TWI471767B - 位移偵測裝置 - Google Patents

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TWI471767B
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Ren Hau Gu
Shih Wei Kuo
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Pixart Imaging Inc
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    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device

Description

位移偵測裝置
本發明係有關一種輸入裝置，更特別有關一種可增加可適用工作表面之位移偵測裝置。
於一電腦系統的周邊裝置中，滑鼠已為一種重要的輸入裝置。由於傳統滾輪式滑鼠具有容易堆積灰塵的問題，滾輪式滑鼠已逐漸被光學式光學滑鼠所取代。
光學滑鼠通常係計算連續影像中的影像相關性(correlation)來計算位移量。例如參照第1圖所示，其顯示一光學滑鼠所擷取的兩張影像F1、F2。每一取樣期間，一影像擷取單元擷取一目前影像F2並將其傳送至一處理單元。該影像擷取單元並於前一取樣期間擷取一參考影像F1。該處理單元於該參考影像F1中選擇一預設尺寸之參考區塊RB作為比較對象；並於該目前影像F2中以相同尺寸一之搜尋區塊SB依序搜尋該目前影像F2的全部範圍以得到與該參考區塊RB具有最高相關性之一最佳搜尋區塊。接著，該處理單元計算該參考區塊RB於該目前影像F2中之相對位置與該最佳搜尋區塊之變化量以作為該光學滑鼠之輸出位移量。
然而，由於傳統光學式滑鼠係使用一固定尺寸的參考區塊及搜尋區塊來計算一位移量，於某些狀況下可能無法正確計算出該位移量；例如，當光學滑鼠被操作於一玻璃表面時則可能無法計算出位移量。
有鑑於此，本發明另提出一種位移偵測裝置，其可根據所偵測影像的內容來調整比較區塊之區塊尺寸以適用於較廣泛的工作表面。
本發明提供一種位移偵測裝置，其可根據曝光參數及影像品質調整比較區塊之區塊尺寸以增加工作表面的可適用性。
本發明提供一種位移偵測裝置，其可於影像品質高時使用較小的區塊尺寸以降低裝置耗能。
本發明提供一種位移偵測裝置，其用以供一使用者操作於一工作表面，並可適用於具有暗場配置及亮場配置的光學式位移偵測裝置。
本發明提供一種位移偵測裝置，包含一光源、一影像感測器以及一控制處理單元。該光源用以發出一主光束照明該工作表面以形成一主反射光路。該影像感測器位於該主反射光路上並以一曝光參數擷取一目前影像。該控制處理單元用以利用一搜尋區塊搜尋該目前影像、根據該目前影像計算一品質參數並根據該曝光參數及該品質參數動態地調整該搜尋區塊之一區塊尺寸。本實施例中，該影像感測器屬於亮場配置。
本發明另提供一種位移偵測裝置，包含一光源、一影像感測器以及一控制處理單元。該光源用以發出一主光束照明該工作表面以形成一主反射光路。該影像感測器位於該主反射光路外並以一曝光參數擷取一目前影像。該控制處理單元用以利用一搜尋區塊搜尋該目前影像、根據該目前影像計算一品質參數並根據該曝光參數及該品質參數調整該搜尋區塊之一區塊尺寸。本實施例中，該影像感測器屬於暗場配置。
本發明另提供一種位移偵測裝置，包含一光源、一影像感測器以及一控制處理單元。該光源用以照明該工作表面。該影像感測器以一曝光參數擷取一目前影像。該控制處理單元用以利用一搜尋區塊搜尋該目前影像、根據該目前影像計算一品質參數並根據該品質參數調整該搜尋區塊之一區塊尺寸。
