專利名稱：光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于光學(xué)鼠標(biāo)的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種適用光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法及裝置。
背景技術(shù)：
一般現(xiàn)有的光學(xué)鼠標(biāo)，是以一發(fā)光二極管對(duì)鼠標(biāo)墊或其他物體進(jìn)行光照射，再由一影像感測器檢索鼠標(biāo)墊上的影像，比較前后影像而求出該光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量，該移動(dòng)向量即為該光學(xué)鼠標(biāo)在取樣時(shí)間內(nèi)所移動(dòng)的距離。其運(yùn)作原理如圖1所示，其中，圓圈A表示該發(fā)光二極管照射在鼠標(biāo)墊或其他物體時(shí)，該影像感測器所檢索的影像范圍。為進(jìn)行影像比對(duì)，故取正方形B的范圍進(jìn)行前后影像的比對(duì)。而為說明方便，三角形C是表示所檢索的影像范圍中的一個(gè)物體。
當(dāng)該光學(xué)鼠標(biāo)往左上角移動(dòng)時(shí)，相對(duì)地，該影像感測器所檢索的影像，則如圖1所示呈現(xiàn)往右下角移動(dòng)，標(biāo)示為時(shí)間t1的圖形是表示原先所檢索的影像。標(biāo)示為時(shí)間t2的圖形是該光學(xué)鼠標(biāo)往左上角移動(dòng)后所檢索的影像，其中，標(biāo)示為時(shí)間t2的圖形中的虛線表示三角形C為原先的三角形，而以實(shí)線表示三角形C’為移動(dòng)后的三角形。現(xiàn)有技術(shù)是將該t1與t2時(shí)的兩張影像，以正方形B為范圍，進(jìn)行t1與t2時(shí)兩張影像的比對(duì)，以求出移動(dòng)向量D。該移動(dòng)向量D即為該光學(xué)鼠標(biāo)在取樣時(shí)間內(nèi)所移動(dòng)的距離。然而此種現(xiàn)有的技術(shù)，需對(duì)整個(gè)正方形B進(jìn)行比對(duì)，需花費(fèi)許多計(jì)算時(shí)間及計(jì)算能量，因此，現(xiàn)有光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)距離計(jì)算方法的設(shè)計(jì)仍有諸多缺失而有予以改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法及裝置，以避免現(xiàn)有技術(shù)因需對(duì)整個(gè)全畫面進(jìn)行搜尋比對(duì)，而花費(fèi)許多計(jì)算時(shí)間及計(jì)算能量的問題，同時(shí)，可有效降低晶體的功率消耗，而達(dá)省電的目的。
依據(jù)本發(fā)明的一特色，提出一種光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法，包括步驟(A)檢索一張影像，并于此影像中設(shè)定一目標(biāo)區(qū)域；(B)在次一取樣時(shí)間檢索下一張影像，且將前一張影像的該目標(biāo)區(qū)域與此目前的影像比對(duì)，以便于此目前的影像中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的區(qū)域，而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量；以及(C)再次于下一取樣時(shí)間檢索一張影像，且依據(jù)先前的移動(dòng)向量而在此目前的影像中定出一預(yù)測區(qū)域，以將該目標(biāo)區(qū)域僅與此預(yù)測區(qū)域比對(duì)，以便于此預(yù)測區(qū)域中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，而更新光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量。
依據(jù)本發(fā)明的另一特色，提出一種光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋裝置，主要包含一影像感測器、一存儲(chǔ)器裝置及一處理單元。該影像感測器用以檢索一張影像；該存儲(chǔ)器裝置用以儲(chǔ)存該影像感測器所檢索的影像；該處理單元其耦合至該存儲(chǔ)器，其中，當(dāng)該影像感測器檢索第一張影像而儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器時(shí)，該處理單元于此影像中設(shè)定一目標(biāo)區(qū)域；當(dāng)該影像感測器檢索第二張影像而儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器時(shí)，該處理單元將該目標(biāo)區(qū)域與此目前的影像比對(duì)，以便于此目前的影像中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的區(qū)域，而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量；而當(dāng)該影像感測器檢索另一張新的影像而儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器時(shí)，處理單元依據(jù)先前的移動(dòng)向量而在此目前的影像中定出一預(yù)測區(qū)域，以將該目標(biāo)區(qū)域僅與此預(yù)測區(qū)域比對(duì)，以便于此預(yù)測區(qū)域中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，而更新光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量。
