追踪方法以及使用其的光学输入装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种追踪方法以及使用其的光学输入装置，追踪方法包括：提取一第一图像作为参考图像框架以及在第一图像之后的一输入图像作为比较图像框架；计算参考图像框架与比较图像框架于第一相关性窗口的相关性，以取得第一相关性系数峰值；当对应第一相关性系数峰值的像素位置是位于第一相关性窗口的一角落时，计算参考图像框架与比较图像框架于第二相关性窗口的相关性，以取得第二相关性系数峰值；当第二相关性系数峰值大于第一相关性系数峰值时，根据比较图像框架中对应第二相关性系数峰值的像素位置，计算光学输入装置的一位移信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学输入装置，且特别涉及一种光学输入装置的追踪方法及使用其的光学输入装置。
技术介绍
相关性比对技术(correlat1n)常被应用在光学输入装置，例如光学鼠标，以辨识出连续提取的图像之间相同特征，例如参考图像与接续提取的输入图像(即比较图像)之间的相同特征信息，据以判定光学输入装置于工作平面上的相对移动运作(如相对位移量及相对移动速度)。随后，所述相对位移量及相对移动速度信息可被用以控制控制一显示屏幕上游标的运作。现有的其中一种相关性比较技术为二维互相关性系数演算法(two-dimens1nalcross-correlat1n),其是以逐像素比对方式，比较参考图像与比较图像各像素之间的相关性。虽然以逐像素比对的相关性计算方式所获取的计算结果的精确度较高，但却需要耗费相当时间进行计算。而光学输入装置通常具有技术上的限制，尤其是，时间及功耗上的限制。此外，光学输入装置的图像处理亦需在极短暂时间内完成，以使显示屏幕上所显示的游标对于使用者来说是瞬时地对应光学输入装置的移动动作。再者，光学输入装置一般是电池供电，因此，图像处理的时间越长，所消耗的功率越大。另一种公知的相关性比较技术则是区块相关性演算法(block correlat1nscheme)，其是计算参考图像与比较图像于一特定相关性窗口的相关性，并取得一最大相关性系数。相较于逐像素比对方式，区块相关性演算法于运算上较为有效率。然而，以区块相关性演算法所获取的相关性系数峰值有时并不一定是实际上最大相关性系数。具体地说，以区块相关性演算法所获取的最大相关性系数可能只是在特定相关性窗口内为最大值(亦即区域性的最大相关性系数)，而非参考图像与比较图像之间最大的相关性系数。换言之，区块相关性演算法或许可有效地追踪光学输入装置的移动，但其追踪准确度仍有改善的空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种追踪方法以及使用其的光学输入装置。所述追踪方法可于光学输入装置运作时，有效且准确地计算出连续图像之间的最大相关性系数，并据此判断光学输入装置的移动，借此提升光学输入装置的追踪效益。本专利技术实施例提供一种追踪方法，适用于追踪一光学输入装置的移动，且所述追踪方法包括下列步骤。首先，于光学输入装置运作时，依序提取多张图像，以产生多个图像框架。第一图像框架用以设为参考图像框架，而在第一图像框架之后的一输入图像框架作为比较图像框架。接着，计算该参考图像框架与该比较图像框架于第一相关性窗口的相关性，以取得一第一相关性系数峰值。而后，若对应第一相关性系数峰值的像素位置是位于第一相关性窗口的一角落，计算参考图像框架与比较图像框架于第二相关性窗口的相关性，以判断第一相关性系数峰值是否为参考图像框架与比较图像框架之间最大的相关性系数值。所述第二相关性窗口是在比较图像框架内，以对应第一最大相关系数值的像素位置为中心点所定义的一预设比对区域。本专利技术实施例提供一种光学输入装置，且此光学输入装置包光源、图像提取单元以及处理单元。所述光源用以照射光学输入装置操作的一工作平面。图像提取单元用于根据一图像提取频率提取对应工作平面的反射光线的多张图像，以产生多张图像框架。处理单元耦接光源以及图像提取单元。所述处理单元用以根据所提取的该些图像框架分析该光学输入装置的移动。所述处理单元并用以执行上述的追踪方法。在本专利技术其中一个实施例中，上述追踪方法还包括当判定第二相关性窗口计算取得的第二相关性系数峰值大于第一相关性系数峰值时，根据比较图像框架中对应第二相关性系数峰值的像素位置，计算光学输入装置的位移信息。在本专利技术其中一个实施例中，上述追踪方法还包括当判定第二相关性系数峰值小于该第一相关性系数峰值时，根据比较图像框架中对应第一相关性系数峰值的像素位置，计算该光学输入装置的位移信息。