CN1303510C - 光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法及装置 - Google Patents

光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明是提出一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法及装置，该光学鼠标具有一光源及一影像感测器，该光源以一发光频率点亮以使该影像感测器能检索外部的影像，该方法首先检索一张影像；接着在次一取样时间检索下一张影像，且将前一张影像与此目前的影像比对来找出匹配的部分，并决定光学鼠标的位移量及移动速度；再依据前述所决定的移动速度而正比例地调整该光源的发光频率及影像检索速率。

Description

光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法及装置
技术领域
本发明是关于光学鼠标的技术领域，尤指一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法及装置。
背景技术
一般已有的光学鼠标，是以一发光二极管对鼠标垫或其他物体进行光照射，再由一影像感测器检索鼠标垫上的影像，比较前后影像而求出该光学鼠标的移动向量，该移动向量即为该光学鼠标在取样时间内所移动的距离。其运作原理如图1所示，其中，圆圈A表示该发光二极管(LED)照射在鼠标垫或其他物体时，该影像感测器所检索的影像范围。为进行影像比对，故取正方形B的范围来进行前后影像的比对。为说明方便，以三角形C表示所检索的影像范围中的一个物体。该光学鼠标是以一固定速度来点亮发光二极管，例如分别在时间t1’及t2’时，点亮一发光二极管，并分别在时问t1及t2时检索影像以计算位移量。
光学鼠标在耗电量的结构上，以发光二极管的耗电量占大多数，一般估计约在60％以上。而已有的鼠标操作速度，由于人们手的操作速度的限制，普遍落在2-6ips的移动速度之间。在此操作速度时，并以固定的检索速率下所获得的位移量均在2dots以内，并没有脱离影像可检测到的位移量的范围内。然而，已有的光学鼠标仍以固定速度点亮该发光二极管、进行影像检索及计算位移量，不仅消耗计算能力，更浪费电源，因此，已有光学鼠标的移动距离计算方法的设计仍有诸多缺失而有予以改进的必要。
发明内容
本发明的目的是在提供一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法及装置，以减低光学鼠标的发光二极管点亮的频率，而降低发光二极管功率消耗，并减少许多计算时间及计算能量，而可有效降低晶体的功率消耗，并达省电的目的。
依据本发明的一特色，是提出一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法，该光学鼠标具有一光源及一影像感测器，该光源以一发光频率点亮以使该影像感测器能检索外部的影像，该方法包括步骤：(A)检索一张影像；(B)在次一取样时间检索下一张影像，且将前一张影像与此目前的影像比对找出匹配的部分，并决定光学鼠标的位移量及移动速度；以及(C)依据步骤(B)决定的移动速度而正比例地调整该光源的发光频率及影像检索速率，再执行步骤(B)。
依据本发明的另一特色，是提出一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制装置，主要包含一影像感测器、一光源、一存储器装置及一处理单元。该影像感测器用以检索影像；该光源是以一发光频率点亮，并使该影像感测器能检索外部的影像；该存储器装置用以储存该影像感测器所检索的影像；该处理单元是耦合至该存储器装置，其中，当在次一取样时间该影像感测器检索一张影像而储存于该存储器中，该处理单元将前一张影像与此目前的影像比对找出匹配的部分，而决定光学鼠标的位移量及移动速度，并依据该移动速度而正比例地调整该光源的发光频率及影像检索速率。
由于本发明设计新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效。
附图说明
图1是已有的光学鼠标运作原理的示意图；
图2是本发明的一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制装置的方块图；
图3是本发明的一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法的流程图；
图4-图5是本发明的一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法运作原理的示意图
具体实施方式
图2显示本发明的光学鼠标的动态影像检索速率的控制装置的方块图，其包含一影像感测器210、一光源220、一存储器装置230及一处理单元240。该影像感测器210是用以检索影像，该光源220较佳地为一发光二极管(LED)，其是以一发光频率点亮，并使该影像感测器能检索外部的影像。该存储器装置230用以储存该影像感测器210所检索的影像。该处理单元240是耦合至该存储器装置230及该光源220，以依据所检索的影像进行处理而来调整该光源220的发光频率及该影像感测器210的检索速率。
图3显示本发明的光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法的流程图，并请配合图4-图5的光学鼠标检索的影像的示意图，于图4中，圆圈A表示该发光二极管照射在鼠标垫或其他物体时，该影像感测器210所检索的影像范围。为进行前后影像的比对，故取正方形B的范围进行前后影像的比对。而三角形C表示所检索的影像范围中的一个物体。
当该光学鼠标往左上角移动时，相对地，该影像感测器210所检索的影像是如图4所示呈现往右下角移动，其中，标示时间点为t1的图形是表示原先所检索的影像，标示时间点为t2的图形是该光学鼠标往左上角移动后所检索的影像，当中，标示时间点为t2的图形中的虚线表示三角形C为原先的三角形，而以实线表示三角形C’为移动后的三角形。
于图3的流程中，首先，对该光源220及影像感测器210执行初始化(步骤S301)，而使该光源220以一发光频率f0点亮。于步骤S303中，经由该影像感测器210检索一张影像，其中，该影像感测器210的检索速率与该发光频率f0相同。
于步骤S305中，判断取样时间是否到达，若是，则执行步骤S307，此时，由于取样时间已到达，故该光源220已事先点亮，而可检索一张新的影像。
于步骤S309中，将前一张影像(t1)与此目前的影像(t2)比对找出匹配的部分，并决定光学鼠标的位移量及移动速度。该比对方法是将目前的影像(t2)中的比对范围B’与前一张影像(t1)中的比对范围B，进行比对，以判断其相似性。该比对方法可选用已知的二阶动量法(second ordermomentum method)，或平均均方根误差法(mean squared error，MSE)或其他方法。
经由前述的比对之后，即可判断目前的影像(t2)中的比对范围B’与前一张影像(t1)中的比对范围B的相似性(步骤S311)。若两者相似，即表示对于该前一张影像(t1)的比对范围B所包含的三角形C，仍可在目前的影像(t2)中的比对范围B’找到相对应的三角形C’。此时可根据影像的位置的变化而计算出移动向量D。进而求出该光学鼠标的移动速度v＝D/Δt(步骤S313)，当中，Δt为该影像感测器210连续两次检索影像的时间差，亦即，Δt＝t2-t1。
当移动速度v变大时，表示该光学鼠标移动比较快，所以调高该影像感测器210的检索速率与该光源220的发光频率，以免取样影像脱离可检测到的移动向量的范围内。当移动速度v变小时，表示该光学鼠标移动比较慢，所以调低该影像感测器210的检索速率与该光源220的发光频率，此时则不必担心该取样影像会脱离可检测到的移动向量的范围内(步骤S315)。
若步骤311判定两者不相似，其可能如图5所示，对于该前一张影像(t1)的比对范围B所包含的三角形C，已不能在目前的影像(t2)中的比对范围B’找到相对应的三角形C’。此时该取样影像已脱离可检测到的移动向量的范围内。则需重回步骤301中，将该发光频率重置为一预设值f0，并重新检索影像。
由上述说明可知，在不脱离影像可检测到的移动向量的范围内，本发明技术可动态调整检索速率，并减少发光二极管的点亮次数，可减少能量的消耗，同时降低取样、比对的计算次数，进而减少计算次数及计算时能量的消耗。