由于本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎，能提供產(chǎn)業(yè)上利用，且確有增進(jìn)功效，故依法申請(qǐng)發(fā)明專利。


圖1是現(xiàn)有的光學(xué)鼠標(biāo)運(yùn)作原理的示意圖；圖2是本發(fā)明的光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋裝置的方塊圖；圖3是本發(fā)明的光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法的流程圖；圖4～圖6是本發(fā)明的光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法運(yùn)作原理的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖2顯示本發(fā)明光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋裝置的方塊圖，其包含一影像感測器110、一存儲(chǔ)器裝置100、及一影像處理及移動(dòng)向量處理單元140。該影像感測器110用以檢索工作平面的影像。該存儲(chǔ)器裝置100具有一檢索影像存儲(chǔ)器120、一參考影像存儲(chǔ)器130、一動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器150、及一比對(duì)范圍暫存器160，其中，該檢索影像存儲(chǔ)器120是耦合至該影像感測器110，用以儲(chǔ)存自該影像感測器110所取檢索的現(xiàn)行影像。該參考影像存儲(chǔ)器130用以儲(chǔ)存該檢索影像存儲(chǔ)器120中的先前的影像，以做為與現(xiàn)行影像比對(duì)用的比對(duì)影像，該動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器150用以儲(chǔ)存一動(dòng)態(tài)預(yù)測移動(dòng)向量。該比對(duì)范圍暫存器160用以儲(chǔ)存一用以比對(duì)的目標(biāo)區(qū)域的范圍。該影像處理及移動(dòng)向量處理單元140是當(dāng)該影像感測器110有檢索新的影像時(shí)，將該檢索影像存儲(chǔ)器120中原有的影像儲(chǔ)存至該參考影像存儲(chǔ)器130中，并將新的影像儲(chǔ)存至該檢索影像存儲(chǔ)器120中，并執(zhí)行影像處理及計(jì)算移動(dòng)向量。
圖3顯示本發(fā)明的光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法的流程圖，并請(qǐng)配合圖4～圖6的的光學(xué)鼠標(biāo)檢索的影像的示意圖，于圖4中，圓圈A表示該影像成測器110所檢索的影像范圍。于此影像范圍中，以正方形B的范圍來進(jìn)行前后影像的比對(duì)。而三角形C表示所檢索的影像范圍中的一個(gè)物體，虛線正方形E表示該比對(duì)范圍暫存器140所指定的目標(biāo)區(qū)域的范圍。
當(dāng)該光學(xué)鼠標(biāo)往左上角移動(dòng)時(shí)，相對(duì)地，該影像感測器110所檢索的影像則如圖4所示呈現(xiàn)往右下角移動(dòng)，標(biāo)示為時(shí)間t0的圖形表示在初始時(shí)第一次所檢索的影像，標(biāo)示為時(shí)間t1的圖形是表示光學(xué)鼠標(biāo)往左上角移動(dòng)后所檢索的影像，標(biāo)示為時(shí)間t2的圖形是該光學(xué)鼠標(biāo)再往左上角移動(dòng)后所檢索的影像，其中，標(biāo)示為時(shí)間t2的圖形中的虛線三角形C表示原先的三角形，而以實(shí)線三角形C’表示鼠標(biāo)移動(dòng)后的三角形。
于圖3的流程中，首先，于步驟S201中，將該光學(xué)滑鼠的檢索影像存儲(chǔ)器120、參考影像存儲(chǔ)器130、動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器140及比對(duì)范圍暫存器160初始化。之后，該影像感測器110檢索第一張影像(時(shí)間t0)，并將該影像儲(chǔ)存至該檢索影像存儲(chǔ)器120(步驟S202)。該影像處理及移動(dòng)向量處理單元140依據(jù)該比對(duì)范圍暫存器160中的目標(biāo)區(qū)域的范圍，而在該所檢索的影像B”中設(shè)定一個(gè)次影像E”以作為一目標(biāo)區(qū)域(步驟S203)，于本實(shí)施例中，該目標(biāo)區(qū)域是較佳地位于檢索的影像的中央部分。
之后，鼠標(biāo)移動(dòng)而該影像感測器110再檢索一張新的影像(步驟S204)(時(shí)間t1)，此時(shí)，該檢索影像存儲(chǔ)器120中的先前影像將儲(chǔ)存至該參考影像存儲(chǔ)器130中，而將新的影像儲(chǔ)存至該檢索影像存儲(chǔ)器120中，如此安排影像資料的儲(chǔ)存位置是方便后續(xù)的影像比對(duì)。
