TWI817666B - 感測數據之雜訊濾除方法、感測驅動晶片及資訊處理裝置 - Google Patents
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Abstract
一種感測數據之雜訊濾除方法，係由一控制電路實現，其包括：利用一濾波視窗選擇一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數；利用該多項式更新該第1個數據；以及在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據。
Description
本發明係有關於傳感器之感測數據處理方法，尤指一種感測數據之雜訊濾除方法。
在實際的應用中，一般的傳感器，例如觸控感測模組或指紋採集模組在採集一幀感測數據時，該幀感測數據往往會包含環境雜訊，而該環境雜訊往往會對之後的觸控事件計算帶來影響，因此，有必要對該幀感測數據進行消除雜訊的運算，而其常用的濾波運算有中值濾波、均值濾波等運算。
然而，現有的感測數據濾波技術仍有改善的空間。
為解決上述的問題，本領域亟需一新穎的感測數據之雜訊濾除方法。
本發明之一目的在於揭露一種感測數據之雜訊濾除方法，其可藉由對一幀感測數據中之一行或一列數據進行一移動平均運算以濾除雜訊，從而提供一幀可靠的感測數據。
本發明之另一目的在於揭露一種感測數據之雜訊濾除方法，其可依一幀感測數據之一感測判斷結果對該幀感測數據中之至少一特定區域中之數
據進行上述的移動平均運算以濾除所述特定區域中之雜訊，然後再由所述特定區域產生所述的感測判斷結果，從而快速又可靠地處理該幀感測數據。
本發明之另一目的在於揭露一種感測驅動晶片，其可藉由一移動平均運算產生一幀可靠的感測數據。
本發明之另一目的在於揭露一種感測驅動晶片，其可藉由對一幀感測數據之特定區域進行一移動平均運算以快速又可靠地處理該幀感測數據。
本發明之又一目的在於揭露一種資訊處理裝置，其可藉由前述的感測驅動晶片快速又可靠地處理一幀感測數據。
為達前述目的，一種感測數據之雜訊濾除方法乃被提出，其係由一控制電路實現，且其包括：利用一濾波視窗選擇一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數；利用該多項式更新該第1個數據；以及在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據。
在一實施例中，該多項式係一k次多項式，k為正整數且k<n。
在一實施例中，該多項式擬合運算係基於最小平方差之擬合運算。
在可能的實施例中，該幀感測數據可為一幀觸控感測數據或一幀指紋感測數據。
為達前述目的，本發明進一步提出一種感測驅動晶片，其具有一控制單元及一記憶體以執行一雜訊濾除方法，該方法包括：該控制單元利用一濾波視窗選擇儲存在該記憶體中之一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數；該控制單元根據該多項式更新該第1個數據；以及該控制單元在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據。
在一實施例中，該多項式係一k次多項式，k為正整數且k<n。
在一實施例中，該多項式擬合運算係基於最小平方差之擬合運算。
在可能的實施例中，該幀感測數據可為一幀觸控感測數據或一幀指紋感測數據。
為達前述目的，本發明進一步提出一種資訊處理裝置，其具有一中央處理單元、一感測模組及如前述之感測驅動晶片，其中，該中央處理單元係用以與所述之感測驅動晶片通信，且該感測模組係用以提供該幀感測數據。
在可能的實施例中，所述之資訊處理裝置可為一智慧型手機、一穿戴型裝置、一攜帶型電腦、一車載電腦或一門禁裝置。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
100:感測驅動晶片
110:接收單元
120:控制單元
130:記憶體
140:感測模組
200:資訊處理裝置
210:中央處理單元
220:感測驅動晶片
230:感測模組
步驟a:利用一濾波視窗選擇一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數
步驟b:利用該多項式更新該第1個數據
步驟c:在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據
圖1繪示發明之感測驅動晶片之一實施例之方塊圖。
圖2繪示本發明之感測數據之雜訊濾除方法之一實施例之流程圖。
圖3繪示本發明之資訊處理裝置之一實施例之方塊圖。
本發明的原理在於：(1)利用一濾波視窗選擇一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並以一多項式擬合該些數據，n為大於1之整數；(2)利用該多項式更新該第1個數據；以及(3)在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，並執行前述(1)及(2)的操作以更新該行或該列的數據，從而濾除該行或該列的雜訊。
請參照圖1，其繪示發明之感測驅動晶片之一實施例之方塊圖。如圖1所示，一感測驅動晶片100具有一接收單元110、一控制單元120及一記憶體130，其中，接收單元110係用以接收一感測模組140之一幀感測數據DS並將其儲存在記憶體130中，且控制單元120及記憶體130係用以執行一雜訊濾除程序，該程序包括：
(一)控制單元120利用一濾波視窗選擇儲存在記憶體130中之該幀感測數據DS中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數；(二)控制單元120根據該多項式更新該第1個數據；以及(三)控制單元120在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據。
