專利名稱：旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種檢測(cè)方法，特別是對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)大多是通過旋轉(zhuǎn)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，而旋轉(zhuǎn)傳感器也是通過檢測(cè)機(jī)械變形量或機(jī)械作用力的大小，或者是通過電容或電阻值的改變判斷旋轉(zhuǎn)的角度， 此種方式存在的不足之處是元件體積較大，不易安裝在一些便攜式電子裝置上，而現(xiàn)有的便攜式電子裝置中對(duì)于圖片的旋轉(zhuǎn)通常是固定角度的，即通過重力感應(yīng)器等MEMS器件，感測(cè)電子裝置的方向，從而相應(yīng)的將圖片在橫屏與豎屏顯示方式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即只是進(jìn)行 90度的變換，無法適用于需要其他角度旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)的方法，采用圖像處理技術(shù)對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法對(duì)任意角度進(jìn)行檢測(cè)的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，該方法包括如下步驟通過一傳感器陣列取得二幅圖像，形成參考幀與采樣幀，并通過采樣幀與參考幀的相關(guān)運(yùn)算取得運(yùn)動(dòng)矢量；以參考幀的中心為圓心選取參考幀的部分像素形成環(huán)狀參考幀，并且該環(huán)狀參考幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的參考?jí)K；以采樣幀的中心為圓心選取部分像素形成環(huán)狀采樣幀，并且該環(huán)狀采樣幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的采樣塊，該采樣塊與上述參考?jí)K一一對(duì)應(yīng)；對(duì)環(huán)狀參考幀與環(huán)狀采樣幀旋轉(zhuǎn)移位處理得到第一與第二比較幀；將第一比較幀與第二比較幀進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，取得最大相關(guān)值，計(jì)算此最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矢量。依據(jù)上述主要特征，采樣幀的中心通過參考幀的中心與計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)矢量確定得到。依據(jù)上述主要特征，根據(jù)環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值形成第一比較幀是通過將此環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值進(jìn)行順時(shí)針與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的參考?jí)K得到，如環(huán)
狀參考幀的參考?jí)K的像素值為C3 (1)，C3 O)，.......C3 (16)，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)a單位的參考
塊形成的第一比較幀的數(shù)據(jù)Ai1, Ai2,......，Ai16，其中i = 0，.......I，I代表最大旋轉(zhuǎn)
的單位個(gè)數(shù)，如此第一比較幀的數(shù)據(jù)Ai1, Ai2,......，Ai16為Ai1= (l-ai)C3(l)+ai C3 (2)；Ai2= (l-ai)C3(2)+ai C3 (3)由此類推，而Aini= (l-ai)C3(16)+ai C3(l)；而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的參考?jí)K得到的比較幀的數(shù)據(jù)為A_i1; A-i2, A-I3......，A-i16 為
A-i2 = ai C3(l) + (l-ai)C3(2)；A-I3 = ai C3(2) + (l-ai)C3(3)；由此類推，而 A-、= ai C3(16) + (l-ai)C3(l)。依據(jù)上述主要特征，根據(jù)環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值形成第二比較幀是通過將此環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值進(jìn)行順時(shí)針與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的采樣塊得到，如環(huán)
狀采樣幀的采樣塊的像素值為C3(l’)，C3(2’)，.......C3 (16’)，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單
位的采樣塊形成的第二比較幀的數(shù)據(jù)Bi1, Bi2,......，Bi16，其中i = 0，.......I，I代表
