高解析度图像感测装置及其图像运动感测方法制造方法及图纸

一种图像运动感测方法，适用于一图像感测装置，包括：撷取多个感测画面，每个感测画面分别包括一图像的图像位置信息；从感测画面中选取一基准画面及位于基准画面之后的一参考画面；于基准画面的一基准比对范围及参考画面的一参考比对范围内，比对图像在基准画面及参考画面中的图像位置信息，以产生一位移信息；根据位移信息决定一比对范围大小；根据比对范围大小更新参考比对范围；选取次于该参考画面的一个感测画面以更新参考画面；根据比对范围大小更新该基准画面的基准比对范围；及返回比对该等图像位置信息的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像感测装置及其图像感测方法，尤其涉及一种高解析度的图像 感测装置及精确感测运动方向的图像感测方法。
技术介绍
图像感测装置可通过连续感测图像并比对图像变化的方式，判断感测装置的运动 轨迹，甚至算出移动的速率。而在判断运动轨迹，如移动的方向、位移量等信息时，是由图像 感测装置中的处理单元依序比对每张被感测到的画面(frame)中的图像信息，经过数次的 比对和运算后而获得。目前已知用来计算运动轨迹的方法，是由连续被感测到的先、后张画面分为做为 被比较的基准画面和比对画面进行图像位置的比对，若两张画面比对出来的图像位置没有 任何变化，就保留做为比对基准的画面(即较早被感测到的画面)，然后舍弃比对画面后， 再取下一个画面做为比对画面和原基准画面比对；当在两个画面中发现图像位置有任何微 幅改变时，公知的作法即是以当时的比对画面取代原先的基准画面后，由新的基准画面再 与下一个画面继续比对，直到图像的位置改变程度到达一计算的门坎，例如位移了完整的 一个像素的位置，由此可计算出图像感测装置运动时旋转或偏向的角度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种高解析度图像感 测装置及其图像运动感测方法。本专利技术的其中一种实行方式提供一种图像运动感测方法实施例，适用于一图像感 测装置，包括撷取多个感测画面，每个感测画面分别包括一图像的一图像位置信息；从该 等感测画面中选取一基准画面及位于基准画面之后的一参考画面；于该基准画面的一基准 比对范围及该参考画面的一参考比对范围内，比对该图像在该基准画面及该参考画面中的 该等图像位置信息，以产生一位移信息；根据该位移信息决定一比对范围大小；根据该比 对范围大小更新该参考比对范围；选取次于该参考画面的一个该等感测画面以更新该参考 画面；根据该比对范围大小更新该基准画面的该基准比对范围；及返回比对该等图像位置 信息的步骤。本专利技术的另一个实施方案提供了一种高解析图像感测装置实施例，包括一二维 感测单元，用以连续感测具有一图像的多感测画面，该等感测画面分别包括该图像的一图 像位置信息；一记录单元，记录该等感测画面，包括一基准缓存器，暂存该等感测画面中 的一基准画面；及一参考缓存器，暂存该等感测画面中的一参考画面；一处理单元，包括 一画面选取单元，选取该基准画面后的一个该等感测画面为该参考画面；一图像比对单元， 比对该基准画面与该参考画面的该等图像位置，产生该图像的一位移信息；一范围选取单 元，根据该位移信息选取该参考画面的至少一部分为一比对范围；其中，该画面选取单元根 据该图像比对单元的比对，选取该参考画面的次一该等感测画面以更新为该参考缓存器所暂存的该参考画面，该范围选取单元根据该基准画面的该图像位置信息选取该基准画面的 该比对范围，该图像比对单元分别于该基准画面及该参考画面的该比对范围中，比对该等 图像位置。附图说明图1为本专利技术所提供一种高解析度图像感测装置实施例的方块图；图2为本专利技术所提供一种运动感测方法实施例的流程图；图3A及图IBB为本专利技术所提供运动感测方法实施例中各感测画面的比对示意图； 及图4为根据图像位移产生运动角度的示意图。附图标记1 图像感测装置10 二维感测单元12 记录单元120基准缓存器122参考缓存器14 处理单元140画面选取单元142图像比对单元144范围选取单元a-f感测画面ara4基准画面31-35基准比对范围41-45参考比对范围60 图像50，52 画面61，62基准图像位置63参考图像位置θ ” θ 2 角度S201-S219 流程步骤具体实施例方式图1为本专利技术所提供的一种具高解析度的图像感测装置实施例的方块图。本例中 的图像感测装置1包括有一二维感测单元10、一记录单元12及一处理单元14。