在步驟(一)中，該多項式係一k次多項式，k為正整數且k<n；該多項式擬合運算係基於最小平方差之擬合運算；且該幀感測數據DS可為一幀觸控感測數據或一幀指紋感測數據。
另外，本發明可依該幀感測數據DS之一感測判斷結果對該幀感測數據DS中之至少一特定區域中之數據進行上述的移動平均運算以濾除該特定區域中之雜訊，然後再由該特定區域產生所述的感測判斷結果，從而快速又可靠地處理該幀感測數據DS。例如，假設該幀感測數據DS為一幀觸控感測數據，而該感測判斷結果指出有三個觸控點，則本發明可依所述三個觸控點在該幀感測數據DS中之包含所述三個觸控點之三個對應區域中進行上述的移動平均運算以濾除該特定區域中之雜訊，然後再由所述三個對應區域產生新的感測判斷結果。依此，若所述三個觸控點中有一個觸控點是因雜訊所產生的假觸控點，本發明即可快速地將其消除。
詳細而言，假設濾波視窗的大小為n(n=2m+1)，m為正整數，且所述多項式為k-1次的多項式，則所述多項式可表為：
y=a 0+a 1 x+a 2 x 2+...+a k-1 x k-1，其中，aj為實數，j為介於0至k-1的正整數。
將-m至m的數值分別代入所述多項式的x中，及對應的2m+1個感測數據分別代入所述多項式的y中，可得一矩陣方程式如下：
依上述的式子可得A=(X T ．X)-1．X T ．Y，從而獲得所述多項式的各項係數。
依上述的說明可知，本發明揭露了一種感測數據之雜訊濾除方法。請參照圖2，其繪示本發明之感測數據之雜訊濾除方法之一實施例之流程圖，其係由一控制電路實現。如圖2所示，該方法包括：利用一濾波視窗選擇一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數(步驟a)；利用該多項式更新該第1個數據(步驟b)；以及在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據(步驟c)。
在上述的步驟中，該多項式可為一k次多項式，k為正整數且k<n；該多項式擬合運算可為基於最小平方差之擬合運算；且該幀感測數據可為一幀觸控感測數據或一幀指紋感測數據。
另外，本發明進一步提出一種資訊處理裝置。請參照圖3，其繪示本發明之資訊處理裝置之一實施例之方塊圖。如圖3所示，一資訊處理裝置200具有一中央處理單元210、一感測驅動晶片220及一感測模組230，其中，感測
驅動晶片220係由感測驅動晶片100實現，中央處理單元210係用以與感測驅動晶片220通信，且感測模組230係用以提供一幀感測數據。
另外，資訊處理裝置200可為一智慧型手機、一穿戴型裝置、一攜帶型電腦、一車載電腦或一門禁裝置。
藉由前述所揭露的設計，本發明乃具有以下的優點：
一、本發明之感測數據之雜訊濾除方法可藉由對一幀感測數據中之一行或一列數據進行一移動平均運算以濾除雜訊，從而提供一幀可靠的感測數據。
二、本發明之感測數據之雜訊濾除方法可依一幀感測數據之一感測判斷結果對該幀感測數據中之至少一特定區域中之數據進行上述的移動平均運算以濾除所述特定區域中之雜訊，然後再由所述特定區域產生所述的感測判斷結果，從而快速又可靠地處理該幀感測數據。
三、本發明之感測驅動晶片可藉由一移動平均運算產生一幀可靠的感測數據。
四、本發明之感測驅動晶片可藉由對一幀感測數據之特定區域進行一移動平均運算以快速又可靠地處理該幀感測數據。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
步驟a:利用一濾波視窗選擇一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數
步驟b:利用該多項式更新該第1個數據
步驟c:在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據
Claims (10)
- 一種感測數據之雜訊濾除方法，係由一控制電路實現，其包括：利用一濾波視窗選擇一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數；利用該多項式更新該第1個數據；以及在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據。
- 如請求項1所述之感測數據之雜訊濾除方法，其中，該多項式係一k次多項式，k為正整數且k<n。
- 如申請專利範圍第1項所述之感測數據之雜訊濾除方法，其中，該多項式擬合運算係基於最小平方差之擬合運算。
- 如申請專利範圍第1項所述之感測數據之雜訊濾除方法，其中，該幀感測數據係一幀觸控感測數據或一幀指紋感測數據。
- 一種感測驅動晶片，其具有一控制單元及一記憶體以執行一雜訊濾除方法，該方法包括：該控制單元利用一濾波視窗選擇儲存在該記憶體中之一幀感測數據中之一行或一列數據中之一局部區域內之第1至n個數據，並對該些數據執行一多項式擬合運算以產生一多項式，n為大於1之正整數； 該控制單元根據該多項式更新該第1個數據；以及該控制單元在該行或該列數據中使該濾波視窗逐次移動一個感測數據點以更新所述局部區域，對新的所述局部區域內之第1至n個數據執行該多項式擬合運算以產生一新的多項式，及利用該新的多項式更新該新的所述局部區域內的該第1個數據。
- 如請求項5所述之感測驅動晶片，其中，該多項式係一k次多項式，k為正整數且k<n。
- 如申請專利範圍第5項所述之感測驅動晶片，其中，該多項式擬合運算係基於最小平方差之擬合運算。
- 如申請專利範圍第5項所述之感測驅動晶片，其中，該幀感測數據係一幀觸控感測數據或一幀指紋感測數據。
- 一種資訊處理裝置，其具有一中央處理單元、一感測模組及如請求項5至8項中項所述之感測驅動晶片，其中，該中央處理單元係用以與所述之感測驅動晶片通信，且該感測模組係用以提供該幀感測數據。
- 如請求項9所述之資訊處理裝置，其係由一智慧型手機、一穿戴型裝置、一攜帶型電腦、一車載電腦和一門禁裝置所組成群組所選擇的一種電子裝置。
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