光电导航设备中自适应电流调控方法
【专利摘要】本发明涉及一种光电导航设备中自适应电流调控方法，其包括如下步骤：a、DSP处理模块控制像素阵列采集图像，并经过AD采样后得到数字图像，DSP处理模块判断所述数字图像的图像品质；b、DSP处理模块将所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值比较，当所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值不匹配时，DSP处理模块通过电流控制模块调整读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内的工作电流值，以使得经过AD采样后传输至DSP处理模块内的数字图像的图像品质与预设图像品质阈值相匹配。本发明操作方便，能自适应调整图像的品质，提高定位的精度，降低功耗，提升移动设备的续航能力，适应范围广，安全可靠。
【专利说明】光电导航设备中自适应电流调控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种调控方法，尤其是一种光电导航设备中自适应电流调控方法，属于光电导航调控的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光学图像定点设备和光学视频设备等装置的图像撷取，如无线光电鼠标、光电导航器等。该类设备都需要通过光照反馈撷取系列图像，然后对图像进行处理并给出运动矢量。由于使用了移动电源，为了延长单次使用时长，需要进行功耗控制处理。
[0003]如图1所示，为现有常用的图像撷取系统的框图，DSP处理模块控制曝光量，然后开启数据通道:像素阵列中的数据输出到读出电路，经过可编程增益放大器对图像数据进行放大之后，进行数模转换，最终得到数字信号。整个过程称作为AD采样，当AD采样完成之后，就可以得到一帧完整的数字图像了。
[0004]DSP处理模块对采集到的图像进行图像处理，并计算出运动矢量，以实现光电导航。在具体实施时，读出电路、可编程增益放大器以及模数转换模块中的工作电流为一个固定值，所述固定的工作电流根据信号特性和/或采样频率来进行设定。当遇到不同的外部环境时，经过AD采样后传输至DSP处理模块内的图像品质也会不同，而不同品质的图像会影响DSP处理模块的定位精度，或者会增加整个图像系统的功耗。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种光电导航设备中自适应电流调控方法，其操作方便，能自适应调整图像的品质，提高定位的精度，降低功耗，提升移动设备的续航能力，适应范围广，安全可靠。
[0006]按照本发明提供的技术方案，所述光电导航设备中自适应电流调控方法，包括DSP处理模块以及与所述DSP处理模块连接的像素阵列、模数转换模块；像素阵列通过读出电路、可编程增益放大器与模数转换模块连接；在所述DSP处理模块内设置电流控制模块，DSP处理模块通过电流控制模块分别与读出电路、可编程增益放大器以及模数转换模块连接；所述自适应电流调控方法包括如下步骤:
a、DSP处理模块控制像素阵列采集图像，并经过AD采样后得到数字图像，DSP处理模块判断所述数字图像的图像品质；
b、DSP处理模块将所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值比较，当所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值不匹配时，DSP处理模块通过电流控制模块调整读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内的工作电流值，以使得经过AD采样后传输至DSP处理模块内的数字图像的图像品质与预设图像品质阈值相匹配。
[0007]所述电流控制模块调整读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内的工作电流形式为增大电流或减小电流。
[0008]本发明与现有技术相比所具有的优点或积极效果: 1、更加灵活的电流模式，遇到恶劣的外部环境(光照条件，背景对比度等)，能通过增大电流的方式提升图像的品质，从而提供更精准的定位。而现有技术固化了电流大小，即便图像品质极低时，也无法通过调整电流来达到提升图像品质的目的。
[0009]2、保证定位精度的同时，极大地降低了导航设备的功耗。当外部环境较优时，保证图像品质的前提下，可下调电流。有可能在极低的电流模式下，也能提供好的图像品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为现有图像撷取的结构框图。
[0011]图2为本发明的结构框图。
[0012]图3为本发明的一种实施流程图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0014]如图2所示:为了能自适应调整图像的品质，提高定位的精度，降低功耗，提升移动设备的续航能力，包括DSP处理模块以及与所述DSP处理模块连接的像素阵列、模数转换模块；像素阵列通过读出电路、可编程增益放大器与模数转换模块连接；在所述DSP处理模块内设置电流控制模块，DSP处理模块通过电流控制模块分别与读出电路、可编程增益放大器以及模数转换模块连接；所述自适应电流调控方法包括如下步骤:
a、DSP处理模块控制像素阵列采集图像，并经过AD采样后得到数字图像，DSP处理模块判断所述数字图像的图像品质；
b、DSP处理模块将所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值比较，当所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值不匹配时，DSP处理模块通过电流控制模块调整读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内的工作电流值，以使得经过AD采样后传输至DSP处理模块内的数字图像的图像品质与预设图像品质阈值相匹配。