二维感测单元10具有多个感测元素，每个感测元素用于感测物体而分别产生光 信号，以形成显示一图像的一感测画面；所述的二维感测单元10包括面型传感器(area sensor)或由二排以上的线型传感器(linear sensor)平行排列所组成，可随着图像感测 装置1的移动而持续感测多个感测画面。记录单元12用以记录二维感测单元10所感测到的感测画面，每个感测画面包括对应于感测元素而排列成二维数组的多个像素，二维感测单元10所感测到的物体即通过 光信号表现在感测画面的各个像素当中。记录单元12中还包括一基准缓存器120及一参 考缓存器122，分别用以暂存从多个连续被感测到的感测画面中所选取出的一基准画面及 一参考画面。参考画面为顺序在基准画面的后的感测画面。处理单元14则包括一画面选取单元140、一图像比对单元142及一范围选取单 元144。其中，画面选取单元140即用于从多个感测画面中选取出上述的基准画面(kise frame)及参考画面(sampling frame)，并将二者分别存放到基准缓存器120和参考缓存器 122中。图像比对单元142读取二个缓存器120、122中所存放的画面，并比对基准画面及参 考画面中的图像的图像位置信息，以产生所述图像在此二个画面中的一位移信息，包括所 述图像从基准画面到参考画面中的位移量及位移方向。范围选取单元144根据图像比对单元142经比对所产生的位移信息，计算出下一 次进行比对时的一比对范围大小，同时依照本次进行比对的参考画面的图像位置信息，决 定下一次进行比对时，暂存于参考缓存器122的参考画面当中，所应被选取出来用以进行 图像比对的参考比对范围，换言之，即为参考画面中的像素范围。此外，范围选取单元144 亦根据计算出来的比对范围大小，配合基准画面中图像的图像位置信息，以决定下一次进 行比对时，基准画面中的基准比对范围，亦即基准画面中所应被选取出来与参考比对范围 比较的像素范围。画面选取单元140在前一次进行比对而产生位移信息后，即选取原参考画面的次 一个感测画面为新的参考画面，并存放到参考缓存器122当中，以供图像比对单元142再度 从二个缓存器120、122中分别读出原有的基准画面及新存入的参考画面，同时根据范围选 取单元144所决定的基准比对范围及参考比对范围，在基准画面和新的参考画面中比对图 像的图像位置信息，以产生新的位移信息。其中，由于感测图像为二维数组所组成的像素画面，因此位移信息中的位移方向 可能有二个维度，包括χ轴方向及y轴方向位移，当图像比对单元142判断比对出的位移方 向仅有一个维度(例如仅有y轴方向的位移)时，画面选取单元140即不更新基准画面，仅 选取原参考画面的次一个感测画面来更新参考画面；然而，若经过图像比对单元142的比 对，判断出基准画面中的图像位置信息与参考画面中的图像位置信息同时产生二个维度的 方向变化后，画面选取单元140除了将原参考画面的次一个感测画面存入参考缓存器122 以作为新的参考画面之外，更同时将原参考画面存入基准缓存器120，以作为新的基准画由于图像感测装置1在比对图像的位移信息过程中，除了二个维度的方向皆有变 化的情况之外，都只更新参考画面而不变动基准画面，此种作法使得图像感测装置1可以 辨识出较小角度的倾斜，相较于一般仅以前后二个感测画面的位移信息来判断图像感测装 置的移动角度的手段，能够更细致地表现出图像感测装本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具高解析度的图像感测装置，其特征在于，包括：一二维感测单元，用以连续感测具有一图像的多个感测画面，该等感测画面分别包括该图像的一图像位置信息；一记录单元，记录该等感测画面，包括：一基准缓存器，暂存该等感测画面中的一基准画面；及一参考缓存器，暂存该等感测画面中的一参考画面；一处理单元，包括：一画面选取单元，选取该基准画面后的一个该等感测画面为该参考画面；一图像比对单元，比对该基准画面与该参考画面的该等图像位置，产生该图像的一位移信息；一范围选取单元，根据该位移信息选取该参考画面的至少一部分为一比对范围；其中，该画面选取单元根据该图像比对单元的比对，选取该参考画面的次一该等感测画面以更新为该参考缓存器所暂存的该参考画面，该范围选取单元根据该基准画面的该图像位置信息选取该基准画面的该比对范围，该图像比对单元分别于该基准画面及该参考画面的该比对范围中，比对该等图像位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昭宇，陈盟坤，宋育诚，
申请(专利权)人：敦南科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71