光學(xué)導(dǎo)航裝置及其抬升檢測方法
【專利摘要】一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，包含光源、圖像傳感器、導(dǎo)航單元和抬升檢測單元。所述光源用以照明工作表面。所述圖像傳感器接收所述工作表面的反射光以輸出圖像幀。所述導(dǎo)航單元用以對所述圖像幀進行濾波并輸出濾波后圖像幀。所述抬升檢測單元用以計算所述圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的最大亮度差并計算所述濾波后圖像幀中注目像素的像素數(shù)目，比較所述最大亮度差與差值閾值和/或比較所述像素數(shù)目與操作閾值以確定抬升事件。
【專利說明】光學(xué)導(dǎo)航裝置及其抬升檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種輸入裝置，特別是關(guān)于一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和其抬升檢測方法。【背景技術(shù)】
[0002]圖像使用者界面(image user interface)中，通?？衫弥辽僖惠斎胙b置來與主機(host)，例如一個人電腦等進行互動，例如可利用光學(xué)滑鼠來控制游標至特定位置并進行圖示點選(icon selection)借此啟動特定應(yīng)用程式。根據(jù)使用者的習(xí)慣，所述光學(xué)滑鼠有可能會從工作面被抬起(lifted off)以改變其放置位置，而所述光學(xué)滑鼠被抬起的期間則表示使用者不需要改變游標位置。因此，必須于所述光學(xué)滑鼠離開所述工作表面時即中斷位移檢測。
[0003]已知檢測光學(xué)滑鼠被抬升的方式通常可在其底面另外設(shè)置阻抗傳感器(impedance sensor)、電容傳感器(capacitance sensor)或壓力傳感器等傳感裝置借此檢測抬升動作前后的參數(shù)變化量。然而，另外設(shè)置傳感裝置會同時增加成本和裝置耗能。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明還提出一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和其抬升檢測方法，其不需額外設(shè)置傳感元件以降低成本。此外，本發(fā)明的抬升檢測方法是使用演算法來實現(xiàn)，其也可配合已知檢測方法以增加實用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在提供一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和其抬升檢測方法，其具有較高的檢測精確度和適用性。
[0006]本發(fā)明提供一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，包含光源、圖像傳感器、導(dǎo)航單元和抬升檢測單元。所述光源用以照明工作表面。所述圖像傳感器接收所述工作表面的反射光以輸出圖像幀。所述導(dǎo)航單元用以對所述圖像幀進行濾波并輸出濾波后圖像幀。所述抬升檢測單元用以計算所述圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的最大亮度差并計算所述濾波后圖像幀中至少一注目像素的像素數(shù)目，當(dāng)所述最大亮度差低于差值閾值和/或所述像素數(shù)目低于操作閾值時，確定抬升事件。
[0007]本發(fā)明還提供一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，包含光源、圖像傳感器、圖像處理單元、導(dǎo)航單元和抬升檢測單元。所述光源用以照明所述工作表面。所述圖像傳感器接收所述工作表面的反射光以輸出圖像幀。所述圖像處理單元前處理所述圖像幀以增加所述圖像幀的圖像對t匕，并輸出前處理圖像幀。所述導(dǎo)航單元用以對所述前處理圖像幀進行濾波并輸出前處理和濾波后圖像幀。所述抬升檢測單元用以計算所述前處理圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的最大亮度差并計算所述前處理和濾波后圖像幀中至少一注目像素的像素數(shù)目，當(dāng)所述最大亮度差低于差值閾值和/或所述像素數(shù)目低于操作閾值時，確定抬升事件。
[0008]本發(fā)明還提供一種光學(xué)導(dǎo)航裝置的抬升檢測方法，包含下列步驟:以圖像傳感器獲取工作表面的圖像幀；以導(dǎo)航單元對所述圖像幀進行濾波并輸出濾波后圖像幀；以及以抬升檢測單元計算所述圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的最大亮度差并計算所述濾波后圖像幀中至少一注目像素的像素數(shù)目，比較所述最大亮度差與差值閾值和/或比較所述像素數(shù)目與操作閾值以確定抬升事件。
