CN111935390B - 影像感测系统控制方法以及影像感测系统 - Google Patents

影像感测系统控制方法以及影像感测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种影像感测系统控制方法，应用在包括影像传感器和控制电路的影像感测系统，其特征在于，包括：(a)以该影像传感器计算在第一影像图框和紧随第一影像图框之后的第二影像图框之间的第一移动差异；(b)如果该影像传感器从该控制电路接收到第一轮询，则以该影像传感器根据第一时间差异，第二时间差异和该第一移动差异来计算第一输出移动差异，其中该第一时间差异是指该第一轮询的时间与该第一影像图框的时间的差异，该第二时间差异是指该第一轮询的时间与该第二影像图框的时间之间的差异；以及(c)以该影像传感器向该控制电路输出该第一输出移动差异。

Description

影像感测系统控制方法以及影像感测系统
技术领域
本发明有关影像感测系统控制方法以及影像感测系统，特别有关于可降低图框率以及MCU(Microcontroller Unit、微处理器)轮询(polling)的不同步所产生的影响的影像感测系统控制方法以及影像感测系统。
背景技术
在诸如光学鼠标之类的光学指向装置中，其影像传感器以预定图框速率撷取影像图框(image frame)，然后计算不同影像图框之间的移动差异(motion delta)。这样的预定图框率可以对应不同模式而改变，例如，活动模式或待机模式。而且，MCU(微控制单元)轮询影像传感器以获取移动差异(即，请求影像传感器输出移动差异)。但是，MCU轮询速率和影像传感器图框速率通常是不同的并且彼此不同步。结果，移动差异输出和MCU轮询常常会不一致。
图1为绘示了现有技术中图框率以及MCU轮询间的不同步的示意图。如图1所示，影像图框f1，f2…f8是由影像传感器撷取，且不同影像图框之间的移动差异D1，D2…由影像传感器分别计算。同样的，耦接到影像传感器的MCU会产生轮询P1-P3以跟影像传感器要求输出移动差异。
更详细来说，影像传感器响应MCU的轮询P1输出移动差异D1，D2，并回应MCU的轮询P2输出移动差异D3，D4，D5，并回应MCU的轮询P3输出移动差异D6，D7。然而，由于不同步，轮询P1，P2，P3与影像图框f3，f6和f8分别具有不同的延迟L1，L2，L3。同样的，由于不同步，MCU可能响应不同的轮询收到不同数量的移动差异。例如，MCU接收对应轮询P1的两移动差异D1，D2，但接收对应轮询P2的三个移动差异D3，D4，D5。此外，移动差异不会立即输出到MCU，例如，移动差异D3是响应轮询P2而不是轮询P1而输出的。
由于移动差异会用在计算光学指向装置的位置，因此图1中所示的问题可能会影响位置计算的准确性。
发明内容
本发明一目的为公开一种可降低图框率和轮询间不同步的影响的影像感测系统控制方法。
本发明另一目的为公开一种可降低图框率和轮询间不同步的影响的影像感测系统。
本发明一实施例公开了一种影像感测系统控制方法，应用在包括影像传感器和控制电路的影像感测系统，其特征在于，包括：(a)以该影像传感器计算在第一影像图框和紧随第一影像图框之后的第二影像图框之间的第一移动差异；(b)如果该影像传感器从该控制电路接收到第一轮询，则以该影像传感器根据第一时间差异，第二时间差异和该第一移动差异来计算第一输出移动差异，其中该第一时间差异是指该第一轮询的时间与该第一影像图框的时间的差异，该第二时间差异是指该第一轮询的时间与该第二影像图框的时间之间的差异；以及(c)以该影像传感器向该控制电路输出该第一输出移动差异。
本发明另一实施例公开了一种影像感测系统，其特征在于，包括：控制电路；影像传感器，用以执行以下步骤：(a)计算在第一影像图框和紧随第一影像图框之后的第二影像图框之间的第一移动差异；(b)如果从该控制电路接收到第一轮询，则根据第一时间差异，第二时间差异和该第一移动差异来计算第一输出移动差异，其中该第一时间差异是指该第一轮询的时间与该第一影像图框的时间的差异，该第二时间差异是指该第一轮询的时间与该第二影像图框的时间之间的差异；以及(c)以该影像传感器向该控制电路输出该第一输出移动差异。
根据前述实施例，可对应影像图框的时间和轮询的时间的差异来输出移动差异，因此可降低图框率和轮询间不同步的影响。
附图说明
图1为绘示了习知技术中图框率以及MCU轮询间的不同步的示意图。
图2为绘示了根据本发明实施例的影像感测系统的方块图。
图3至图5为绘示了根据本发明不同实施例的影像感测方法的示意图。
图6为绘示了根据本发明实施例的影像感测方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
201 控制电路