[0015]具体地，电流控制模块为DSP处理模块中的一部分，用于对读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块工作电流的读取以及进行相应的调节设置，模数转换模块也可以为DSP处理模块的一部分。模拟电路都有建立时间的概念，即模拟信号稳定所需要的最短时间。影响建立时间的因素中，电流是其中非常重要的一个参量；电流较大时，信号建立得更充分，反之，信号表现为不稳定。
[0016]从图像学角度来看，不稳定的信号对应较高的随机噪声，但不同的应用对图像品质的要求是不一样的。对于光电导航设备来说，并不一定需求最优的图像品质以计算运动轨迹，满足一定条件的图像品质也能实现精确导航。
[0017]本发明实施例中，可以根据光电导航设备的使用环境等方面的要求，在DSP处理模块内存储有预设图像品质阈值，所述预设图像品质阈值能够使得进入DSP处理模块内的数字图像能满足精确导航等方面的要求。在读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内一般均有配置寄存器，读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内具有多个工作电流值，通过电流控制模块来设置相应的配置寄存器的值，能够实现对读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块的工作电流值的调控。
[0018]当工作时，DSP处理模块能控制像素阵列曝光以及取样启动，经过读出电路、可编程增益放大器以及模数转换模块的AD采样后，能将数字图像传输至DSP处理模块内，DSP处理模块能对所述数字图像进行品质判断，对数字图像品质判断的方法可以采用本【技术领域】常用的方法，此处不再赘述。对数字图像的品质判断后，将所述数字图像的品质与预设图像品质阈值比较，对读出电路、可编程增益放大器和/或模数转换模块进行工作电流调节，直至调整后传输至DSP处理模块内的数字图像与预设图像品质阈值匹配为止。本发明实施例中，数字图像品质与预设图像品质阈值不匹配是指数字图像品质与预设图像品质阈值不相同，不能满足DSP处理模块内对于数字图像的使用要求。在具体实施时，预设图像品质阈值可以为一个具体的数值或是一个数值区间，可以根据具体要求进行选择，此处不再赘述。
[0019]在具体实施时，所述电流控制模块调整读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内的工作电流形式为增大电流或减小电流。当数字图像的品质高于预设图像品质阈值时，电流控制模块使得读出电路、可编程增益放大器和/或模数转换模块的电流减小，当数字图像品质低于预设图像品质阈值时，电流控制模块使得读出电流、可编程增益放大器和/或模数转换模块的电流值增大。对于读出电路、可编程增益放大器、模数转换模块中的电流调整可以为其中的一个或全部均进行调整。对于读出电路、可编程增益放大器、模数转换模块中的电流调节比例可以由DSP处理模块通过电流控制模块根据需要进行设置，只要满足经过AD采样后的数字图像匹配预设图像品质阈值即可。
[0020]如图3所示，以图像品质具有四级为例对本发明做进一步的说明，其中，对于图像品质的分类为:Good、Normal、Bad以及Very_Bad。如果DSP处理模块判断数字图像的品质为Very_Bad，则电流控制模块需要把若干或者所有模块的电流往上快速提升(增量为△ I)。如果DSP处理模块判断数字图像的品质为Bad，则需要把若干或所有模块的电流往上提升(增量为Λ2)。其中Λ2< Al。如果DSP处理模块判断数字图像的品质为Normal，则电流控制模块无需调整电流。如果DSP处理模块判断数字图像的品质为Good，那么电流控制模块可以减小电流(增量为Λ 3)。本实施例中，当数字图像的品质为Normal时，则表示数字图像的品质与预设图像品质阈值匹配，即所述Normal为预设图像品质阈值。当数字品质为Good时，表示数字图像的品质高于预设图像品质阈值。
[0021] 本发明与现有技术相比所具有的优点或积极效果:
1、更加灵活的电流模式，遇到恶劣的外部环境(光照条件，背景对比度等)，能通过增大电流的方式提升图像的品质，从而提供更精准的定位。而现有技术固化了电流大小，即便图像品质极低时，也无法通过调整电流来达到提升图像品质的目的。
[0022]2、保证定位精度的同时，极大地降低了导航设备的功耗。当外部环境较优时，保证图像品质的前提下，可下调电流。有可能在极低的电流模式下，也能提供好的图像品质。
[0023]综上所述，相比于现有技术，本发明提供了一种自适应的电流调控方法，该方法具有较大的适应性，能提供更精准的定位，且具有极大的功耗优势。对移动设备的续航能力的提升有很好的现实价值。
【权利要求】
1.一种光电导航设备中自适应电流调控方法，包括DSP处理模块以及与所述DSP处理模块连接的像素阵列、模数转换模块；像素阵列通过读出电路、可编程增益放大器与模数转换模块连接；其特征是，在所述DSP处理模块内设置电流控制模块，DSP处理模块通过电流控制模块分别与读出电路、可编程增益放大器以及模数转换模块连接；所述自适应电流调控方法包括如下步骤: (a)、DSP处理模块控制像素阵列采集图像，并经过AD采样后得到数字图像，DSP处理模块判断所述数字图像的图像品质； (b)、DSP处理模块将所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值比较，当所述数字图像的图像品质与预设图像品质阈值不匹配时，DSP处理模块通过电流控制模块调整读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内的工作电流值，以使得经过AD采样后传输至DSP处理模块内的数字图像的图像品质与预设图像品质阈值相匹配。
2.根据权利要求1所述的光电导航设备中自适应电流调控方法，其特征是:所述电流控制模块调整读出电路、可编程增益放大器或模数转换模块内的工作电流形式为增大电流或减小电流。
【文档编号】G06T1/00GK104008522SQ201410266211
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】肖勇, 林豹 申请人:无锡英斯特微电子有限公司