Claims (6)

1.一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制方法，该光学鼠标具有一光源及一影像感测器，该光源以一发光频率点亮以使该影像感测器能检索外部的影像，其特征在于，该方法包括步骤：
A、检索一张影像；
B、在次一取样时间检索下一张影像，且将前一张影像与此目前的影像比对找出匹配的部分，并决定光学鼠标的位移量及移动速度；以及
C、依据步骤B决定的移动速度而正比例地调整该光源的发光频率及影像检索速率，再执行步骤B。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，于步骤B中，该移动速度v＝D/Δt，当中，Δt为该影像感测器连续两次检索影像的时间差，D为该光学鼠标的位移量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，于步骤B中，如无法于前一张影像与目前的影像中找出匹配的部分，则将该发光频率重置为一预设值。
4.一种光学鼠标的动态影像检索速率的控制装置，其特征在于，主要包含：
一影像感测器，用以检索影像；
一光源，其以一发光频率点亮，并使该影像感测器能检索外部的影像；
一存储器装置，用以储存该影像感测器所检索的影像；以及
一处理单元，耦合至该存储器装置，其中，当移动光学鼠标且该影像感测器检索一张影像而储存于该存储器中，该处理单元将前一张影像与此目前的影像比对找出匹配的部分，而决定光学鼠标的位移量及移动速度，并依据该移动速度而正比例地调整该光源的发光频率。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，其中，该移动速度v＝D/Δt，当中，Δt为该影像感测器连续两次检索影像的时间差，D为该光学鼠标的位移量。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，其中，如该处理单元无法于前一张影像与目前的影像中找出匹配的部分，则将该发光频率重置为一预设值。
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