JP2005115904A - 移動座標測定用光センサー装置及び2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前処理部でA/D変換部を通じて入力される各ピクセルに対するデジタル電圧値をメモリ部に貯蔵し、既設定されたタイミング信号に基づいて前記メモリ部から順次的に入力される各ピクセルに対する前処理を行って現在前処理イメージを生成した後、移動座標算出部に転送すれば、現在前処理中央イメージをX軸/Y軸方向の候補リファレンスイメージとしてXチャネル/Yチャネルリファレンス部に貯蔵し、X方向/Y方向リファレンスイメージを変更するか否かを決定した後、前記現在前処理イメージをリファレンスイメージと相互比較してX座標/Y座標移動値を抽出し、所定のPCインターフェース部を通じて該当PCに転送することによって、微細な光量変化、アナログ回路のノイズによるデジタル電圧値の変動を防止し、光学機構物の動きをより正確に追跡できる効果を提供する。
【選択図】 図7
Description
CURRENT_X=ADC02+ADC12+ADC22、
BEFORE_X=ADC00+ADC10+ADC20 ………………(1)
CURRENT_Y=ADC20+ADC21+ADC22、
BEFORE_Y=ADC00+ADC01+ADC02 ………………(2)
これを図6a及び図6bを参照してより具体的に説明すると、下記のようになる。
110:イメージピクセルアレイ
120:A/D変換部
130:前処理部
140:移動座標算出部
141:Xチャネルリファレンス部
142:Yチャネルリファレンス部
143:イメージ比較部
144:モーションベクタ部
200:PCインターフェース部
Claims (12)
- 底の表面から入射される反射光の強度差に応じて各ピクセルに対するアナログ電圧値を算出するイメージピクセルアレイと、
前記イメージピクセルアレイから入力される各ピクセルに対するアナログ電圧値をデジタル電圧値に変換させて前記底の表面に対する現在イメージを生成するA/D変換部と、
前記A/D変換部から入力される前記底の表面の現在イメージに対する各ピクセルのデジタル電圧値を既設定されたタイミング信号に応じて順次的に受信した後、前記底の表面の現在イメージに対する前処理を行って2ビットのデジタル電圧値を持つピクセルアレイで構成された現在前処理イメージを生成し、前記現在前処理イメージから所定のピクセルアレイで構成された現在前処理中央イメージを抽出する前処理部と、及び、
前記前処理部から入力される前記現在前処理中央イメージをX方向/Y方向リファレンスイメージ候補として設定し、既設定されたX方向リファレンスイメージを前記現在前処理イメージにオーバーラップさせてX方向モーションベクタ値(Vx)を算出し前記現在前処理イメージに対するX軸移動座標値を算出し、既設定されたY方向リファレンスイメージを前記現在前処理イメージにオーバーラップさせてY方向モーションベクタ値(VY)を算出し前記現在前処理イメージに対するY軸移動座標値を算出する移動座標算出部を含めて構成されたことを特徴とする移動座標測定用光センサー装置。 - 前記前処理部は、前記A/D変換部から順次的に伝達される前記現在イメージを構成する現在ピクセルに対するデジタル電圧値を2ビットに変換する場合、前記現在ピクセルとそれに垂直に隣接するピクセルのデジタル電圧値の和と、前記現在ピクセルから水平方向に所定距離離れて位置したピクセルとそれに垂直に隣接するピクセルのデジタル電圧値の和の大小を比較して前記現在ピクセルの2ビット値のうち1ビット値を決定し、前記現在ピクセルとそれに水平に隣接するピクセルのデジタル電圧値の和と、前記現在ピクセルから垂直方向に所定距離離れて位置したピクセルとそれに水平に隣接するピクセルのデジタル電圧値の和の大小を比較して前記現在ピクセルの2ビット値のうち残りの1ビット値を決定することを特徴とする請求項1記載の移動座標測定用光センサー装置。
- 前記前処理部は、前記現在ピクセルのデジタル電圧値と、前記現在ピクセルと水平または垂直に隣接したピクセルのデジタル電圧値を加算するとき、前記現在ピクセルと隣接したそれぞれのピクセルに対して加重値を適用できることを特徴とする請求項2記載の移動座標測定用光センサー装置。
- 前記移動座標算出部は、前記前処理部から入力される前記現在前処理中央イメージを以後に入力される未来前処理イメージの移動座標算出のためのX軸方向のリファレンスイメージ候補として貯蔵し、前記現在前処理イメージに対するX軸方向の動きに連動してX方向モーションベクタ値(VX)がゼロでない場合、前記候補リファレンスイメージを未来前処理イメージに対するX軸方向のリファレンスイメージと設定し、前記X軸方向のモーションベクタ値(Vx)がゼロである場合、既存のX軸方向のリファレンスイメージをそのまま維持するXチャネルリファレンス部と、