最大旋轉(zhuǎn)的單位個(gè)數(shù)，如此第二比較幀的數(shù)據(jù)Bi1, Bi2,......，Bi16為Bi1 = (l-ai)C3(l，)+ai C3(2，)；Bi2 = (l-ai)C3(2' )+ai C3(3，)由此類推，而Bi16 = (l_ai)C3(16，)+a i C3(l，)；而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的采樣塊得到的比較幀的數(shù)據(jù)為B_i1; B-i2, B_i3,......, B-i16 為B-i2 = ai C3(l，)+ (l_ai) C3 (2，)；B-I3 = ai C3(2，) + (l_ai) C3 (3，)；由此類推，而 B-ii = a i C3(16，)+ (l-ai)C3(l，)。依據(jù)上述主要特征，當(dāng)環(huán)狀參考幀與采樣幀設(shè)有多個(gè)圖像環(huán)時(shí)，對(duì)每一圖像環(huán)對(duì)應(yīng)的環(huán)狀參考幀與采樣幀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移位處理形成第一與第二比較幀，并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到每一圖像環(huán)的最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矢量，之后對(duì)這些旋轉(zhuǎn)矢量進(jìn)行加權(quán)平均，得到最終的旋轉(zhuǎn)矢量。依據(jù)上述主要特征，環(huán)狀參考幀的參考?jí)K與環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值是通過所選取的矩形傳感器陣列的像素塊的像素值與該參考?jí)K或采樣塊與該像素塊的占空的比例的積累加得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過利用傳感器陣列取得二幅圖像，形成參考幀與采樣幀，并通過采樣幀與參考幀的相關(guān)運(yùn)算取得運(yùn)動(dòng)矢量；之后以參考幀的中心為圓心選取參考幀的部分像素形成環(huán)狀參考幀，并且該環(huán)狀參考幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的參考?jí)K，并以采樣幀的中心為圓心選取采樣幀的部分像素形成環(huán)狀采樣幀，并且該環(huán)狀采樣幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的采樣塊；其后對(duì)環(huán)狀參考幀與環(huán)狀采樣幀旋轉(zhuǎn)移位處理得到第一與第二比較幀，最后將第一比較幀與第二比較幀進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，取得最大相關(guān)值，計(jì)算此最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矢量，如此利用現(xiàn)有的矩形傳感器陣列便可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)，從而克服現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的局限性，更利于將該旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置應(yīng)用于便攜式電子裝置上，從而令使用者實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象任意角度的旋轉(zhuǎn)操作。


圖1為實(shí)施本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的圖像傳感器陣列的分布示意圖。圖2為圖1中環(huán)狀分布的圖像傳感器塊與圖像傳感器陣列的像素塊的對(duì)應(yīng)示意圖。圖3為實(shí)施本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。請(qǐng)參閱圖1所示，為實(shí)施本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法所使用的圖像傳感器陣列的分布示意圖，在本實(shí)施例中該圖像傳感器陣列呈矩形，是由圖像傳感器R(00，
00)......R(31，31)組成的31*31的矩形傳感器陣列R，當(dāng)然此矩形圖像傳感器陣列R的大
小完全可視具體的需要而定。如此可利用此矩形圖像傳感器陣列取得外部工作表面或物體表面(如電子裝置的工作表面或手指)的二幀圖像，分別形成參考幀與采樣幀，之后通過采樣幀與參考幀進(jìn)行相關(guān)性運(yùn)算，從而取得電子裝置或手指的運(yùn)動(dòng)矢量，如此可控制與該矩形圖像傳感器陣列配合的電子裝置屏幕的光標(biāo)或圖形的運(yùn)動(dòng)，具體的原理與現(xiàn)有的光電鼠標(biāo)的工作原理相同，此在現(xiàn)有技術(shù)中多有描述，此處不再詳細(xì)說明。通常在電子裝置啟動(dòng)后，通過該矩形圖像傳感器陣列取得的參考幀的中心為確定的，如通常是該矩形圖像傳感器陣列的中心，之后根據(jù)采樣幀與參考幀進(jìn)行相關(guān)性運(yùn)算取得運(yùn)動(dòng)矢量，此運(yùn)動(dòng)矢量也可視為參考幀中心與采樣幀中心的運(yùn)動(dòng)矢量(具體用途容后詳述)O為利用此矩形圖像傳感器陣列檢測(cè)旋轉(zhuǎn)矢量，可選擇該矩形圖像傳感器陣列的部分傳感器形成多個(gè)呈環(huán)狀分布的圖像傳感器塊，如此形成傳感器環(huán)。此時(shí)需要注意的是，此處的傳感器環(huán)并不需要單獨(dú)設(shè)置，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)只需通過控制相應(yīng)的讀出電路讀出組成該傳感器環(huán)的圖像傳感器塊的傳感器的像素值，并結(jié)合圖像傳感器塊與每一傳感器對(duì)應(yīng)的像素塊的占空比例(即二者重合的比例)而得到此圖像傳感器塊的像素值，具體如下所述。結(jié)合圖2所示，以傳感器環(huán)C3的圖像傳感器塊C3 (7)為例，該圖像傳感器塊C3 (7) 的像素值可通過如下的公式一計(jì)算得到C3(7) = al*R(02，22)+a2*R(03，22)+a3*R(04，22)+a4*R(02，23)+5*R(03， 23) +a6*R(04，23)+a7*R(02，24)+a8*R(03，22)+a9*R(04，24)+alO*R(05，24)+11*R(03，