[0009]一實施例中，抬升檢測方法還包含:以圖像處理單元前處理所述圖像幀以增加所述圖像幀的圖像對比并輸出前處理圖像幀；此時，所述導(dǎo)航單元對前處理圖像幀進行濾波并輸出前處理和濾波后圖像幀，所述抬升檢測單元計算前處理圖像幀中兩相鄰像素亮度差的所述最大亮度差并計算前處理和濾波后圖像幀中至少一注目像素的所述像素數(shù)目。
[0010]一實施例中，所述注目像素為特征值大于特征閾值的像素。
[0011 ] 一實施例中，所述抬升檢測單元可計數(shù)所述抬升事件的事件計數(shù)且當(dāng)所述事件計數(shù)大于計數(shù)閾值時，才進入抬升模式。
[0012]一實施例中，所述控制單元可根據(jù)所述抬升事件控制所述光源和所述圖像傳感器調(diào)整運作狀態(tài)。
[0013]一實施例中，所述抬升檢測單元可對第N大亮度差與所述差值閾值進行比較以排除誤判的可能性。
[0014]本發(fā)明實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置和其抬升檢測方法中，是利用資料處理的方式確定抬升事件，因而無需額外設(shè)置傳感裝置且可搭配于使用額外傳感裝置的檢測方法而具有較高的適用性。
[0015]本發(fā)明實施例的抬升檢測方法本身即具有加強確認抬升事件的機制，例如計數(shù)抬升事件、強化圖像對比和/或根據(jù)對比強化參數(shù)改變各閾值等，因而具有較高的確定精確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1顯示本發(fā)明第一實施例`的光學(xué)導(dǎo)航裝置的方塊示意圖；
[0017]圖2顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的方塊示意圖；
[0018]圖3顯示本發(fā)明實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的抬升檢測方法的運作示意圖；
[0019]圖4顯示本發(fā)明實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的抬升檢測方法的流程圖；
[0020]圖5顯示本發(fā)明實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的抬升檢測方法的另一流程圖。
[0021]附圖標記說明
[0022]1、I'光學(xué)導(dǎo)航裝置11光源
[0023]12圖像傳感器13圖像處理單元
[0024]14導(dǎo)航單元15抬升檢測單元
[0025]16控制單元17存儲單元
[0026]S10~S222步驟S工作表面
[0027]F1圖像幀F(xiàn)/前處理圖像幀
[0028]F2濾波后圖像幀F(xiàn)2'前處理和濾波后圖像幀
[0029]g(l，l)~g(7，7)像素灰階值。
【具體實施方式】
[0030]為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。于本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件是以相同的符號表示，在此預(yù)先說明。[0031]請參照圖1所示，其顯示本發(fā)明第一實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的方塊示意圖。光學(xué)導(dǎo)航裝置I用以操作于工作表面S，以檢測相對所述工作表面S的相對動作，例如計算平行所述工作表面S的橫向位移量和確定垂直所述工作表面S的抬升事件(lift-event);其中，所述橫向位移量可利用已知方式計算，例如計算圖像巾貞間的相關(guān)性(corre I at i on);當(dāng)所述抬升事件被檢測或所述抬升事件到達預(yù)設(shè)數(shù)目時則進入抬升模式(lift-off mode),所述橫向位移量可停止被計算或輸出。
[0032]所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I包含光源11、圖像傳感器12、導(dǎo)航單元14、抬升檢測單元15、控制單元16和存儲單元17 ;其中,所述導(dǎo)航單元14、所述抬升檢測單元15和所述控制單元16例如，但不限于，可利用數(shù)位處理器(DSP)來實現(xiàn)，而所述存儲單元17可包含于所述數(shù)位處理器內(nèi)或獨立于其外?？梢粤私獾氖?，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I可另包含一個或多個光學(xué)元件(未圖示)以調(diào)整光路。
