專利名稱：光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法
光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定光學(xué)指示裝置位移的方法，特別是指在確定光學(xué) 指示裝置的位移時所應(yīng)用預(yù)估預(yù)測運動矢量的方法。背景技術(shù)：
光學(xué)指示裝置，如光電鼠標的位置跟蹤傳感器的操作狀態(tài)通常分為活 動狀態(tài)和休眠狀態(tài)(非活動狀態(tài))。在活動狀態(tài)時，位置跟蹤傳感器利用一 持續(xù)打開的光源發(fā)出的光線連續(xù)地攝取工作面表面的圖像，然后通過檢測 圖像的變化計算并輸出該光學(xué)指示裝置的位移，相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)可參照中
國專利申請200710196741.1及200680000973.9所述。上述二專利申請均采 用區(qū)塊匹配方法估算光學(xué)鼠標的位移量，區(qū)塊匹配方法是對兩幀圖像(一 幀為參考幀， 一幀為目標幀)，根據(jù)設(shè)置的預(yù)測運動矢量預(yù)測參考幀和目標 幀的信息重疊區(qū)，然后在參考幀的信息重疊區(qū)選擇一參考塊，在目標幀的 信息重疊區(qū)預(yù)定多個搜索塊，將參考塊與各個搜索塊進行相關(guān)計算確定關(guān) 聯(lián)性最強的搜索塊(即匹配塊)，進一步可以計算出位移矢量，其后并用本 次位移矢量對下次運動進行預(yù)測，即下次預(yù)測運動矢量為本次運動的位移 矢量。
由上所述，光學(xué)鼠標在運動過程中，預(yù)測運動矢量的好壞是運動位移 估計正確與否的前提。好的預(yù)測矢量可以防止小的抖動和大的飛躍。如以 2.5像素/幀的速度運動的光學(xué)鼠標，如果它的預(yù)測運動矢量僅僅參考上一 巾貞的運動矢量，那么預(yù)測運動矢量的值的大小將在2和3之間來回變化， 因此可能導(dǎo)致光學(xué)鼠標運動中產(chǎn)生小的抖動；另一方面，在質(zhì)量較差的工 作表面(如平滑的玻璃表面)上，穩(wěn)定的預(yù)測運動矢量會阻止光學(xué)鼠標較 大的加速度的產(chǎn)生，如此可以避免光學(xué)鼠標運動軌跡產(chǎn)生較大的跳躍。因 此如何保證預(yù)測運動矢量的值穩(wěn)定，從而防止光學(xué)指示裝置運動異常是業(yè) 界努力解決的一個問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中因預(yù)測運動矢量的值不穩(wěn)定而令光學(xué)指示裝置運動異常的問題。
依據(jù)上述發(fā)明目的，實施本發(fā)明的光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性 方法用于計算機或視頻系統(tǒng)的指示裝置上，該指示裝置上設(shè)有光敏檢測器 陣列及數(shù)據(jù)處理單元，用以光學(xué)感知外部物體的圖像，而數(shù)據(jù)處理單元對 該光敏檢測器陣列輸出的圖像信號進行處理從而感知物體的運動并控制屏幕光標運動，其中該方法包括如下步驟
初始化第一與第二預(yù)測運動矢量，令第一與第二預(yù)測運動矢量為零，
并利用光敏檢測器陣列及數(shù)據(jù)處理單元獲得當(dāng)前運動矢量；
對第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量求和得連續(xù)三個運動矢量 之和的絕對^f直；
將此連續(xù)三個運動矢量之和的絕對值除以3并四舍五入得平均預(yù)測運 動向量，而該光學(xué)指示裝置的運動方向依據(jù)第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng) 前運動矢量之和正負判斷，平均預(yù)測運動矢量的大小為上述的平均預(yù)測運 動向量；
更新第一與第二預(yù)測運動矢量，令第一預(yù)測運動矢量為前一幀的運動 矢量，而第二預(yù)測運動矢量為當(dāng)前幀的運動矢量，并輸出下一幀的預(yù)測運 動矢量，該下一幀的預(yù)測運動矢量為上述所得的平均預(yù)測運動矢量；
取得新的 一 幀圖像并計算對應(yīng)的運動矢量。
依據(jù)上述主要特征，若第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量之和 為負，則平均預(yù)測運動矢量為負，則i人為光學(xué)鼠標相對原方向反向運動， 而第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量之和為正或零則認為該光學(xué)指 示裝置沿原方向運動或不移動。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過采用多個運動矢量平均的方法，對連 續(xù)3個運動矢量平均后四舍五入可得預(yù)測運動矢量，如此可保證預(yù)測矢量 值平穩(wěn)變化，從而防止光學(xué)指示裝置運動異常。

圖1為實施本發(fā)明光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法的流程圖。實施方式
本發(fā)明提出一種光學(xué)指示裝置(如光學(xué)鼠標)預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方 法，通過求連續(xù)三個運動矢量的平均值后的四舍五入值可得預(yù)測運動矢量， 至于如何利用該預(yù)測運動矢量確定光學(xué)指示裝置的位移可參中國專利申請 200710196741.1及200680000973.9所述，以下不再詳細描述。
圖1為本發(fā)明估計預(yù)測運動矢量'^程圖。主要包括如下步驟—