25)+al2*R(04,25)+al3*R(05,25)+al4*R(06,25)+a 15*R(04,26)+a 16氺R (05，
26)+al7*R (06，26) +al8*R (04，27) +al9*R (05，27) +a20*R (06，27)；(公式一)其中al. . . a20是指圖像傳感器塊與每一傳感器對(duì)應(yīng)的像素塊的占空比例(即每一傳感器對(duì)應(yīng)的像素塊與圖像傳感器塊面積的重合比例，如al = 1/16, a5 = 1，此占空比例完全可由積分的方式計(jì)算出，此為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再詳細(xì)說明)，而R(02，22)為第02行、 第22列對(duì)應(yīng)的傳感器的像素值，而圖中所示的R(02，27)為第02行、第27列對(duì)應(yīng)的傳感器的像素值。在具體實(shí)施時(shí)，可以設(shè)置多個(gè)(在本實(shí)施例中設(shè)有三個(gè)，即C1、C2、C3)圖像傳感器環(huán)(即通過控制相應(yīng)的讀出電路實(shí)現(xiàn))，并且這些圖像傳感器環(huán)呈同心設(shè)置，而每傳感器環(huán)則包括多個(gè)(在本實(shí)施例設(shè)有16個(gè))圖像傳感器塊。請(qǐng)參閱圖3所示，為實(shí)施本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法的流程圖，該方法包括如下步驟通過一傳感器陣列取得二幅圖像，形成參考幀與采樣幀，并通過采樣幀與參考幀的相關(guān)運(yùn)算取得運(yùn)動(dòng)矢量；以參考幀的中心為圓心選取參考幀的部分像素形成環(huán)狀參考幀(即由圖像傳感器環(huán)形成的圖像幀)，并且該環(huán)狀參考幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的參考?jí)K(即圖像傳感器環(huán)的圖像傳感器塊)；以采樣幀的中心為圓心選取采樣幀的部分像素形成環(huán)狀采樣幀(即由圖像傳感器環(huán)形成的圖像幀)，并且該環(huán)狀采樣幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的采樣塊(即圖像傳感器環(huán)的圖像傳感器塊)，其中該采樣塊與參考?jí)K一一對(duì)應(yīng)，并且采樣幀的中心是通過參考幀的中心與上述計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)矢量確定得到，即將參考幀的中心移動(dòng)計(jì)算所到的運(yùn)行矢量即可得到采樣幀的中心；對(duì)環(huán)狀參考幀與環(huán)狀采樣幀旋轉(zhuǎn)移位處理得到第一與第二比較幀；將第一比較幀與第二比較幀進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，取得最大相關(guān)值，計(jì)算此最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矢量。在上述的步驟中，為便于描述，假設(shè)只設(shè)有一個(gè)圖像傳感器環(huán)C3，如此根據(jù)環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值形成第一比較幀是通過將此環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值進(jìn)行順時(shí)針與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的參考?jí)K得到，如環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值為C3 (1)，
C3(2),.......C3(16)，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)a單位的參考?jí)K形成的第一比較幀的數(shù)據(jù)Ai1,
Ai2,......，Ai16，其中i = 0，......I，I代表最大旋轉(zhuǎn)的單位個(gè)數(shù)，如此第一比較幀的數(shù)
據(jù) Ai1, Ai2,......, Ai16 為Ai1= (l-ai)C3(l)+ai C3 (2)；Ai2= (l-ai)C3(2)+ai C3 (3)由此類推，而Aini= (l-ai)C3(16)+ai C3(l)；而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的參考?jí)K得到的比較幀的數(shù)據(jù)為A_i1; A-i2, A-I3......，A-i16 為A-i2 = ai C3 (1) + (1-ai) C3 (2)；A-I3 = ai C3 (2) + (l_ai) C3 (3)；由此類推，而 A-i: = ai C3 (16) + (l_ai) C3 (1)。依據(jù)上述主要特征，根據(jù)環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值形成第二比較幀是通過將此環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值進(jìn)行順時(shí)針與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的采樣塊得到，如環(huán)
