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)和價格優(yōu)勢迅速成為計(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)工作時通過內(nèi)部的光源(一個發(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)百個光電器件組成的矩陣,映像就在CMOS上轉(zhuǎn)換為矩陣電信號,傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/信號處理系統(tǒng)">信號處理系統(tǒng)DSP,DSP將此影像信號與存儲的上一采樣周期的影像進(jìn)行比較,如果某一采樣點(diǎn)在先后兩個影像中的位置有移動,就發(fā)出縱、橫兩方向位移信號到接口系統(tǒng)SPI,否則繼續(xù)進(jìn)行下一周期采樣。接口系統(tǒng)SPI對DSP發(fā)來的信號進(jìn)行處理輸出。
光電鼠標(biāo)有兩個主要技術(shù)參數(shù),一個是分辨率,單位是dpi(像素/英寸),比如一個1600dpi的鼠標(biāo)能分辨的最小間距為25.4mm/1600=0.015875mm;另一個是采樣頻率,即每秒鐘CMOS對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)部分是一個高曲光率透鏡,是近距成像,使用者在桌面較小的移動,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
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