一實施例中，該控制處理單元根據該目前影像之一亮度(例如平均亮度、最大亮度或區域平均亮度)控制該影像感測器之該曝光參數。
一實施例中，當該控制處理單元根據該目前影像判斷工作表面為光滑表面時，則以較大尺寸的比較區塊來計算位移量以增加可適用的工作表面；當該控制處理單元判斷該工作表面不為光滑表面時，則降低該比較區塊之區塊尺寸或將區塊尺寸設定為一預設區塊尺寸以節省耗能。
一實施例中，該控制處理單元根據複數張該目前影像判斷該工作表面為一光滑表面時才增加該區塊尺寸，以增加運作穩定性。
一實施例中，當該品質參數小於一品質門檻值且該曝光參 數小於一曝光門檻值時，該控制處理單元判斷該工作表面為一光滑表面。
一實施例中，當該品質參數小於一品質門檻值且該曝光參數大於等於一曝光門檻值或該品質參數除以該曝光參數之一商數小於一比例門檻值時，該控制處理單元判斷該工作表面為一光滑表面。
本發明實施例之位移偵測裝置中，可利用複數品質門檻值及/或複數曝光門檻值設定多個比較區塊之區塊尺寸，以適用於各種不同的工作表面。此外，亦可將品質門檻值及/或曝光門檻值與不同區塊尺寸的關係製作成一查找表並儲存於一儲存單元中，當該控制處理單元計算出一組品質參數及曝光參數時，即可選擇適當的比較區塊尺寸以增加操作效能。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，詳細說明如下。此外，於本發明之說明中，相同之構件係以相同之符號表示，於此先述明。
1‧‧‧位移偵測裝置
11‧‧‧光源
13‧‧‧影像感測器
15‧‧‧控制處理單元
17‧‧‧記憶單元
19‧‧‧傳輸介面單元
20、F2 ‧‧‧目前影像
21、F1 ‧‧‧參考影像
S‧‧‧工作表面
F‧‧‧影像
SB‧‧‧搜尋區塊
RB‧‧‧參考區塊
Li‧‧‧主光束
Lr‧‧‧主反射光路
Sf‧‧‧散射光場
Q‧‧‧品質參數
Exp、Pexp‧‧‧曝光參數
S31 ~S33 、S41 ~S43 ‧‧‧步驟
QTH1 ~QTH4 ‧‧‧品質門檻值
ETH1 ~ETH2 ‧‧‧曝光門檻值
第1圖顯示習知光學滑鼠所擷取兩影像之示意圖。
第2圖顯示本發明實施例之位移偵測裝置之方塊示意圖。
第3圖顯示本發明實施例之位移偵測裝置所擷取兩影像之示意圖。
第4圖顯示本發明第一實施例之位移偵測裝置之運作方法之流程圖。
第5圖顯示本發明第一實施例之位移偵測裝置之運作方法之示意圖。
第6圖顯示本發明第二實施例之位移偵測裝置之運作方法之流程圖。
第7A圖顯示本發明第二實施例之位移偵測裝置之亮場配置之示意圖。
第7B圖顯示第7A圖之位移偵測裝置之運作示意圖。
第8A圖顯示本發明第二實施例之位移偵測裝置之暗場配置之示意圖。
第8B圖顯示第8A圖之位移偵測裝置之運作示意圖。
請參照第2圖所示，其顯示本發明實施例之位移偵測裝置之方塊示意圖。本發明之位移偵測裝置1例如為一光學滑鼠等可供一使用者操作於一工作表面S之輸入裝置，用以偵測並輸出相對該工作表面S之一位移量。該位移偵測裝置1例如用以控制包含一顯示幕之電子裝置執行相應動作，例如控制游標動作或圖示點選等習知操作，故於此不再贅述。
該位移偵測裝置1包含一光源11、一影像感測器13、一控制處理單元15、一記憶單元17以及一傳輸介面單元19；其中，該控制處理單元15耦接該光源11、影像感測器13、記憶單元17及傳輸介面單元19。
