DE102004033156A1 - Bewegungserfassung unter Verwendung einer Mehrauflösungsbildverarbeitung - Google Patents

Bewegungserfassung unter Verwendung einer Mehrauflösungsbildverarbeitung Download PDF

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    • G06T7/00Image analysis
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    • G06T7/262Analysis of motion using transform domain methods, e.g. Fourier domain methods

Abstract

Eine Bewegungserfassung unter Verwendung einer Teilbandbildverarbeitung ist offenbart. Eine Vorrichtung weist eine Zerlegungslogik auf, die ein Eingangsbild in zusammengesetzte Bilder zerlegt, der unterschiedliche Frequenzbänder des Eingangsbilds aufweisen. Die Vorrichtung weist ebenso eine Speicherung auf, die mit der Zerlegungslogik gekoppelt ist, um zusammengesetzte Bilder als Referenzbilder zum Vergleich mit einem späteren Eingangsbild zu speichern. Die Vorrichtung weist ferner eine Vergleichslogik zum Vergleichen der zusammengesetzten Bilder mit den Referenzbildern auf, um vorläufige Bewegungswerte für die unterschiedlichen Frequenzbänder zu erzeugen. Die Vorrichtung weist ebenso eine Logik zum Bestimmen eines letzendlichen Bewegungswerts aus den vorläufigen Bewegungswerten auf.

Description

  • Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf das Gebiet einer Bildverarbeitung. Insbesondere beziehen sich Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Erfassen einer Bewegung, was ein Zerlegen von Bildern in mehrere Frequenzbänder beinhaltet.
  • In jüngster Zeit wurden elektronische Vorrichtungen entwickelt, die in der Lage sind, die Bewegung der elektronischen Vorrichtung durch ein Vergleichen von Bildern, die durch die elektronische Vorrichtung zu unterschiedlichen Zeitpunkten abgetastet werden, zu verfolgen. Optische Computermäuse zum Beispiel vergleichen Bilder einer Oberfläche, über die die Maus bewegt wird, um eine Bewegung der optischen Maus zu bestimmen.
  • In einem herkömmlichen System weist die elektronische Vorrichtung eine kleine lichtemittierende Diode (LED) auf, die Licht emittiert, die Licht von fast jeder Oberfläche weg und zurück zu einem Komplementär-Metalloxid-Halbleiter-(CMOS-) Sensor in der elektronischen Vorrichtung reflektiert. Dies erzeugt ein zweidimensionales Bild eines Abschnitts der Oberfläche. Der CMOS-Sensor digitalisiert das zweidimensionale Bild und sendet jedes digitalisierte Bild an einen Digitalsignalprozessor (DSP), der das gegenwärtige Bild mit einem zuvor erfassten Referenzbild vergleicht, um die Bewegung der elektronischen Vorrichtung zu bestimmen.
  • Eine derartige optische Navigation weist viele Vorteile auf, zu denen das Fehlen sich bewegender Teile zählt, die Schmutz ansammeln und unter einer mechanischen natürlichen Gebrauchsabnutzung leiden. Ein weiterer Vorteil einer optischen Maus besteht darin, dass sie kein Maus-Pad benötigt, da sie im allgemeinen in der Lage ist, auf beliebigen Oberflächen zu navigieren, solange dieselben nicht optisch merkmalslos sind. Eine optische Navigation funktioniert für eine Vielzahl von Oberflächen ziemlich gut. Aufgrund der Natur einiger Oberflächen jedoch verfolgt die elektronische Vorrichtung gut, wenn sie in einigen Richtungen über die Oberfläche bewegt wird, hat jedoch Schwierigkeiten mit einer Verfolgung, wenn sie in einer anderen Richtung über die Oberfläche bewegt wird.
  • Da eine optische Navigation auf einem Vergleich von Bildern basiert, können es sich wiederholende Merkmale in einer Oberfläche schwierig machen, die Bilder ordnungsgemäß zu vergleichen. Einige optische Mäuse zum Beispiel treffen auf Schwierigkeiten, wenn sie auf einigen gemaserten Holzoberflächen arbeiten. Körnige Oberflächen können abhängig von einer Merkmalsgröße sowie einer Ausrichtung ebenso Probleme darstellen.
  • So besteht ein Problem bei herkömmlichen Verfahren zum Erfassen einer Bewegung unter Verwendung von Bildverarbeitungsverfahren in der Schwierigkeit, mit einem breiten Spektrum von Bildern zu arbeiten. Ein weiteres Problem bei herkömmlichen Verfahren zur Erfassung einer Bewegung unter Verwendung von Bildverarbeitungsverfahren ist die Schwierigkeit einer Erfassung einer Bewegung in Bezug auf einige Oberflächen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Bilds, ein optisches Navigationssystem oder ein Verfahren zur Bewegungserfassung mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ein System gemäß Anspruch 12 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 19 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung einer Bewegung unter Verwendung einer Teilband-Bildverarbeitung. Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung, die eine Zerlegungslogik aufweist, die ein Eingangsbild in zusammengesetzte Bilder zerlegt, die unterschiedliche Frequenzbänder des Eingangsbilds aufweisen. Die Vorrichtung weist ebenso eine Speicherung auf, die mit der Zerlegungslogik gekoppelt ist, um zusammengesetzte Bilder als Referenzbilder zum Vergleich mit einem späteren Eingangsbild zu speichern. Die Vorrichtung weist ferner eine Vergleichslogik zum Vergleichen der zusammengesetzten Bilder mit den Referenzbildern auf, um vorläufige Bewegungswerte für die unterschiedlichen Frequenzbänder zu erzeugen. Die Vorrichtung weist ebenso eine Logik zur Bestimmung eines letztendlichen Bewegungswertes aus den vorläufigen Bewegungswerten auf.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer Bewegungserfassung durch ein Zerlegen von Bildern in Frequenzbänder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ein Blockdiagramm, das ein System zur Erfassung einer Bewegung durch ein Zerlegen von Bildern in Frequenzbänder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 ein Blockdiagramm, das ein System zum Erfassen einer Bewegung durch ein Zerlegen von Bildern in Frequenzbänder mit einer Filterbank gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 4 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erfassen einer Bewegung durch ein Zerlegen von Bildern in Frequenzbänder unter Verwendung einer diskreten Wavelet-Transformation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 5A ein Diagramm, das Frequenzbänder darstellt, die aus einem Bild durch ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zerlegt wurden; und
  • 5B ein Diagramm, das ein „x"- und ein „y"-Komponentenfrequenzband darstellt, das aus einem Bild durch ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zerlegt wurden.
