间使用相同参考影像而不需要更新时，表示感测目标移动较慢，故可降低影像的更新率，以避免不必要的运算工作并节约能耗。当参考影像使用时间较短、亦即参考影像需要较快更新时，表示感测目标移动较快，为能确实追踪其移动状况，影像的更新率可随之提高，以加速运算工作。其中，第一临界时间值与第二临界时间值可为不同或相同，如为不同则第一临界时间值应高于第二临界时间值（当参考影像使用时间落在第一临界时间值和第二临界时间值之间时则不调整更新率）。如为相同，则步骤S35之后宜回到步骤S32。此外，第一基准值与第二基准值也可设定为相同或不同，其设定的相关考虑可参照图1A实施例的说明。

此外，图2A的流程图是为了便利了解而绘示，显然，其中的步骤S35并不必须在步骤S32判断为否之后才为之，可以先进行步骤S35，而步骤S32可在步骤S35判断为否之后才为之，或步骤S32和步骤S35可以同时进行。

参考图2B，其中显示另一实施方式。其中显示的动态调整影像更新率的方法步骤，与图2A比较，更包含：将参考影像使用时间与一第三临界时间值比较（步骤S42），高于该第三临界时间值时则累计次数（步骤S43），又当次数大于一第三基准值时（步骤S44），则降低影像的更新率。其中，第三临界时间值低于第一临界时间值。以上安排方式表示：当使用时间大于第一临界时间值时，表示目标移动得很慢，可以用较大的幅度降低更新率；小于第一临界值但大于第三临界值时，表示目标移动较慢但不是很慢，可以用较小的幅度降低更新率。

步骤S42并不必须在步骤S32判断为否之后才为之，可以先进行步骤S42，而步骤S32可在步骤S42判断为是之后才为之，或步骤S32和步骤S42可以平行进行。在平行进行的实施方式中，例如可在步骤S32判断为是之后将步骤S43的累计次数归零，或是，设定第一基准值低于第三基准值，当使用时间同时大于第一临界时间值与第三临界时间值时，分别累计次数；当累计次数先大于第一基准值时，即以前述较大的幅度降低更新率。

继续参考图2B，其中显示的动态调整影像更新率的方法步骤，又包含：将参考影像使用时间与一第四临界时间值比较（步骤S45），低于该第四临界时间值时则累计次数（步骤S46），又当次数大于一第四基准值时（步骤S47），则提高影像的更新率。其中，第四临界时间值低于第二临界时间值。以上安排方式表示：当使用时间低于第二临界时间值时，表示目标移动得很快，可以用较大的幅度提高更新率；高于第二临界值但低于第四临界值时，表示目标移动较快但不是很快，可以用较小的幅度提高更新率。

类似地，步骤S45并不必须在步骤S35判断为否之后才为之，可以先进行步骤S45，而步骤S35可在步骤S45判断为是之后才为之，或步骤S35和步骤S45可以同时进行。在同时进行的实施方式中，例如可在步骤S35判断为是之后将步骤S46的累计次数归零，或是，设定第二基准值低于第四基准值。

图2B的其它部分（例如归零等）可参照图2A的说明，不重复赘述。

参考图3，其中为根据另一观点，本发明提供的一动态调整影像更新率装置30，为使用前述的动态调整影像更新率的方法的装置，其包含：一位移量计算单元31，以及一更新率调整控制单元32、以及一记忆单元33。位移量计算单元31用以依序撷取多个感测影像并根据感测影像计算多个感测位移量。更新率调整控制单元32接收多个感测位移量，并根据图1A或1B实施例的步骤以输出一更新率调整讯号，用以动态调整影像的更新率。记忆单元33，用以储存或暂存位移量计算单元31所产生的感测位移量、更新率调整控制单元32中运算所产生的累计次数、各临界值及/或各参考值。

一实施例中，第一临界值大于第二临界值，且当感测位移量介于该第一临界值与该第二临界值之间时，更新率调整控制单元32可不产生更新率调整讯号，也不累计次数。

参考图4，其中为根据另一观点，本发明提供的一动态调整影像更新率装置40，为使用前述的动态调整影像更新率的方法的装置，其包含：一使用时间计数单元41、一更新率调整控制单元42、以及一记忆单元43。使用时间计数单元41用以计数参考影像的使用时间。更新率调整控制单元42接收前述的参考影像使用时间，并根据图2A或2B实施例的步骤，产生一更新率调整讯号，用以动态调整影像的更新率。记忆单元，用以储存或暂存参考影像使用时间、累计次数、各临界时间值及/或各基准值。

实施时，前述的动态调整影像更新率装置30、40可分别独立于影像感测装置之外而设置，亦可结合影像感测装置为同一装置，其选择端视需求而定。

一实施例中，当参考影像使用时间介于该第一临界时间值与该第二临界时间值之间，更新率调整控制单元42可不产生更新率调整讯号，也不累计次数。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。对于本领域技术人员，当可在本发明精神内，立即思及各种等效变化。例如本发明所称的“依序”或“接续”的感测影像，仅表示时间的先后关系，其并不限于为紧接连续的感测影像，亦可为间隔其它感测影像的“依序”或“接续”感测影像，等等。此外，前述的临界值或临界时间值可不受限于前述的数量，若有需要，实施时亦可增加其它临界值或临界时间值。故凡依本发明的概念与精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本发明的权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种动态调整影像更新率的方法，其特征在于，包含：