該光源11例如可為一發光二極體或雷射二極體，以一預設光譜發光來照明該工作表面S，以提供該影像感測器13擷取影像時所需的光。該光源11例如可發出一主光束Li(main beam)照明該工作表面S，該工作表面S之反射光可形成一主反射光路Lr；其中，由於該工作表面S並非完美鏡面，因此會於該主反射光路Lr以外形成散射光場Sf(scattered field)。如果該光源11以相同亮度發光，當該工作表面S愈平坦(smooth)，該主反射光路Lr強度愈高而該散射光場Sf強度愈低；反之，當該工作表面S愈粗糙(rough)，該主反射光路Lr強度愈低而該散射光場Sf強度愈高。因此，可透過判斷該主反射光路Lr及該散射光場Sf之強度來判定該工作表面S是否為一光滑表面，例如一玻璃表面。換句話說，一光滑表面可能不包含有足夠表面特徵而一粗糙表面通常包含有足夠表面特徵。
該影像感測器13例如可為一CCD影像感測器、一CMOS影像感測器或其他用以將光能量轉換為電信號的感測裝置，其以一取樣頻率及一曝光參數擷取該工作表面S之反射光並輸出目前影像；其中，該曝光參數例如包括一曝光時間及/或一影像增益等。本實施例中，該曝光參數係由該控制處理單元15決定，當該曝光參數之數值愈高，該影像感測器13 所輸出影像F之平均亮度則被提升。本發明中，該影像感測器13之設置位置是否位於該主反射光路Lr上可決定亮場(bright field)配置或暗場(dark field)配置，不同配置可決定曝光門檻值的設定(將以實施例詳述於後)。
該控制處理單元15接收該影像感測器13所輸出之影像F並據以計算位移量。例如參照第3圖所示，其顯示該影像感測器13所擷取兩影像F之示意圖，例如包含一目前影像20及一參考影像21；其中，該參考影像21為該目前影像20前一張被該影像感測器13所擷取的影像F並儲存於該記憶單元17中。該控制處理單元15用以於該參考影像21決定一參考區塊RB(例如此處顯示三種尺寸的參考區塊RB1 ~RB3 )並於該目前影像20決定一搜尋區塊SB(例如此處顯示三種尺寸的搜尋區塊SB1 ~SB3 )，並利用該搜尋區塊SB依序搜尋該目前影像20以找出與該參考區塊RB相關性(correlation)最高的最佳搜尋區塊，並據以計算位移量；其中，該控制處理單元15由於係比較該搜尋區塊SB及該參考區塊RB，因此該搜尋區塊SB及該參考區塊RB具有相同尺寸；本發明說明中可將該搜尋區塊SB及該參考區塊RB稱作比較區塊，以便說明。此外，利用該搜尋區塊SB依序搜尋該目前影像20的方式以及計算相關性的方式已為習知；本發明之精神在於根據該目前影像20所顯示的特徵來調整比較區塊之區塊尺寸(詳述於後)。
該控制處理單元15另可計算該目前影像之一亮度(例如平均亮度、最大亮度或區域平均亮度)以控制該影像感測器13之曝光參數Pexp。該控制處理單元15另根據該目前影像20計算一品質參數，並根據該曝光參數及/或該品質參數調整該搜尋區塊SB之一區塊尺寸。必須說明的是，當調整該搜尋區塊SB之區塊尺寸時，該控制處理單元15自然同時調整該參考區塊RB之區塊尺寸。
此外，該控制處理單元15另可控制該光源11於不同影像圖框期間以不同亮度發光，並計算相對不同亮度發光時所擷取影像F之差分影像以消除環境光的影響。
該記憶單元17用以儲存該參考影像21、至少一曝光門檻值、至少一品質門檻值及/或一查找表；其中，該查找表包含不同品質參數及不同曝光參數對應之區塊尺寸。此外，某些實施例中該目前影像20亦可能暫存於該記憶單元17中。
該傳輸介面單元19用以有線或無線地將位移量傳送至一電子裝置，例如一電視、一投影系統、一遊戲系統、一電腦系統等包含一顯示幕之家用或行動式電子裝置；其中，有線及無線傳輸技術已為習知，故於此不再贅述。
請參照第4圖所示，其顯示本發明第一實施例之位移偵測裝置之運作方法之流程圖。本實施例之位移偵測裝置之運作方法包含下列步驟：以一影像感測器擷取一目前影像(步驟S31 )；以一控制處理單元計算一品質參數(步驟S32 )；以及根據該品質參數調整一區塊尺寸(步驟S33 )。第一實施例中僅根據影像品質調整比較圖框之圖框尺寸。