203 影像传感器
具体实施方式
在以下描述中，将以多个实施例来描述本发明的概念。每一实施例中的元件可通过硬件(例如电路或装置)或是通过韧体实施(例如安装至少一程序的处理器)。而且，每一实施例中的元件可分割为更多元件或是整合成较少的元件。此外，以下描述中的”第一”、”第二”…仅用以定义不同的元件或步骤，并非用以限定其顺序。
图2为绘示了根据本发明实施例的影像感测系统的方块图。如图2所示，影像感测系统200包括控制电路201和影像传感器203。控制电路201可以是前述的MCU，或者可以执行相同功能的任何其他装置，例如处理器。影像传感器203用以撷取多个影像图框并计算不同影像图框之间的移动差异。控制电路201产生轮询至影像传感器203，且影像传感器203输出对应轮询的移动差异。
图3至图5为绘示了根据本发明不同实施例的影像感测方法的示意图，也代表了根据本发明不同实施例的影像感测系统200的动作。
如图3所示，影像传感器203撷取第一影像图框f1，第二影像图框f2，第三影像图框f3和第四影像图框f4。此外，影像传感器203计算在第一影像图框f1和第二影像图框f2之间的第一移动差异D1，在第三影像图框f3和第四影像图框f4之间的第二移动差异D2，在第五影像图框f5和第一影像图框f1的第三移动差异D3，以及第二影像图框f2和第三影像图框f3之间的第四移动差异D4。影像传感器203如果接收到第一轮询P1，则根据第一时间差异T1，第二时间差异T2和第一移动差异D1来计算第一输出移动差异Do1。第一时间差异T1是指第一轮询P1的时间与第一影像图框f1的时间之间的差异，第二时间差异T2是指第一轮询时间P1的时间与第二影像图框f2的时间之间的差异。此外，影像传感器203根据第三移动差异D3来计算第一输出移动差异Do1。
具体来说，影像传感器203根据函数
Figure BDA0002382495100000041
计算第一输出运动Do1，并且输出
Figure BDA0002382495100000042
作为第一输出移动差异Do1。也就是说，如果移动差异对应在轮询之前撷取的且未被另一轮询请求的影像图框(例如，D3)，则影像传感器203将完整的移动差异输出到控制电路201。如果移动差异对应在轮询之前撷取的影像图框和在轮询之后撷取的影像图框(例如D1)，则影像传感器203输出部分移动差异。如果图1的实施例不具有第五影像图框f5，则影像传感器203输出
Figure BDA0002382495100000043
而不是
Figure BDA0002382495100000044
作为第一输出移动差异Do1。
在一实施例中，在影像传感器接收下一个轮询时，影像传感器203将输出”输出移动差异”到控制电路201。例如，在图3的实施例中，在影像传感器接收第二轮询P2时，影像传感器203将与第一轮询P1相对应的第一输出移动差异Do1输出到控制电路201。然而，本发明不限在影像传感器接收下一个轮询时使影像传感器203将输出移动差异输出。例如，影像传感器203可以在第一轮询P1的预定时间之后将输出移动差异输出。此外，在一实施例中，影像传感器203在紧随轮询之后的影像图框的时间计算与轮询相对应的输出移动差异。例如，控制电路201在紧随第一轮询P1之后的第二影像图框f2的时间，计算与第一轮询P1相对应的第一移动差异Do1。还请留意，说明书中的”紧随”是指没有其他影像图框，例如紧随第一轮询P1之后的第二影像图框f2即代表第二影像图框f2之后的第一个影像图框。
响应第二轮询P2，控制电路201会根据第一时间差异T1，第二时间差异T2，第一移动差异D1，第三时间差异T3，第四时间差异T4和第二移动差异D2计算第二输出移动差异Do2。第三时间差异T3是指第二轮询P2的时间与第三影像图框f3的时间之间的差异，第四时间差异T4是指影像传感器203的第二轮询P2的时间和第四影像图框f4的时间的差异。
具体来说，控制电路201根据函数
Figure BDA0002382495100000045
以及函数
Figure BDA0002382495100000046
计算第二输出运动Do2，并且输出
Figure BDA0002382495100000047
作为第二输出运动Do2。也就是说，如果移动差异对应在轮询之前撷取且未被另一轮询请求的影像图框(例如，D4)，则影像传感器203将完整的移动差异输出到控制电路201。如果移动差异对应在轮询之前撷取的影像图框和在轮询之后撷取的影像图框(例如D2)，则输出部分移动差异。此外，如果移动差异的一部分被输出为先前的输出移动差异，则影像传感器203会将剩余的移动差异输出到控制电路201。例如，若影像传感器203响应第一轮询P1而输出第一移动差异的一部分D1，也就是