(A)取得一感测位移量；

(B)将该感测位移量与一第一临界值比较，当该感测位移量大于第一临界值时则累计次数，又当次数大于一第一参考值时，以第一幅度提高影像的一更新率；以及

(C)将该感测位移量与一第二临界值比较，当该感测位移量小于第二临界值时则累计次数，又当次数大于一第二参考值时，则以第二幅度降低该更新率，

其中，步骤(B)与(C)为任意先后次序或平行进行。

2.如权利要求1所述的动态调整影像更新率的方法，其中，还包含：重复步骤(A)至(C)。

3.如权利要求1所述的动态调整影像更新率的方法，其中，该第一临界值大于该第二临界值，又当该感测位移量介于该第一临界值与该第二临界值之间时，不调整该更新率。

4.如权利要求1所述的动态调整影像更新率的方法，其中，又包含：当该更新率达一上限时，不再提高；或当该更新率达一下限时，不再降低。

5.如权利要求1所述的动态调整影像更新率的方法，其中，又包含：当该感测位移量不大于该第一临界值时，将步骤(B)中的次数归零；或当该感测位移量不小于该第二临界值时，将步骤(C)中的次数归零。

6.如权利要求1所述的动态调整影像更新率的方法，其中，还包含：将该感测位移量与一第三临界值比较，当该感测位移量大于第三临界值时则累计次数，又当次数大于一第三参考值时，以第三幅度提高该更新率，其中该第三临界值小于该第一临界值，且该第三幅度小于该第一幅度。

7.如权利要求1所述的动态调整影像更新率的方法，其中，还包含：将该感测位移量与一第四临界值比较，当该感测位移量小于第四临界值时则累计次数，又当次数大于一第四参考值时，以第四幅度提高该更新率，其中该第四临界值大于该第二临界值，且该第四幅度小于该第二幅度。

8.一种动态调整影像更新率装置，其特征在于，包含：

一位移量输出单元，用以依序撷取多个感测影像并根据感测影像计算多个感测位移量；

一更新率调整控制单元，接收该些感测位移量，并根据权利要求1-7中任一所述的步骤以决定并输出一更新率调整讯号；以及

一记忆单元，用以储存以下数据之一或多者：该些感测位移量、该些累计次数、各临界值、与各参考值。

9.一种动态调整影像更新率的方法，其特征在于，包含：

(A)取得一参考影像的使用时间，其中该参考影像用以与一感测影像比对以决定位移；

(B)将该使用时间与一第一临界时间值比较，当该使用时间大于第一临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第一基准值时，以第一幅度降低影像的一更新率；以及

(C)将该使用时间与一第二临界时间值比较，当该感测位移量小于第二临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第二基准值时，则以第二幅度提高该更新率，

其中，步骤(B)与(C)为任意先后次序或平行进行。

10.如权利要求9所述的动态调整影像更新率的方法，其中，还包含：重复步骤(A)至(C)。

11.如权利要求9所述的动态调整影像更新率的方法，其中，该第一临界时间值大于该第二临界时间值，又当该使用时间介于该第一临界时间值与该第二临界时间值之间时，不调整该更新率。

12.如权利要求9所述的动态调整影像更新率的方法，其中，又包含：当该更新率达一上限时，不再提高；或当该更新率达一下限时，不再降低。

13.如权利要求9所述的动态调整影像更新率的方法，其中，又包含：当该使用时间不大于该第一临界时间值时，将步骤(B)中的次数归零；或当该使用时间不小于该第二临界时间值时，将步骤(C)中的次数归零。

14.如权利要求9所述的动态调整影像更新率的方法，其中，还包含：将该使用时间与一第三临界时间值比较，当该使用时间大于第三临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第三基准值时，以第三幅度降低该更新率，其中该第三临界时间值小于该第一临界时间值，且该第三幅度小于该第一幅度。

15.如权利要求9所述的动态调整影像更新率的方法，其中，还包含：将该使用时间与一第四临界时间值比较，当该使用时间小于第四临界时间值时则累计次数，又当次数大于一第四基准值时，以第四幅度提高该更新率，其中该第四临界时间值大于该第二临界时间值，且该第四幅度小于该第二幅度。

16.一种动态调整影像更新率装置，其特征在于，包含：

一使用时间计数单元，用以计数一参考影像的使用时间，其中该参考影像用以与一感测影像比对以决定位移；

一更新率调整控制单元，接收该参考影像使用时间，并根据权利要求8-15中任一所述的步骤以决定并输出一更新率调整讯号；以及

一记忆单元，用以储存以下数据之一或多者：该参考影像使用时间、该些累计次数、各临界值、与各参考值。