請同時參照第2~4圖所示，接著說明本實施例之運作方法之詳細實施方式。
步驟S31 ：該影像感測器13以一取樣頻率相對該光源11之點亮擷取一目前影像20。此時，該控制處理單元15例如先將該比較區塊設定為一預設尺寸，例如第二區塊尺寸SB2 。
步驟S32 ：該控制處理單元15接著計算該目前影像20之一品質參數以表示該工作表面S的特徵；其中，該品質參數例如可為該目前影像20之一銳利度、一對比度、一特徵方向性、區域極值個數等影像品質，其可被數值化；當數值愈高時表示該工作表面S愈粗糙而當數值愈低時表示該工作表面S愈光滑。關於影像品質例如可參照由本案相同受讓人所共同擁有的美國專利第7,142,695號、7,444,006號及第7,116,801號，但並不以此為限。
步驟S33 ：該控制處理單元15根據該品質參數與一品質門檻值之一比較結果判斷該工作表面S是否為一光滑表面(即判斷是否包含足夠表面特徵)。例如，當該品質參數小於該品質門檻值時，該控制處理單元15判斷該工作表面S為一光滑表面(即未包含足夠表面特徵用以計算位移量)；而當該品質參數大於等於該品質門檻值時，該控制處理單元15判斷該工作表面S不為一光滑表面(即包含足夠表面特徵用以計算位移量)。當該控制處理單元15根據於一預設時間內所擷取之目前影像判斷該工作表面S均為一光滑表面，例如根據一張或複數張該目前影像20判斷該工作表面S均為光滑表面時，增加該區塊尺寸；其中所述複數張例如可為，但不限於， 16張、32張等，其目的係用以增進穩定性而避免該區塊尺寸可能不斷地被改變。當該控制處理單元15根據於一預設時間內所擷取之目前影像20判斷該工作表面S均不為光滑表面時，降低該區塊尺寸或將該區塊尺寸設定為一預設區塊尺寸。本實施例中，該品質門檻值例如可根據該影像感測器13之一感測陣列的尺寸及/或工作表面的可適用範圍適當地決定。
請參照第5圖所示，其顯示本發明第一實施例之位移偵測裝置之運作方法之示意圖。本實施例中，假設一預設區塊尺寸為一第二區塊尺寸(例如SB2 )，其介於一第一區塊尺寸(例如SB1 )及一第三區塊尺寸(例如SB3 )之間，如第3圖所示，其中該第一區塊尺寸SB1 大於該第三區塊尺寸SB3 。
該影像感測器13擷取一目前影像20並傳送至該控制處理單元15(步驟S31 )。該控制處理單元15計算該目前影像20之一品質參數Q(步驟S32 )並與至少一品質門檻值進行比較。假設一目前區塊尺寸為一預設尺寸(例如SB2 )；當該品質參數Q小於一第一品質門檻值QTH1 時，該控制處理單元15則利用一第一區塊尺寸(例如SB1 )掃描該目前影像20以計算位移量；反之，當該品質參數Q大於等於一第四品質門檻值QTH4 時，該控制處理單元15則利用一第三區塊尺寸(例如SB3 )掃描該目前影像20以計算位移量。假設一目前區塊尺寸為該第一區塊尺寸SB1 ；當該品質參數Q大於等於一第二品質門檻值QTH2 時，該控制處理單元15降低區塊尺寸為該第二區塊尺寸SB2 ，否則維持該區塊尺寸為該第一區塊尺寸SB1 。假設一目前區塊尺寸為該第三區塊尺寸SB3 ；當該品質參數Q小於一第三品質門檻值QTH3 時，該控制處理單元15增加區塊尺寸為該第二區塊尺寸SB2 ，否則維持該區塊尺寸為該第三區塊尺寸SB3 。本實施例中，該第三品質門檻值QTH3 大於該第一品質門檻值QTH1 而該第四品質門檻值QTH4 大於該第二品質門檻值QTH2 ；該第一品質門檻值QTH1 可等於或不等於該第二品質門檻值QTH2 而該第三品質門檻值QTH3 可等於或不等於該第四品質門檻值QTH4 。更詳而言之，第一實施例中該控制處理單元15可根據一目前影像之影像品質與至少一品質門檻值之一比較結果調整或維持比較區塊之區塊尺寸。