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können jedoch ohne diese spezifischen Details oder durch ein Verwenden alternativer Elemente oder Verfahren praktiziert werden. In anderen Fällen werden bekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und Schaltungen nicht detailliert beschrieben, um Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
  • Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung erfassen eine Bewegung einer Vorrichtung, die über eine Oberfläche bewegt wird, für die ein Erfassen von Unterschieden zwischen Merkmal für herkömmliche Techniken schwierig ist. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind zum Beispiel in der Lage, sich wiederholende Informationen herauszufiltern, die eine genaue Bestimmung einer Bewegung einer optischen Maus, die über eine Oberfläche bewegt wird, stören könnten, würden die sich wiederholenden Informationen nicht entfernt werden.
  • 1 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 100 eines Erfassens einer Bewegung durch ein Aufbrechen von Bildern in Frequenzbänder darstellt. Schritte des Verfahrens 100 können als Instruktionen auf einem computerlesbaren Medium gespeichert und auf einem Universalprozessor ausgeführt werden, der mit demselben durch einen Bus gekoppelt ist. Bei Schritt 110 wird ein Eingangsbild empfangen. Das Verfahren 100 ist jedoch nicht so eingeschränkt. Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Eingangsbild von einem CMOS-Sensor durch eine Digitalsignalverarbeitungskomponente einer optischen Maus empfangen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht so eingeschränkt.
  • Bei Schritt 120 wird das Eingangsbild in mehrere Frequenzbandbilder zerlegt. Jedes Frequenzbandbild enthält einen Abschnitt der Frequenzinformationen des Eingangsbilds für einen Bereich von Frequenzen. Im Allgemeinen sind die Frequenzbandbilder jeweils auf einen separaten Bereich von Frequenzen fokussiert. Es kann jedoch auch zu einer Überlappung von Frequenzen zwischen zwei oder mehr der Frequenzbandbilder kommen. Die Natur der Bildzerlegung wandelt z. B. unter Umständen das Eingangsbild nicht in das ideale Frequenzband um. Ferner schließt die vorliegende Erfindung nicht aus, absichtlich eine Überlappung bei dem Frequenzband von zwei oder mehr Frequenzbandbildern aufzuweisen.
  • Die minimale Anzahl von Frequenzbandbildern beträgt zwei. Das Maximum ist auf keine Zahl beschränkt. Die Anzahl von Frequenzbandbildern, in die das Eingangsbild zerlegt wird, beeinflusst üblicherweise die Ergebnisse der letztendlichen Bewegungserfassung. Die Ergebnisse verbessern sich üblicherweise mit einer größeren Anzahl von Frequenzbandbildern, zumindest dann, wenn nur einige verwendet werden. Deshalb kann die Anzahl von Frequenzbandbildern, in die das Eingangsbild zerlegt wird, ausgewählt werden, um erwünschte Ergebnisse zu erzielen.
  • Bei Schritt 125 werden die Frequenzbandbilder zur Verwendung als Referenzbandbilder bei einer späteren Iteration des Verfahrens 100 gespeichert. Die Referenzbandbilder werden zum Beispiel bei der Verarbeitung des nächsten Eingangsbildes, das bei Schritt 110 empfangen wird, verwendet. Für jedes bei Schritt 120 erzeugte Frequenzbandbild gibt es ein entsprechendes Referenzfrequenzbandbild, das Informationen aus dem Eingangsbild für das gleiche Frequenzband enthält.
  • Bei Schritt 130 werden die in Schritt 120 erzeugten Frequenzbandbilder mit Referenzfrequenzbandbildern verglichen, die bei Schritt 125 einer vorherigen Iteration des Verfahrens 100 gespeichert wurden. Jedes Frequenzbandbild zum Beispiel wird mit dem entsprechenden Referenzfrequenzbandbild verglichen, das den gleichen Bereich von Frequenzinformationen aufweist. Der Vergleich kann eine Kreuzkorrelation sein, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht so eingeschränkt ist.
  • Obwohl die Bilder der Frequenz nach getrennt sind, werden die Bilder in Schritt 130 bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in dem Raumbereich verarbeitet (zum Beispiel durch Kreuzkorrelation). Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Verarbeitung in dem Raumbereich eingeschränkt. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung wird die Verarbeitung in Schritt 130 durch weitere Kreuzkorrelations- oder Nicht-Kreuzkorrelationsverfahren in dem Frequenzbereich durchgeführt. Bei anderen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung wird die Verarbeitung in Schritt 130 durch Kreuzkorrelations- oder Nicht-Kreuzkorrelationsverfahren in dem Raum-Frequenz-Bereich durchgeführt.
  • Das Ergebnis des Vergleichs aus Schritt 130 ist ein Satz vorläufiger Bewegungswerte. Bei einem Ausführungsbeispiel weist ein Bewegungswert eine Veränderung in einer „x"- und einer „y"-Koordinate auf. Es kann einen oder mehrere derar tige Bewegungswerte geben, die für jeden der Vergleiche erzeugt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, dass die Bewegungswerte Veränderungen des „x"- und des „y"-Koordinatenwerts sind.
  • Bei Schritt 140 wird ein letztendlicher Bewegungswert aus den vorläufigen Bewegungswerten bestimmt. Die vorläufigen Bewegungswerte können zum Beispiel mit ausgewählten Bewegungswerten summiert werden, denen mehr Gewicht als anderen gegeben wird, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht so eingeschränkt. Dadurch, dass bestimmte Frequenzen ein größeres Gewicht gegeben wird, wird ein bestimmter Frequenzbereich mehr oder weniger hervorgehoben. Es kann zum Beispiel bestimmt werden, dass ein bestimmter Frequenzbereich Informationen enthalten kann, die beim Bestimmen einer Bewegung mehr oder weniger nützlich sind.
