[发明专利]运动检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动检测装置及方法，特别是涉及一种使用线性感测器的运动检测装置及方法。

背景技术

现如今影像感测的应用范围相当广泛，其中包括利用影像的检测技术来作运动的检测，如光学鼠标及自走车等。

一般用运动检测装置为设置一感测装置来感测其所在的表面反射回来的光信号，而通常感测装置为面型感测装置。面型感测装置为包括n×n的影像感测元件的阵列，用以撷取检测表面反射的光影像信号。随着运动检测装置与检测表面的相对移动，面型感测装置上n×n的影像感测元件便开始撷取所在表面的影像信号。然后借着已撷取的影像信号之间彼此相关性的运算，来判断运动检测装置相对于表面的移动方向及距离。

而上述的运动检测装置为利用面型感测装置来撷取检测表面上所反射的光影像信号，通过判断彼此关系以实现运动检测的功能。但因为面型感测装置使用了较多的影像感测元件，故成本较高。且因为以其使用了较多的影像感测元件，所以其后续所需处理以及运算的数据量庞大，需要运算功能更强的运算单元来执行符合产品速度要求的运算功能，但如此又增加了运动检测装置的成本。

所以在公知的运动检测装置中，其硬件的成本及运算速度的问题，为需要改善之处。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种运动检测装置及其方法，其在运动检测装置中设置两条线性感测器来感测所在表面所反射的光信号。再根据两条线性感测器所检测的光信号来判断运动检测装置相对于检测表面的运动方向。本发明由于仅使用两条线性感测器来检测表面影像，其所需的影像感测元件较公知的运动检测装置还要少，且所检测的数据量也将较公知的运动检测装置还要小。以此改善公知技术的成本高及数据量大而影响运算速度的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种运动检测装置，其包括：一光源，用于提供照射于该运动检测装置所检测的一表面的光源，以反射一光信号；一第一线性感测器阵列(Linear sensor array)，其根据系统频率来感测该光信号；一第二线性感测器阵列，其与第一线性感测器阵列以非平行方式设置，其根据系统时脉来感测该光信号；一数据储存单元，用以储存第一线性感测器阵列所感测的光信号以及第二线性感测器阵列所感测的光信号；及一运算单元，连接于该数据储存单元，根据该第一线性感测器阵列所感测的该光信号以及该第二线性感测器阵列所感测的该光信号来计算该运动检测装置在相对于该表面的运动方向及速度。

为实现上述问题，本发明还提供了一种运动检测方法，包括步骤：首先，一第一线性感测器阵列根据一系统时脉来感测一光信号而产生一第一光信号数据序列，同时一第二线性感测器阵列根据该系统时脉来感测该光信号而产生一第二光信号数据序列，其中该第一线性感测器阵列及该第二线性感测器阵列非平行地设置于一运动检测装置上。接着储存该第一光信号数据序列及该第二光信号数据序列。然后分别计算该第一光信号数据序列中列与列之间的相关性(correlation)及该第二光信号数据序列中列与列之间的相关性，以决定该第一线性感测器阵列在垂直方向上相对于待测表面所移动的距离及该第二线性感测器阵列在垂直方向上相对于待测表面所移动的距离。再来分别计算该第一线性感测器阵列在垂直方向上相对于待测表面的移动速度及该第二线性感测器阵列在垂直方向上相对于待测表面的移动速度。最后根据该第一线性感测器阵列在垂直方向上相对于待测表面的移动速度及该第二线性感测器阵列在垂直方向上相对于待测表面的移动速度进行向量分解或合并，以求得该运动检测装置相对于待测表面的运动方向及速度。

本发明利用两条线性感测器阵列来检测表面的光影像，其所撷取的感测数据量比以往面型的感测器减少了许多，因而有效地增进了判断运动方向的运算速度。同理，所需的感测元件也比以往面型感测器少，所以也减少了运动检测装置在硬件上的成本。

为了能更进一步了解本发明为实现预定目的所采取的技术、手段及功能效果，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，本发明的目的、特征与特点，应当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的运动检测装置的功能方块图；

图1A为本发明的线性感测器的第一较佳实施例的示意图；

图1B为本发明的线性感测器的第二较佳实施例的示意图；

图2为本发明的运动检测方法步骤流程图；及

图3为本发明的线性感测器的运动示意图。

其中，附图标记说明如下：