請參照第6圖所示，其顯示本發明第二實施例之位移偵測裝置之運作方法之流程圖。第二實施例與第一實施例之差異在於，第二實施例中該控制處理單元15另根據該影像感測器13之一曝光參數調整該區塊 尺寸。更詳而言之，第二實施例中該控制處理單元15係比較一品質參數與一品質門檻值以及比較一曝光參數與一曝光門檻值以決定該區塊尺寸。例如，當該控制處理單元15根據一張或複數張目前影像判斷該工作表面S未包含足夠表面特徵時，增加該區塊尺寸，例如當該工作表面S為一光滑表面時，該目前影像中可能未包含足夠影像特徵；而當控制處理單元15根據一張或複數張目前影像判斷該工作表面S包含有足夠表面特徵時，降低該區塊尺寸或將該區塊尺寸設定為一預設區塊尺寸(舉例詳述於後)，例如該工作表面S不為一光滑表面時，該目前影像中通常包含有足夠影像特徵。
一實施例中，複數品質參數及複數曝光參數可與複數區塊尺寸事先形成一查找表(lookup table)，該控制處理單元15可比對一組品質參數及曝光參數與該查找表以決定該區塊尺寸。
本發明第二實施例之位移偵測裝置之運作方法包含下列步驟：以一影像感測器擷取一目前影像(步驟S41 )；以一控制處理單元計算一品質參數並決定一曝光參數(步驟S42 )；以及根據該品質參數及該曝光參數調整一區塊尺寸(步驟S43 )。第二實施例中，根據該影像感測器13的設置位置可形成一亮場配置或一暗場配置；其中，該亮場配置中該影像感測器13係設置於該主反射光路Lr上，如第7A圖所示，該暗場配置中影像感測器13係設置於該散射光場Sf處(即位於該主反射光路Lr外)，如第8A圖所示。
請同時參照第2、3、6及7A圖所示，首先說明第二實施例中亮場配置的實施方式。
步驟S41 ：該影像感測器13以一取樣頻率相對該光源11之點亮擷取一目前影像20。此時，該控制處理單元15例如先將該比較區塊設定為一預設尺寸，例如第二區塊尺寸SB2 。
步驟S42 ：該控制處理單元15接著計算該目前影像20之一品質參數及一曝光參數以表示該工作表面S的特徵；其中，該品質參數的計算類似於第一實施例，故於此不再贅述。該控制處理單元15計算該目前影像20之一亮度(例如平均亮度、最大亮度或區域平均亮度)以控制該影像感測器13之曝光參數，例如包含曝光時間及/或影像增益。
步驟S43 ：該控制處理單元15則根據該曝光參數及該品質參數判定該工作表面S是否為一光滑表面(即判斷是否包含足夠表面特徵)，並 據以判定是否調整該比較區塊之區塊尺寸。例如，當該品質參數小於一品質門檻值且該曝光參數小於一曝光門檻值時，該控制處理單元15判斷該工作表面S為一光滑表面(即未包含足夠表面特徵用以計算位移量)；如前所述，為了增加穩定性，當該控制處理單元15根據於一預設時間內所擷取之目前影像判斷該工作表面S均為一光滑表面，例如根據一張或複數張該目前影像20判斷該工作表面S均為光滑表面時，增加該區塊尺寸。此外，當該控制處理單元15根據於一預設時間內所擷取之目前影像判斷該工作表面S均不為光滑表面(即包含足夠表面特徵用以計算位移量)時，亦即該品質參數大於等於一品質門檻值且該曝光參數大於等於一曝光門檻值，降低該區塊尺寸或將該區塊尺寸設定為一預設區塊尺寸。
請參照第7B圖所示，其顯示第7A圖之位移偵測裝置之運作方法之示意圖。本實施例中，假設一預設區塊尺寸為一第二區塊尺寸(例如SB2 )，其小於一第一區塊尺寸(例如SB1 )。