Figure BDA0002382495100000051
且响应第二轮询P2而输出第一移动差异D1的另一部分
Figure BDA0002382495100000052
上述规则可以独立使用或组合。图4为绘示了根据本发明实施例的影像感测方法的示意图。根据前述规则，在图4的实施例中，影像传感器203输出
Figure BDA0002382495100000053
作为第一输出移动差异Do1，并且输出
Figure BDA0002382495100000054
作为第二输出移动差异Do2。D5是第二影像图框f2和第六影像图框f6之间的第五移动差异，且D6是第三影像图框f3和第六影像图框f6之间的第六移动差异。第六影像图框f6紧随第二影像图框f2之后并且在第三影像图框f3之前。
图5为绘示了根据本发明另一实施例的影像感测方法的示意图。在图5中，影像传感器203计算在第一影像图框f1和第二影像图框f2之间的第一移动差异D1，并计算在第二影像图框f2和紧随第二影像图框f2之后的第三影像图框f3之间的第二移动差异D2。遵循上述规则，影像传感器203响应第一轮询P1而输出
Figure BDA0002382495100000055
作为第一输出移动差异Do1。另外，影像传感器203响应第二轮询P2而输出
Figure BDA0002382495100000056
作为第二输出移动差异Do2。
在上述实施例中，两组连续轮询之间的时间的差异是相同的。以图3为例，在第一轮询P1和第二轮询P2的时间的差异以及紧随第二轮询P2之后的第三轮询P3和第二轮询P2的时间的差异是相同的。更详细来说，如果在第一轮询P1之后接收到第二轮询P2，则影像传感器203将第二输出移动差异Do2输出到控制电路201，如果在接收到第二轮询P2之后接收到第三轮询P3，则将第三输出移动差异Do3输出到控制电路201。控制电路201在第一轮询P1和第二轮询P2之间以及第二轮询P2和第三轮询P3之间不对影像传感器203产生轮询。
根据前述实施例，可以得到一影像感测系统控制方法，该方法可以由记录在诸如光盘，硬盘或记忆卡之类的非瞬时性计算机可读记录媒体中的至少一个程序来执行。图6为绘示了根据本发明实施例的影像感测方法的流程图。，其包括以下步骤：
Step 601
以影像传感器203计算在第一影像图框f1和紧随第一影像图框f1之后的第二影像图框f2之间的第一移动差异D1。
Step 603
如果影像传感器203从控制电路201接收到第一轮询P1，则以影像传感器203根据第一时间差异T1，第二时间差异T2和第一移动差异D1来计算第一输出移动差异Do1。
第一时间差异T1是指第一轮询P1的时间与第一影像图框f1的时间的差异，第二时间差异T2是指第一轮询P1的时间与第二影像图框f2的时间之间的差异。
Step 605
以影像传感器203向控制电路201输出第一输出移动差异Do1。
根据前述实施例，可对应影像图框的时间和轮询的时间的差异来输出移动差异，因此可降低图框率和轮询间不同步的影响。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种影像感测系统控制方法，应用在包括影像传感器和控制电路的影像感测系统，其特征在于，包括：
(a)以该影像传感器计算在第一影像图框和紧随第一影像图框之后的第二影像图框之间的第一移动差异；
(b)如果该影像传感器从该控制电路接收到第一轮询，则以该影像传感器根据第一时间差异，第二时间差异和该第一移动差异来计算第一输出移动差异，其中该第一时间差异是指该第一轮询的时间与该第一影像图框的时间的差异，该第二时间差异是指该第一轮询的时间与该第二影像图框的时间之间的差异；以及
(c)以该影像传感器向该控制电路输出该第一输出移动差异。
2.如权利要求1所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，该步骤(b)根据
Figure FDA0002382495090000011
函数计算该第一输出移动差异，其中D1是该第一移动差异，T1是该第一时间差异，T2是该第二时间差异。
3.如权利要求2所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，进一步包括：
以该影像传感器计算该第一影像图框与该第一影像之前的第五影像图框之间的第三移动差异；
该步骤(b)根据该
Figure FDA0002382495090000012
和该第三移动差异计算该第一输出移动差异。
4.如权利要求1所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，进一步包括：
(d)以该影像传感器计算紧随该第二影像图框之后的第三影像图框与紧随该第三影像图框之后的第四影像图框之间的第二移动差异；
