[发明专利]位移检测装置及其动态调整影像感测区域的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种位移检测装置，特别涉及一种具有动态调整影像感测区的位移检测装置。

背景技术

科技不断向前发展，带动电脑的广泛应用。鼠标作为电脑的输入工具，极大方便人们对电脑的操作。于操作时，将鼠标放置于一承载台上，通过于承载台上移动鼠标以控制电脑中的光标指针。随着电子产品的不断更新换代，消费者对电子产品的要求亦愈来愈高。为提升电脑设备的使用便利性，无线光学鼠标已逐渐取代传统的有线鼠标。无线光学鼠标一般包含有光源、数字信号处理器(Digital Signal Processor)、影像传感器以及无线传输单元等耗能元件，其整体电能消耗量大而具有电池使用寿命不足的问题。

公知光学鼠标利用影像传感器连续提取表面的参考影像，并于取样期间比较影像传感器的感测的参考图框及目前图框间的相关性来判定位移量。判定出位移量后，目前图框即被更新为参考图框，接着于下一取样期间比较更新后的参考图框与新提取的目前图框的相关性以求出下一个位移量。然而，公知位移检测方法存在有精确度不足的问题。因此，使用者无法根据动态参考图框而使移动指标具有更高的移动速度。再者，公知光学鼠标具有光源、数字信号处理器与影像传感器等耗能元件，因此公知光学鼠标整体电能消耗量大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位移检测装置，用于检测表面的平整度且动态调整影像感测区域，包括光源、影像提取单元与处理单元。光源用以发射光线。影像提取单元以固定的取样周期提取表面的至少一参考影像。处理单元连接光源与影像提取单元，所述处理单元用以计算光源的曝光参考值与参考影像的影像特征值并据此判断表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围，其中处理单元在参考影像上选定小于参考影像的搜寻框。如果表面位于第一粗糙系数范围，则处理单元在参考影像上定义第一搜寻半径以增加影像感测区域或定义第二搜寻半径以降低影像感测区域，其中第一搜寻半径大于第二搜寻半径；如果表面位于第二粗糙系数范围，则处理单元在参考影像上定义第三搜寻半径以增加影像感测区域或定义第四搜寻半径以降低影像感测区域，其中第三搜寻半径大于第一及第四搜寻半径。

在本发明其中一个实施例中，位移检测装置还包括存储单元、传输接口单元、第一透镜与第二透镜。存储单元连接至处理单元，所述存储单元用以存储至少一门槛值。传输接口单元连接至处理单元，所述传输接口单元用以将位移信息传送至显像显示装置，藉此进行对应的操控。第一透镜配置于光源的前方，所述第一透镜用以调整光源的照射范围。第二透镜配置于影像提取单元的前方，所述第二透镜用以提高影像提取单元的感光效率，其中光源为一发光二极管或一激光二极管。

在本发明其中一个实施例中，曝光参考值为曝光时间或曝光量，其中影像提取单元通过光圈调整光源的曝光量。

在本发明其中一个实施例中，处理单元通过参考影像的累加灰阶差值来计算影像特征值；如果累加灰阶差值大于累加门槛值，则参考影像具有高影像特征值，如果累加灰阶差值小于累加门槛差值，则参考影像具有低影像特征值，其中累加灰阶差值与影像特征值成正比。

在本发明其中一个实施例中，如果光源的曝光参考值大于一第一门槛值时，则该曝光参考值为长曝光参考值；如果光源的曝光参考值小于一第二门槛值时，则曝光参考值为短曝光参考值。此曝光参考值可对应于一时间长短，而第一门槛值时间长于第二门槛值。或是对应于一光能量强度，而第一门槛值能量强度大于第二门槛值。

在本发明其中一个实施例中，当影像提取单元位于暗场时，处理单元通过分别判断曝光参考值与影像特征值来决定表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围。

在本发明其中一个实施例中，当影像提取单元位于暗场时，处理单元将曝光参考值除以影像特征值以获得运算值，如果运算值大于预定门槛值，则表面位于第一粗糙系数范围；如果运算值小于预定门槛值，则表面位于第二粗糙系数范围。

在本发明其中一个实施例中，当影像提取单元位于亮场时，则处理单元通过分别判断曝光参考值与影像特征值来决定表面位于第一粗糙系数范围或第二粗糙系数范围。

在本发明其中一个实施例中，暗场定义为该影像提取单元位于该光线的散射路径。

在本发明其中一个实施例中，亮场定义为该影像提取单元位于该光线的反射路径。

在本发明其中一个实施例中，位于第一粗糙系数范围的表面为平滑面，并且位于第二粗糙系数范围的表面为粗糙面。