[发明专利]次像素精度的位移量侦测方法及使用该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像位移侦测方法及装置，特别涉及一种次像素精度的 位移量侦测方法及装置。

背景技术

现有的次像素位移量的侦测方法，如台湾专利公告第I225622号，名称 为“应用于光学轨迹导航元件的次像素位移量侦测方法”，它是以泰勒展开 式的一阶偏微分函数所建立的联立方程式来计算次像素位移量。所述侦测方 法包含下列步骤：撷取第一张图像与第二张图像；选取多个图像点作为计算 参考点；根据前述第一张图像与第二张图像计算出前述计算参考点的泰勒展 示的一阶偏微分函数的偏微分量，以产生多个二元一次方程式；以及根据前 述多个二元一次方程式计算次像素位移量。然而在实际使用时，此种利用泰 勒展开式估测的方法由于省略了泰勒展开式的高次项而存在误差，因此其适 用于位移量较小的状况，但是当位移量逐渐增大时，所估测出位移量的误差 也相对增大。除此之外，泰勒展开式的偏微分处理对于噪声具有较高的敏感 度，因此估测结果容易被噪声所影响。

另一种现有的计算相对位移量的方法，如美国专利第5,729,008号，名 称为“由光学图像阵列的相关信号追踪相对移动的方法与装置(Method and device for tracking relative movement by correlating signals from an array of photoelements)”，如图1所示，使用图像装置撷取7×7像素的第一图像91， 并选定中央的5×5像素为搜寻框93，并撷取第二图像92；使所述搜寻框93 在所述第二图像92中朝不同方向移动，则可得到图像940～948，并根据所述 搜寻框93在所述图像940～948中与所述第二图像92的相关性，以计算相对 移动量。然而在实际使用时，此种方法最小可求得的移动量为图像撷取装置 中两相邻像素的距离，当移动量小于两相邻像素的距离时，则无法判断所述 微小位移量。

基于上述原因，确实仍有必要进一步改良上述现有的像素位移量侦测方 法及装置，以解决现有技术中所存在的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种次像素精度的位移量侦测方法及装置， 所述方法以及装置通过内插运算以增加搜寻范围，并增加图像细致度。

本发明另一个目的在于提供一种次像素精度的位移量侦测方法及装置， 所述装置可以通过两阶段搜寻，以增加搜寻速度。

为达到上述目的，本发明提供一种次像素精度的位移量侦测方法，所述 方法包含下列步骤：撷取第一阵列图像以及第二阵列图像；针对所述第一阵 列图像进行内插运算以形成参考图像；针对所述第二阵列图像进行内插运算 以形成比对图像；以及比对所述参考图像以及所述比对图像，以求出位移量。

根据本发明的另一个特点，本发明还提供一种次像素精度的位移量侦测 方法，所述方法包含下列步骤：撷取第一阵列图像以及第二阵列图像；在所 述第二阵列图像中进行第一次搜寻比对；针对所述第一阵列图像进行内插运 算以形成参考图像；针对所述第二阵列图像进行内插运算以形成比对图像； 在所述比对图像中进行第二次搜寻比对；以及计算位移量。

根据本发明的另一个特点，本发明还提供一种次像素精度的位移量侦测 方法，所述方法包含下列步骤：撷取第一阵列图像以及第二阵列图像；针对 所述第一阵列图像进行内插运算形成参考图像；针对所述第二阵列图像进行 内插运算以形成比对图像；在所述比对图像中进行第一次搜寻比对；在所述 比对图像中进行第二次搜寻比对；以及计算位移量。

本发明还提供一种次像素精度的位移量侦测装置，所述装置包含图像撷 取单元、内插单元、储存单元以及处理单元。所述图像撷取单元用以撷取来 自一个表面的第一阵列图像以及第二阵列图像；所述内插单元针对所述第一 阵列图像以及所述第二阵列图像进行内插运算，以分别形成参考图像以及比 对图像；所述储存单元用以储存所述第一阵列图像、第二阵列图像、参考图 像以及比对图像；所述处理单元用以比对所述第一阵列图像以及所述第二阵 列图像，和/或比对所述参考图像以及所述比对图像，并求出位移量。