KR20040042832A - Method for computing the movement value of an optical mouse and an optical mouse using it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 마우스에 관한 것으로, 특히 광 마우스가 찾을 수 있는 움직임 값의 범위를 증가시켜 작은 각도의 사선의 움직임도 감지할 수 있도록 하는 광 마우스의 움직임 값 계산 방법 및 이를 이용하는 광 마우스에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical mouse, and more particularly, to a method of calculating an optical mouse's motion value and an optical mouse using the same, by increasing the range of motion values that can be found by the optical mouse so that even a small angle of oblique motion can be detected. .
일반적으로, 광 마우스에서는 도 1에 도시 된 바와 같이 광원(8)으로부터 나온 광(7)이 작업대 표면(2)에서 반사되고, 그 반사된 광(6)이 렌즈(5)를 통과하여 수백 개의 픽셀로 구성된 이미지 센서(3)에 입력된다. 이미지 센서(3)의 픽셀간의 차이를 비교하여 표면의 모양을 감지한다. 그리고 이전 샘플 기간에 만들어진 패턴과 비교하여 광 마우스의 움직임 값을 계산한다.In general, in an optical mouse, as shown in FIG. 1, the light 7 from the light source 8 is reflected off the work surface 2, and the reflected light 6 passes through the lens 5 to produce hundreds of pieces of light. It is input to an image sensor 3 composed of pixels. The shape of the surface is sensed by comparing the difference between the pixels of the image sensor 3. Then, the movement value of the optical mouse is calculated by comparing with the pattern made in the previous sample period.
일반적으로 광 마우스의 움직임 값을 계산하기 위해서는 기준 프레임으로 선택되어 저장되어 있는 하나의 전체 프레임에서 기준영역을 설정한다.In general, in order to calculate a motion value of an optical mouse, a reference area is set in one entire frame selected and stored as a reference frame.
현재 입력된 샘플 프레임과 기준영역과의 상관관계를 샘플 프레임의 왼쪽 상단 끝에서 시작하여, 한 픽셀 단위로 지그재그(zigzag) 스캐닝 방향으로 이동하면서 오른쪽 하단 끝에 이를 때까지의 상관관계를 계산한다. 가장 상관관계가 높은 샘플 프레임의 위치를 찾아내어 움직인 방향과 거리(V(x, y))를 픽셀(pixel) 단위로 계산한다.The correlation between the currently input sample frame and the reference region starts at the upper left end of the sample frame, and the correlation is calculated until the lower right end is reached while moving in the zigzag scanning direction by one pixel. The position of the most correlated sample frame is found and the moving direction and distance (V (x, y)) are calculated in pixels.
그러나 실제로 광 마우스는 사람에 의해 움직여지는 것으로, 매우 작은 각으로 움직일 수 있다.In reality, however, an optical mouse is moved by a person and can move at very small angles.
일반적인 광 마우스의 움직임 값을 계산하기 위한 상관관계는 일반적으로 입력된 샘플 프레임과 기준 프레임과 비교하여 0.5 픽셀 이상 움직일 경우에는 한 픽셀 움직인 것으로 계산하고, 0.5픽셀 미만으로 움직일 경우에는 움직임이 없는 것으로 계산하여 구한다.The correlation for calculating the motion value of a general optical mouse is generally calculated as one pixel movement when moving more than 0.5 pixels compared to the input sample frame and the reference frame, and no movement when moving below 0.5 pixel. Calculate and get
또한, 광 마우스는 일정 값 이상의 움직임이 발생하면, 현재 입력된 샘플 프레임의 전체 이미지 센서의 픽셀 값들을 기준 프레임으로 갱신하고, 이 갱신된 기준 프레임을 다음 샘플링 할 때 기준 프레임으로 사용한다.In addition, when a movement of a predetermined value or more occurs, the optical mouse updates the pixel values of all image sensors of the currently input sample frame to the reference frame, and uses the updated reference frame as a reference frame for the next sampling.
도 2는 도 1의 광 마우스가 움직임 값을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for describing a method of calculating a motion value by the optical mouse of FIG. 1.
도 2의 광 마우스는 매 샘플링 기간 동안 X축 +방향으로 0.3, Y축 +방향으로 3만큼 이동함을 가정한다.It is assumed that the optical mouse of FIG. 2 moves 0.3 in the X-axis + direction and 3 in the Y-axis + direction during each sampling period.