該影像感測器13擷取一目前影像20並傳送至該控制處理單元15(步驟S41 )。該控制處理單元15計算該目前影像20之一品質參數Q及一曝光參數Exp(步驟S42 )，並將該品質參數Q與至少一品質門檻值比較以及將該曝光參數Exp與至少一曝光門檻值比較。假設一目前區塊尺寸為一預設尺寸(例如第二區塊尺寸SB2 )；當該品質參數Q小於一第一品質門檻值QTH1 且該曝光參數Exp小於一第一曝光門檻值ETH1 時，該控制處理單元15增加區塊尺寸為一第一區塊尺寸(例如SB1 )；否則維持該區塊尺寸為該第二區塊尺寸SB2 。假設一目前區塊尺寸為該第一區塊尺寸SB1 ；當該品質參數Q大於等於一第二品質門檻值QTH2 且該曝光參數Exp大於等於一第二曝光門檻值ETH2 時，該控制處理單元15降低區塊尺寸為該第二區塊尺寸SB2 ；否則維持該區塊尺寸為該第一區塊尺寸SB1 。本實施例中，該第一品質門檻值QTH1 同樣可等於或不等於該第二品質門檻值QTH2 ；該第一曝光門檻值ETH1 可等於或不等於該第二曝光門檻值ETH2 。
請同時參照第2、3、6及8A圖所示，接著說明第二實施例中暗場配置的實施方式。
步驟S41 ：該影像感測器13以一取樣頻率相對該光源11之點亮擷取一目前影像20。此時，該控制處理單元15例如先將該比較區塊設 定為一預設尺寸，例如第二區塊尺寸SB2 。
步驟S42 ：該控制處理單元15接著計算該目前影像20之一品質參數及一曝光參數以表示該工作表面S的特徵；其中，該品質參數的計算類似於第一實施例，故於此不再贅述。該控制處理單元15計算該目前影像20之一亮度(例如平均亮度、最大亮度或區域平均亮度)以控制該影像感測器13之曝光參數，例如包含曝光時間及/或影像增益。
步驟S43 ：該控制處理單元15則根據該品質參數及該曝光參數判定該工作表面S是否為一光滑表面(即判斷是否包含足夠表面特徵)，並據以判定是否調整該比較區塊之區塊尺寸。例如，當該品質參數小於一品質門檻值且該曝光參數大於等於一曝光門檻值時，該控制處理單元15判斷該工作表面S為一光滑表面(即未包含足夠表面特徵用以計算位移量)；如前所述，為了增加穩定性，當該控制處理單元15根據於一預設時間內所擷取之目前影像判斷該工作表面S均為一光滑表面，例如根據一張或複數張該目前影像20判斷該工作表面S均為光滑表面時，增加該區塊尺寸。此外，當該控制處理單元15根據於一預設時間內所擷取之目前影像判斷該工作表面S均不為光滑表面(即包含足夠表面特徵用以計算位移量)時，亦即該品質參數大於等於一品質門檻值且該曝光參數小於一曝光門檻值，降低該區塊尺寸或將該區塊尺寸設定為一預設區塊尺寸。
另一實施例中，該控制處理單元15亦可比較該品質參數除以該曝光參數之一商數與一比例門檻值以判斷該工作表面S是否為一光滑表面(即判斷是否包含足夠表面特徵)。例如，當根據一預設時間內所擷取之目前影像求得之該商數小於該比例門檻值時，該控制處理單元15判斷該工作表面S為一光滑表面(即未包含足夠表面特徵用以計算位移量)；反之，當根據一預設時間內所擷取之目前影像求得之該商數大於等於該比例門檻值時，該控制處理單元15判斷該工作表面S不為光滑表面(即包含足夠表面特徵用以計算位移量)。
請參照第8B圖所示，其顯示第8A圖之位移偵測裝置之運作方法之示意圖。本實施例中，假設一預設區塊尺寸為一第二區塊尺寸(例如SB2 )，其小於一第一區塊尺寸(例如SB1 )。
