光電鼠標(biāo)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用
光電鼠標(biāo)的原理
光電鼠標(biāo)集現(xiàn)代高分辨率成像技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)于一體,是鼠標(biāo)技術(shù)的重大發(fā)明,以其獨(dú)特的技術(shù)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)迅速成為計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
光電鼠標(biāo)是由成像系統(tǒng)IAS、信號(hào)處理系統(tǒng)DSP、接口系 ..
光電鼠標(biāo)的原理
光電鼠標(biāo)集現(xiàn)代高分辨率成像技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)于一體,是鼠標(biāo)技術(shù)的重大發(fā)明,以其獨(dú)特的技術(shù)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)迅速成為計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。 光電鼠標(biāo)是由成像系統(tǒng)IAS、信號(hào)處理系統(tǒng)DSP、接口系統(tǒng)SPI三大系統(tǒng)組成。其中IAS系統(tǒng)由光源、光學(xué)透鏡和光感應(yīng)器件CMOS三部分組成。鼠標(biāo)工作時(shí)通過內(nèi)部的光源(一個(gè)發(fā)光二極管),照亮鼠標(biāo)底部,底部表面反射一部分光線經(jīng)光學(xué)透鏡傳到CMOS感光芯片上,CMOS感光芯片是由數(shù)百個(gè)光電器件組成的矩陣,映像就在CMOS上轉(zhuǎn)換為矩陣電信號(hào),傳輸?shù)叫盘?hào)處理系統(tǒng)DSP,DSP將此影像信號(hào)與存儲(chǔ)的上一采樣周期的影像進(jìn)行比較,如果某一采樣點(diǎn)在先后兩個(gè)影像中的位置有移動(dòng),就發(fā)出縱、橫兩方向位移信號(hào)到接口系統(tǒng)SPI,否則繼續(xù)進(jìn)行下一周期采樣。接口系統(tǒng)SPI對(duì)DSP發(fā)來的信號(hào)進(jìn)行處理輸出。 光電鼠標(biāo)有兩個(gè)主要技術(shù)參數(shù),一個(gè)是分辨率,單位是dpi(像素/英寸),比如一個(gè)1600dpi的鼠標(biāo)能分辨的最小間距為25.4mm/1600=0.015875mm;另一個(gè)是采樣頻率,即每秒鐘CMOS對(duì)采樣面拍攝圖像的幀數(shù)和DSP芯片每秒鐘能處理圖像的幀數(shù)。比如微軟IE4光電鼠標(biāo)采樣頻率為9000幀/秒,可提供1409.7mm/秒的追蹤速度。 光電鼠標(biāo)技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的可行性 光電鼠標(biāo)測(cè)量的位移變化,與真實(shí)的物理位移之間存在光學(xué)透鏡造成得實(shí)物與成像之間的比例變換。計(jì)算機(jī)配置的光電鼠標(biāo)的光學(xué)部分是一個(gè)高曲光率透鏡,是近距成像,使用者在桌面較小的移動(dòng),光標(biāo)在計(jì)算機(jī)屏幕上有較大的反應(yīng)。通過改變光學(xué)透鏡曲光率k,增大透鏡與實(shí)物距離,可以是其追蹤速度成k倍增加。當(dāng)然,由于改變鼠標(biāo)近距成像為遠(yuǎn)距成像,鼠標(biāo)本身的分辨率也隨之改變,但這種改變并不影響在汽車上的應(yīng)用。 以微軟IE4光電鼠標(biāo)CMOS感光芯片為例,假設(shè)最大車速為200km/h,則光學(xué)透鏡系數(shù)k=200×1000/3600/1.4097=39.4,此時(shí)分辨率為0.015875×39.4=0.625mm。由此可以看出,當(dāng)光學(xué)透鏡系數(shù)k=39.4時(shí),其最大追蹤速度可達(dá)200km/h,分辨率小于1 mm,其測(cè)量精度仍然很高,能滿足車速測(cè)量要求。 比如在光電鼠標(biāo)底部直接加上相機(jī)變焦鏡頭在路面上實(shí)驗(yàn),設(shè)定一個(gè)相同的鼠標(biāo)輸出值,結(jié)果表明鼠標(biāo)距離路面越遠(yuǎn),采樣范圍則越大,鼠標(biāo)本身需要移動(dòng)的距離也越大;不加鏡頭鼠標(biāo)緊貼路面的移動(dòng)距離最小。采取遠(yuǎn)距成像時(shí),在光線不足時(shí)需要輔助照明。在本實(shí)驗(yàn)中用普通的手電筒就能滿足要求。 光電鼠標(biāo)是近距成像,采樣面很小,在很小的采樣面內(nèi)有時(shí)缺少特征點(diǎn),造成對(duì)于較均質(zhì)的表面如鏡面等的適應(yīng)性差。汽車行駛的路面相對(duì)粗燥得多,每一點(diǎn)的特征都與其它點(diǎn)有明顯的區(qū)別,而且由于是遠(yuǎn)距成像,采樣面大,特征點(diǎn)更多,不存在適應(yīng)性問題,大量的實(shí)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。 光電鼠標(biāo)的圖像處理技術(shù)中沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng),全是半導(dǎo)體電路,科技含量高,重量只有兩三百克,體積小,把其應(yīng)用到汽車領(lǐng)域十分方便。因?yàn)閺膱D像采集、處理到數(shù)據(jù)輸出,完全由現(xiàn)成的光電鼠標(biāo)技術(shù)實(shí)現(xiàn),只需對(duì)其相關(guān)輸出數(shù)據(jù)加以利用即可,開發(fā)應(yīng)用特別簡(jiǎn)單。 在ABS、ESP上的應(yīng)用 |
【溫馨提示】本頻道長期接受投稿,內(nèi)容可以是:
1.行業(yè)新聞、市場(chǎng)分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專業(yè)論文(針對(duì)問題及需求,提出一個(gè)解決問題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書,光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
如果想要將你的內(nèi)容出現(xiàn)在這里,歡迎聯(lián)系我們,投稿郵箱:service@opticsky.cn
1.行業(yè)新聞、市場(chǎng)分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專業(yè)論文(針對(duì)問題及需求,提出一個(gè)解決問題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書,光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
如果想要將你的內(nèi)容出現(xiàn)在這里,歡迎聯(lián)系我們,投稿郵箱:service@opticsky.cn
文章點(diǎn)評(píng)
專業(yè)技術(shù)
24小時(shí)人氣排行
最新文章
- 什么是斯特列爾比(Strehl Ratio)?
- 低成本高速度——一種新型高速三維隨機(jī)讀取顯微鏡
- “超構(gòu)光學(xué)與非線性光子學(xué)”國際研討會(huì)在天津舉行
- 小米“變焦鏡頭以及拍攝裝置”專利公布
- 國產(chǎn)首條超高世代基板玻璃生產(chǎn)線點(diǎn)火投產(chǎn)
- 舜宇光學(xué)“光學(xué)攝影鏡頭”專利公布
- 北京理工大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)開辟片上光學(xué)研究新領(lǐng)域
- 利用激光冷原子方法制備成基于自旋的薛定諤貓態(tài)
- 西南激光產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展聯(lián)盟成立
- 諾爾光電“單光子雪崩二極管圖像傳感器及其制造方法”專利公布