(e)如果该影像传感器接收到来自该控制电路的第二轮询，则以该影像传感器根据该第一时间差异，该第二时间差异，该第一移动差异，第三时间差异，第四时间差异和该第二移动差异计算第二输出移动差异，其中该第三时间差异是指该第二轮询的时间与该第三影像图框的时间之间的差异，该第四时间差异是指该第二轮询的时间与该第四影像图框的时间之间的差异；以及
(f)以该影像传感器将该第二输出移动差异输出到该控制电路。
5.如权利要求4所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，该步骤(e)根据函数
Figure FDA0002382495090000021
以及函数
Figure FDA0002382495090000022
计算该第二输出移动差异；
其中D1是该第一移动差异，T1是该第一时间差异，T2是该第二时间差异，D2是该第二移动差异，T3是该第三时间差异，T4是该第四时间差异。
6.如权利要求5所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，进一步包括：
以该影像传感器计算该第二影像图框与该第三影像图框之间的第四移动差异；
其中，该步骤(b)根据该函数
Figure FDA0002382495090000023
以及该函数
Figure FDA0002382495090000024
和该第四移动差异来计算该第二输出移动差异。
7.如权利要求5所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，进一步包括：
以该影像传感器计算该第二影像图框和第六影像图框之间的第五移动差异，其中该第六影像图框紧随该第二影像图框且在该第三影像图框之前；
计算该第六影像图框与该第三影像图框之间的第六移动差异；
其中，步骤(b)根据该函数
Figure FDA0002382495090000025
以及该函数
Figure FDA0002382495090000026
该第五移动差异和该第六移动差异计算该第二输出移动差异。
8.如权利要求1所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，进一步包括：
(d)以该影像传感器计算紧随该第二影像图框之后的第三影像图框和该第二影像图框之间的第二移动差异；
(e)如果该影像传感器接收到来自该控制电路的第二轮询，以该影像传感器根据该第一时间差异，该第二时间差异，该第一移动差异，第三时间差异，第四时间差异和该第二移动差异计算第二输出移动差异，其中该第三时间差异是指该第二轮询的时间与该第二影像图框的时间之间的差异，且该第四时间差异是指该第二轮询的时间与该第三影像图框的时间之间的差异；以及
(f)以该影像传感器将该第二输出移动差异输出到该控制电路。
9.如权利要求8所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，该步骤(e)根据函数
Figure FDA0002382495090000031
以及函数
Figure FDA0002382495090000032
计算该第二输出移动差异；
其中，D1是该第一移动差异，T1是该第一时间差异，T2是该第二时间差异，D2是该第二移动差异，T3是该第三时间差异，T4是该第四时间差异。
10.如权利要求1所述的影像感测系统控制方法，其特征在于，该步骤(b)在该第二影像图框的该时间计算该第一输出移动差异。
11.如权利要求1所述的影像感测系统控制方法，其中该步骤(c)在该影像传感器接收下一轮询的时间将该第一输出移动差异输出给该控制电路。
12.如权利要求1所述的影像感测系统控制方法，其特征在于：
若该影像传感器接收紧随该第一轮询之后的第二轮询，则输出第二输出移动差异至该控制电路；
若该影像传感器接收紧随该第二轮询的第三轮询，则输出第三输出移动差异至该控制电路；
其中该控制电路在该第一轮询和该第二轮询间不产生轮询，且在该第二轮询间和该第三轮询间不产生轮询；
其中产生该第一轮询的时间与产生该第二轮询的时间的差异等同于产生该第二轮询的时间与产生该第三轮询的时间的差异。
13.一种影像感测系统，其特征在于，包括：
控制电路；
影像传感器，用以执行以下步骤：
(a)计算在第一影像图框和紧随第一影像图框之后的第二影像图框之间的第一移动差异；
(b)如果从该控制电路接收到第一轮询，则根据第一时间差异，第二时间差异和该第一移动差异来计算第一输出移动差异，其中该第一时间差异是指该第一轮询的时间与该第一影像图框的时间的差异，该第二时间差异是指该第一轮询的时间与该第二影像图框的时间之间的差异；以及