前記前処理部から入力される前記現在前処理中央イメージを以後に入力される未来前処理イメージの移動座標算出のためのY軸方向のリファレンスイメージ候補として貯蔵し、前記現在前処理イメージに対するY軸方向の動きに連動して前記Y軸方向のモーションベクタ値(Vy)がゼロでない場合、前記候補リファレンスイメージを未来前処理イメージに対するY軸方向のリファレンスイメージとして設定し、前記Y軸方向のモーションベクタ値(Vy)がゼロである場合、既存のY軸方向のリファレンスイメージをそのまま維持するYチャネルリファレンス部と、
前記前処理部から前記現在前処理イメージが入力される場合、前記現在前処理イメージと前記Xチャネルリファレンス部に貯蔵されたX軸方向のリファレンスイメージを所定回数オーバーラップさせ相互比較して前記リファレンスイメージを構成するピクセルのビット値と一致するビット値を持つ前記現在前処理イメージのピクセル数を各オーバーラップされる場合ごとに算出し、前記現在前処理イメージと前記Yチャネルリファレンス部に貯蔵されたY軸方向のリファレンスイメージを所定回数オーバーラップさせ相互比較して前記リファレンスイメージを構成するピクセルのビット値と一致するビット値を持つ前記現在前処理イメージのピクセル数を各オーバーラップされる場合ごとに算出するイメージ比較部と、及び
前記イメージ比較部から入力される前記現在前処理イメージのピクセル数の中で、前記X方向リファレンスイメージを構成する所定ビット値を持つピクセルと一致するピクセル数が最も多い時のX方向リファレンスイメージのX座標値を現在前処理イメージのX方向モーションベクタ値(Vx)と設定して前記現在前処理イメージに対するX軸移動座標値を算出し、前記Y方向リファレンスイメージを構成する所定ビット値を持つピクセルと一致するピクセル数が最も多い時のY方向リファレンスイメージのY座標値を現在前処理イメージのY方向モーションベクタ値(Vy)と設定して前記現在前処理イメージに対するY軸移動座標値を算出するモーションベクタ部を含めて構成されたことを特徴とする請求項1記載の移動座標測定用光センサー装置。 - 前処理部でA/D変換部を通じて入力される各ピクセルに対するデジタル電圧値をメモリ部に貯蔵する第1工程と、
前記前処理部で既設定されたタイミング信号に応じて前記メモリ部から順次的に入力される各ピクセルに対する前処理を行って現在前処理イメージを生成し、前記現在前処理イメージから現在前処理中央イメージを抽出する第2工程と、
前記移動座標算出部で前記現在前処理イメージのモーションベクタ値に連動して現在前処理中央イメージを未来前処理イメージの移動座標算出のためのX方向/Y方向リファレンスイメージとして設定するか否かを決定する第3工程と、及び
前記移動座標算出部で前記前処理部から入力された前記現在前処理イメージを前記Xチャネル/Yチャネルリファレンス部に貯蔵されたX方向/Y方向リファレンスイメージと相互比較して前記現在前処理イメージに対するX座標/Y座標移動値を算出する第4工程を含めて構成されたことを特徴とする2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。 - 前記第1工程は、イメージピクセルアレイで光マウスの位置した底の表面から入力された反射光をアナログ電圧値に変換する第1−1工程と、
前記イメージピクセルアレイで各ピクセルに対する前記アナログ電圧値をA/D変換部に伝達する第1−2工程と、
前記A/D変換部で前記イメージピクセルアレイから入力される各ピクセルに対するアナログ電圧値をデジタル電圧値に変換させる第1−3工程と、
前記A/D変換部で各ピクセルに対するデジタル電圧値を前処理部に伝達する第1−4工程と、及び
前記前処理部で前記A/D変換部から入力される各ピクセルのデジタル電圧値をメモリ部に貯蔵する第1−5工程を含めて構成されたことを特徴とする請求項5記載の2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。 - 前記第2工程は、前記前処理部で前記メモリ部から既設定されたタイミング信号に応じて各ピクセルに対するデジタル電圧値を順次的に受信する第2−1工程と、
前記前処理部から順次的に入力されたピクセルの中で所定のビット値に変換しようとする現在ピクセルと前記現在ピクセルに隣接したピクセルとを含めて構成される基本イメージ行列を設定する第2−2工程と、
前記前処理部で前記基本イメージ行列に含まれた各ピクセル相互間の行と行及び列と列間の演算を行って前記現在ピクセルのデジタル電圧値を2ビットのデジタル電圧値に変換する第2−3工程と、
前記前処理部で2ビットのデジタル電圧値に変換されたピクセルを持つ所定のピクセルアレイで構成された現在前処理イメージを生成する第2−4工程と、及び
前記前処理部で前記現在前処理イメージから所定のピクセルアレイで構成された現在前処理中央イメージを抽出する第2−5工程を含めて構成されたことを特徴とする請求項5記載の2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。 - 前記第2−3工程は、前記現在ピクセルと垂直に隣接するピクセルの和と、