狀采樣幀的采樣塊的像素值為C3(l’)，C3(2’)，.......C3 (16’)，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單
位的采樣塊形成的第二比較幀的數(shù)據(jù)Bi1, Bi2,......，Bi16，其中i = 0，......1,1代表最
大旋轉(zhuǎn)的單位個(gè)數(shù)，如此第二比較幀的數(shù)據(jù)Bi1, Bi2,......，Bi16為Bi1 = (l-ai)C3(l，)+ai C3(2，)；Bi2 = (l-ai)C3(2' )+ai C3(3，)由此類推，而Bi16 = (1-ai) C3 (16，)+a i C3(l，)；而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的采樣塊得到的比較幀的數(shù)據(jù)為B_i1; B-i2, B_i3,......, B-i16 為B-i2 = ai C3(l，) + (l_ai) C3 (2，)；B-I3 = ai C3(2，) + (l_ai) C3 (3，)；由此類推，而 B-ii = a i C3(16，)+ (l-ai)C3(l，)。由上述的方式得到第一與第二比較幀，之后將第一與第二比較幀進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算， 對(duì)于每一傳感器環(huán)(如C1、C2、C3)均有ΟΙ+1)Μ2Ι+1)個(gè)相關(guān)值，將環(huán)狀參考幀通過旋轉(zhuǎn) ai (i = 0，......I，I代表旋轉(zhuǎn)的單位數(shù)量)的方式，共得到21+1個(gè)第一比較幀(其中i=0為原始環(huán)狀參考幀，即沒有進(jìn)行旋轉(zhuǎn))，以同樣的方式也可得到21+1個(gè)第二比較幀，如此二者進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，從而可以得到01+1)* 01+1)個(gè)相關(guān)值，從而取得最大相關(guān)值，從而便可計(jì)算得到旋轉(zhuǎn)矢量，在具體實(shí)施時(shí)，該旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)矢量可為旋轉(zhuǎn)角度，或者也可為旋轉(zhuǎn)加速度，此完全取決于實(shí)際的應(yīng)用狀況，對(duì)于其中的計(jì)算，如旋轉(zhuǎn)角度與旋轉(zhuǎn)加速度，為圖像處理領(lǐng)域非常成熟的方法，因此這里不再詳細(xì)說明。以下舉一事例進(jìn)行說明，假設(shè)I = 2，a = 1/4時(shí)，則可以得到21+1 = 5個(gè)比較幀。Sl-第一個(gè)相對(duì)應(yīng)的比較幀的旋轉(zhuǎn)數(shù)量(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)二個(gè)單位)是(_2)xa =-1/2，(i = 2，a = 1/4)；S2-第二個(gè)相對(duì)應(yīng)的比較幀的旋轉(zhuǎn)數(shù)量(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)單位)是(-l)xa =-1/4，(i = 1，a = 1/4)；S3-第三個(gè)相對(duì)應(yīng)的比較幀的旋轉(zhuǎn)數(shù)量(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)O個(gè)單位，即未旋轉(zhuǎn))是(0) xa = 0，(i = 0，a = 1/4)；S4-第四個(gè)相對(duì)應(yīng)的比較幀的旋轉(zhuǎn)數(shù)量(順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)單位)是(Dxa = 1/4， (i = 1，a = 1/4)；S5-第五個(gè)相對(duì)應(yīng)的比較幀的旋轉(zhuǎn)數(shù)量(順時(shí)針旋轉(zhuǎn)二個(gè)單位)是(2)xa = 1/2， (i = 2，a = 1/4)；因此上述的Si，S2，S3，S4，S5對(duì)應(yīng)于環(huán)狀參考幀和環(huán)狀采樣幀共產(chǎn)生5個(gè)第一比較幀和5個(gè)第二比較幀，分別定義為SYl, SY2，SY3，SY4，SY5及SDl, SD2，SD3，SD4，SD5。將SYl分別與SDl，SD2，SD3，SD4，SD5進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得出5個(gè)相關(guān)值。將SY2分別與SDl，SD2，SD3，SD4，SD5進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得出5個(gè)相關(guān)值。將STO分別與SDl，SD2，SD3，SD4，SD5進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得出5個(gè)相關(guān)值。將SW分別與SDl，SD2，SD3，SD4，SD5進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得出5個(gè)相關(guān)值。