  • Ferner werden durch ein geringeres Hervorheben eines bestimmten Frequenzbandes sich wiederholende Informationen unter Umständen entfernt. Dies erlaubt es, dass eine Verfolgung auf weniger, auffallenderen Merkmalen basieren kann. Ferner basiert bei Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung die Gewichtung auf der Richtung einer Bewegung oder basiert auf Oberflächeneigenschaften, wie zum Beispiel einer Feinheit des Korns. Ein Frequenzband zum Beispiel, das für die X-Richtung gut oder schlecht funktioniert, funktioniert für die Y-Richtung unter Umständen nicht gut oder schlecht. Dies ist unter Umständen aufgrund eines Faktors, wie zum Beispiel einer Maserung, so, die üblicherweise in einer bestimmten Richtung auf einem Tisch läuft, und kann davon abhängen, wie nahe die Maserungen auf dem Tisch beabstandet sind, obwohl es auch weitere Faktoren geben kann. So unterscheidet sich bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung die Gewichtung für die Veränderungen der X-Werte von der Gewichtung für die Veränderungen der Y-Werte. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Maß einer Gewichtung vorbestimmt; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht so eingeschränkt. Bei einem wei teren Ausführungsbeispiel wird die Gewichtung dynamisch während einer optischen Navigation durch eine statistische Verarbeitung der vorherigen Bilder bestimmt. Das Verfahren 100 kehrt dann zu Schritt 110 zurück, um ein weiteres Eingangsbild zu verarbeiten.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein System 200 zum Erfassen einer Bewegung durch ein Zerlegen eines Bildes in Frequenzbänder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das System 200 umfasst einen Bildsensor 210. Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Bildsensor 210 ein CMOS-Sensor. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht so eingeschränkt.
  • Der Bildsensor 210 sendet Bilder an die Bildzerlegungslogik 220. In dieser gesamten Anmeldung kann die Bildzerlegungslogik 220 auch als Transformationslogik bezeichnet werden. Die Bildzerlegungslogik 220 zerlegt die Bilder in Frequenzbandbilder. Jedes Frequenzbandbild enthält einen Abschnitt der Frequenzinformationen des Eingangsbildes für einen Bereich von Frequenzen. Die Bildzerlegungslogik 220 sendet die Frequenzbandbilder an die Referenzbildspeicherung 225 zur Verwendung bei einer Verarbeitung eines späteren Eingangsbildes. Ferner sendet die Bildzerlegungslogik 220 die Frequenzbandbilder an die Bildvergleichslogik 230.
  • Die Bildvergleichslogik 230 führt einen Vergleich der Frequenzbandbilder aus der Bildzerlegungslogik 220 mit den Referenzbildern aus dem Referenzbildspeicher 225 durch. Die Ausgabe der Bildvergleichslogik 230 ist ein Bewegungswert für jeden Vergleich. Dies führt zu einem Bewegungswert für jedes Frequenzband. Es ist ersichtlich, dass ein Bewegungswert zum Beispiel in Bezug auf eine X-Koordinate und eine Y-Koordinate ausgedrückt sein kann.
  • Die Bewegungswertlogik 240 gibt die Bewegungswerte aus der Bildvergleichslogik 230 ein und berechnet daraus einen letztendlichen Bewegungswert. Der letztendliche Bewegungswert wird aus der Bewegungswertlogik ausgegeben.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Bildzerlegungslogik 220 mit einer Filterbank implementiert. Ein Ausführungsbeispiel einer Filterbank wird Bezug nehmend auf 3 detaillierter erläutert. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung kann die Bildzerlegungslogik 220 eine diskrete Wavelet-Transformation durchführen. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine redundante diskrete Wavelet-Transformation, bei der kein Abwärts-Abtasten durchgeführt wird. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind jedoch für alle Implementierungen der diskreten Wavelet-Transformation und ihre Varianten gut geeignet. Ein Ausführungsbeispiel einer diskreten Wavelet-Transformation wird Bezug nehmend auf 4 detaillierter erläutert.
  • Die Vergleichslogik 230 ist bei einem Ausführungsbeispiel in der Lage, eine Kreuzkorrelation durchzuführen, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht so eingeschränkt ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Verarbeitung in dem Raumbereich eingeschränkt. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung ist die Vergleichslogik 230 in der Lage, weitere Kreuzkorrelations- oder Nicht-Kreuzkorrelationsverfahren in dem Frequenzbereich durchzuführen.
  • Die verschiedenen Logiken in 2 können bei einem Ausführungsbeispiel in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung implementiert sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Bildvergleichslogik 230, die Bildzerlegungslogik 220 und die Bewegungswertlogik 290 durch einen Prozessor implementiert, der auf einem computerlesbaren Medium gespeicherte Instruktionen ausführt.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein System 300 zum Erfassen einer Bewegung durch ein Zerlegen von Bildern in Frequenzbänder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung darstellt. Bei dem Ausführungsbeispiel aus 3 wird eine Filterbank 320 verwendet, um das Eingangsbild zu zerlegen; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Technik zum Zerlegen des Eingangsbilds eingeschränkt. Das System 300 umfasst einen Bildsensor 210, der ein Eingangsbild digitalisiert und an die Filterbank 320 sendet. Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Bildsensor 210 ein CMOS-Sensor. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht so eingeschränkt.
  • Die Filterbänke 320 werden bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet, um das Eingangsbild in Frequenzbandbilder zu zerlegen. Die Filter können ein Tiefpassfilter, ein Hochpassfilter und Bandpassfilter umfassen. Die vorliegende Erfindung ist auf keine bestimmte Kombination von Filtern eingeschränkt. So ist es nicht erforderlich, dass ein Tiefpassfilter, ein Bandpassfilter oder ein Hochpassfilter vorliegt. Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung filtert das Eingangsbild in zumindest zwei Frequenzbandbilder (in 3 nicht dargestellt), die unterschiedliche Frequenzinformationen enthalten. Es gibt keine maximale Anzahl von Frequenzbandbildern. 3 stellt die Filterbänke 320 dar, die „n" Frequenzbandbilder erzeugen.
