TWI244044B - Method and device for controlling dynamic image capturing rate of an optical mouse - Google Patents

Description

1244044 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ^本發明係關於光學滑鼠的技術領域，尤指一種光學滑 鼠之動態影像擷取速率之控制方法及裝置。 5 【先前技術】 一般習知之光學滑鼠，係以一發光二極體對滑鼠墊或 $他物體進行光照射，再由一影像感測器擷取滑鼠墊上的 影像二比較前後影像而求出該光學滑鼠之移動向量，該移 10動向量即為該光學滑鼠在取樣時間内所移動的距離。其運 作原理如圖1所示，其中’圓圈A表示該發光二極體(LED) f射在滑鼠塾或其他物體時，該影像感測器所擷取之影像 範圍。為進行影像比對，故取正方形B的範圍來進行前後 2像之比對。為說明方便，以三角形c表示㈣取之影像 犯圍中的-個物體。該光學滑鼠係以一固定速度來點亮發 光二極體’例如分別在時間tl，及t2，時，點亮—發光二極 體，並分別在時間tl及t2時擷取影像以計算位移量。 =干π %在耗電量的結構上，以發光二極體的耗電量 佔大夕數’ -般估計約在6〇%以上。而習知的滑鼠操作速 2〇度’由於人們手的操作速度之限制，普遍落在2〜6ips的移 動，度之間。在此操作速度時，並以固定的操取速率下所 獲得的位移里均在2d〇ts以内，並沒有脫離影像可檢測到 的位移量的範圍内。然而，習知之光學滑鼠仍以固定速度 1244044 點焭該發光二極體、 一 耗計算能力，更、？ #㈣像#S取及計算位移4，不僅消 離計算方法的設 二先…之移動距 3省夕缺失而有予以改進之必要。 【發明内容】 本U之目的係、在提供—種光學滑鼠之動態影像搁取 、。之控制方法及裝置，以減低光學滑鼠之發光二極體點 免的頻率’而降低發光二極體功率消耗，並減少許多計算 10 時間及計算能量’而可有效降低晶體之功率消耗，俾達省 電之目的。 依據本發明之-特色，係提出一種光學滑鼠之動態影 像操取速率之控制方法，該光學滑鼠具有一光源及一影像 影像感測器，該光源以一發光頻率點亮以使該影像影像感 測器能擷取外部之影像，該方法包括步驟：（A)擷取一張影 15像，（B)在次一取樣時間擷取下一張影像，且將前一張影像 與此目刖之影像比對找出匹配之部分，俾決定光學滑鼠之 位移量及移動速度；以及（C)依據步驟⑺）決定之移動速度 而正比例地調整該光源之發光頻率及影像擷取速率，再執 行步驟（B)。 20 依據本發明之另一特色，係提出一種光學滑鼠之動態 影像擷取速率之控制裝置’主要包含一影像感測器、一光 源、一記憶體裝置及一處理單元。該影像感測器用以擷取 影像；該光源係以一發光頻率點亮，俾使該影像影像感測 器能擷取外部之影像；該記憶體裝置用以儲存該影像感測 1244044 器所操取之影像；該處理單元_合至該記㈣裝置，其 中田在a取樣時間該影像感測器擁取一張影像而儲存 於該記憶體中，該處理單元將前一張影像與此目前之影像 比對找出匹配之部分，而決定光學滑鼠之位移量及移動速 5度，俾依據該移動速度而正比例地調整該光源之發光頻率 及影像擷取速率。 由於本發明設計新穎，能提供產業上利用，且確有增 進功效，故依法申請發明專利。 10【實施方式】 圖2顯示本發明之光學滑鼠之動態影像擷取速率之控 制裝置的方塊圖’其包含一影像感測器210、一光源220、 一記憶體裝置230及一處理單元240。該影像感測器210 係用以擷取影像，該光源220較佳地為一發光二極體 15 (LED) ’其係以一發光頻率點亮，俾使該影像影像感測器 能擷取外部之影像。該記憶體裝置230用以儲存該影像感 測器210所擷取之影像。該處理單元24〇係耦合至該記憶 體裝置230及該光源220，以依據所擷取之影像進行處理 而來調整該光源220之發光頻率及該影像感測器210之擷 20 取速率。 圖3顯示本發明之光學滑鼠之動態影像操取速率之控 制方法的流程圖，併請配合圖4〜圖5之光學滑鼠擷取之影 像的示意圖，於圖4中，圓圈A表示該發光二極體照射在 滑鼠墊或其他物體時，該影像感測器210所擷取之影像範 1244044 圍為進行刚後影像之比對，故取正方形B的範圍進行前 後影像之比對。而三角形c表示所擷取之影像範圍中 個物體。 砂當該光學滑鼠往左上角移動時，相對地，該影像感測 5裔210所擷取之影像係如圖4所示呈現往右下角移動，其 中‘示時間點為tl的圖形係表示原先所擷取之影像，標 不時=點為t2的圖形係該光學滑鼠往左上角移動後所摘 取之影像，當中，標示時間點為t2的圖形中的虛線表示三 角形c為原先之三角形，而以實線表示三角形c，為移 10 之三角形。 於圖3之",L私中，首先，對該光源22〇及影像感測器 21〇執行初始化（步驟S301)，而使該光源22〇以一發光頻 :f〇旦點亮。於步驟S303中，經由該影像感測器21〇顧取 張衫像，其中，該影像感測器21 〇之擷取速率與該發光 15 頻率f〇相同。 於步驟謂5巾，判斷取樣時間是否到達，若是，則 執行步驟S307,此時，由於取樣時間已到達，故該光源 220已事先點亮，而可擷取一張新的影像。 於步驟S309中，將前一張影像⑴）與此目前之影像⑼ 比對找出匹配之部分，俾衫光學滑鼠之位移量及移動速 度。該比對方法係將目前之影像⑼中的比對㈣b，與前 一張影像（U)中的比對範圍B，4行比對，以判斷其相似 性。该比對方法可選用已知的二階動量法(se_d —π m〇mentUm ―)，或平均均方根誤差法（繼n squared 20 1244044 error，MSE)或其他方法。 經由前述之比對之後，即可判斷目前之影 :對I⑽前一張影像(tl)中的比對範圍B之相似性(步 10 15 20 …⑽所包含的三角形c，：=:張:;像⑹的比 比對範圍B，找到相對應之三角别之衫像⑼中的 置的變化而計算出移動向量可根據影像之位 動速度(步驟_,#中=2該光學滑鼠的移 連續兩次操取影像之時間差，亦即==象感測器加 所以表示該光學滑鼠移動比較快， 之=1 測器21°之掏取速率與該光㈣ 毛先頻率，以免取樣影像脫離可檢 斤 ^當移動速度ν變小時，表示該光學滑二動= 感測⑽之操取速率與 ㈣動S， 擔心該取樣影像會脫離可檢測到

