[发明专利]亚像素范围内的绝对跟踪

权利要求书

1.一种光学导航装置，包括：

图像传感器，其包括像素阵列以产生与像素阵列处的入射光对应的多个跟踪图像；以及

跟踪引擎，其连接到所述图像传感器，所述跟踪引擎构造为根据至少两个所述跟踪图像的比较来确定跟踪表面的亚像素位移值，其中，所述跟踪引擎包括：

亚像素近似引擎，以根据亚像素近似、按照非线性亚像素分布来产生中间亚像素位移值；以及

线性近似引擎，以从所述中间亚像素位移值来产生最终亚像素位移值。

2.根据权利要求1所述的光学导航装置，其中，所述线性近似引擎还构造为按照补偿分布来产生所述最终亚像素位移值，以补偿由所述亚像素近似引擎所使用的所述非线性亚像素分布。

3.根据权利要求2所述的光学导航装置，其中，所述亚像素近似引擎包括3点峰值近似引擎，以产生所述中间亚像素位移值。

4.根据权利要求3所述的光学导航装置，其中，所述线性近似引擎包括：

舍入近似引擎，其将所述中间亚像素位移值舍入为具有特定数目个有效数字的经舍入的亚像素位移值；以及

直方图再分布引擎，其连接到所述舍入近似引擎，所述直方图再分布引擎构造为将所述经舍入的亚像素位移值分配到多个直方图单元条中的一个，其中，所述多个直方图单元条具有对由所述亚像素近似引擎所使用的所述非线性亚像素分布进行补偿的单元条值。

5.根据权利要求4所述的光学导航装置，还包括存储器装置，以存储在所述光学导航装置的跟踪操作之前的构造阶段中获得的补偿数据，其中，所述舍入近似引擎和所述直方图再分布引擎构造为使用所述补偿数据。

6.根据权利要求1所述的光学导航装置，其中，所述跟踪引擎还构造为使用所述最终亚像素位移值来执行绝对基准。

7.根据权利要求6所述的光学导航装置，其中，所述跟踪引擎进一步构造为执行所述绝对基准用于二维导航。

8.根据权利要求6所述的光学导航装置，还包括第二图像传感器，其连接到所述跟踪引擎，其中所述跟踪引擎还构造为从所述第二图像传感器接收额外的跟踪图像并且执行所述绝对基准用于多维导航，其中，所述多维中的至少一者包括旋转维度。

9.根据权利要求1所述的光学导航装置，其中，所述像素阵列包括布置成行和列的第一数目的像素，其中所述跟踪引擎还构造为以包括第二数目的像素值的导航阵列为基准，其中，所述导航阵列中的像素值的所述第二数目少于所述像素阵列中的像素的所述第一数目。

10.根据权利要求9所述的光学导航装置，其中，所述跟踪引擎还构造为：响应于判定所述导航阵列离所述像素阵列的边缘处于阈值数目的像素内，将所述导航窗口再基准到新的基础窗口。

11.根据权利要求9所述的光学导航装置，其中，所述导航阵列小于所述像素阵列的面积的约25％。

12.根据权利要求1所述的光学导航装置，其中，所述光学导航装置集成在用于打印应用的监视器中，其中，所述跟踪引擎还构造为在打印操作过程中精确地跟踪打印介质的亚像素位移。

13.根据权利要求1所述的光学导航装置，其中，所述光学导航装置集成在用于全球定位系统的监视器中，其中，所述跟踪引擎还构造为精确地跟踪在所述全球定位系统的视野内的目标的亚像素位移。

14.一种用于以光学导航装置进行亚像素跟踪的方法，所述方法包括：

根据在图像传感器处探测到的光来产生跟踪表面的多个图像；并且

比较至少两个所述图像来确定所述跟踪表面的亚像素位移值，其中，确定所述跟踪表面的所述亚像素位移值的步骤包括：

按照非线性亚像素分布、根据亚像素近似来对中间亚像素位移值进行近似；以及

按照补偿分布来从所述中间亚像素位移值产生最终亚像素位移值，以补偿所述非线性亚像素分布。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述对中间亚像素位移值进行近似包括根据3点峰值近似来产生所述中间亚像素位移值。