[發明專利]光學輸入設備及控制方法

有效

• 申請號: 201110148793.8
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102810027A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 余文雄
• 申請（專利權）人: 友碁科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G06F3/033
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍

技術領域

本發明涉及一種輸入設備及控制方法，特別是涉及一種在非處于操作面時能停止輸出位移向量的光學輸入設備及控制方法。

背景技術

參閱圖1，鼠標是用戶最常使用的計算機輸入設備，現有的光學鼠標9具有一殼體90、一光源91、一透鏡92、一影像傳感器93及一處理單元94。

光學鼠標9在硬件上是利用影像傳感器93及處理單元94取代滾輪鼠標的機械結構，目前亦有影像傳感器93及處理單元94的整合型光學鼠標控制芯片的產品；光學鼠標9的動作原理是：光源91發出光線，在一操作面8上被反射，且反射光穿過透鏡92，由半導體芯片制成的影像傳感器93加以取像，每次取像約為數百幀(frame)/每秒以上，并送至處理單元94進行位移向量的運算。

處理單元94對于位移向量的計算方式，主要是依時序取得兩張影像，先從第一張影像中選出一目標區域(Region?of?Interest，簡稱ROI)的圖樣，再找到第二張影像中與目標區域相同的圖樣后，然后判斷第一張影像的目標區域中的圖樣是移動至第二張影像的哪個位置后再計算出一位移向量，位移向量的計算方式可以使用相關性(correlation)估測法判斷于第一張與第二張影像上的圖樣位置變化得到位移向量。

關于前述相關性估測法可參考例如美國專利第5644139號等相關專利技術公開的內容，或者還有其它選擇方案，例如區塊比較法(block?match?method)可根據比較函數(例如均方差MSE(meansquared?error)或絕對值平均法MAD(mean?absolute?difference)而求得位移向量。

由于光學鼠標9一般只會在水平面操作，因此，光學鼠標9的處理單元94只會進行X，Y方向(即水平面上)的位移向量的運算，不會基于影像的特定圖樣的比例變化進行是否遠離操作面8的判斷。

發明內容

有鑒于光學輸入設備非處于操作面的瞬時，偵測到的影像的特定圖樣將產生比例變化，因此，本發明的目的在于提供一種利用偵測影像的特定圖樣產生的比例變化判斷為非處于操作面，并且在非處于操作面時，能停止輸出位移向量的光學輸入設備及控制方法。

本發明的光學輸入設備的控制方法中，該光學輸入設備在一操作面移動且每間隔一段時間擷取該操作面的影像；所述方法包括下述步驟：(a)依擷取時間先后接收一參考影像與一目前影像，利用參考影像與目前影像的一特定圖樣的位置變化計算出一位移向量；(b)計算參考影像的特定圖樣的幾何中心與目前影像的特定圖樣的幾何中心；(c)若參考影像與目前影像的特定圖樣的幾何中心相同，計算該特定圖樣在參考影像與目前影像的比例；(d)判斷該比例是否維持不變，若比例不變，輸出該位移向量，若是比例改變，不輸出位移向量或不動作。

較佳的，步驟(b)是依據參考影像的特定圖樣與目前影像的特定圖樣定位出最外圍的數個特征點并計算所述特征點的幾何中心。

較佳的，步驟(c)是依據參考影像的特定圖樣與目前影像的特定圖樣各特征點至幾何中心位置的距離比值決定該特定圖樣在參考影像與目前影像的比例。

本發明的光學輸入設備用于在一操作面移動，所述光學輸入設備包含一影像感測模塊、一處理模塊及一傳輸模塊。

該影像感測模塊每間隔一段時間擷取該操作面的影像并輸出依擷取時間先后的一參考影像與一目前影像。

該處理模塊包括一將該影像感測模塊所擷取的模擬影像訊號轉換為數字數據的模擬數字轉換模塊及一運算模塊；該運算模塊具有一圖像處理單元、一位移計算單元、一防誤處理單元及一接口單元。

該圖像處理單元自參考影像與目前影像取得一特定圖樣。

該位移計算單元利用特定圖樣的位置變化計算出一位移向量。

該防誤處理單元計算參考影像的特定圖樣的幾何中心與目前影像的特定圖樣的幾何中心，若參考影像與目前影像的特定圖樣的幾何中心相同，計算該特定圖樣在參考影像與目前影像的比例，及判斷該比例是否維持不變，若比例不變，輸出該位移向量，若是比例改變，不輸出位移向量或不動作。

該接口單元接收防誤處理單元所輸出的位移向量，并且根據預定接口規格對位移向量轉換為接口規格數據。

該傳輸模塊將該處理模塊輸出的接口規格數據輸出。

較佳的，所述防誤處理單元是依據參考影像的特定圖樣與目前影像的特定圖樣定位出最外圍的數個特征點并計算所述特征點的幾何中心。

較佳的，所述防誤處理單元是依據參考影像的特定圖樣與目前影像的特定圖樣各特征點至幾何中心位置的距離比值決定該特定圖樣在參考影像與目前影像的比例。