光学导航装置及其失效判断方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学导航装置，更特别地，涉及一种基于噪声图运行的光学导航 装置及其失效判断方法。
【背景技术】
[0002] 光学追踪引擎（trackingengine)所获取的影像中通常会包含固定噪声（fixed noisepattern);其中，所述固定噪声可能是由影像传感器的光二极管（photodiode)、光学 组件（opticalelement)或光源本身的缺陷所造成。为了增加后处理的精确度，可基于事 先所建立的噪声图并利用算法将所述固定噪声从当前影像中移除。
[0003] 例如在出厂前，可利用均匀光源（uni化rmli曲tsource)照明该光学追踪引擎的 影像传感器并将输出影像中不均匀的位置纪录为预设噪声图。在实际操作时，可利用处理 器通过算法来消除固定噪声。换句话说，现有技术中所述预设噪声图是在影像处理过程中 用于消除固定噪声。
[0004] 然而，在需要高精确度的光学追踪系统中，除了装置本身已存在的缺陷外，操作环 境也可能造成光学追踪系统产生微粒污染（particlecontamination)而形成固定噪声。因 此，光学追踪系统最好能够根据实际操作时所获取的当前影像判断光学追踪引擎是否可能 出现失效的情形。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明另提出一种可根据运作时所获取的影像峽建立固定噪声图并W 该固定噪声图作为失效判断依据的光学导航装置及其失效判断方法。当光学导航装置根据 该固定噪声图判断系统可能发生失效时，即通知使用者排除可能造成固定噪声的来源。
[0006] 本发明提供一种光学导航装置及其失效判断方法，其可根据操作过程所获取的当 前影像来建立固定噪声图，且当根据该固定噪声图判断为失效时可产生警示。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供一种光学导航装置，包含影像传感器W及导航处理 单元。该影像传感器用于持续输出影像峽。该导航处理单元用于根据过渡噪声图的第一比 例及当前峽的第二比例更新该过渡噪声图，当更新次数到达计数阔值时产生固定噪声图并 当该固定噪声图的特征值超过特征阔值时产生警示信号。
[0008] 本发明还提供一种光学导航装置的失效判断方法，包含下列步骤；判断是否发生 移动；当发生移动时，根据过渡噪声图的第一比例及当前峽的第二比例更新该过渡噪声图； 当更新次数到达计数阔值时，产生固定噪声图；W及当该固定噪声图的特征值超过特征阔 值时，产生警示信号W表示该光学导航装置失效。
[0009] 本发明还提供一种光学导航装置的失效判断方法，包含下列步骤；根据影像传感 器获取的多个影像峽建立固定噪声图；计算该固定噪声图的特征值；根据该特征值判断该 固定噪声图是否为均匀；W及当该固定噪声图为不均匀时，产生警示信号W表示该光学导 航装置失效。
[0010] 在一实施例中，该第一比例优选地远大于该第二比例。
[0011] 在一实施例中，该特征值可为该固定噪声图的标准差或区域比较值。
[0012] 在一实施例中，该光学导航装置还包含警示单元，该警示单元用于根据该警示信 号表示警示状态，例如通过显示、发声、发光和/或振动表示该警示状态。
[0013] 在一实施例中，该导航处理单元另根据参考峽及该当前峽计算位移量，并当该位 移量超过位移阔值时才更新该过渡噪声图；其中，该过渡噪声图的初始过渡噪声图可为该 影像传感器在开机程序中或睡眠模式结束后所获取的初始影像峽的预设比例。
[0014] 本发明实施例的光学导航装置及其失效判断方法中，当该光学导航装置所求得的 位移量超过位移阔值时，将该影像传感器所获取的当前峽与过渡噪声图W-预设比例相 加，而相加的结果用于取代（即更新）该过渡噪声图。当该位移量小于该位移阔值时，该当 前峽仅用于计算位移量而不用于更新该过渡噪声图W增加建立固定噪声图的效果。当预设 更新次数达到时，该导航处理单元才将该过渡噪声图视作为固定噪声图并判断其均匀度。 当该固定噪声图的均匀度不好时，则表示该光学导航装置需要进行维护而提出警示来告知 使用者，W避免光学导航装置的误动作。
[0015] 为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详 细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件W相同的符号表示，于此合先述明。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明一实施例的光学导航装置的框图。
[0017] 图2为本发明一实施例的光学导航装置的失效判断方法的流程图。
[0018] 图3为本发明实施例的光学导航装置中建立固定噪声图的示意图。
[0019] 图4为本发明另一实施例的光学导航装置的失效判断方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 如图1所示，其为本发明一实施例的光学导航装置1的框图。该光学导航装置1 用于根据操作时所获取的影像峽建立固定噪声图（fixednoisemap)W表示操作环境的噪 声量；其中，所述噪声包含光学系统本身的缺陷W及微粒污染。该光学导航装置1接着计 算该固定噪声图的特征值（fea化revalue)W表示该固定噪声图的均匀度（uni化rmity); 其中，该特征值例如可W是该固定噪声图的标准差（standarddeviation)或区域比较值 (localizedcomparison),但并不W此为限。本发明中，噪声图表示该光学导航装置1所获 取影像峽中的噪声分布，因此噪声图与影像峽具有相同尺寸及分辨率。
[0021] 在一实施例中，该区域比较值（表示均匀度U)例如可W是该固定噪声图中相对每 一像素值G(x，y)周围预设范围内至少两像素值的运算结果，其例如可W由方程式（1)来表 示。例如在一实施例中，该均匀度U可W是该固定噪声图中相对每一像素值G(x，y)周围预 设范围内至少一周围像素值与该像素值G(x，y)的差值绝对值合的总和，但并不W此为限。 该特征值还可利用其它公知计算数字矩阵（digitalmatrix)均匀度的方式来计算。
[0022]
[0023] 该光学导航装置1最后则根据该特征值判断是否出现失效并当发生失效时提出 警示提醒使用者排除可能造成失效的原因，例如清洁或更换组件等。
[0024]如图1所示，该光学导航装置1可包含光源11、至少一个导光件12 (此处例如显示 为透镜）、影像传感器13、导航处理单元14、储存单元15、输入输出（I/O)单元16及警示单 元17 ;其中，该影像传感器13、该导航处理单元14、该储存单元15及该输入输出单元16例 如可形成为控制芯片（chip)。必须说明的是，该控制芯片可W软件、硬件、固件或其组合的 方式实现；此外，该储存单元15也可设置在该导航处理单元14内，并不限于图1所示。
[00巧]本发明中，该光学导航装置1可能相对被移动在工作表面S上，或者该光学导航装 置1的位置为固定而该工作表面S相对该光学导航装置1进行移动。此外，该光学导航装 置1还可包含光源控制单元（未示出）用W控制该光源11的打开/关闭（0N/0FF)。
[0026] 该光源11例如可W是相干光源（例如激光）、部份相干光源或非相干光源（例如 发光二极管），其用于照明该工作表面SW提供入射至该影像传感器13的反射光。然而，若 环境光源足够时，则可不包含该系统光源11而仅利用环境光源即可。
[0027] 该导光件12用于增进该影像传感器13的感光效率。此外，该光学导航装置1还 可包含其它导光件，相对该光源11放置用于增加该光源11的发光效率。此外，可利用同