[0033]所述光源11可用一個或多個發(fā)光二極管、雷射二極管或其他主動光源來實現(xiàn)，用以照明所述工作表面S。所述光源11所使用的波長可為不可見光、紅光等已知光學(xué)滑鼠所使用的光，并無特定限制。此外，根據(jù)不同實施方式，所述光源11可用固定發(fā)光頻率或可變發(fā)光頻率發(fā)光；所述光源11每次點亮的發(fā)光時間可根據(jù)不同實施例設(shè)計為可調(diào)或固定。
[0034]所述圖像傳感器12可為CXD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器或其他用以傳感光能量的傳感裝置，用以接收所述工作表面S的反射光以輸出圖像幀F(xiàn)1。此外，所述圖像傳感器12可用固定采樣頻率或可變采樣頻率獲取圖像幀F(xiàn)1 ;所述圖像傳感器12的曝光參數(shù)(例如曝光時間和圖像增益)根據(jù)不同實施例可設(shè)計為可調(diào)或固定。
[0035]所述導(dǎo)航單元14主要用以計算光學(xué)導(dǎo)航裝置I相對所述工作表面S的橫向位移量，且計算所述橫向位移量前所述導(dǎo)航單元14可先對所述圖像幀F(xiàn)1進行濾波后再根據(jù)濾波后圖像幀計算所述橫向位移量。例如參照圖3所示，假設(shè)所述圖像幀F(xiàn)1的尺寸為7X7，所述導(dǎo)航單元14例如可使用3X3的數(shù)位濾波器FM對所述圖像幀F(xiàn)1進行濾波，以突顯出所述圖像幀F(xiàn)1的特定特征。例如，圖3中濾波后圖像幀F(xiàn)2在某些列像素具有較高的特征值(例如第2、5和7列像素)，所述導(dǎo)航單元14則可根據(jù)不同的濾波后圖像幀F(xiàn)2間所述等特征值的相關(guān)性計算所述橫向位移量。本實施例中，所述導(dǎo)航單元14用以對所述圖像幀F(xiàn)1進行濾波并輸出濾波后圖像幀F(xiàn)2。必須說明的是，所述圖像幀F(xiàn)1、所述濾波后圖像幀F(xiàn)2的尺寸并不限于圖3所示的尺寸；導(dǎo)航單元14使用的數(shù)位濾波器可為已知光學(xué)滑鼠所慣用的濾波器。
[0036]所述抬升檢測單元15從所述圖像傳感器12接收所述圖像幀F(xiàn)l并從所述導(dǎo)航單元14接收所述濾波后圖像幀F(xiàn)2，用以計算所述圖像幀F(xiàn)l中兩相鄰像素亮度差的最大亮度差Pdiff并計算所述濾波后圖像幀F(xiàn)2中至少一注目像素的像素數(shù)目Pn，當(dāng)所述最大亮度差Pdiff低于差值閾值THl和/或所述像素數(shù)目Pn低于操作閾值TH2時，則確定為抬升事件。
[0037]例如再參照圖3所示，假設(shè)所述圖像幀F(xiàn)1各像素灰階值依次為g(l，I)，g(l，2)，g(l，3)，...，g(7，6)和g(7，7)，所述抬升檢測單元15計算所有兩相鄰像素亮度差，g(l，I) -g (I，2)、g (I，2) -g (I，3)，...，g (7，6) -g (7，7)，并求得最大亮度差 Pdiff (此處為亮度差的絕對值)；其中，當(dāng)所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I被抬升時所述最大亮度差Pdiff將會降低。所述抬升檢測單元15并將所述濾波后圖像幀&中各像素的特征值與特征閾值相比較；其中，所述注目像素為特征值大于特征閾值的像素。例如，如果圖3中所述特征閾值設(shè)定為10，所述注目像素則為所述濾波后圖像幀F(xiàn)2的第2、5和7列像素(也即所述像素數(shù)目Pn為21);其中，當(dāng)所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I被抬升時所述像素數(shù)目Pn將會降低。當(dāng)所述最大亮度差Pdiff低于所述差值閾值THl時表示所述圖像幀F(xiàn)1中圖像對比太低，因而確定所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I可能被使用者抬升；當(dāng)所述像素數(shù)目Pn低于所述操作閾值TH2時表示所述濾波后圖像幀F(xiàn)2中圖像對比太低，因而確定所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I可能被使用者抬升；本實施例中所述抬升檢測單元15可使用上述兩種確定方式至少其中之一來確定抬升事件。必須說明的是，所述差值閾值THl和所述操作閾值TH2的數(shù)值例如可根據(jù)所述圖像傳感器12的解析度或所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I的靈敏度決定，并無特定限制。換句話說，所述閾值是可根據(jù)所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I的系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定或調(diào)整，并儲存于所述存儲單元17中。
