光電導航設備中自適應電流調控方法
【專利摘要】本發明涉及一種光電導航設備中自適應電流調控方法，其包括如下步驟：a、DSP處理模塊控制像素陣列采集圖像，并經過AD采樣后得到數字圖像，DSP處理模塊判斷所述數字圖像的圖像品質；b、DSP處理模塊將所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值比較，當所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值不匹配時，DSP處理模塊通過電流控制模塊調整讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內的工作電流值，以使得經過AD采樣后傳輸至DSP處理模塊內的數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值相匹配。本發明操作方便，能自適應調整圖像的品質，提高定位的精度，降低功耗，提升移動設備的續航能力，適應范圍廣，安全可靠。
【專利說明】光電導航設備中自適應電流調控方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種調控方法，尤其是一種光電導航設備中自適應電流調控方法，屬于光電導航調控的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]光學圖像定點設備和光學視頻設備等裝置的圖像擷取，如無線光電鼠標、光電導航器等。該類設備都需要通過光照反饋擷取系列圖像，然后對圖像進行處理并給出運動矢量。由于使用了移動電源，為了延長單次使用時長，需要進行功耗控制處理。
[0003]如圖1所示，為現有常用的圖像擷取系統的框圖，DSP處理模塊控制曝光量，然后開啟數據通道:像素陣列中的數據輸出到讀出電路，經過可編程增益放大器對圖像數據進行放大之后，進行數模轉換，最終得到數字信號。整個過程稱作為AD采樣，當AD采樣完成之后，就可以得到一幀完整的數字圖像了。
[0004]DSP處理模塊對采集到的圖像進行圖像處理，并計算出運動矢量，以實現光電導航。在具體實施時，讀出電路、可編程增益放大器以及模數轉換模塊中的工作電流為一個固定值，所述固定的工作電流根據信號特性和/或采樣頻率來進行設定。當遇到不同的外部環境時，經過AD采樣后傳輸至DSP處理模塊內的圖像品質也會不同，而不同品質的圖像會影響DSP處理模塊的定位精度，或者會增加整個圖像系統的功耗。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種光電導航設備中自適應電流調控方法，其操作方便，能自適應調整圖像的品質，提高定位的精度，降低功耗，提升移動設備的續航能力，適應范圍廣，安全可靠。
[0006]按照本發明提供的技術方案，所述光電導航設備中自適應電流調控方法，包括DSP處理模塊以及與所述DSP處理模塊連接的像素陣列、模數轉換模塊；像素陣列通過讀出電路、可編程增益放大器與模數轉換模塊連接；在所述DSP處理模塊內設置電流控制模塊，DSP處理模塊通過電流控制模塊分別與讀出電路、可編程增益放大器以及模數轉換模塊連接；所述自適應電流調控方法包括如下步驟:
a、DSP處理模塊控制像素陣列采集圖像，并經過AD采樣后得到數字圖像，DSP處理模塊判斷所述數字圖像的圖像品質；
b、DSP處理模塊將所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值比較，當所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值不匹配時，DSP處理模塊通過電流控制模塊調整讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內的工作電流值，以使得經過AD采樣后傳輸至DSP處理模塊內的數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值相匹配。
[0007]所述電流控制模塊調整讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內的工作電流形式為增大電流或減小電流。
[0008]本發明與現有技術相比所具有的優點或積極效果: 1、更加靈活的電流模式，遇到惡劣的外部環境(光照條件，背景對比度等)，能通過增大電流的方式提升圖像的品質，從而提供更精準的定位。而現有技術固化了電流大小，即便圖像品質極低時，也無法通過調整電流來達到提升圖像品質的目的。
[0009]2、保證定位精度的同時，極大地降低了導航設備的功耗。當外部環境較優時，保證圖像品質的前提下，可下調電流。有可能在極低的電流模式下，也能提供好的圖像品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為現有圖像擷取的結構框圖。
[0011]圖2為本發明的結構框圖。
[0012]圖3為本發明的一種實施流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0014]如圖2所示:為了能自適應調整圖像的品質，提高定位的精度，降低功耗，提升移動設備的續航能力，包括DSP處理模塊以及與所述DSP處理模塊連接的像素陣列、模數轉換模塊；像素陣列通過讀出電路、可編程增益放大器與模數轉換模塊連接；在所述DSP處理模塊內設置電流控制模塊，DSP處理模塊通過電流控制模塊分別與讀出電路、可編程增益放大器以及模數轉換模塊連接；所述自適應電流調控方法包括如下步驟:
a、DSP處理模塊控制像素陣列采集圖像，并經過AD采樣后得到數字圖像，DSP處理模塊判斷所述數字圖像的圖像品質；
b、DSP處理模塊將所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值比較，當所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值不匹配時，DSP處理模塊通過電流控制模塊調整讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內的工作電流值，以使得經過AD采樣后傳輸至DSP處理模塊內的數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值相匹配。