  • Die Filterbank 320 sendet ihre Ausgabe an eine Kreuzkorrelationslogik 340a–n. Jedes der „n" Frequenzbandbilder wird bei diesem Ausführungsbeispiel mit seinem entsprechenden Referenzfrequenzbandbild 330a–n durch ein Durchführen einer Kreuzkorrelation verglichen. So gibt es „n" Kreuzkorrelationen 340a–n, die in 3 dargestellt sind. Die Kreuzkorrelation wird bei Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung bezüglich eines Teilsatzes der Pixel durchgeführt. Eine Rechenzeit wird gespeichert und der Schaltungsaufbau kann durch ein Durchführen der Kreuzkorrelation in Bezug auf einen Teilsatz der Pixel in dem Bild weniger komplex sein. Die Ergebnisse der Kreuzkorrelation sind Bewegungswerte für jeden Vergleich. Die Bewegungswerte beschreiben die Diffe renz eines physischen Orts zwischen dem gegenwärtigen Eingangsbild und dem Referenzbild. So beschreiben die Bewegungswerte bei einem Ausführungsbeispiel einer optischen Maus, wie weit eine optische Maus, die die Bilder erfasst hat, durch einen Benutzer zwischen der Zeit, zu der das Referenzbild und das gegenwärtige Bild erfasst wurden, bewegt wurde.
  • Eine Gewichtungs- oder Mittelungsfunktion 350 erzeugt basierend auf den vorläufigen Bewegungswerten einen letztendlichen Bewegungswert. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der letztendliche Bewegungswert einen Delta-x- und einen Delta-y-Wert auf. Bei einem Ausführungsbeispiel werden der Delta-x- und der Delta-y-Wert durch ein Gewichten oder Mitteln des vorläufigen Delta-x- und Delta-y-Werts bestimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht so eingeschränkt.
  • Wie oben angemerkt wurde, wird bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ein Eingangsbild durch ein rekursives Anwenden einer diskreten Wavelet-Transformation in Frequenzbandbilder zerlegt. Die diskrete Wavelet-Transformation ist Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt. Dem folgt eine Quantisierung durch eine Schwellenbildung. Die Quantisierung durch eine Schwellenbildung ist jedoch kein notwendiges Merkmal der vorliegenden Erfindung. Dann werden die Frequenzbandbilder mit Referenzfrequenzbandbildern kreuzkorreliert, um vorläufige Bewegungswerte zu erzeugen. Die vorläufigen Bewegungswerte können gewichtet oder gemittelt werden, um letztendliche Bewegungswerte zu erzeugen, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht so eingeschränkt ist.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren eines Erfassens einer Bewegung durch ein Zerlegen von Bildern in Frequenzbänder mit einer redundanten diskreten Wavelet-Transformation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine redundant diskrete Wave let-Transformation ist eine diskrete Wavelet-Transformation, die ohne Abwärts-Abtasten durchgeführt wird. Bei Schritt 510 wird ein Eingangsbild empfangen. Das Bild wurde unter Umständen durch einen CMOS-Sensor erfasst, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht so eingeschränkt ist.
  • Schritt 515 ist der Anfang einer Schleife zum Durchführen einer diskreten Wavelet-Transformation für eine vorbestimmte Anzahl von Malen. Die Schleife wird verlassen, nachdem die diskrete Wavelet-Transformation die vorbestimmte Anzahl von Malen durchgeführt wurde. Die diskrete Wavelet-Transformation kann abhängig von dem verwendeten Typ von „Wavelet" mit vielen unterschiedlichen Sätzen von Filterkoeffizienten durchgeführt werden. Der Typ verwendeten Wavelets bestimmt, wie die Frequenzbänder aus dem Bild extrahiert werden. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind für alle Sätze von Filterkoeffizienten gut geeignet. Ferner sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung für alle Verfahren oder Algorithmen eines Implementierens der diskreten Wavelet-Transformation gut geeignet.
  • Bei Schritt 520 wird eine diskrete Wavelet-Transformation in Bezug auf das Eingangsbild oder ein Bild durchgeführt, das zuvor durch eine diskrete Wavelet-Transformation verarbeitet wurde, abhängig davon, welche Iteration der Schleife gerade durchgeführt wird. Jede zusätzliche diskrete Wavelet-Transformation zerlegt unterschiedliche Frequenzinformationen aus dem Eingangsbild. Jedes Mal, wenn die diskrete Wavelet-Transformation durchgeführt wird, können jedoch die gleichen Filterkoeffizienten verwendet werden. Dies vereinfacht das Verfahren gegenüber Techniken, die unterschiedliche Sätze von Filterkoeffizienten zur Extrahierung unterschiedlicher Frequenzinformationen verwenden, stark. Eine pipelinemäßige Verarbeitung wird zum Beispiel stark vereinfacht und ein Schaltungsaufbau zum Ausführen des Verfahrens ist einfacher.
  • Bei Schritt 525 werden die Ergebnisse der diskreten Wavelet-Transformation aus Schritt 520 zur Verwendung als ein zukünftiges Referenzbild gespeichert. Das Referenzbild wird zum Beispiel verwendet, wenn das nächste bei Schritt 510 empfangene Eingangsbild verarbeitet wird.
  • Bei Schritt 530 wird eine Kreuzkorrelation zwischen der Ausgabe der gegenwärtigen diskreten Wavelet-Transformation und einem zuvor gespeicherten Referenzbild aus einem vorherigen Eingangsbild durchgeführt.
  • Bei Schritt 535 wird das Ergebnis der Kreuzkorrelation analysiert. Schritt 540 ist ein Test zur Bestimmung, ob das Ergebnis der gegenwärtigen Kreuzkorrelation eine Bewegung anzeigt. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Verfahren 500 zu Schritt 515 zurück, um eine weitere diskrete Wavelet-Transformation durchzuführen. Wenn eine Bewegung durch die Ergebnisse der Kreuzkorrelation angezeigt wird, fährt das Verfahren 500 mit Schritt 545 fort.
  • Schritt 545 ist ein Test zur Bestimmung, ob das Ergebnis aus Schritt 535 eine wesentliche Abweichung von dem Ergebnis aus Schritt 535 für die vorherige Iteration der Schleife anzeigt. Das Kreuzkorrelationsergebnis der dritten diskreten Wavelet-Transformation mit ihrem Referenzbild wird zum Beispiel mit dem Kreuzkorrelationsergebnis der zweiten diskreten Wavelet-Transformation mit ihrem Referenzbild verglichen. Wenn das gegenwärtige Kreuzkorrelationsergebnis nicht wesentlich von dem vorherigen Kreuzkorrelationsergebnis abweicht, kehrt das Verfahren 500 zurück zu Schritt 515. Wenn keine wesentliche Abweichung vorliegt, besteht kein Bedarf, die Bewegungswerte zu aktualisieren. Der Ausdruck „wesentliche Abweichung" in diesem Kontext ist dahingehend flexibel gemeint, dass das, was als wesentlich erachtet wird, für die bestimmte Anwendung, in der das Verfahren 500 praktiziert wird, bestimmt werden kann. Wenn in der Kreuzkorrelation eine wesentliche Abweichung vorliegt, fährt das Verfahren 500 mit Schritt 550 fort, um die Bewegungswerte zu aktualisieren.