광 마우스는 제 1 샘플링 기간 동안의 광 마우스의 움직임 값을 계산하기 위해, 이전 샘플링 기간 동안 12X12 의 이미지 센서를 통해 획득된 N 번째 프레임(11)을 12X12 의 기준 프레임으로 선택하고, N 번째 프레임(11)의 영역 중 정 중앙의 6X6 만큼의 영역을 기준영역(12a)으로 설정하고, 제 1 샘플링 기간 동안 12X12 의 이미지 센서를 통해 획득된 N+1 번째 프레임(12)을 샘플 프레임으로 선택한다.그리고 N 번째 프레임(11)의 기준 영역(12a)과 가장 높은 상관관계를 가지는 N+1 번째 프레임(12)의 위치를 획득한다.The optical mouse selects the Nth frame 11 obtained through the 12X12 image sensor during the previous sampling period as the reference frame of 12X12, and calculates the Nth frame (in order to calculate the movement value of the optical mouse during the first sampling period. A region 6X6 in the center of the region of 11) is set as the reference region 12a, and the N + 1 th frame 12 acquired through the image sensor of 12X12 during the first sampling period is selected as the sample frame. The position of the N + 1th frame 12 having the highest correlation with the reference region 12a of the Nth frame 11 is obtained.
그 결과, N+1 번째 프레임(12)의 (0.3, 3) 픽셀 위치(12b)가 N 번째 프레임(11)의 기준영역(12a)에 대해 가장 상관관계가 높게 나타난다.As a result, the (0.3, 3) pixel position 12b of the N + 1th frame 12 has the highest correlation with the reference region 12a of the Nth frame 11.
이에 광 마우스는 제 1 샘플링 기간 동안, 광 마우스가 X축 방향으로 0 픽셀, Y축 방향으로 3 픽셀만큼 움직인 것으로 계산하고, 상관관계식에 따라 움직임 값으로 (0, 3) 픽셀을 출력하여 준다.그러나 광 마우스는 제 1 샘플링 기간 동안 실질적으로 X축 +방향으로 0.3 픽셀, Y축 방향으로 3 픽셀만큼 이동하였으므로, 실제 움직인 값과 계산된 움직임 값 사이의 X축 +방향으로 0.3 픽셀만큼의 움직임을 계산할 수 없게 된다.Accordingly, the optical mouse calculates that the optical mouse moved by 0 pixels in the X-axis direction and 3 pixels in the Y-axis direction during the first sampling period, and outputs (0, 3) pixels as the movement value according to the correlation. However, since the optical mouse moved 0.3 pixels in the X-axis direction and 3 pixels in the Y-axis direction substantially during the first sampling period, the optical mouse moved 0.3 pixels in the X-axis + direction between the actual movement value and the calculated movement value. The movement cannot be calculated.
그리고 광 마우스는 제 2 샘플링 기간 동안의 광 마우스의 움직임 값을 계산하기 위해, 제 1 샘플링 기간 동안에 획득된 N+1 번째 프레임(12)을 기준 프레임으로 갱신하고, 갱신된 기준 프레임의 영역 중 정 중앙 영역을 기준영역(13a)으로 재설정한다.The optical mouse updates the N + 1 th frame 12 acquired during the first sampling period to the reference frame, and calculates the movement value of the optical mouse during the second sampling period. The center area is reset to the reference area 13a.
이에, 제 2 샘플링 기간 동안에 이미지 센서를 통해 획득되는 N+2 번째 프레임(13)을 샘플 프레임(13)으로 선택하고, 갱신된 N+1 번째 프레임(12)의 기준 영역(13a)에 대해 가장 높은 상관관계를 가지는 위치를 구해, 이로부터 움직임 값을 계산하게 된다.Accordingly, the N + 2 th frame 13 acquired through the image sensor during the second sampling period is selected as the sample frame 13, and the N + 1 th frame 12 is updated with respect to the reference region 13a of the updated N + 1 th frame 12. The position with high correlation is found and the motion value is calculated from this.
이에 N+1 번째 프레임(13)의 (0.3, 3) 픽셀 위치가 기준 프레임(12)의 기준영역(13a)에 대해 가장 상관관계가 높게 나타나고, 광 마우스는 움직임 값으로 (0, 3) 픽셀을 출력한다.즉, 제 2 샘플링 기간의 광 마우스의 움직임 값도 제 1 샘플링 기간의 광 마우스의 움직임 값과 같이 실제 움직인 값과 계산된 움직임 값 사이의X축 +방향으로 0.3 픽셀만큼의 움직임을 계산할 수 없게 된다.Accordingly, the (0.3, 3) pixel position of the N + 1 th frame 13 is most correlated with the reference region 13a of the reference frame 12, and the optical mouse has a (0, 3) pixel as the movement value. That is, the movement value of the optical mouse in the second sampling period is also 0.3 pixels in the X axis + direction between the actual movement value and the calculated movement value, similar to the movement value of the optical mouse in the first sampling period. Cannot be calculated.