(c)以该影像传感器向该控制电路输出该第一输出移动差异。
14.如权利要求13所述的影像感测系统，其特征在于，该步骤(b)根据
Figure FDA0002382495090000041
函数计算该第一输出移动差异，其中D1是该第一移动差异，T1是该第一时间差异，T2是该第二时间差异。
15.如权利要求14所述的影像感测系统，其特征在于，该影像传感器更用以施行以下步骤：
计算该第一影像图框与该第一影像之前的第五影像图框之间的第三移动差异；
该步骤(b)根据该
Figure FDA0002382495090000042
和该第三移动差异计算该第一输出移动。
16.如权利要求13所述的影像感测系统，其特征在于，该影像传感器更用以施行以下步骤：
(d)以该影像传感器计算紧随该第二影像图框之后的第三影像图框与紧随该第三影像图框之后的第四影像图框之间的第二移动差异；
(e)如果该影像传感器接收到来自该控制电路的第二轮询，则该影像传感器根据该第一时间差异，该第二时间差异，该第一移动差异，第三时间差异，第四时间差异和该第二移动差异计算第二输出移动差异，其中该第三时间差异是指该第二轮询的时间与该第三影像图框的时间之间的差异，该第四时间差异是指该第二轮询的时间与该第四影像图框的时间之间的差异；以及
(f)以该影像传感器将该第二输出移动差异输出到该控制电路。
17.如权利要求16所述的影像感测系统，其特征在于，该步骤(e)根据函数
Figure FDA0002382495090000051
以及函数
Figure FDA0002382495090000052
计算该第二输出移动差异；
其中，D1是该第一移动差异，T1是该第一时间差异，T2是该第二时间差异，D2是该第二移动差异，T3是该第三时间差异，T4是该第四时间差异。
18.如权利要求17所述的影像感测系统，其特征在于，该影像传感器更用以施行以下步骤：
计算该第二影像图框与该第三影像图框之间的第四移动差异；
其中，该步骤(b)根据该函数
Figure FDA0002382495090000053
以及该函数
Figure FDA0002382495090000054
和该第四移动差异来计算该第二输出移动差异。
19.如权利要求17所述的影像感测系统，其特征在于，该影像传感器更用以施行以下步骤：
计算该第二影像图框和第六影像图框之间的第五移动差异，其中该第六影像图框紧随该第二影像图框且在该第三影像图框之前；
计算该第六影像图框与该第三影像图框之间的第六移动差异；
其中，步骤(b)根据该函数
Figure FDA0002382495090000055
以及该函数
Figure FDA0002382495090000056
该第五移动差异和该第六移动差异计算该第二输出移动差异。
20.如权利要求13所述的影像感测系统，其特征在于，该影像传感器更用以施行以下步骤：
(d)计算紧随该第二影像图框之后的第三影像图框和该第二影像图框之间的第二移动差异；
(e)如果该影像传感器接收到来自该控制电路的第二轮询，以该影像传感器根据该第一时间差异，该第二时间差异，该第一移动差异，第三时间差异，第四时间差异和该第二移动差异计算第二输出移动差异，其中该第三时间差异是指该第二轮询的时间与该第二影像图框的时间之间的差异，且该第四时间差异是指该第二轮询的时间与该第三影像图框的时间之间的差异；以及
(f)以该影像传感器将该第二输出移动差异输出到该控制电路。
21.如权利要求20所述的影像感测系统，其特征在于，该步骤(e)根据函数
Figure FDA0002382495090000061
以及函数
Figure FDA0002382495090000062
计算该第二输出移动差异；
其中，D1是该第一移动差异，T1是该第一时间差异，T2是该第二时间差异，D2是该第二移动差异，T3是该第三时间差异，T4是该第四时间差异。
22.如权利要求13所述的影像感测系统，其特征在于，该步骤(b)在该第二影像图框的该时间计算该第一输出移动差异。
23.如权利要求13所述的影像感测系统，其中该步骤(c)在该影像传感器接收下一轮询的时间将该第一输出移动差异输出给该控制电路。
24.如权利要求13所述的影像感测系统，其特征在于：
若该影像传感器接收紧随该第一轮询之后的第二轮询，则输出第二输出移动差异至该控制电路；
若该影像传感器接收紧随该第二轮询的第三轮询，则输出第三输出移动差异至该控制电路；
其中该控制电路在该第一轮询和该第二轮询间不产生轮询，且在该第二轮询间和该第三轮询间不产生轮询；
其中产生该第一轮询的时间与产生该第二轮询的时间的差异等同于产生该第二轮询的时间与产生该第三轮询的时间的差异。
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