首先，初始化第一預(yù)測運動矢量河與第二預(yù)測運動矢量丙，即河=0， 丙=0，并利用光學(xué)鼠標內(nèi)的運動感知裝置經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元(DSP)運算得 到當(dāng)前flr出運動矢量mv;
然后，對第一預(yù)測運動矢量宛、第二預(yù)測運動矢量S和當(dāng)前運動矢量 mv求和得連續(xù)三個運動矢量之和的絕對值lsuml;
再將lsuml除以3并四舍五入得平均預(yù)測運動向量AVR(此時的向量只 有大小，沒有方向)，并依據(jù)連續(xù)三個運動矢量之和后的位移量sum的正 負判斷光學(xué)鼠標的運動方向以確定平均預(yù)測運動矢量avr，若sum<0，即運動位移量為負，則認為光學(xué)鼠標相對原方向反向運動(這里，認為位移量為 正或零時光學(xué)鼠標沿原方向運動或不移動，位移量為負時光學(xué)鼠標沿原方
向反向運動)，平均預(yù)測運動矢量為avr=-AVR,否則平均預(yù)測運動矢量為 avr=AVR;
更新第一預(yù)測i^動，量沔、第二預(yù)測運動矢量丙，分別為前一幀和當(dāng) 前幀運動矢量，即河=巧，M=mv,輸出下一幀預(yù)測運動矢量^二avr; 取得新的 一 幀圖像并計算對應(yīng)的運動矢量。
綜上所述，本發(fā)明通過先求連續(xù)三個運動矢量的平均值，然后對平均 值求四舍五入，即可得預(yù)測運動矢量。例如連續(xù)的三個運動矢量分別為2， 3, 2,那么預(yù)測運動矢量為？=2 (即2， 3， 2之和除以3并四舍五入得到， 此預(yù)測運動矢量為？=2用于計算第四幀圖像對應(yīng)的位移)；同時如連續(xù)三個 運動矢量分別為2， 3， 3,那么？=3。
本發(fā)明光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法能使預(yù)測運動矢量更穩(wěn) 定，可防止小的抖動和大的飛躍。通常導(dǎo)致小的抖動是由于光學(xué)鼠標慢速 運動時可能出現(xiàn)0.5像素/幀，如果它的預(yù)測運動矢量僅僅參考上一幀的運 動矢量，那么其預(yù)測運動矢量的值的大小將在某兩個相鄰的整數(shù)值之間重 復(fù)變化，如連續(xù)四個運動矢量為2、 2、 3、 2,若用本發(fā)明方法則可^f吏預(yù)測 運動矢量穩(wěn)定為2;而導(dǎo)致大的飛躍的原因往往是光學(xué)鼠標在慢速運動情 況下出現(xiàn)大的加速度數(shù)據(jù)，以至于出現(xiàn)如l、 2、 3、 4、…等連續(xù)增大的運 動矢量，如果用本發(fā)明方法將會抑制這種現(xiàn)象，可得預(yù)測運動矢量為1、 2、 2、 3,如此保證預(yù)測矢量值平穩(wěn)變化，從而防止光學(xué)指示裝置運動異常。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法，用于計算機或視頻系統(tǒng)的指示裝置上，該指示裝置上設(shè)有光敏檢測器陣列及數(shù)據(jù)處理單元，用以光學(xué)感知外部物體的圖像，而數(shù)據(jù)處理單元對該光敏檢測器陣列輸出的圖像信號進行處理從而感知物體的運動并控制屏幕光標運動，其特征在于該方法包括如下步驟初始化第一與第二預(yù)測運動矢量，令第一與第二預(yù)測運動矢量為零；利用光敏檢測器陣列及數(shù)據(jù)處理單元獲得當(dāng)前運動矢量；對第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量求和得連續(xù)三個運動矢量之和的絕對值；將此連續(xù)三個運動矢量之和的絕對值除以3并四舍五入得平均預(yù)測運動向量，而該光學(xué)指示裝置的運動方向依據(jù)第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量之和正負判斷，平均預(yù)測運動矢量的大小為上述的平均預(yù)測運動向量；更新第一與第二預(yù)測運動矢量，令第一預(yù)測運動矢量為前一幀的運動矢量，而第二預(yù)測運動矢量為當(dāng)前幀的運動矢量，并輸出下一幀的預(yù)測運動矢量，該下一幀的預(yù)測運動矢量為上述所得的平均預(yù)測運動矢量；取得新的一幀圖像并計算對應(yīng)的運動矢量。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法，其特 征在于若第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量之和為負，則平均預(yù) 測運動矢量為負，'則認為光學(xué)鼠標相對原方向反向運動，而第一、第二預(yù) 測運動矢量及當(dāng)前運動矢量之和為正或零則認為該光學(xué)指示裝置沿原方向 運動或不移動。
全文摘要
一種光學(xué)指示裝置預(yù)測運動矢量穩(wěn)定性方法，包括如下步驟初始化第一與第二預(yù)測運動矢量；獲得當(dāng)前運動矢量；對第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量求和并得到其絕對值；將此絕對值除以3并四舍五入得平均預(yù)測運動向量，而該光學(xué)指示裝置的運動方向依據(jù)第一、第二預(yù)測運動矢量及當(dāng)前運動矢量之和正負判斷，平均預(yù)測運動矢量的大小為上述的平均預(yù)測運動向量；更新第一與第二預(yù)測運動矢量，令第一預(yù)測運動矢量為前一幀的運動矢量，而第二預(yù)測運動矢量為當(dāng)前幀的運動矢量，并輸出下一幀的預(yù)測運動矢量，該下一幀的預(yù)測運動矢量為上述所得的平均預(yù)測運動矢量；取得新的一幀圖像并計算對應(yīng)的運動矢量。
文檔編號G06F3/033GK101593045SQ20091005756
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者謝承華, 邵菊花 申請人:埃派克森微電子(上海)有限公司;埃派克森微電子有限公司