于步驟S205中，影像處理及移動(dòng)向量處理單元140將前一張影像的目標(biāo)區(qū)域E”與目前的影像B比對(duì)，而在此目前的影像B中找出與該目標(biāo)區(qū)域E”相符的區(qū)域，以此而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量，并將該移動(dòng)向量儲(chǔ)存于該動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器150(步驟S206)，前述比對(duì)方法可用現(xiàn)有的二階動(dòng)量法(second order momentum method)，或平均均方根誤差法(mean squared errOr，MSE)或其他類似方法。
之后，鼠標(biāo)再移動(dòng)而該影像感測器110再檢索一張新的影像(步驟S207)(時(shí)間t2)，此時(shí)，該檢索影像存儲(chǔ)器120中的先前影像將儲(chǔ)存至該參考影像存儲(chǔ)器130中，而將新的影像儲(chǔ)存至該檢索影像存儲(chǔ)器120中，該影像處理及移動(dòng)向量處理單元140依據(jù)該動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器150中的移動(dòng)向量及該比對(duì)范圍暫存器160中的目標(biāo)區(qū)域的范圍，而預(yù)估在t2時(shí)，該目標(biāo)區(qū)域的范圍會(huì)落在E’處，故由該檢索影像存儲(chǔ)器120中取出一大于或等于目標(biāo)區(qū)域范圍大小的現(xiàn)行次影像P’作為一預(yù)測區(qū)域(步驟S208)，并將該參考影像存儲(chǔ)器130中的目標(biāo)區(qū)域E僅與此預(yù)測區(qū)域P’進(jìn)行比對(duì)(步驟S209)，而在此預(yù)測區(qū)域P’中找出與該目標(biāo)區(qū)域E相符的區(qū)域，藉此而更新光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量，并將該移動(dòng)向量儲(chǔ)存于該動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器150(步驟S210)。前述比對(duì)方法可用現(xiàn)有的二階動(dòng)量法(second order momentum method)，或平均均方根誤差法(meansquared error，MSE)或其他類似方法。
若在預(yù)測區(qū)域P’中無法找出與目標(biāo)區(qū)域E相符的部分，則表示該動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器150中的移動(dòng)向量不準(zhǔn)確，對(duì)于先前影像的目標(biāo)區(qū)域E中所包含的三角形C，無法在現(xiàn)行影像的預(yù)測區(qū)域P’中找到相對(duì)應(yīng)的三角形C’，可能如圖5所示，該相對(duì)應(yīng)的三角形C’已超出預(yù)測區(qū)域P’的范圍。故執(zhí)行步驟S205，將目標(biāo)區(qū)域E與整張現(xiàn)行影像B’進(jìn)行比對(duì)以找出相符的部分，并再重新計(jì)算該移動(dòng)向量，并將之回存至該動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器150中。而若在整張現(xiàn)行影像B’中無法找到與目標(biāo)區(qū)域E相符的部分，其可能如圖6所示的情形，表示先前影像的目標(biāo)區(qū)域E中所包含的三角形C，無法在現(xiàn)行影像B’找到相對(duì)應(yīng)的三角形C’，此時(shí)則重回步驟S201，并執(zhí)行初始化。
由上述說明可知，本發(fā)明是以動(dòng)態(tài)預(yù)測位移暫存器及比對(duì)范圍暫存器來預(yù)測鼠標(biāo)的移動(dòng)向量，依此動(dòng)態(tài)預(yù)測的移動(dòng)向量來調(diào)整參考影像的選取位置及下次的影像比對(duì)范圍以進(jìn)行動(dòng)態(tài)搜尋，因?yàn)闊o需對(duì)所檢索到影像的全畫面來進(jìn)行搜尋，因此運(yùn)算量將大幅降低。可避免現(xiàn)有技術(shù)需對(duì)整個(gè)全畫面進(jìn)行搜尋比對(duì)而花費(fèi)許多計(jì)算時(shí)間及計(jì)算能量的問題，更可有效降低晶體的功率消耗，而達(dá)省電的目的。
上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請(qǐng)專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法，其特征在于，包括步驟(A)檢索一張影像，并于此影像中設(shè)定一目標(biāo)區(qū)域；(B)在次一取樣時(shí)間檢索下一張影像，且將前一張影像的該目標(biāo)區(qū)域與此目前的影像比對(duì)，以便于此目前的影像中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的區(qū)域，而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量；以及(C)再次于下一取樣時(shí)間檢索一張影像，且依據(jù)先前的移動(dòng)向量而在此目前的影像中定出一預(yù)測區(qū)域，以將該目標(biāo)區(qū)域僅與此預(yù)測區(qū)域比對(duì)，以便于此預(yù)測區(qū)域中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，而更新光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，于步驟(A)中，該目標(biāo)區(qū)域是位于檢索的影像的中央部分。