  • Ein Bestimmen, ob in den Ergebnissen eine wesentliche Abweichung vorliegt, ermöglicht die Entfernung sich wiederholender Merkmale. Wenn sich zum Beispiel das dritte Kreuzkorrelationsergebnis wesentlich von dem zweiten Kreuzkorrelationsergebnis unterscheidet, kann dies anzeigen, dass das zweite Kreuzkorrelationsergebnis durch sich wiederholende Informationen beeinflusst wurde. Die zweite Kreuzkorrelation wurde unter Umständen aufgrund des Frequenzinhalts ihrer Eingangsbilder angesichts der Natur der Oberfläche, für die die Bilder erfasst wurden, und der Geschwindigkeit und der Richtung einer Bewegung beeinflusst. Deshalb werden die Ergebnisse von der zweiten Kreuzkorrelation nicht berücksichtigt. Wenn das Ergebnis der dritten diskreten Wavelet-Transformation sich wesentlich von dem Ergebnis der zweiten diskreten Wavelet-Transformation unterscheidet, werden die Ergebnisse der dritten diskreten Wavelet-Transformation in Schritt 550 als die korrekten Bewegungswerte gespeichert. Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein Register, das Bewegungswerte enthält, durch ein Überschreiben vorheriger Bewegungswerte aktualisiert.
  • Nach einer Aktualisierung der Bewegungswerte in Schritt 550 kehrt das Verfahren zurück zu Schritt 515. Wenn die diskrete Wavelet-Transformation wieder durchgeführt werden soll, fährt das Verfahren mit Schritt 520 fort. Andernfalls geht das Verfahren 500 zu Schritt 555, bei dem die Bewegungswerte für dieses Eingangsbild ausgegeben werden. Dann geht das Verfahren 500 zu Schritt 505, bei dem ein neues Eingangsbild empfangen wird. Das Verfahren 500 analysiert dann dieses Eingangsbild, wobei die Referenzbilder, die aus einer Analysierung des vorherigen Eingangsbildes gespeichert wurden, als die Referenzbilder dienen.
  • 5A stellt eine exemplarische Sequenz diskreter Wavelet-Transformationen und die daraus erzeugten Frequenzband bilder dar. Es ist zu erkennen, dass das Beispiel aus 5A exemplarisch ist, und dass viele andere Sequenzen diskreter Wavelet-Transformationen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegen. Jede diskrete Wavelet-Transformation erzeugt zwei oder mehr Frequenzbandbilder. Bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt jede diskrete Wavelet-Transformation zwei Frequenzbandbilder. Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eines der beiden Frequenzbandbilder durch eine zusätzliche diskrete Wavelet-Transformation weiter verarbeitet. Jede nachfolgende Anwendung der diskreten Wavelet-Transformation extrahiert ein unterschiedliches Band von Frequenzinformationen.
  • Die erste Anwendung der diskreten Wavelet-Transformation 620a auf das Eingangsbild 605 erzeugt ein Tiefpass- und ein Hochpassfrequenzbandbild 625a und 625b. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Tiefpassfrequenzbandbild 625a durch die zweite diskrete Wavelet-Transformation 620b weiter verarbeitet, was ein weiteres Tiefpassfrequenzbandbild 625a und ein Bandpassfrequenzbandbild 625d erzeugt. Das Tiefpassfrequenzbandbild 625c und das Bandpassfrequenzbandbild 625d weisen Frequenzbänder innerhalb des Tiefpassfrequenzbandbildes 625a auf. Bei diesem Beispiel wird das Bandpassfrequenzbandbild 625d durch die dritte diskrete Wavelet-Transformation 620c weiter verarbeitet, um weitere Bandpassfrequenzbandbilder 625e und 625f zu erzeugen. Dieses Verfahren kann weiter fortfahren, um weitere Frequenzinformationen aus dem Eingangsbild zu extrahieren. Ferner kann das Frequenzbandbild, das durch die nächste diskrete Wavelet-Transformation verarbeitet wird, zugeschnitten werden, um die Frequenzinformationen von Interesse zu extrahieren. Anstatt dessen oder zusätzlich dazu zum Beispiel, dass die zweite diskrete Wavelet-Transformation 620b das Tiefpassfrequenzbandbild 625a eingibt, kann das Hochpassfrequenzbandbild 625b verarbeitet werden.
  • Es ist nicht unwahrscheinlich, dass die gerade abgetastete Oberfläche in der „x"- und der „y"-Richtung unterschiedliche Merkmale aufweist. Ein gemaserter Holztisch zum Beispiel kann eine Maserung aufweisen, die in der „x"-Richtung läuft. Es gibt jedoch viele weitere Möglichkeiten, um Variationen bei den Merkmalen basierend auf einer Ausrichtung zu erzeugen. Durch ein Erzeugen von Bildern, bei denen die „x"- und die „y"-Komponente unterschiedliche Frequenzbänder aufweisen können, sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in der Lage, Informationen selektiv zu filtern, die sich in einem ersten Intervall entlang einer der Achsen wiederholen, sowie sich wiederholende Informationen, die sich bei einem unterschiedlichen Intervall entlang der anderen Achse wiederholen. 5B stellt eine exemplarische Sequenz diskreter Wavelet-Transformationen und „x"- und „y"-Komponente-Frequenzbandbilder, die aus denselben erzeugt werden, dar. Es ist zu erkennen, dass das Beispiel aus 5B exemplarisch ist, und dass viele andere Sequenzen diskreter Wavelet-Transformationen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung sind. Jede diskrete Wavelet-Transformation erzeugt bei diesem Ausführungsbeispiel vier Frequenzbandbilder. Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die vier Frequenzbandbilder durch vier zusätzliche diskrete Wavelet-Transformationen weiter verarbeitet. Jede aufeinander folgende Anwendung der diskreten Wavelet-Transformation extrahiert bei diesem Ausführungsbeispiel ein unterschiedliches Frequenzband von „x"- und „y"-Komponente-Frequenzbandinformationen.