此外，本专利技术实施例还提供一种电脑可读取媒体记录一组对应上述追踪方法的电脑可执行程序码，当电脑可读取记录媒体被处理器读取时，处理器可执行上述追踪方法中的该些步骤。综上所述，本专利技术实施例提供一种追踪方法以及使用该追踪方法的光学输入装置，此追踪方法以及使用该追踪方法的光学输入装置会于比较分析图像的过程中，当计算获取的相关性系数峰值位于预设相关性窗口的角落时，自动于所比较分析图像内以对应该相关性系数峰值的像素位置为中心点，再进行另一相关性计算，据以判断所获取的相关性系数峰值是否为实际上的相关性系数峰值，亦或是有另一相关峰值位于预设相关性窗口以外的区域，借以提升光学输入装置的追踪速度以及准确度。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅系用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利范围作任何的限制。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的光学输入装置的功能方块示意图。图2是本专利技术实施例提供的追踪方法的流程示意图。图3A是本专利技术实施例提供的参考图像框架与比较图像框架于第一相关性窗口的相关性计算方式示意图。图3B是本专利技术实施例提供的第一相关性窗口的示意图。其中，附图标记说明如下:1:光学输入装置11:光源13:图像提取单元15:处理单元17:记忆单元19:传输单元21:参考图像211:参考图像的中心点23:比较图像231:比较图像的中心点25:第一相关性系数阵列251:角落区域DE1、DE2:方向M、N:移动参数S201?S221:步骤流程【具体实施方式】在下文中，将借由【附图说明】本专利技术的各种例示实施例来详细描述本专利技术。然而，本专利技术概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。此外，在图式中相同参考数字可用以表示类似的元件。本专利技术主要在于提供一种用于光学输入装置的追踪方法，其借由确认计算连续图像框架之间相关性所获取的一相关性系数峰值的真实性，可有效且准确地计算光学输入装置(例如光学鼠标、摇杆等)的位移信息。据此，光学输入装置可精确地控制一显示装置上一游标的运作。关于光学输入装置的实际硬体架构，光学输入装置的基本运作方式与原理，包括图像提取、图像处理、位移计算方式以及游标(cursor)的控制运作方式并非本专利技术所着重的部分，且为本领域普通技术人员所熟知，故本专利技术仅简述与本专利技术相关技术的部分。请参照图1，图1绘示本专利技术实施例提供的光学输入装置的功能方块示意图。光学输入装置I可例如为光学无线鼠标，无线触控式轨迹板(wireless track pad)或是无线摇杆(wireless joystick),但本专利技术不以此为限。于本实施例中，光学输入装置I配置有电池(图未示)以提供光学输入装置I运作所需的电力，其中电池可例如为干电池(dry cell battery)。在其他实施例中，光学输入装置I亦可以是通过有线传输接口(例如，USB传输接口)，由电脑装置(例如，个人电脑或笔记本电脑)取得运作时所需的电力。简单来说，光学输入装置I会于被操作而于工作平面移动时，主动依序提取对应工作平面的多张图像框架，根据所提取的多张连续图像框架判断光学输入装置I的相对位移量。光学输入装置I并会以无线通信方式传送计算获取的位移信息至一电脑装置(未绘示)，例如，个人电脑或笔记本电脑，以供该电脑装置用于控制显示屏幕上显示的游标或其他指标的运作。光学输入装置I包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种追踪方法，适用于追踪一光学输入装置的移动，其特征在于，该追踪方法包括：于该光学输入装置运作时，提取一第一图像作为一参考图像框架以及在该第一图像之后的一输入图像作为一比较图像框架；计算该参考图像框架与该比较图像框架于一第一相关性窗口的相关性，以取得一第一相关性系数峰值；以及若对应该第一相关性系数峰值的像素位置是位于该第一相关性窗口的一角落，计算该参考图像框架与该比较图像框架于一第二相关性窗口的相关性，以判断该第一相关性系数峰值是否为该参考图像框架与该比较图像框架之间的最大相关性系数值，其中该第二相关性窗口是在该比较图像框架内，以对应该第一最大相关系数值的像素位置为中心点所定义的一预设比对区域。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎景贤，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71