[0038]所述控制單元16用以根據(jù)所述抬升事件控制所述光源11和/或所述圖像傳感器
12。例如，當(dāng)所述抬升事件發(fā)生時所述控制單元16可發(fā)出控制信號C1以控制所述光源11停止發(fā)光、降低發(fā)光頻率或發(fā)光時間；例如，當(dāng)所述抬升事件發(fā)生時所述控制單元16可發(fā)出控制信號C2以控制所述圖像傳感器12停止獲取圖像、降低采樣頻率或曝光時間等，即進入抬升模式。此外，由于操作期間可能因為所述工作表面S的特性而導(dǎo)致所述抬升檢測單元15偶爾會檢測到抬升事件，但是所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I實際并未被抬升。因此，為了進一步增加判斷精確度，所述抬升檢測單元15可以設(shè)定為預(yù)設(shè)時間內(nèi)檢測到預(yù)設(shè)數(shù)目的抬升事件才會對所述光源11和/或所述圖像傳感器12進行控制。更詳細的，所述抬升檢測單元15可計數(shù)所述抬升事件的事件計數(shù)且當(dāng)于預(yù)設(shè)時間內(nèi)所述事件計數(shù)大于計數(shù)閾值TH3時，才會進入抬升模式。
[0039]此外，于抬升模式時，所述導(dǎo)航單元14也可根據(jù)所述抬升事件停止計算橫向位移量或停止輸出所述濾波后圖像幀F(xiàn)2。此外，所述導(dǎo)航單元14當(dāng)然也可根據(jù)所計算出的橫向位移量通知所述控制單元16控制所述光源11和/或所述圖像傳感器12調(diào)整運作狀態(tài)。
[0040]在某些情形下，所述抬升檢測單元15可能檢測到所述最大亮度差PdifT始終位于相同像素位置，例如當(dāng)所述圖像傳感器12的傳感陣列出現(xiàn)損壞或缺陷時。因此，為了進一步增加判斷精確度，所述抬升檢測單元15可比較第N大亮度差與所述差值閾值THl來判斷所述抬升事件；其中，N的數(shù)值可根據(jù)實際狀況而定；例如當(dāng)所述抬升檢測單元15檢測到前3個最大亮度差Pdiff始終位于相同像素位置，N值可選擇為4。
[0041]請參照圖2所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的方塊示意圖。光學(xué)導(dǎo)航裝置P包含所述光源11、所述圖像傳感器12、圖像處理單元13、所述導(dǎo)航單元14、所述抬升檢測單元15、所述控制單元16和所述存儲單元17。本實施例與圖1實施例的差異在于，本實施例中所述光學(xué)導(dǎo)航裝置P還包含圖像處理單元13用以前處理所述圖像幀F(xiàn)1以增加所述圖像幀F(xiàn)1的圖像對比，并輸出前處理圖像幀F(xiàn)1'。因此，所述導(dǎo)航單元14則用以對所述前處理圖像幀F(xiàn)1'進行濾波并輸出前處理和濾波后圖像幀F(xiàn)2';所述抬升檢測單元15則用以計算所述前處理圖像幀F(xiàn)1'中兩相鄰像素亮度差的最大亮度差Pdiff并計算所述前處理和濾波后圖像幀F(xiàn)2'中注目像素的像素數(shù)目Pn，當(dāng)所述最大亮度差Pdiff低于所述差值閾值THl和/或所述像素數(shù)目Pn低于所述操作閾值TH2時，則確定為抬升事件。換句話說，所述導(dǎo)航單元14和所述抬升檢測單元15可與第一實施例執(zhí)行相同處理，只是處理的對象為經(jīng)前處理過的圖像幀；其中，所述前處理例如為對比強化，可使用已知強化圖像對比的方式以增加所述圖像幀匕的圖像對比，借此增加計算所述橫向位移量和確定抬升事 件的精確度。
[0042]此外，第二實施例中，所述導(dǎo)航單元14還可根據(jù)所接收的前處理圖像幀F(xiàn)/控制 所述圖像處理單元13的處理參數(shù)ISP，例如當(dāng)所述導(dǎo)航單元14判斷所述前處理圖像幀F(xiàn)/ 的圖像對比不佳時；其中，所述處理參數(shù)ISP可為所述圖像處理單元13強化圖像對比時所 使用的各種參數(shù)。此外，所述導(dǎo)航單元14還可根據(jù)所述處理參數(shù)ISP調(diào)整儲存于所述存儲 單元17中的所述差值閾值TH1和/或所述操作閾值TH2。