따라서 광 마우스가 제 1 샘플링 기간과 제 2 샘플링 기간 동안 실제 움직인 값은 (0.6, 6) 픽셀이 되나, 계산된 움직임 값은 (0, 6) 픽셀이 출력되어, 실제 움직임 값과 계산된 움직임 값 사이의 X축 +방향으로 0.6 픽셀만큼의 움직임을 계산할 수 없어, (0.6, 6) 픽셀과 같은 작은 각도의 움직임은 계산을 할 수 없게 된다.Therefore, the actual movement value of the optical mouse during the first sampling period and the second sampling period is (0.6, 6) pixels, but the calculated movement value is (0, 6) pixels, and the actual movement value and the calculated movement are calculated. As much as 0.6 pixels in the X-axis + direction between the values cannot be calculated, small angle movements such as (0.6, 6) pixels cannot be calculated.
종래의 광 마우스의 움직임 값 계산 방법은 일정 값 이상의 움직임이 발생한 매 샘플링 시간마다 기준 프레임과 기준영역을 바꾸고, 광 마우스의 움직임 값을 한 픽셀 단위로 계산하기 때문에 위와 같이 작은 각도의 움직임을 계산할 수 없다이와 같이 작은 각도의 움직임을 계산하지 못할 경우, 광 마우스는 사용자의 움직임을 정확하게 계산할 수 없게 된다.In the conventional method of calculating the motion value of the optical mouse, the reference frame and the reference area are changed at every sampling time when a motion of a certain value or more occurs, and since the motion value of the optical mouse is calculated in units of pixels, the motion of the small angle can be calculated as above. If this small angle of movement is not calculated, the optical mouse cannot accurately calculate the user's movement.
상기와 같이 작은 각도의 움직임을 계산하기 위해서는, 광 마우스는 픽셀의 수를 증가시켜야 하며, 픽셀 수의 증가에 따라 기준 프레임과 샘플 프레임을 저장하기 위한 메모리의 용량도 함께 증가시켜야 하는 문제점이 발생하게 된다.In order to calculate the movement of the small angle as described above, the optical mouse has to increase the number of pixels, and as the number of pixels increases, the capacity of the memory for storing the reference frame and the sample frame also increases. do.
본 발명의 목적은 픽셀 수와 메모리의 추가 없이 계산할 수 있는 움직임 값의 범위를 증가시켜 작은 각도의 움직임을 계산할 수 있도록 하는 광 마우스의 움직임 값 계산 방법 및 이를 이용하는 광 마우스를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for calculating a motion value of an optical mouse and an optical mouse using the same, which increase the range of motion values that can be calculated without the addition of a pixel and a memory so that small angles of motion can be calculated.
도 1은 종래의 기술에 따른 광 마우스 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an example of the configuration of an optical mouse according to the prior art.
도 2는 종래의 기술에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining an example of a method for calculating a motion value of an optical mouse according to the related art.
도 3은 본 발명의 기술에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an embodiment of a method for calculating a motion value of an optical mouse according to the present invention.
도 4는 도 3의 본 발명의 기술에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법을 이용하는 광 마우스 구성의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an embodiment of the optical mouse configuration using the method of calculating the motion value of the optical mouse according to the technique of the present invention of FIG.
도 5a는 본 발명의 기준 프레임 갱신 속도 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.5A is a diagram for describing a method for setting a reference frame update rate according to the present invention.