將STO分別與SDl，SD2，SD3，SD4，SD5進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得出5個(gè)相關(guān)值。如此共得出01+1)^21+1) = 25個(gè)相關(guān)值，取出其中一個(gè)最相關(guān)的值所對(duì)應(yīng)的 SYi與SDj的組合，便可得出旋轉(zhuǎn)矢量。舉例若SYi = SY3，SDj = SD3，則旋轉(zhuǎn)矢量為S3-S3 =0。若 SYi = SY2，SDj = SD5，則旋轉(zhuǎn)矢量為 S5-S2 = 1/2-(-1/4) = 3/4 旋轉(zhuǎn)數(shù)量。當(dāng)然在具體實(shí)施時(shí)I、a、旋轉(zhuǎn)數(shù)量與旋轉(zhuǎn)角度的值需要根據(jù)傳感器的采樣頻率決定，如在上述的例子中，假如a= 1/4代表旋轉(zhuǎn)了 1度，則通過上述的計(jì)算可知3/4旋轉(zhuǎn)數(shù)量表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 3度。在具體實(shí)施時(shí)，如果有多個(gè)傳感器環(huán)，設(shè)有K個(gè)，則通過上述的計(jì)算可得到K個(gè)最大相關(guān)值，之后計(jì)算得到與每一最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的K個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，最后依據(jù)該計(jì)算得到的旋轉(zhuǎn)角度通過加權(quán)平均從而可以確定環(huán)狀參考幀與環(huán)狀采樣幀的旋轉(zhuǎn)矢量，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可對(duì)相關(guān)值強(qiáng)的矢量分配較高的權(quán)重，而相關(guān)值弱的矢量分配低的權(quán)重，從而得到最終的旋轉(zhuǎn)矢量。另外，在形成環(huán)狀采樣幀的過程中，需利用環(huán)狀參考幀的圓心與計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)矢量，推算出環(huán)狀采樣幀的圓心，之后再以此中心選取矩形傳感器陣列的采樣幀的部分像素形成環(huán)狀采樣幀。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例所描述的各示例的單元及方法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明
8硬件與軟件的可互換性，在上述的說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成和步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用使用不同的方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、CD-ROM或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，該方法包括如下步驟通過一傳感器陣列取得二幅圖像，分別形成參考幀與采樣幀，并通過采樣幀與參考幀的相關(guān)運(yùn)算取得運(yùn)動(dòng)矢量；以參考幀的中心為圓心選取參考幀的部分像素形成環(huán)狀參考幀，并且該環(huán)狀參考幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的參考?jí)K；以采樣幀的中心為圓心選取部分像素形成環(huán)狀采樣幀，并且該環(huán)狀采樣幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的采樣塊，該采樣塊與上述參考?jí)K一一對(duì)應(yīng)；對(duì)環(huán)狀參考幀與環(huán)狀采樣幀旋轉(zhuǎn)移位處理得到第一與第二比較幀； 將第一與第二比較幀進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，取得最大相關(guān)值，計(jì)算此最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矢量。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，其特征在于采樣幀的中心通過參考幀的中心與計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)矢量確定得到。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，其特征在于根據(jù)環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值形成第一比較幀是通過將此環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值進(jìn)行順時(shí)針與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的參考?jí)K得到，如環(huán)狀參考幀的參考?jí)K的像素值為C3(l)，C3(2),......C3(16)，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)a單位的參考?jí)K形成的第一比較幀的數(shù)據(jù)Ai1,Ai2,......