[0043]請參照圖4和圖5所示，其顯示本發(fā)明實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的抬升檢測方法的 流程圖，包含下列步驟：設(shè)定閾值參數(shù)（步驟s1(l);獲取圖像幀（步驟sn);前處理所述圖像 幀（步驟s22);調(diào)整所述閾值數(shù)值（步驟s222);計算兩相鄰像素的最大亮度差Pdiff (步驟 S13);計算注目像素的像素數(shù)目Pn(步驟S15);比較所述最大亮度差Pdiff與差值閾值TH1 和/或比較所述像素數(shù)目Pn與操作閾值TH2(步驟S17);確定抬升事件（計數(shù)所述抬升事 件的事件計數(shù)）（步驟S19);比較所述事件計數(shù)與計數(shù)閾值TH3(步驟S191);以和進入抬升模 式（步驟S192)。圖4和圖5中，步驟S22和S222為相對本發(fā)明第二實施例的步驟，因此于第 一實施例不予實施；步驟S191和S192在本發(fā)明第一和第二實施例中均可選擇不予實施，因此 圖示成兩圖示。為簡化說明，以下說明中是將第一和第二實施例一并說明；如前所述，第一 和第二實施例的最主要差異在于第二實施例是對所述圖像幀匕先進行前處理以強化圖像 對比，其余步驟則相同于第一實施例。
[0044]步驟S1(l :所述閾值參數(shù)，包括所述差值閾值TH1、所述操作閾值TH2、所述計數(shù)閾值 TH3和所述特征閾值（用以確定注目像素）均可預(yù)先儲存于所述存儲單元17，例如于出廠 前、開機程序或使用者自行設(shè)定程序中儲存。
[0045]步驟Sn :所述圖像傳感器12相對于所述光源11的操作獲取所述工作表面S的圖 像幀匕。
[0046]參照圖1的第一實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置1。
[0047]步驟S13 :所述抬升檢測單元15計算所述圖像幀匕中所有兩相鄰像素亮度差的最 大亮度差PdfT。
[0048]步驟S15 :所述導(dǎo)航單元14對所述圖像幀匕進行濾波并輸出濾波后圖像幀F(xiàn)2 ;例 如圖3顯示利用數(shù)位濾波器FM對所述圖像幀F(xiàn)i進行濾波，以使所述濾波后圖像幀F(xiàn)2的各 像素具有特征值。所述抬升檢測單元15則計算所述濾波后圖像幀F(xiàn)2中注目像素的像素數(shù) 目Pn。必須說明的是，步驟S13和S15的實施順序并無特定限制。
[0049]參照圖2的第二實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置1'。
[0050]步驟S22 :所述圖像處理單元13前處理所述圖像幀匕以增加所述圖像幀匕的圖像 對比并輸出前處理圖像幀F(xiàn)/。此時，所述導(dǎo)航單元14則對前處理圖像幀F(xiàn)/進行濾波并 輸出前處理和濾波后圖像幀F(xiàn)2';所述抬升檢測單元15則計算前處理圖像幀F(xiàn)/中兩相鄰 像素亮度差的所述最大亮度差Pdiff (步驟S13)并計算前處理和濾波后圖像幀F(xiàn)2'中注目 像素的所述像素數(shù)目Pn(步驟S15)。此外，于第二實施例中，所述導(dǎo)航單元14可根據(jù)所接 收的圖像幀F(xiàn)/控制所述圖像處理單元13的處理參數(shù)ISP以增加所述圖像幀F(xiàn)/的圖像 對比；所述導(dǎo)航單元14還可根據(jù)所述處理參數(shù)ISP調(diào)整儲存于所述存儲單元17中的所述 差值閾值TH1和/或所述操作閾值TH2。[0051]本發(fā)明第一實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置中，所述注目像素為所述圖像幀匕中各像素特征值大于特征閾值的像素；本發(fā)明第二實施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置中，所述注目像素為前處理圖像幀F(xiàn)/中各像素特征值大于特征閾值的像素。
[0052]步驟S17:所述抬升檢測單元15比較所述最大亮度差Pdiff與差值閾值THl和/或比較所述像素數(shù)目Pn與操作閾值TH2。當(dāng)所述最大亮度差Pdiff大于(等于)所述差值閾值THl和/或所述像素數(shù)目Pn大于(等于)所述操作閾值TH2，表示所述光學(xué)導(dǎo)航裝置I可正常工作，則回到步驟S11重新獲取一張圖像幀F(xiàn)1，此時所述導(dǎo)航單元14則計算所述橫向位移量。當(dāng)所述最大亮度差Pdiff小于(等于)所述差值閾值THl和/或所述像素數(shù)目Pn小于(等于)所述操作閾值TH2，則進入步驟S19。此外，如前所述，為了避免某些特定情況的誤判，所述抬升檢測單元15也可比較第N大亮度差與所述差值閾值而非使用所述最大亮度差Pdiff。
