[發明專利]光學傳感裝置及方法

在審

• 申請號: 202011167857.4
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN112492195A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 李世民
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T7/20;G06T3/00;G06F3/0346;G06F3/01;G01S5/16;G01S3/00;G01P13/02
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

本發明公開了一種能夠估計光學傳感裝置的多重自由度的運動的方法，包含：提供圖像傳感器，所述圖像傳感器具有包括多個圖像區域的像素數組以感測并獲取圖幀；提供并使用鏡頭來改變所述圖幀的多個部份圖像的多個光學放大率，產生具有多個不同視場角的多個重構后圖像，所述圖幀的所述多個部份圖像分別對應于所述多個圖像區域；以及估計并得到所述多個重構后圖像的運動結果，以估計所述光學傳感裝置的所述多重自由度的運動。本申請較有潛力及可能性可以同時實現在空間上更緊密及所需較少計算量。

分案信息

本申請是基于“2018年03月21日申請的、申請號為201810234354.0、名稱為光學傳感裝置、方法及光學偵測模塊”的中國專利申請所進行的分案，并將其全部內容通過引用結合在本申請中。

技術領域

本申請涉及一種多重自由度的運動的機制，特別涉及一種能夠估計多重自由度的運動的光學傳感裝置及方法。

背景技術

一般來說，現有的追蹤解決方案，例如是光學鼠標，典型上只追蹤二維自由度的運動(沿著X軸與Y軸變化的平移移動)，而這樣的追蹤解決方案對于使用在三自由度的運動估計系統中，可以被擴展成追蹤X-Y平面沿著Z軸的旋轉運動；再者，其他的現有追蹤解決方案可能額外采用了包含經由飛行時間測距或結構光操作/系統的一深度傳感技術，通過這個額外采用的深度傳感技術，可以達到追蹤在Z軸上的變化的平移移動數值、沿著X軸的旋轉運動以及沿著Y軸的旋轉運動，然而，以上的技術是采用不同且非常復雜的處理方法或算法來追蹤估計以得到上述的移動、旋轉及深度傳感的數值，所以實作上的系統均是非常復雜的。

此外，另外的現有追蹤解決方案也可能采用了立體攝像(stereoscopic imaging)的技術來偵測六自由度的運動，然而，這樣的現有追蹤解決方案除了需要采用復雜的攝像處理與比對操作外，也無可避免地需要采用兩個圖像傳感器并將其間隔一定以上的位置距離才可運作。再者，其他現有的追蹤解決方案采用了對象偵測及追蹤的技術來偵測六自由度的運動，其原理是通過識別一個對象及追蹤對象的運動，而這樣的技術除了會增加計算復雜度之外，其缺點是容易發生當該對象移動至傳感器的視場角外時會有追蹤不到的狀況。

發明內容

因此，本申請的目的之一在于公開一種新的光學傳感裝置及方法，以解決上述的問題。

根據本申請的實施例，系公開了一種能夠估計多重自由度的運動的光學傳感裝置。光學傳感裝置包含一圖像傳感器、一鏡頭及一處理器，圖像傳感器具有包括多個圖像區域的像素數組并用來感測及獲取圖幀，鏡頭用來改變所述圖幀的多個部份圖像的多個光學放大率，產生有多個不同視場角的多個重構后圖像，所述圖幀的所述多個部份圖像分別對應于所述多個圖像區域，以及處理器是耦接于所述鏡頭，并用來估計及得到所述多個重構后圖像的運動結果，以估計所述光學傳感裝置的所述運動。

根據本申請的實施例，另外公開了一種能夠估計光學傳感裝置的多重自由度的運動的方法。該方法包含：提供圖像傳感器，所述圖像傳感器具有包括多個圖像區域的像素數組以感測并獲取圖幀；提供并使用鏡頭來改變所述圖幀的多個部份圖像的多個光學放大率，產生具有多個不同視場角的多個重構后圖像，所述圖幀的所述多個部份圖像分別對應于所述多個圖像區域；以及估計并得到所述多個重構后圖像的運動結果，以估計所述光學傳感裝置的所述多重自由度的運動。

根據本申請的實施例，另外公開了一種能夠估計多重自由度的運動的光學傳感裝置。光學傳感裝置包含一光學偵測模塊及一處理器，光學偵測模塊用來獲取多個圖幀，每一圖幀包括多個子圖像，所述每一圖幀中至少有兩個子圖像的主要坐標軸具有不同方向，處理器耦接于所述光學偵測模塊，并用來基于兩個圖幀中分別的至少兩個子圖像的變化，得到所述光學偵測模塊的運動。