[发明专利]位移侦测装置及其位移侦测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种位移侦测装置，特别尤其涉及一种具有高工作表面容忍度以及位移侦测精确度的位移侦测装置及其位移侦测方法。

背景技术

现有的光学鼠标通常包括影像感测器和处理单元，影像感测器于不同取样时间撷取一工作表面的多个影像，处理单元比对所述多个影像之间的相关性(correlation)，以计算光学鼠标相对工作表面的位移量。控制单元则根据光学鼠标所输出的位移量相对控制显示于显示器的光标的动作。

当光学鼠标操作于一临界表面(critical surface)时，由于影像感测器所撷取影像的特征变化过于细微(例如对比或灰阶值变化太低)，处理单元难以根据影像之间的相关性求出光学鼠标相对于临界表面的正确位移量。因此，光学鼠标则无法于临界表面正确控制显示于显示器的光标的动作。此外，当光学鼠标静止不动时，光标会存在原地抖动(rest jiggle)；当光学鼠标从工作表面被提起时，光标会存在提起抖动(lift jiggle)的情形。

目前可通过计算一特征指标来估测影像的特征变化或影像品质，藉以决定所撷取的影像是否适合用来计算位移量。当影像感测器所撷取的工作表面影像的特征指标小于一门槛值时，则表示光学鼠标无法于该工作表面正确操控光标的动作。然而，门槛值的选择会决定光学鼠标对工作表面的容忍度。当门槛值较高时，虽然可降低光标抖动的情形，但用以操作光学鼠标的工作表面必须存在较明显的特征变化，因而提高了可操作工作表面的限制；当门槛值较低时，虽然光学鼠标所能操作的工作表面限制较低，但光标抖动的情形较为明显。

有鉴于此，有必要提出一种能够同时增加光学鼠标的工作表面容忍度及降低光标原地抖动及提起抖动的位移侦测装置及其位移侦测方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种位移侦测装置及其位移侦测方法，通过加入固定图样以增加所撷取影像的特征指标。

本发明的另一目的在于提出一种位移侦测装置及其位移侦测方法，其具有较高的工作表面容忍度及抗抖动(jiggle suppression)能力。

本发明提出一种位移侦测方法，该方法包括下列步骤：撷取第一影像帧；计算该第一影像帧的第一特征指标；比较该第一特征指标与门槛值；以及当所述第一特征指标小于所述门槛值时，将固定图样加入至所述第一影像帧，以形成第二影像帧。

一种实施形式中，本发明的位移侦测方法还包括下列步骤：计算所述第二影像帧的第二特征指标；比较该第二特征指标与所述门槛值；以及当所述第二特征指标大于所述门槛值时，利用所述第二影像帧计算位移量。

另一种实施形式中，本发明的位移侦测方法还包括下列步骤：计算所述第二影像帧的第二特征指标；比较该第二特征指标与所述门槛值；当所述第二特征指标大于所述门槛值时，判定所述第二影像帧为可用影像帧；以及当所述第二特征指标小于所述门槛值，判定所述第二影像帧为不可用影像帧。

另一种实施形式中，所述第一影像帧为撷取工作表面的影像帧。本发明的位移侦测方法还包括下列步骤：计算所述第二影像帧的第二特征指标；比较该第二特征指标与所述门槛值；当所述第二特征指标大于所述门槛值时，判定所述工作表面为可用工作表面；以及当所述第二特征指标小于所述门槛值时，判定所述工作表面为不可用工作表面。

本发明另提出一种位移侦测装置，该装置包括影像感测器和处理单元。所述影像感测器用以撷取影像帧。所述处理单元计算所述影像帧的特征指标，并将该特征指标与门槛值进行比较，当所述特征指标小于所述门槛值时，将固定图样加入至所述影像帧。

一种实施形式中，本发明的位移侦测装置的处理单元还计算加入所述固定图样后的影像帧的第二特征指标，并根据该第二特征指标与所述门槛值的比较结果，判定所述影像帧是否为可用影像帧。

另一种实施形式中，本发明的位移侦测装置的处理单元还计算加入所述固定图样后的影像帧的第二特征指标；当该第二特征指标大于所述门槛值时，所述处理单元根据加入所述固定图样后的影像帧来计算位移量。

本发明另提出一种位移侦测方法，该方法包括下列步骤：撷取影像帧；计算该影像帧的特征指标；以及比较该特征指标与门槛值，以决定是否将固定图样加入至所述影像帧。

一种实施形式中，当所述特征指标大于门槛值时，维持所述影像帧；当所述特征指标小于所述门槛值时，将固定图样加入至所述影像帧。

本发明的位移侦测装置及其位移侦测方法中，所述固定图样可使该影像帧的部分区域的灰阶值偏移，优选为使影像帧的边缘区域的灰阶值偏移。