前記現在ピクセルの水平方向に位置したピクセルと垂直に隣接するピクセルの和の大小を比較して前記現在ピクセルの2ビット値のうち1ビット値を決定する第2−3−1工程と、
前記現在ピクセルと水平に隣接するピクセルの和と前記現在ピクセルの垂直方向に位置したピクセルと水平に隣接するピクセルの和の大小を比較して前記現在ピクセルの2ビット値の残りの1ビット値を決定する第2−3−2工程とを含めて構成されたことを特徴とする請求項7記載の2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。 - 前記現在ピクセルのデジタル電圧値と前記現在ピクセルと水平または垂直に隣接したピクセルのデジタル電圧値を加算する時、前記現在ピクセルと
隣接したそれぞれのピクセルに対して加重値を適用できることを特徴とする請求項8記載の2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。 - 前記基本イメージ行列は3×3行列であることを特徴とする請求項7記載の2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。
- 前記第3工程は、前記移動座標算出部で前記現在前処理イメージのX軸方向に対する移動量を算出する第3−1工程と、
前記移動座標算出部で前記移動量に対するX軸方向のモーションベクタ値(Vx)がゼロか否か判断する第3−2工程と、
前記第3−2工程の判断結果、前記モーションベクタ値(Vx)がゼロである場合、前記移動座標算出部でXチャネルリファレンス部に既設定されたリファレンスイメージを変更しない第3−3工程と、
前記第3−2工程の判断結果、前記モーションベクタ値(Vx)がゼロでない場合、前記移動座標算出部でXチャネルリファレンス部に既設定されたリファレンスイメージを前記現在前処理中央イメージに変更する第3−4工程と、
前記移動座標算出部で前記現在前処理イメージのY軸方向に対する移動量を算出する第3−5工程と、
前記移動座標算出部で前記移動量に対するY軸方向のモーションベクタ値(Vy)がゼロか否か判断する第3−6工程と、
前記第3−6工程の判断結果、前記モーションベクタ値(Vy)がゼロである場合、前記移動座標算出部でYチャネルリファレンス部に既設定されたリファレンスイメージを変更しない第3−7工程と、及び
前記第3−6工程の判断結果、前記モーションベクタ値(Vy)がゼロでない場合、前記移動座標算出部でYチャネルリファレンス部に既設定されたリファレンスイメージを前記現在前処理中央イメージに変更する第3−8工程を含めて構成されたことを特徴とする請求項5記載の2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。 - 前記第4工程は、前記移動座標算出部で前記前処理部から現在前処理イメージを受信する第4−1工程と、
前記移動座標算出部で前記現在前処理イメージを前記Xチャネルリファレンス部に既設定されたX軸方向のリファレンスイメージに所定回数オーバーラップさせる第4−2工程と、
前記移動座標算出部でオーバーラップされた前記現在前処理イメージと前記X軸方向のリファレンスイメージを相互比較し、前記現在前処理イメージピクセルの中で前記X軸方向のリファレンスイメージを構成するピクセルのビット値と一致するビット値を持つピクセル数を各オーバーラップされる場合ごとに算出する第4−3工程と、
前記移動座標算出部で前記現在前処理イメージのピクセル数の中で前記X軸方向のリファレンスイメージを構成するピクセルのビット値と一致するビット値を持つピクセル数が最も多い時のX方向リファレンスイメージのX座標値を現在イメージのX方向モーションベクタ値(Vx)として設定する第4−4工程と、
前記移動座標算出部で前記X方向モーションベクタ値(Vx)に基づいて前記現在イメージに対するX軸移動座標値を算出する第4−5工程と、
前記移動座標算出部で前記現在前処理イメージを前記Yチャネルリファレンスに既設定されたY軸方向のリファレンスイメージに所定回数オーバーラップさせる第4−6工程と、
前記移動座標算出部でオーバーラップされた前記現在前処理イメージと前記Y軸方向のリファレンスイメージを相互比較し、前記現在前処理イメージピクセルの中で前記Y軸方向のリファレンスイメージを構成するピクセルのビット値と一致するビット値を持つピクセル数を各オーバーラップされる場合ごとに算出する第4−7工程と、
前記移動座標算出部で前記現在前処理イメージのピクセル数の中で前記Y軸方向のリファレンスイメージを構成するピクセルのビット値と一致するビット値を持つピクセル数が最も多い場合のY座標値を、現在イメージのY方向モーションベクタ値(Vy)として設定する第4−8工程と、及び
前記移動座標算出部で前記Y方向モーションベクタ値(Vy)に基づいて前記現在イメージに対するY軸移動座標値を算出する第4−9工程を含めて構成されたことを特徴とする請求項5記載の2次元の連続的イメージプロセスを利用したイメージ処理方法。
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