的移動向量之範圍内（步驟S315)。 J J 右步驟3 11判定兩者不相似，其可 一 於該前-張影像(tl)的比對範圍B所包含5:: ’ = 不能在目前之影像(t2)中的比對範圍B， ’ = 形C，。此時該取樣影像已脫離可檢测 之三角 内。則需重回步驟301中，將該發光頻率之範圍 f0,並重新㈣取影像。 置為—預設值 之範在不_象可_到的移動向量 本备明技術可動態調整掏取迷率，俾減少發光 9 1244044 二極體的點亮次數，可減少能量之消耗

同時降低取樣、 算時之能量之消 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準 於上述實施例。 已，本發明所 準’而非僅限 【圖式簡單說明】 圖1係習知之光學滑鼠運作原理之示意圖。 10 圖2係本發明之一種光學滑鼠之動態影像擷取速率之 控制裝置的方塊圖。 圖3係本發明之一種光學滑鼠之動態影像擷取速率之 控制方法之流程圖。 圖4〜圖5係本發明之種光學滑鼠之動態影像擷取速率 之控制方法運作原理之示意圖。 【圖號說明】 影像感測器 210 光源 220 舌己憶體裝置 230 處理單元 240

Claims (1)

1244044 拾、申請專利範圍： ^ 一種光學滑鼠之動態影像擷取速率之控制方法，該 光學滑鼠具有一光源及一影像影像感測器，該光源以一發 光頻率點亮以使該影像影像感測器能擷取外部之影像，該 方法包括步驟： (A)擷取一張影像； (B)在次一取樣時間擷取下一張影像，且將前一張影像 與此目前之影像比對找出匹配之部分，俾決定光學滑鼠之 位移量及移動速度；以及 10 15 、依據步驟（B)決定之移動速度而正比例地調整該光 源之發光頻率及影像擷取速率，再執行步驟（B)。 2·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中，於步驟 (B)中，該移動速度V=D/At，當中，^為該影像感測器 連續兩次擷取影像之時間差，D為該光學滑鼠之位移量。 3.如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中，於步驟 ⑻中，如無法於前一張影像與目前之影像中找出匹配之部 刀，則將该發光頻率重置為一預設值。 4. -種光學滑氣之動態影像操取速率之控制裝置，主 要包含： 一影像感測器，用以擷取影像； 光源其以一發光頻率點亮M卑使該影像影像感測 器能擷取外部之影像 °己隐體裝置’用以儲存該影像感測器所擷取之影