[0053]步驟S19:所述抬升檢測單元15確定抬升事件發(fā)生，所述控制單元16可直接進入抬升模式并控制所述光源11和所述圖像傳感器13調(diào)整運作狀態(tài)(如圖4所示)。另一實施例中，為了進一步增加判斷精確度，所述抬升檢測單元15可計數(shù)所述抬升事件的事件計數(shù)，例如當(dāng)所述最大亮度差Pdiff小于(等于)所述差值閾值THl和/或所述像素數(shù)目Pn小于(等于)所述操作閾值TH2時，抬升事件計數(shù)加I ;當(dāng)所述最大亮度差Pdiff大于所述差值閾值THl且所述像素數(shù)目Pn大于所述操作閾值TH2時，抬升事件計數(shù)減I (如圖5所示)。本實施例中，當(dāng)所述事件計數(shù)大于計數(shù)閾值TH3時才進入抬升模式(步驟S191?S191)。換句話說，如果所述事件計數(shù)未超過所述計數(shù)閾值TH3，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置仍工作于正常模式，所述圖像傳感器12重新獲取圖像幀F(xiàn)1，直到所述事件計數(shù)超過所述計數(shù)閾值TH3或預(yù)設(shè)時間內(nèi)所述事件計數(shù)超過所述計數(shù)閾值TH3，所述控制單元16才根據(jù)所述抬升事件控制所述光源11和所述圖像傳感器13調(diào)整運作狀態(tài)。另一實施例中，當(dāng)圖5的步驟S17中所述最大亮度差Pdiff大于所述差值閾值THl且所述像素數(shù)目Pn大于所述操作閾值TH2時，所述抬升事件計數(shù)可歸零且回到步驟S11重新獲取圖像幀，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置仍工作于正常模式。
[0054]綜上所述，已知檢測光學(xué)滑鼠是否被抬升需要設(shè)置額外的傳感裝置，會提高裝置成本以和系統(tǒng)耗能。本發(fā)明還提出一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和其抬升檢測方法(圖1、2和4)，其利用演算法來達成，因而無須另外新增傳感元件并具有高檢測精確度，并且可搭配已知檢測方法同時使用，借此增加實用性。
[0055]雖然本發(fā)明通過以前述實施例披露，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與修改。因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求范圍所界定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，用以在工作表面操作，該光學(xué)導(dǎo)航裝置包含: 光源，用以照明所述工作表面； 圖像傳感器，接收所述工作表面的反射光以輸出圖像幀； 導(dǎo)航單元，用以對所述圖像幀進行濾波并輸出濾波后圖像幀；以及 抬升檢測單元，用以計算所述圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的最大亮度差并計算所述濾波后圖像幀中至少一注目像素的像素數(shù)目，當(dāng)所述最大亮度差低于差值閾值和/或所述像素數(shù)目低于操作閾值時，確定抬升事件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述注目像素為特征值大于特征閾值的像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述抬升檢測單元還計數(shù)所述抬升事件的事件計數(shù)并當(dāng)該事件計數(shù)大于計數(shù)閾值時，進入抬升模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，該光學(xué)導(dǎo)航裝置還包含控制單元，該控制單元用以根據(jù)所述抬升事件控制所述光源和/或所述圖像傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述抬升檢測單元還對第N大亮度差與所述差值閾值進行比較。