該影像感測器13擷取一目前影像20並傳送至該控制處理單 元15(步驟S41 )。該控制處理單元15計算該目前影像20之一品質參數Q及一曝光參數Exp(步驟S42 )，並將該品質參數Q與至少一品質門檻值比較及將該曝光參數Exp與至少一曝光門檻值比較。假設一目前區塊尺寸為一預設尺寸(例如第二區塊尺寸SB2 )：當該品質參數Q小於一第一品質門檻值QTH1 且該曝光參數Exp大於等於一第一曝光門檻值ETH1 (或品質參數除以曝光參數之一商數小於一第一比例門檻值)時，該控制處理單元15增加區塊尺寸為一第一區塊尺寸(例如SB1 )；否則維持該區塊尺寸為該第二區塊尺寸SB2 。假設一目前區塊尺寸為該第一區塊尺寸SB1 ；當該品質參數Q大於等於一第二品質門檻值QTH2 且該曝光參數Exp小於一第二曝光門檻值ETH2 (或品質參數除以曝光參數之一商數大於等於一第二比例門檻值)時，該控制處理單元15降低區塊尺寸為該第二區塊尺寸SB2 ；否則維持該區塊尺寸為該第一區塊尺寸SB1 。本實施例中，該第一品質門檻值QTH1 可等於或不等於該第二品質門檻值QTH2 ；該第一曝光門檻值ETH1 可等於或不等於該第二曝光門檻值ETH2 ；該第一比例門檻值可等於或不等於該第二比例門檻值。
可以了解的是，本發明第二實施例之位移偵測裝置之運作方法中，亦可使用兩個以上的品質門檻值及/或曝光門檻值，且可選擇的區塊尺寸亦可大於2種，例如第5圖所示，並不限於第7B及8B所揭示者。
必須說明的是，上述各實施例中所指出的比較區塊之區塊尺寸以及數值等僅為例示性，並非用以限定本發明。
綜上所述，習知光學滑鼠係利用固定尺寸的比較區塊來計算位移量，因此可能具有於某些情形下無法正確求得位移量的情形。因此，本發明另提供一種位移偵測裝置(第2、7A及8A圖)，其根據擷取影像時之曝光參數以及影像品質來決定比較區塊(包括參考區塊及搜尋區塊)之區塊尺寸，以同時達到增加工作表面的可適用範圍以及節省裝置耗能的目的。
雖然本發明已以前述實例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧位移偵測裝置
11‧‧‧光源
13‧‧‧影像感測器
15‧‧‧控制處理單元
17‧‧‧記憶單元
19‧‧‧傳輸介面單元
Li‧‧‧主光束
Lr‧‧‧主反射光路
Sf‧‧‧散射光場
S‧‧‧工作表面
F‧‧‧影像
Pexp‧‧‧曝光參數

Claims (20)

  1. 一種位移偵測裝置，用以供一使用者操作於一工作表面，該位移偵測裝置包含：一光源，用以發出一主光束照明該工作表面以形成一主反射光路；一影像感測器，位於該主反射光路上並以一曝光參數擷取一目前影像；以及一控制處理單元，用以利用一搜尋區塊搜尋該目前影像、根據該目前影像計算一品質參數並根據該曝光參數及該品質參數調整該搜尋區塊之一區塊尺寸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之位移偵測裝置，其中當該品質參數小於一品質門檻值且該曝光參數小於一曝光門檻值時，該控制處理單元判斷該工作表面未包含足夠表面特徵。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之位移偵測裝置，其中當該控制處理單元根據一張或複數張該目前影像判斷該工作表面未包含足夠表面特徵時，增加該區塊尺寸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之位移偵測裝置，其中當該品質參數大於一品質門檻值且該曝光參數大於一曝光門檻值，降低該區塊尺寸或設定該區塊尺寸為一預設區塊尺寸。
  5. 如申請專利範圍第1至5項其中一項所述之位移偵測裝置，其中該控制處理單元另計算該目前影像之一亮度以控制該影像感測器之該曝光參數。