  • Die erste Anwendung der diskreten Wavelet-Transformation 620e auf das Eingangsbild 605 erzeugt ein Bild „a" 610, ein Bild „b" 615, ein Bild „c" 620 und ein Bild „d" 625. Das Bild „a" 610 weist ein „x"-Komponente-Tiefpassfrequenzband (-lpfb) und ein „y"-Komponente-Tiefpassfrequenzband auf. Das Bild „b" 615 weist ein „x"-Komponente-Tiefpassfrequenzband und ein „y"-Komponente-Hochpassfrequenzband (-lpfb) auf. Das Bild „c" 620 weist ein „x"-Komponente-Hochpassfre quenzband und ein „y"-Komponente-Tiefpassfrequenzband auf. Das Bild „d" 625 weist ein „x"-Komponente-Hochpassfrequenzband und ein „y"-Komponente-Hochpassfrequenzband auf. So weisen die vier Bilder (610, 615, 620, 625), die durch die erste diskrete Wavelet-Transformation 620e erzeugt werden, „x"- und „y"-Komponenten mit unterschiedlichen Frequenzbändern auf.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedes der vier Bilder 610, 615, 620 und 625 durch eine jeweilige zusätzliche diskrete Wavelet-Transformation 620f620i verarbeitet. Jede dieser zusätzlichen diskreten Wavelet-Transformationen erzeugt vier Bilder. So gibt es insgesamt sechzehn Bilder 630–645 auf dieser Ebene. Es ist ersichtlich, dass die Ausdrücke „Tiefpass"-Frequenzband und „Hochpass"-Frequenzband in den Elementen 630645 relativ zu den Eingangsbildern 610625 sind. So gibt die diskrete Wavelet-Transformation 620f das Bild „a" 610 ein und erzeugt ein Bild „a"_1" 630, das ein „x"- und ein „y"-Komponente-Tiefpassfrequenzband aufweist. Diese Tiefpassbänder sind relativ zu dem Tiefpassfrequenzband des Bilds „a" 610. Als eine weitere Darstellung weist ein Bild „a_2" 631 ein „y"-Komponente-Hochpassfrequenzband auf. Es ist zu erkennen, dass dieses Hochpass-Frequenzband relativ zu dem Tiefpass-Frequenzband des Bildes „a" 610 ist. So extrahiert das in 5B dargestellte Verfahren Informationen, für die die „x"- und die „y"-Komponente in einem bestimmten Bild unterschiedliche Frequenzbänder voneinander aufweisen können. So kann die „x"- und die „y"-Richtung auf eine derartige Weise verarbeitet werden, um Fälle zu handhaben, bei denen Merkmale sich nicht in dem gleichen Intervall entlang der „x"-Achse wiederholen, wie sie dies entlang der „y"-Achse tun. Das Verfahren in 5B kann fortfahren, um weitere Frequenzinformationen aus dem Eingangsbild zu extrahieren.
  • Es ist nicht erforderlich, dass alle Bilder, die durch die DWTs erzeugt werden, verwendet werden. Die Bilder 610, 634 und 639 könnten zum Beispiel für eine weitere Verarbeitung ausgewählt sein, während andere Bilder verworfen werden. Deshalb kann ein Teilsatz von Bildern aus den Bildern 610-625 von der anfänglichen DWT 620e gemeinsam mit oder unabhängig von einem Teilsatz von Bildern 630 bis 645 von der nächsten Ebene einer DWT-Verarbeitung 620f–i zur Arbeit ausgewählt werden. Um bei der Berechnung zu sparen, müssen, wenn ein Bildteilsatz von 610625 ausgewählt wird, die entsprechenden DWTs nicht durchgeführt werden (zum Beispiel DWT der Gruppe 620f620i). Beim Auswählen der Bilder 610, 634 und 639 zum Beispiel müssen nur die DWTs 620e, 620g und 620h durchgeführt werden. Die DWT 620f wird nicht benötigt, da die durch dieselbe zerlegten Frequenzinformationen bereits in dem Bild 610 vorhanden sind. Die DWT 620i wird nicht benötigt, da die zerlegten Bildbänder, die aus derselben resultieren, bei diesem Beispiel nicht verwendet werden.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können als Instruktionen auf einem computerlesbaren Medium gespeichert und auf einem Universalprozessor, der durch einen Bus mit demselben gekoppelt ist, ausgeführt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine Softwareimplementierung eingeschränkt. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung implementiert sein. Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können durch eine Kombination aus Hardware und Software implementiert sein.
  • Während die vorliegende Erfindung in bestimmten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, sollte ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht als durch derartige Ausführungsbeispiele eingeschränkt aufgefasst werden sollte, sondern vielmehr gemäß den folgenden Ansprüchen aufgefasst werden sollte.

Claims (29)

  1. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Bilds, mit folgenden Merkmalen: einer Zerlegungslogik (220, 320, 620), die wirksam ist, um ein Eingangsbild in eine Mehrzahl zusammengesetzter Bilder zu zerlegen, die unterschiedliche Frequenzbänder des Eingangsbilds aufweisen; einer Speicherung (225), die mit der Zerlegungslogik (220, 320, 620) gekoppelt ist, zum Speichern einer Mehrzahl zusammengesetzter Bilder als Referenzbilder zum Vergleich mit einem späteren Eingangsbild; einer Vergleichslogik (230) zum Vergleichen der zusammengesetzten Bilder mit den Referenzbildern, um vorläufige Bewegungswerte für die unterschiedlichen Frequenzbänder zu erzeugen; und einer Logik (240) zum Bestimmen eines letztendlichen Bewegungswerts aus den vorläufigen Bewegungswerten.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der: die Zerlegungslogik (220, 320, 620) eine redundante diskrete Wavelet-Transformation durchführt.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Zerlegungslogik (620) die redundante diskrete Wavelet-Transformation durchführt, um Bilder zu erzeugen, in denen eine „x"-Komponente und eine „y"-Komponente voneinander unterschiedliche Frequenzbänder aufweisen.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Zerlegungslogik die redundante diskrete Wavelet-Transformation durchführt, um Bilder zu erzeugen, in denen eine „x"- Komponente und eine „y"-Komponente die gleichen Frequenzbänder zueinander aufweisen.
  5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Zerlegungslogik die redundante diskrete Wavelet-Transformation durchführt, um Bilder zu erzeugen, in denen eine „x"-Komponente und eine „y"-Komponente die gleichen Frequenzbänder zueinander aufweisen.