6.一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，用以在工作表面操作，該光學(xué)導(dǎo)航裝置包含: 光源，用以照明所述工作表面； 圖像傳感器，接收所述工作表面的反射光以輸出圖像幀； 圖像處理單元，用以對所述圖像幀進行前處理以增加所述圖像幀的圖像對比，并輸出前處理圖像幀； 導(dǎo)航單元，用以對所述前處理圖像幀進行濾波并輸出前處理和濾波后圖像幀； 抬升檢測單元，用以計算所述前處理圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的最大亮度差并計算所述前處理和濾波后圖像幀中至少一注目像素的像素數(shù)目，當(dāng)所述最大亮度差低于差值閾值和/或所述像素數(shù)目低于操作閾值時，確定抬升事件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述注目像素為特征值大于特征閾值的像素。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述抬升檢測單元還計數(shù)所述抬升事件的事件計數(shù)并當(dāng)所述事件計數(shù)大于計數(shù)閾值時，進入抬升模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述導(dǎo)航單元還控制所述圖像處理單元的處理參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述導(dǎo)航單元還根據(jù)所述處理參數(shù)調(diào)整所述差值閾值和/或所述操作閾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，該光學(xué)導(dǎo)航裝置還包含控制單元，該控制單元用以根據(jù)所述抬升事件控制所述光源和/或所述圖像傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中所述抬升檢測單元還對第N大亮度差與所述差值閾值進行比較。
13.一種光學(xué)導(dǎo)航裝置的抬升檢測方法，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置包含圖像傳感器、導(dǎo)航單元和抬升檢測單元，該抬升檢測方法包含下列步驟: 以所述圖像傳感器獲取工作表面的圖像幀；以所述導(dǎo)航單元對所述圖像幀進行濾波并輸出濾波后圖像幀；以及 以所述抬升檢測單元計算所述圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的最大亮度差并計算所述濾波后圖像幀中至少一注目像素的像素數(shù)目、比較所述最大亮度差與差值閾值和/或比較所述像素數(shù)目與操作閾值并借此確定抬升事件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的抬升檢測方法，其中所述光學(xué)導(dǎo)航裝置還包含圖像處理單元，所述抬升檢測方法還包含: 以所述圖像處理單元對所述圖像幀進行前處理以增加所述圖像幀的圖像對比并輸出前處理圖像幀；其中所 述導(dǎo)航單元對所述前處理圖像幀進行濾波并輸出前處理和濾波后圖像幀，所述抬升檢測單元計算所述前處理圖像幀中兩個相鄰像素的亮度差中的所述最大亮度差并計算所述前處理和濾波后圖像幀中至少一注目像素的像素數(shù)目。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的抬升檢測方法，該抬升檢測方法還包含: 以所述導(dǎo)航單元控制所述圖像處理單元的處理參數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的抬升檢測方法，該抬升檢測方法還包含: 以所述導(dǎo)航單元根據(jù)所述處理參數(shù)調(diào)整所述差值閾值和/或所述操作閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項權(quán)利要求所述的抬升檢測方法，其中所述注目像素為特征值大于特征閾值的像素。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項權(quán)利要求所述的抬升檢測方法，該抬升檢測方法還包含: 以所述抬升檢測單元計數(shù)所述抬升事件的事件計數(shù)；以及 當(dāng)所述事件計數(shù)大于計數(shù)閾值時進入抬升模式。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項權(quán)利要求所述的抬升檢測方法，其中所述光學(xué)導(dǎo)航裝置還包含控制單元，該抬升檢測方法還包含: 以所述控制單元根據(jù)所述抬升事件控制所述光源和所述圖像傳感器。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項權(quán)利要求所述的抬升檢測方法，該抬升檢測方法還包含: 以所述抬升檢測單元對第N大亮度差與所述差值閾值進行比較。
【文檔編號】G06F3/033GK103777782SQ201210417049
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】陳之悠 申請人:原相科技股份有限公司