도 5b는 도 3의 광 마우스의 움직임 값 계산 방법과, 도 5a의 기준 프레임 갱신 속도 설정 방법을 함께 적용하는 경우의, 기준 프레임 및 기준영역의 설정 방법을 도시한 도면이다.5B is a diagram illustrating a method of setting a reference frame and a reference region when the method of calculating the motion value of the optical mouse of FIG. 3 and the method of setting the reference frame update rate of FIG. 5A are applied together.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 이미지 센서20 : A/D 컨버터10: image sensor 20: A / D converter
30 : 이미지 데이터 프로세서12a,13a,22a,23a : 기준영역30: image data processor 12a, 13a, 22a, 23a: reference area
12b, 13b, 22b, 23b : 가장 상관관계가 높은 위치12b, 13b, 22b, 23b: most correlated positions
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 형태에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법은 기준 프레임을 선택하고, 상기 기준 프레임의 설정된 기준영역과현재 입력되는 프레임간의 상관관계를 구해 움직임 값을 계산하는 단계와, 상기 계산된 움직임 값을 고려하여, 상기 기준 프레임의 기준 영역을 이동시킨 새로운 기준 영역을 설정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.A motion value calculation method of an optical mouse according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is to select a reference frame, calculate a correlation value by calculating the correlation between the set reference area of the reference frame and the currently input frame And setting a new reference region in which the reference region of the reference frame is moved in consideration of the calculated motion value.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 형태에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법은 광 마우스의 속도에 따라 기준 프레임 갱신 속도를 조정하고, 기준 프레임을 갱신하는 기준 프레임 갱신 단계와, 상기 갱신된 기준 프레임에서 기준 영역을 설정하고, 현재 입력되는 프레임과 상기 기준 프레임의 기준 영역간의 상관관계를 구해 움직임 값을 계산하는 움직임 값 계산 단계와, 상기 기준 프레임 갱신 속도에 따라, 상기 계산된 움직임 값을 고려하여 상기 기준 프레임의 기준 영역을 이동시킨 새로운 기준 영역을 설정하는 기준 영역 재설정 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of calculating a motion value of an optical mouse, the method comprising: adjusting a reference frame update rate according to the speed of an optical mouse, and updating a reference frame; A motion value calculation step of setting a reference area in a reference frame, calculating a motion value by obtaining a correlation between a currently input frame and a reference area of the reference frame, and calculating the calculated motion value according to the reference frame update rate And a reference region resetting step of setting a new reference region in which the reference region of the reference frame is moved in consideration.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법의 기준 영역 재설정 단계는 상기 움직임 값이 X축 방향으로 m(m은 정수) 픽셀만큼 이동하였고, Y 축 방향으로 n(n은 정수) 픽셀만큼 이동하였다고 계산되면, 상기 기준 프레임의 기준 영역을 X 축 방향으로 - p(p은 정수) 픽셀만큼 이동시키고, Y 축 방향으로 - q(q은 정수) 픽셀만큼 이동시킨 영역을 상기 새로운 기준영역으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the reference region resetting step of the method for calculating the motion value of the optical mouse according to the present invention, the motion value is moved by m (m is an integer) pixel in the X-axis direction, and n (n is in the Y-axis direction). The reference area of the reference frame is moved by -p (p is an integer) pixel in the X axis direction and q (q is an integer) pixel in the Y axis direction. It is characterized by setting a new reference area.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 마우스는 샘플 프레임의 이미지를 획득하여, 픽셀 단위로 출력하는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서의 출력을 수신하여 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터와, 상기 샘플 프레임과 기준 프레임의 기준 영역간의 상관관계를 구해 움직임 값을 계산하고, 상기 계산된 움직임 값을 고려하여, 상기 기준 영역을 이동시킨 새로운 기준 영역을 설정하는 이미지 데이터 프로세서를 구비하는 것을 특징으로 한다.The optical mouse according to the present invention for achieving the above object is an image sensor for acquiring an image of a sample frame, and outputs a pixel unit, an A / D converter for receiving the output of the image sensor and converting it into a digital signal, And an image data processor that calculates a motion value by obtaining a correlation between a sample frame and a reference region of the reference frame, and sets a new reference region in which the reference region is moved in consideration of the calculated motion value. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 마우스의 이미지 데이터 프로세서는 움직임이 X축 방향으로 m(m은 정수) 픽셀만큼 이동하였고, Y 축 방향으로 n(n은 정수) 픽셀만큼 이동하였다고 계산되면, 상기 기준 프레임의 기준 영역을 X 축 방향으로 - p(p은 정수) 픽셀만큼 이동시키고, Y 축 방향으로 - q(q은 정수) 픽셀만큼 이동시킨 영역을 새로운 기준영역으로 재설정하는 것을 특징으로 한다. 여기에서, m의 절대값은 p의 절대값보다 크거나 같고, n의 절대값은 q의 절대값보다 크거나 같다. 그리고, m과 p는 서로 다른 부호가 아니고, n과 q 또한 서로 다른 부호가 아닌 것을 특징으로 한다.The image data processor of the optical mouse according to the present invention for achieving the above object is calculated that the movement moved by m (m is an integer) pixels in the X-axis direction, n (n is an integer) pixels in the Y-axis direction And shifting the reference region of the reference frame by -p (p is an integer) pixel in the X-axis direction and resetting the region moved by -q (q is an integer) pixel in the Y-axis direction to a new reference region. do. Here, the absolute value of m is greater than or equal to the absolute value of p, and the absolute value of n is greater than or equal to the absolute value of q. M and p are not different signs, and n and q are not different signs.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 마우스의 이미지 데이터 프로세서는 광 마우스의 움직임 속도에 따라 기준 프레임 갱신 속도를 조정하고, 첫 번째 기준 프레임 갱신 시에는 기준 프레임을 갱신하고, 다음 기준 프레임 갱신 시에는 이전 움직임 값을 고려하여 상기 기준 프레임의 기준 영역을 이동시킨 새로운 기준 영역을 설정하는 것을 특징으로 한다.The image data processor of the optical mouse according to the present invention for achieving the above object adjusts the reference frame update rate according to the movement speed of the optical mouse, updates the reference frame at the first reference frame update, and at the next reference frame update In this case, the new reference region is set by moving the reference region of the reference frame in consideration of the previous motion value.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 마우스의 이미지 데이터 프로세서는 계산된 움직임 값이 상기 광 마우스의 속도에 상응하여 예측된 값 보다 작거나 크지 않으면 기준 프레임 갱신 속도를 유지하고, 상기 계산된 움직임 값이 상기 예측된 값보다 작으면 상기 기준 프레임 갱신 속도를 낮추고, 상기 움직임 값이상기 예측된 값보다 크면 상기 기준 프레임 갱신 속도를 높이는 것을 특징으로 한다.The image data processor of the optical mouse according to the present invention for achieving the above object maintains the reference frame update rate if the calculated motion value is not less than or greater than the value predicted corresponding to the speed of the optical mouse, and the calculated motion If the value is smaller than the predicted value, the reference frame update rate is lowered. If the motion value is greater than the predicted value, the reference frame update rate is increased.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 기술에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an embodiment of a method for calculating a motion value of an optical mouse according to the present invention.