[0015]具體地，電流控制模塊為DSP處理模塊中的一部分，用于對讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊工作電流的讀取以及進行相應的調節設置，模數轉換模塊也可以為DSP處理模塊的一部分。模擬電路都有建立時間的概念，即模擬信號穩定所需要的最短時間。影響建立時間的因素中，電流是其中非常重要的一個參量；電流較大時，信號建立得更充分，反之，信號表現為不穩定。
[0016]從圖像學角度來看，不穩定的信號對應較高的隨機噪聲，但不同的應用對圖像品質的要求是不一樣的。對于光電導航設備來說，并不一定需求最優的圖像品質以計算運動軌跡，滿足一定條件的圖像品質也能實現精確導航。
[0017]本發明實施例中，可以根據光電導航設備的使用環境等方面的要求，在DSP處理模塊內存儲有預設圖像品質閾值，所述預設圖像品質閾值能夠使得進入DSP處理模塊內的數字圖像能滿足精確導航等方面的要求。在讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內一般均有配置寄存器，讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內具有多個工作電流值，通過電流控制模塊來設置相應的配置寄存器的值，能夠實現對讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊的工作電流值的調控。
[0018]當工作時，DSP處理模塊能控制像素陣列曝光以及取樣啟動，經過讀出電路、可編程增益放大器以及模數轉換模塊的AD采樣后，能將數字圖像傳輸至DSP處理模塊內，DSP處理模塊能對所述數字圖像進行品質判斷，對數字圖像品質判斷的方法可以采用本【技術領域】常用的方法，此處不再贅述。對數字圖像的品質判斷后，將所述數字圖像的品質與預設圖像品質閾值比較，對讀出電路、可編程增益放大器和/或模數轉換模塊進行工作電流調節，直至調整后傳輸至DSP處理模塊內的數字圖像與預設圖像品質閾值匹配為止。本發明實施例中，數字圖像品質與預設圖像品質閾值不匹配是指數字圖像品質與預設圖像品質閾值不相同，不能滿足DSP處理模塊內對于數字圖像的使用要求。在具體實施時，預設圖像品質閾值可以為一個具體的數值或是一個數值區間，可以根據具體要求進行選擇，此處不再贅述。
[0019]在具體實施時，所述電流控制模塊調整讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內的工作電流形式為增大電流或減小電流。當數字圖像的品質高于預設圖像品質閾值時，電流控制模塊使得讀出電路、可編程增益放大器和/或模數轉換模塊的電流減小，當數字圖像品質低于預設圖像品質閾值時，電流控制模塊使得讀出電流、可編程增益放大器和/或模數轉換模塊的電流值增大。對于讀出電路、可編程增益放大器、模數轉換模塊中的電流調整可以為其中的一個或全部均進行調整。對于讀出電路、可編程增益放大器、模數轉換模塊中的電流調節比例可以由DSP處理模塊通過電流控制模塊根據需要進行設置，只要滿足經過AD采樣后的數字圖像匹配預設圖像品質閾值即可。
[0020]如圖3所示，以圖像品質具有四級為例對本發明做進一步的說明，其中，對于圖像品質的分類為:Good、Normal、Bad以及Very_Bad。如果DSP處理模塊判斷數字圖像的品質為Very_Bad，則電流控制模塊需要把若干或者所有模塊的電流往上快速提升(增量為△ I)。如果DSP處理模塊判斷數字圖像的品質為Bad，則需要把若干或所有模塊的電流往上提升(增量為Λ2)。其中Λ2< Al。如果DSP處理模塊判斷數字圖像的品質為Normal，則電流控制模塊無需調整電流。如果DSP處理模塊判斷數字圖像的品質為Good，那么電流控制模塊可以減小電流(增量為Λ 3)。本實施例中，當數字圖像的品質為Normal時，則表示數字圖像的品質與預設圖像品質閾值匹配，即所述Normal為預設圖像品質閾值。當數字品質為Good時，表示數字圖像的品質高于預設圖像品質閾值。
[0021] 本發明與現有技術相比所具有的優點或積極效果:
1、更加靈活的電流模式，遇到惡劣的外部環境(光照條件，背景對比度等)，能通過增大電流的方式提升圖像的品質，從而提供更精準的定位。而現有技術固化了電流大小，即便圖像品質極低時，也無法通過調整電流來達到提升圖像品質的目的。
[0022]2、保證定位精度的同時，極大地降低了導航設備的功耗。當外部環境較優時，保證圖像品質的前提下，可下調電流。有可能在極低的電流模式下，也能提供好的圖像品質。
[0023]綜上所述，相比于現有技術，本發明提供了一種自適應的電流調控方法，該方法具有較大的適應性，能提供更精準的定位，且具有極大的功耗優勢。對移動設備的續航能力的提升有很好的現實價值。
【權利要求】
1.一種光電導航設備中自適應電流調控方法，包括DSP處理模塊以及與所述DSP處理模塊連接的像素陣列、模數轉換模塊；像素陣列通過讀出電路、可編程增益放大器與模數轉換模塊連接；其特征是，在所述DSP處理模塊內設置電流控制模塊，DSP處理模塊通過電流控制模塊分別與讀出電路、可編程增益放大器以及模數轉換模塊連接；所述自適應電流調控方法包括如下步驟: (a)、DSP處理模塊控制像素陣列采集圖像，并經過AD采樣后得到數字圖像，DSP處理模塊判斷所述數字圖像的圖像品質； (b)、DSP處理模塊將所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值比較，當所述數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值不匹配時，DSP處理模塊通過電流控制模塊調整讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內的工作電流值，以使得經過AD采樣后傳輸至DSP處理模塊內的數字圖像的圖像品質與預設圖像品質閾值相匹配。
2.根據權利要求1所述的光電導航設備中自適應電流調控方法，其特征是:所述電流控制模塊調整讀出電路、可編程增益放大器或模數轉換模塊內的工作電流形式為增大電流或減小電流。
【文檔編號】G06T1/00GK104008522SQ201410266211
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2014年6月13日
【發明者】肖勇, 林豹 申請人:無錫英斯特微電子有限公司