  6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die Vergleichslogik (230) die vorläufigen Bewegungswerte aus unterschiedlichen Bändern der Frequenzbänder vergleicht, um Unterschiede basierend auf Merkmalen in dem Raumbereich zu bestimmen.
  7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Logik (240) zum Bestimmen eines letztendlichen Bewegungswerts vorläufige Bewegungswerte, die einem Frequenzband der unterschiedlichen Frequenzbänder zugeordnet sind, modifiziert, wobei sich wiederholende Merkmale reduziert werden.
  8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Zerlegungslogik (320) eine Mehrzahl von Filtern (320) aufweist, die voneinander unterschiedliche Frequenzcharakteristika aufweisen.
  9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Vergleichslogik (230) eine Kreuzkorrelation in Bezug auf einen Teilsatz von Pixel zwischen den zusammengesetzten Bildern mit den zusammengesetzten Referenzbildern durchführt.
  10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Bewegungswerte einen x-Bewegungswert und einen y-Bewegungswert aufweisen und die Logik (240) zum Bestimmen eines letztendlichen Bewegungswerts den x- Bewegungswert anders als den y-Bewegungswert gewichtet.
  11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Zerlegungslogik eine Quantisierung mit einer vorbestimmten Schwelle durchführt.
  12. Optisches Navigationssystem mit folgenden Merkmalen: einem Bildsensor (210); einer Transformationslogik (220), die mit dem Bildsensor gekoppelt ist und betreibbar ist, um eine diskrete Wavelet-Transformation durchzuführen, um ein Eingangsbild aus dem Bildsensor in eine Mehrzahl zusammengesetzter Bilder zu zerlegen, die unterschiedliche Frequenzbänder des Eingangsbilds aufweisen; einer Speicherung, die mit der Transformationslogik gekoppelt ist, zum Speichern einer Mehrzahl zusammengesetzter Bilder als Referenzbilder zum Vergleich mit einem späteren Eingangsbild; einer Vergleichslogik (230) zum Vergleichen der zusammengesetzten Bilder mit den Referenzbildern, um vorläufige Bewegungswerte für die unterschiedlichen Frequenzbänder zu erzeugen; und einer Logik (240) zum Bestimmen eines letztendlichen Bewegungswerts aus den vorläufigen Bewegungswerten.
  13. System gemäß Anspruch 12, bei dem: die Transformationslogik eine redundante diskrete Wavelet-Transformation durchführt.
  14. System gemäß Anspruch 12 oder 13, bei dem die Transformationslogik Bilder erzeugt, in denen eine „x"- Komponente und eine „y"-Komponente voneinander unterschiedliche Frequenzbänder aufweisen, wobei sich wiederholende Merkmale in der x-Achse oder y-Achse des Eingangsbildes selektiv gefiltert werden.
  15. System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Logik (240) zum Bestimmen eines letztendlichen Bewegungswerts vorläufige Bewegungswerte, die einem Frequenzband der unterschiedlichen Frequenzbänder zugeordnet sind, dämpft, wobei sich wiederholende Merkmale reduziert werden.
  16. System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem die Vergleichslogik (230) eine Kreuzkorrelation in Bezug auf einen Teilsatz von Pixeln zwischen den zusammengesetzten Bildern mit den zusammengesetzten Referenzbildern durchführt.
  17. System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Bewegungswerte einen x-Bewegungswert und einen y-Bewegungswert aufweisen und die Logik (240) zum Bestimmen eines letztendlichen Bewegungswerts den x-Bewegungswert anders als den y-Bewegungswert gewichtet.
  18. System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, bei dem die Transformationslogik eine Quantisierung mit einer vorbestimmten Schwelle durchführt.
  19. Verfahren zur Bewegungserfassung unter Verwendung einer Mehrfrequenzbandbildverarbeitung, mit folgenden Schritten: Empfangen (110) eines Eingangsbilds; Zerlegen (120) des Eingangsbilds in eine Mehrzahl zusammengesetzter Bilder, die unterschiedliche Frequenzbänder des Eingangsbilds aufweisen; Vergleichen (130) der zusammengesetzten Bilder mit zusammengesetzten Referenzbildern, um vorläufige Bewegungswerte für die unterschiedlichen Frequenzbänder zu erzeugen; und Bestimmen (140) eines letztendlichen Bewegungswerts aus den vorläufigen Bewegungswerten.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem: der Zerlegungsschritt eine rekursive Durchführung einer diskreten Wavelet-Transformation aufweist.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem der Zerlegungsschritt (120) ein Bild erzeugt, das „x"-Komponente-Informationen aufweist, die ein anderes Frequenzband als ein Frequenzband einer „y"-Komponente des Bilds aufweisen.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, bei dem der Bestimmungsschritt die vorläufigen Bewegungswerte aus den unterschiedlichen Frequenzbändern vergleicht, um Differenzen basierend auf Merkmalen zu bestimmen, die sich mit unterschiedlichen Regelmäßigkeiten in dem Raumbereich wiederholen.
  23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, bei dem der Bestimmungsschritt (140) vorläufige Bewegungswerte, die einem Frequenzband der unterschiedlichen Frequenzbänder zugeordnet sind, modifiziert, wobei sich wiederholende Merkmale reduziert werden.
  24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23, bei dem: der Zerlegungsschritt (120) das Eingangsbild mit einem Mehrzahl von Filtern filtert, die unterschiedliche Frequenzcharakteristika aufweisen.
  25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem der Vergleichsschritt (130) eine Kreuzkorrelation zwischen den zusammengesetzten Bildern mit den zusammengesetzten Referenzbildern durchführt, wobei die Kreuzkorrelation in Bezug auf einen Teilsatz von Pixeln durchgeführt wird.
  26. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 25, bei dem der Bestimmungsschritt (140) die Bewegungswerte unterschiedlich gewichtet, um unterschiedlichen Frequenzbändern der Frequenzbänder ein größeres oder kleineres Gewicht zuzuteilen.
  27. Verfahren gemäß Anspruch 26, bei dem der Bestimmungsschritt Gewichtungswerte dynamisch bestimmt.
  28. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 27, bei dem der Zerlegungsschritt (120) eine Quantisierung mit einer Schwelle, die vorbestimmt ist, durchführt.