도 3의 광 마우스는 도 2의 광 마우스와 같이 매 샘플링 기간 동안 X축 +방향으로 0.3, Y축 +방향으로 3만큼 이동함을 가정한다.It is assumed that the optical mouse of FIG. 3 moves 0.3 in the X-axis + direction and 3 in the Y-axis + direction during each sampling period as in the optical mouse of FIG. 2.
본 발명의 광 마우스는 제 1 샘플링 기간 동안의 광 마우스의 움직임 값을 계산하기 위해, 이전 샘플링 기간 동안 12X12 의 이미지 센서를 통해 획득된 N 번째 프레임(21)을 12X12 의 기준 프레임으로 선택하고, N 번째 프레임(21)의 영역 중 정 중앙의 6X6 만큼의 영역을 기준영역(22a)을 설정하고, 제 1 샘플링 기간 동안 12X12 의 이미지 센서를 통해 획득된 N+1 번째 프레임(22)을 12X12의 샘플 프레임으로 선택한다.The optical mouse of the present invention selects the Nth frame 21 acquired through the image sensor of 12X12 as the reference frame of 12X12 to calculate the motion value of the optical mouse during the first sampling period, and N A reference region 22a is set in an area of 6X6 in the center of the region of the first frame 21, and the N + 1th frame 22 acquired by the image sensor of 12X12 during the first sampling period is sampled in 12X12. Select by frame.
그리고 기준 프레임(21)의 기준 영역(22a)과 가장 높은 상관관계를 가지는 N+1 번째 프레임(22)의 위치를 획득한다.The position of the N + 1 th frame 22 having the highest correlation with the reference region 22a of the reference frame 21 is obtained.
그 결과, N+1 번째 프레임(22)의 (0.3, 3) 픽셀 위치(22b)가 기준 프레임(21)의 기준영역(22a)에 대해 가장 상관관계가 높게 나타난다.As a result, the (0.3, 3) pixel position 22b of the N + 1th frame 22 has the highest correlation with the reference region 22a of the reference frame 21.
이에 광 마우스는 제 1 샘플링 기간 동안 X축 방향으로 0 픽셀, Y축 방향으로 3 픽셀만큼 움직인 것으로 계산하고 상관관계식에 따라 움직임 값으로 (0, 3) 픽셀을 출력하여 준다.Accordingly, the optical mouse calculates that the pixel moves in the X-axis direction and 3 pixels in the Y-axis direction during the first sampling period, and outputs (0, 3) pixels as the movement value according to the correlation.
그러나 광 마우스는 제 1 샘플링 기간 동안 실질적으로 X축 +방향으로 0.3 픽셀, Y축 방향으로 3 픽셀만큼 이동하였으므로, 실제 움직인 값과 계산된 움직임 값 사이의 X축 +방향으로 0.3 픽셀만큼의 움직임을 계산할 수 없다.However, since the optical mouse has moved substantially 0.3 pixels in the X axis direction and 3 pixels in the Y axis direction during the first sampling period, the optical mouse moves 0.3 pixels in the X axis + direction between the actual moving value and the calculated movement value. Cannot be calculated.
그리고 광 마우스는 제 2 샘플링 기간 동안의 움직임 값을 계산할 수 있도록, 기준 프레임의 갱신 없이 제 1 샘플링 기간 동안의 움직임 값을 고려하여 N 번째 프레임(21)의 기준영역만을 재설정하여 준다.The optical mouse resets only the reference region of the N-th frame 21 in consideration of the motion value during the first sampling period without updating the reference frame so that the optical mouse can calculate the motion value during the second sampling period.