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，于步驟(C)中，該預(yù)測區(qū)域的范圍大于或等于該目標(biāo)區(qū)域的范圍。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(C)是重復(fù)執(zhí)行，以獲得光學(xué)鼠標(biāo)目前的移動(dòng)向量及位移量。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，于步驟(C)中，如預(yù)測區(qū)域中無法找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，則該目標(biāo)區(qū)域與目前的影像比對(duì)，以便于目前的影像中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的區(qū)域，而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，于步驟(C)中，如預(yù)測區(qū)域與目前的影像中均無法找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，則執(zhí)行步驟(A)。
7.一種光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋裝置，其特征在于，主要包含一影像感測器，用以檢索一張影像；一存儲(chǔ)器裝置，用以儲(chǔ)存該影像感測器所檢索的影像；以及一處理單元，其耦合至該存儲(chǔ)器，其中，當(dāng)該影像感測器檢索第一張影像而儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器時(shí)，該處理單元于此影像中設(shè)定一目標(biāo)區(qū)域；當(dāng)該影像感測器檢索第二張影像而儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器時(shí)，該處理單元將該目標(biāo)區(qū)域與此目前的影像比對(duì)，以便于此目前的影像中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的區(qū)域，而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量；而當(dāng)該影像感測器檢索另一張新的影像而儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器時(shí)，處理單元依據(jù)先前的移動(dòng)向量而在此目前的影像中定出一預(yù)測區(qū)域，以將該目標(biāo)區(qū)域僅與此預(yù)測區(qū)域比對(duì)，以便于此預(yù)測區(qū)域中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，而更新光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該目標(biāo)區(qū)域是位于檢索的影像的中央部分。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該預(yù)測區(qū)域的范圍大于該目標(biāo)區(qū)域的范圍。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，如該處理單元無法于預(yù)測區(qū)域中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，則將該目標(biāo)區(qū)域與目前的影像比對(duì)，以便于目前的影像中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的區(qū)域，而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量。
全文摘要
本發(fā)明提出一種光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量動(dòng)態(tài)搜尋方法及裝置，其首先檢索一張影像，并于此影像中設(shè)定一目標(biāo)區(qū)域；其次，在次一取樣時(shí)間檢索下一張影像，且將前一張影像的該目標(biāo)區(qū)域與此目前的影像比對(duì)，以便于此目前的影像中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的區(qū)域，而決定光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量；然后再次于下一取樣時(shí)間檢索一張影像，且依據(jù)先前的移動(dòng)向量而在此目前的影像中定出一預(yù)測區(qū)域，以將該目標(biāo)區(qū)域僅與此預(yù)測區(qū)域比對(duì)，以便于此預(yù)測區(qū)域中找出與該目標(biāo)區(qū)域相符的部分，而更新光學(xué)鼠標(biāo)的移動(dòng)向量及位移量。
文檔編號(hào)G06F17/30GK1609847SQ20031010254
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者王慶彬, 郭立峰 申請(qǐng)人:凌陽科技股份有限公司