  29. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 28, wobei das Verfahren in einer optischen Maus durchgeführt wird.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100921817B1 (ko) * 2008-01-31 2009-10-16 주식회사 애트랩 이미지 센서 및 이를 사용하는 광 포인팅 장치
WO2005046221A1 (ja) * 2003-11-11 2005-05-19 Seiko Epson Corporation 画像処理装置、画像処理方法、そのプログラムおよび記録媒体
JP4529874B2 (ja) 2005-11-07 2010-08-25 ソニー株式会社 記録再生装置および記録再生方法、記録装置および記録方法、再生装置および再生方法、並びにプログラム
GB2443581B (en) * 2005-11-07 2010-06-09 Sony Corp Recording apparatus, method, and program
JP5057675B2 (ja) * 2006-03-03 2012-10-24 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 生体観察装置
JP5079552B2 (ja) * 2008-03-13 2012-11-21 オリンパス株式会社 画像処理装置、撮像装置及び画像処理方法
CN101592848B (zh) * 2008-05-28 2011-04-20 艾勒博科技股份有限公司 光学指向装置
US20100020016A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 Monahan Michael J Computer Mouse
US8582182B2 (en) * 2009-05-20 2013-11-12 Dacuda Ag Automatic sizing of images acquired by a handheld scanner
US9300834B2 (en) 2009-05-20 2016-03-29 Dacuda Ag Image processing for handheld scanner
US20100296133A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Dacuda Ag Mode switching in a handheld scanner
US8339467B2 (en) * 2010-03-25 2012-12-25 Dacuda Ag Synchronization of navigation and image information for handheld scanner
US8441695B2 (en) * 2009-05-20 2013-05-14 Dacuda Ag Handheld scanner with high image quality
US8441696B2 (en) * 2009-05-20 2013-05-14 Dacuda Ag Continuous scanning with a handheld scanner
US8611584B2 (en) * 2009-08-17 2013-12-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. System and method for performing optical navigation using portions of captured frames of image data
US8525777B2 (en) * 2009-08-25 2013-09-03 Microsoft Corporation Tracking motion of mouse on smooth surfaces
US8744522B2 (en) * 2009-10-21 2014-06-03 Xerox Corporation Portable security system built into cell phones
TWI549096B (zh) * 2011-05-13 2016-09-11 華晶科技股份有限公司 影像處理裝置及其處理方法
CN102810027B (zh) * 2011-06-03 2015-08-19 友碁科技股份有限公司 光学输入设备及控制方法
US8885878B2 (en) * 2011-07-22 2014-11-11 Microsoft Corporation Interactive secret sharing
TWI602152B (zh) * 2013-02-06 2017-10-11 聚晶半導體股份有限公司 影像擷取裝置及其影像處理方法
WO2015028587A2 (en) 2013-08-31 2015-03-05 Dacuda Ag User feedback for real-time checking and improving quality of scanned image
EP3540683A1 (de) 2013-12-03 2019-09-18 ML Netherlands C.V. Benutzerfeedback zur echtzeitüberwachung und verbesserung der qualität eines abgetasteten bildes
US10708491B2 (en) 2014-01-07 2020-07-07 Ml Netherlands C.V. Adaptive camera control for reducing motion blur during real-time image capture
US10410321B2 (en) 2014-01-07 2019-09-10 MN Netherlands C.V. Dynamic updating of a composite image
WO2015173173A1 (en) 2014-05-12 2015-11-19 Dacuda Ag Method and apparatus for scanning and printing a 3d object
US11111542B2 (en) 2016-02-06 2021-09-07 University Health Network Method for identifying high-risk AML patients
US11843868B2 (en) 2021-07-13 2023-12-12 SK Hynix Inc. Electronic apparatus based on multiple exposure image and operating method thereof

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03256485A (ja) 1990-03-06 1991-11-15 Victor Co Of Japan Ltd 動きベクトル検出回路
SE469866B (sv) * 1991-04-12 1993-09-27 Dv Sweden Ab Metod för estimering av rörelseinnehåll i videosignaler
US5477272A (en) * 1993-07-22 1995-12-19 Gte Laboratories Incorporated Variable-block size multi-resolution motion estimation scheme for pyramid coding
KR0178231B1 (ko) * 1995-08-10 1999-05-01 배순훈 계층적인 움직임 추정 기법을 이용하는 움직임 벡터 검출 방법 및 장치
KR0181069B1 (ko) 1995-11-08 1999-05-01 배순훈 움직임 추정장치
US6141448A (en) * 1997-04-21 2000-10-31 Hewlett-Packard Low-complexity error-resilient coder using a block-based standard
KR19990005283A (ko) 1997-06-30 1999-01-25 배순훈 웨이브렛 변환 영역에서의 계층적 움직임 추정 방법
JPH1175184A (ja) * 1997-08-28 1999-03-16 Sanyo Electric Co Ltd 画像符号化装置及び画像符号化方法
KR100280639B1 (ko) * 1998-05-22 2001-02-01 김덕중 역률보상회로
US6795578B1 (en) * 1999-09-29 2004-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and method, and storage medium
US6937773B1 (en) * 1999-10-20 2005-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Image encoding method and apparatus
JP3414683B2 (ja) * 1999-11-16 2003-06-09 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 対象物の表面動き測定方法および装置、ならびに当該方法を実現するようコンピュータを動作させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体
FR2802377B1 (fr) * 1999-12-09 2002-03-08 France Telecom Procede d'estimation de mouvement entre deux images avec gestion des retournements de mailles et procede de codage correspondant
US7068851B1 (en) * 1999-12-10 2006-06-27 Ricoh Co., Ltd. Multiscale sharpening and smoothing with wavelets
US7242717B2 (en) * 2001-06-08 2007-07-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Wavelet domain motion compensation system
US20050031037A1 (en) * 2001-06-26 2005-02-10 Paul Carrasco Video coding method
EP1361541B1 (de) * 2002-04-09 2011-06-22 STMicroelectronics Srl Verfahren und Vorrichtung zur globalen Bewegungsschätzung innerhalb einer Bildsequenz, z.B. für optische Mäuse
US6904118B2 (en) * 2002-07-23 2005-06-07 General Electric Company Method and apparatus for generating a density map using dual-energy CT

Also Published As

Publication number Publication date
US20050063598A1 (en) 2005-03-24
DE102004033156B4 (de) 2007-10-04
GB2406456A (en) 2005-03-30
US7474767B2 (en) 2009-01-06
GB0417986D0 (en) 2004-09-15

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