이때의 재설정된 기준 영역의 위치(23a)는 제 1 샘플링 기간 동안의 움직임 값(0, 3) 픽셀을 고려하여 기존의 기준 프레임(21)의 기준영역(22a)을 (0, -3) 픽셀만큼 이동한 위치가 된다.At this time, the position 23a of the reset reference region takes the reference region 22a of the existing reference frame 21 into (0, -3) pixels in consideration of the motion values (0, 3) pixels during the first sampling period. The position moved by.
그리고 광 마우스는 제 2 샘플링 기간 동안에 이미지 센서를 통해 획득된 N+2 번째 프레임(23)을 샘플 프레임으로 선택하고, 재설정된 기준 영역(23a)과 가장 높은 상관관계를 가지는 N+2 번째 프레임(23)의 위치를 획득한다.The optical mouse selects the N + 2 th frame 23 acquired through the image sensor as the sample frame during the second sampling period, and the N + 2 th frame having the highest correlation with the reset reference region 23a ( 23) to obtain the position.
그 결과, N+2 번째 프레임(23)의 (0.6, 3) 픽셀 위치(23b)가 재설정된 기준영역(23a)에 대해 가장 상관관계가 높게 나타나고, 광 마우스는 상관관계식에 따라 움직임 값을 (1, 3) 픽셀로 계산하여 준다.As a result, the (0.6, 3) pixel position 23b of the N + 2th frame 23 has the highest correlation with respect to the reset reference region 23a, and the optical mouse generates a motion value according to the correlation equation ( 1, 3) It calculates by pixel.
즉, 제 2 샘플링 기간의 X축 방향 움직임 값은 제 1 샘플링 기간의 X축 방향 움직임 값인 0.3 픽셀을 다시 포함하게 되어, 0.6 픽셀이 되고, 이 움직임 값은 상관 관계식에 따라 1 픽셀로 계산된다.That is, the X-axis motion value of the second sampling period again includes 0.3 pixels, which is the X-axis motion value of the first sampling period, to be 0.6 pixels, and this motion value is calculated as 1 pixel according to the correlation equation.
따라서 제 1 샘플링 기간과 제 2 샘플링 기간 동안 광 마우스가 최종적으로 실제 움직인 값은 (0.6, 6) 픽셀이 되고, 계산된 움직임 값은 (1, 6) 픽셀이 되어,실제 움직인 값인 0.6 픽셀이 계산된 움직임 값에 반영된다.Therefore, the final movement of the optical mouse during the first sampling period and the second sampling period becomes (0.6, 6) pixels, and the calculated movement value becomes (1, 6) pixels, which is 0.6 pixels, which is the actual moving value. This is reflected in the calculated motion value.
이와 같이, 본 발명의 기준 프레임 및 기준영역 설정 방법과 이를 이용한 광 마우스의 움직임 값 계산 방법은 기준 프레임의 갱신 없이 기준 프레임의 기준 영역만을 재설정하여, 도 2의 방법으로 계산할 수 없었던 (0.6, 6) 픽셀의 작은 각도의 움직임을 계산할 수 있게 된다.As described above, the method of setting the reference frame and the reference region of the present invention and the method of calculating the motion value of the optical mouse using the same may not be calculated by the method of FIG. 2 by resetting only the reference region of the reference frame without updating the reference frame (0.6, 6 The small angle movement of the pixel can be calculated.
또한 광 마우스가 제 1 샘플링 기간과 제 2 샘플링 기간 동안 광 마우스가 매 샘플 시간당 (0.4, 1) 픽셀만큼씩 움직여, 최종적으로 (0.8, 2) 픽셀만큼 이동한 경우, 종래의 광 마우스 움직임 값 계산 방법을 사용하면, 계산된 움직임 값으로 (0, 2) 픽셀을 출력한다. 그러나 본 발명의 광 마우스 움직임 값 계산 방법을 사용하면, 계산된 움직임 값으로 (1, 2) 픽셀을 출력하여 준다.In addition, when the optical mouse moves by (0.4, 1) pixels per sample time during the first sampling period and the second sampling period, and finally moves by (0.8, 2) pixels, the conventional optical mouse movement value is calculated. Using the method, we output (0, 2) pixels with the calculated motion value. However, when the optical mouse motion value calculation method of the present invention is used, (1, 2) pixels are output as the calculated motion value.
따라서 본 발명의 광 마우스 움직임 값 계산 방법은 종래의 광 마우스 움직임 값 계산 방법보다 개선된 작은 각도의 움직임을 계산할 수 있게 된다.Therefore, the optical mouse motion value calculation method of the present invention can calculate a small angle motion improved from the conventional optical mouse motion value calculation method.
