[发明专利]光学传感装置及方法

说明书

本发明公开了一种能够估计光学传感装置的多重自由度的运动的方法，包含：提供图像传感器，所述图像传感器具有包括多个图像区域的像素数组以感测并获取图帧；提供并使用镜头来改变所述图帧的多个部份图像的多个光学放大率，产生具有多个不同视场角的多个重构后图像，所述图帧的所述多个部份图像分别对应于所述多个图像区域；以及估计并得到所述多个重构后图像的运动结果，以估计所述光学传感装置的所述多重自由度的运动。本申请较有潜力及可能性可以同时实现在空间上更紧密及所需较少计算量。

分案信息

本申请是基于“2018年03月21日申请的、申请号为201810234354.0、名称为光学传感装置、方法及光学侦测模块”的中国专利申请所进行的分案，并将其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及一种多重自由度的运动的机制，特别涉及一种能够估计多重自由度的运动的光学传感装置及方法。

背景技术

一般来说，现有的追踪解决方案，例如是光学鼠标，典型上只追踪二维自由度的运动(沿着X轴与Y轴变化的平移移动)，而这样的追踪解决方案对于使用在三自由度的运动估计系统中，可以被扩展成追踪X-Y平面沿着Z轴的旋转运动；再者，其他的现有追踪解决方案可能额外采用了包含经由飞行时间测距或结构光操作/系统的一深度传感技术，通过这个额外采用的深度传感技术，可以达到追踪在Z轴上的变化的平移移动数值、沿着X轴的旋转运动以及沿着Y轴的旋转运动，然而，以上的技术是采用不同且非常复杂的处理方法或算法来追踪估计以得到上述的移动、旋转及深度传感的数值，所以实作上的系统均是非常复杂的。

此外，另外的现有追踪解决方案也可能采用了立体摄像(stereoscopic imaging)的技术来侦测六自由度的运动，然而，这样的现有追踪解决方案除了需要采用复杂的摄像处理与比对操作外，也无可避免地需要采用两个图像传感器并将其间隔一定以上的位置距离才可运作。再者，其他现有的追踪解决方案采用了对象侦测及追踪的技术来侦测六自由度的运动，其原理是通过识别一个对象及追踪对象的运动，而这样的技术除了会增加计算复杂度之外，其缺点是容易发生当该对象移动至传感器的视场角外时会有追踪不到的状况。

发明内容

因此，本申请的目的之一在于公开一种新的光学传感装置及方法，以解决上述的问题。

根据本申请的实施例，系公开了一种能够估计多重自由度的运动的光学传感装置。光学传感装置包含一图像传感器、一镜头及一处理器，图像传感器具有包括多个图像区域的像素数组并用来感测及获取图帧，镜头用来改变所述图帧的多个部份图像的多个光学放大率，产生有多个不同视场角的多个重构后图像，所述图帧的所述多个部份图像分别对应于所述多个图像区域，以及处理器是耦接于所述镜头，并用来估计及得到所述多个重构后图像的运动结果，以估计所述光学传感装置的所述运动。

根据本申请的实施例，另外公开了一种能够估计光学传感装置的多重自由度的运动的方法。该方法包含：提供图像传感器，所述图像传感器具有包括多个图像区域的像素数组以感测并获取图帧；提供并使用镜头来改变所述图帧的多个部份图像的多个光学放大率，产生具有多个不同视场角的多个重构后图像，所述图帧的所述多个部份图像分别对应于所述多个图像区域；以及估计并得到所述多个重构后图像的运动结果，以估计所述光学传感装置的所述多重自由度的运动。

根据本申请的实施例，另外公开了一种能够估计多重自由度的运动的光学传感装置。光学传感装置包含一光学侦测模块及一处理器，光学侦测模块用来获取多个图帧，每一图帧包括多个子图像，所述每一图帧中至少有两个子图像的主要坐标轴具有不同方向，处理器耦接于所述光学侦测模块，并用来基于两个图帧中分别的至少两个子图像的变化，得到所述光学侦测模块的运动。