，Ai16，其中i = 0，......I，I代表最大旋轉(zhuǎn)的單位個(gè)數(shù)，如此第一比較幀的數(shù)據(jù) Ai1, Ai2,......, Ai16 為Ai1 = (l-ai)C3(l)+ai C3 (2)；Ai2 = (l-ai)C3(2)+ai C3 (3)由此類推，而 Ai16= (l-ai)C3(16)+ai C3(l)；而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的參考?jí)K得到的比較幀的數(shù)據(jù)為A-i1; A-i2, A-I3......，A-I16 為A-i2 = ai C3(l) + (l-ai)C3(2)； A-I3 = ai C3(2) + (l-ai)C3(3)； 由此類推,而 A-i: = ai C3(16) + (l-ai)C3(l)。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，其特征在于根據(jù)環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值形成第二比較幀是通過將此環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值進(jìn)行順時(shí)針與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的采樣塊得到，如環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值為C3(l’)，C3(2'),......C3(16’)，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的采樣塊形成的第二比較幀的數(shù)據(jù)Bi1,Bi2,......，Bi16，其中i = 0，......I，I代表最大旋轉(zhuǎn)的單位個(gè)數(shù)，如此第二比較幀的數(shù)據(jù) Bi1, Bi2,......, Bi16 為Bi1 = (l-ai)C3(l，)+ai C3(2，)；Bi2 = (l-ai)C3(2，)+ai C3(3，)由此類推，而 Bi16= (l-ai)C3(16，)+a i C3(l，)；而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移位a單位的采樣塊得到的比較幀的數(shù)據(jù)為B-i1; B-i2, B-I3......，B-Ii6 為B-i2 = ai C3(l，) + (l-ai)C3(2，)； B-I3 = ai C3(2，)+ (l_ai)C3 (3，)；由此類推,而 B-i! = a i C3(16，)+ (l_ai)C3(l，)。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，其特征在于當(dāng)環(huán)狀參考幀與采樣幀設(shè)有多個(gè)圖像環(huán)時(shí)，對(duì)每一圖像環(huán)對(duì)應(yīng)的環(huán)狀參考幀與采樣幀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移位處理形成第一與第二比較幀，并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到每一圖像環(huán)的最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矢量，之后對(duì)這些旋轉(zhuǎn)矢量進(jìn)行加權(quán)平均，得到最終的旋轉(zhuǎn)矢量。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，其特征在于環(huán)狀參考幀的參考?jí)K與環(huán)狀采樣幀的采樣塊的像素值是通過所選取的矩形傳感器陣列的像素塊的像素值與該參考?jí)K或采樣塊與該像素塊的占空的比例的積累加得到。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，包括如下步驟通過一矩形傳感器陣列取得二幅圖像，形成參考幀與采樣幀，并通過采樣幀與參考幀的相關(guān)運(yùn)算取得運(yùn)動(dòng)矢量；以參考幀的中心為圓心選取參考幀的部分像素形成環(huán)狀參考幀，并且該環(huán)狀參考幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的參考?jí)K；以參考幀的中心與所述的運(yùn)動(dòng)矢量確定的點(diǎn)為圓心選取采樣幀的部分像素形成環(huán)狀采樣幀，并且該環(huán)狀采樣幀包括多個(gè)呈環(huán)狀分布的采樣塊；對(duì)環(huán)狀參考幀與環(huán)狀采樣幀旋轉(zhuǎn)移位處理得到第一與第二比較幀；將第一比較幀與第二比較幀進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，取得最大相關(guān)值，計(jì)算最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矢量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)矢量的檢測(cè)，以克服現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的局限性，可令使用者實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象任意角度的旋轉(zhuǎn)操作。
文檔編號(hào)G01B11/26GK102506769SQ201110361560
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉建 申請(qǐng)人:益海芯電子技術(shù)江蘇有限公司