도 4는 도 3의 본 발명의 기술에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법을 이용하는 광 마우스 구성의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an embodiment of the optical mouse configuration using the method of calculating the motion value of the optical mouse according to the technique of the present invention of FIG.
도 4를 참조하면, 본 발명의 광 마우스는 이미지 센서(10)와, A/D 컨버터(20)와, 이미지 데이터 프로세서(30)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 4, the optical mouse of the present invention includes an image sensor 10, an A / D converter 20, and an image data processor 30.
이미지 센서(10)는 수백 개의 픽셀로 이루어져 있으며, 일정시간 축적된 신호로부터 작업대 표면의 이미지를 획득하여, 픽셀 단위로 출력하고, A/D 컨버터(20)는 이미지 센서의 출력을 수신하여 디지털 신호로 변환한다. 이미지 데이터 프로세서(30)는 첫 번째 샘플링 시에는 이전 샘플링 기간동안에 획득된 샘플프레임을 기준 프레임으로 갱신하고, 갱신된 기준 프레임의 정 중앙 영역을 기준 영역으로 설정한다.The image sensor 10 is composed of hundreds of pixels. The image sensor 10 obtains an image of the surface of the work surface from a signal accumulated for a certain time, and outputs it in units of pixels. The A / D converter 20 receives an output of the image sensor and receives a digital signal. Convert to The image data processor 30 updates the sample frame acquired during the previous sampling period to the reference frame during the first sampling, and sets the center region of the updated reference frame as the reference region.
그리고 첫 번째 샘플링 기간동안 A/D 컨버터(20)를 통해 수신된 작업대 표면의 이미지를 새로운 샘플 프레임으로 선택하고, 샘플 프레임과 기준 프레임의 기준 영역과의 상관관계를 구해 움직임 값을 계산한다.Then, during the first sampling period, the image of the work surface received through the A / D converter 20 is selected as a new sample frame, and the motion value is calculated by correlation between the sample frame and the reference region of the reference frame.
그리고 두 번째 샘플링 기간동안 A/D 컨버터(20)를 통해 수신된 작업대 표면의 이미지를 새로운 샘플 프레임으로 선택하고, 샘플 프레임과 재설정된 기준 영역과의 상관관계를 구해 움직임 값을 계산한다.Then, during the second sampling period, the image of the work surface received through the A / D converter 20 is selected as a new sample frame, and the motion value is calculated by correlation between the sample frame and the reset reference region.
도 5a와 도 5b는 도 3의 광 마우스의 움직임 값 계산 방법을 기준 프레임 갱신 속도 설정 방법을 함께 적용하는 경우의, 기준 프레임 및 기준영역의 설정 방법을 도시한 도면이다.5A and 5B are diagrams illustrating a method of setting a reference frame and a reference region when the method of calculating the motion value of the optical mouse of FIG. 3 is applied together with the method of setting a reference frame update rate.
도 5a를 참조하면, 광 마우스의 기준 프레임 갱신 속도를 다음과 같이 정의한다.Referring to FIG. 5A, a reference frame update rate of an optical mouse is defined as follows.
매 프레임마다 기준 프레임을 갱신하면 기준 프레임 갱신 속도를 S/1(sample/frames)로 정의하고, 4 프레임마다 기준 프레임을 갱신하면 기준 프레임 갱신 속도를 S/4, 16프레임마다 기준 프레임을 갱신하면 기준 프레임 갱신 속도를 S/16이라 정의한다.If the reference frame is updated every frame, the reference frame update rate is defined as S / 1 (sample / frames) .If the reference frame is updated every 4 frames, the reference frame update rate is S / 4 and if the reference frame is updated every 16 frames, The reference frame update rate is defined as S / 16.
계속해서 도 5a를 참조하면, 광 마우스의 기준 프레임 갱신 속도가 S/1인 상태로 설정된 경우, 광 마우스는 움직임 값을 계산하고, 계산된 광 마우스의 움직임 값이 상기 광 마우스의 속도에 상응하여 예측된 값보다 작지 않으면 현재 설정된기준 프레임 갱신 속도를 유지하고, 계산된 광 마우스의 움직임 값이 예측된 값보다 작으면 기준 프레임 갱신 속도를 S/4로 재설정한다. 그리고 계산된 광 마우스의 움직임 값이 예측된 값보다 매우 작으면, 기준 프레임 갱신 속도를 S/16으로 재설정한다.5A, when the reference frame update rate of the optical mouse is set to S / 1, the optical mouse calculates a motion value, and the calculated motion value of the optical mouse corresponds to the speed of the optical mouse. If it is not smaller than the predicted value, the currently set reference frame update rate is maintained. If the calculated optical mouse movement value is smaller than the predicted value, the reference frame update rate is reset to S / 4. If the calculated movement value of the optical mouse is much smaller than the predicted value, the reference frame update rate is reset to S / 16.