  6. 一種位移偵測裝置，用以供一使用者操作於一工作表面，該位移偵測裝置包含： 一光源，用以發出一主光束照明該工作表面以形成一主反射光路；一影像感測器，位於該主反射光路外並以一曝光參數擷取一目前影像；以及一控制處理單元，用以利用一搜尋區塊搜尋該目前影像、根據該目前影像計算一品質參數並根據該曝光參數及該品質參數調整該搜尋區塊之一區塊尺寸。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之位移偵測裝置，其中當該品質參數小於一品質門檻值且該曝光參數大於一曝光門檻值時，該控制處理單元判斷該工作表面未包含足夠表面特徵。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之位移偵測裝置，其中當該品質參數除以該曝光參數之一商數小於一比例門檻值時，該控制處理單元判斷該工作表面未包含足夠表面特徵。
  9. 如申請專利範圍第7或8項所述之位移偵測裝置，其中當該控制處理單元根據一張或複數張該目前影像判斷該工作表面未包含足夠表面特徵時，增加該區塊尺寸。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之位移偵測裝置，其中當該品質參數大於一品質門檻值且該曝光參數小於一曝光門檻值時，降低該區塊尺寸或設定該區塊尺寸為一預設區塊尺寸。
  11. 如申請專利範圍第6至8及10項其中一項所述之位移偵測裝置，其中該控制處理單元另計算該目前影像之一亮度以控制該影像感測器之該曝光參數。
  12. 一種位移偵測裝置，用以供一使用者操作於一工作表面，該位移偵測裝置包含： 一光源，用以照明該工作表面；一影像感測器，以一曝光參數擷取一目前影像；以及一控制處理單元，用以利用一搜尋區塊搜尋該目前影像、根據該目前影像計算一品質參數並根據該品質參數調整該搜尋區塊之一區塊尺寸。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之位移偵測裝置，其中當該品質參數小於一品質門檻值時，該控制處理單元判斷該工作表面未包含足夠表面特徵。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之位移偵測裝置，其中當該控制處理單元根據一張或複數張該目前影像判斷該工作表面未包含足夠表面特徵時，增加該區塊尺寸。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之位移偵測裝置，其中當該品質參數大於一品質門檻值時，降低該區塊尺寸或設定該區塊尺寸為一預設區塊尺寸。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之位移偵測裝置，其中該控制處理單元另根據該影像感測器之該曝光參數調整該區塊尺寸。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之位移偵測裝置，其中該控制處理單元比較該品質參數與一品質門檻值以及比較該曝光參數與一曝光門檻值以決定該區塊尺寸。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之位移偵測裝置，其中該控制處理單元比對一組該品質參數及該曝光參數與一查找表以決定該區塊尺寸，該查找表包含不同品質參數及不同曝光參數對應之區塊尺寸。
  19. 如申請專利範圍第17或18項所述之位移偵測裝置，其中當該控制處理單元根據一張或複數張該目前影像判斷該工作表面未包含足夠表面特徵時，增加該區塊尺寸。
  20. 如申請專利範圍第17或18項所述之位移偵測裝置，其中當該控制處理單元根據一張或複數張該目前影像判斷該工作表面包含足夠表面特徵時，降低該區塊尺寸或設定該區塊尺寸為一預設區塊尺寸。
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