이때의 예측된 값은 이전 샘플링 기간 또는 소정 기간 동안에 계산된 광 마우스 움직임 값들의 평균값일 수 있다.The predicted value at this time may be an average value of optical mouse movement values calculated during a previous sampling period or a predetermined period.
이와 같은 방법은 다른 기준 프레임 갱신 속도로 설정한 경우에도 동일하게 적용하여, 광 마우스가 움직임을 보다 정확하게 추적할 수 있도록 광 마우스가 움직이는 속도에 따라 기준 프레임 갱신 속도를 가변적으로 설정한다.This method is similarly applied to the case of setting the other reference frame update rate, and the reference frame update rate is variably set according to the moving speed of the optical mouse so that the optical mouse can more accurately track the movement.
계속해서 도 5b를 참조하면, 본 발명의 광 마우스는 현재 설정된 기준 프레임 갱신 속도에 따라 기준 프레임을 갱신하되, 도 3의 광 마우스 움직임 값 계산 방법을 적용하여 첫 번째 기준 프레임 갱신 시에는 기준 프레임을 갱신하고, 두 번째 기준 프레임 갱신 시에는, 이전 샘플링 기간 동안의 광 마우스의 움직임 값을 고려하여 기준영역만을 재설정하여 준다.5B, the optical mouse of the present invention updates the reference frame according to the currently set reference frame update rate, and applies the reference mouse frame when the first reference frame is updated by applying the optical mouse movement value calculation method of FIG. 3. When updating the second reference frame, only the reference area is reset in consideration of the movement value of the optical mouse during the previous sampling period.
예를 들어, 광 마우스가 S/4의 기준 프레임 갱신 속도를 가지는 경우를 살펴보면, 1번째, 9번째, 17번째, 25번째 샘플링 시에는 기준 프레임을 갱신하고, 5번째, 13번째, 21번째, 29번째 샘플링 시에는 기준 프레임의 기준영역만을 새로이 설정함을 알 수 있다.이와 같은 방법은 다른 기준 프레임 갱신 속도를 가지는 경우에도 동일하게 적용된다.For example, when the optical mouse has a reference frame update rate of S / 4, the reference frame is updated at the 1st, 9th, 17th, and 25th sampling, and the 5th, 13th, 21st, It can be seen that only the reference region of the reference frame is newly set at the 29 th sampling. The same method is applied to the case of having a different reference frame update rate.
상술한 바와 같이, 기준 프레임의 기준 영역을 재설정할 때, 본 발명은 계산된 움직임 값만큼 반대방향으로 기준 영역을 이동함에 의해서 새로운 기준 영역을 설정한다. 그러나, 새로운 기준 영역은 기준 영역을 계산된 움직임 값과 다른 값만큼 반대방향으로 이동함에 의해서 설정될 수도 있다. 즉, 기준 영역을 계산된 움직임 값보다 작거나 혹은 큰 값만큼 반대방향으로 이동함에 의해서 설정될 수도 있다.As described above, when resetting the reference region of the reference frame, the present invention sets a new reference region by moving the reference region in the opposite direction by the calculated motion value. However, the new reference region may be set by moving the reference region in the opposite direction by a value different from the calculated movement value. That is, it may be set by moving the reference area in the opposite direction by a value smaller or larger than the calculated motion value.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광 마우스의 움직임 값 계산 방법 및 이를 이용하는 광 마우스에 의하면 광 마우스의 움직임 값을 계산할 때 기준영역을 광 마우스의 움직임에 따라 재설정하여 광 마우스가 작은 각도로 움직일 경우 그 작은 각도의 움직임도 계산할 수 있게 한다.As described above, according to the method of calculating the motion value of the optical mouse and the optical mouse using the same, when the optical mouse is moved at a small angle by resetting the reference area according to the movement of the optical mouse when calculating the motion value of the optical mouse. The small angle movements can be calculated.
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| TW472206B (en) | 1998-03-30 | 2002-01-11 | Agilent Technologies Inc | Seeing eye mouse for a computer system |
| JP2000020230A (en) | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | Optical mouse scanner |
| US6683598B1 (en) | 1999-09-01 | 2004-01-27 | Microsoft Corporation | Mouse optical sampling scheme |
| KR100457381B1 (en) * | 2001-09-11 | 2004-11-16 | 삼성전기주식회사 | Optical mouse having dynamic range |
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2003
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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