Cross-correlation 기반 12,000 FPS 표면 분석을 통한 정밀 트래킹 구현

Context

물리적 롤러와 IR 센서를 이용한 Mechanical Mouse의 먼지 유입 및 트래킹 부정확성 문제 발생. 하드웨어 마모에 따른 유지보수 비용 증가와 낮은 정밀도를 해결하기 위한 비접촉식 센싱 아키텍처 필요성 대두.

Technical Solution

• Grazing Angle 조명을 통한 표면 미세 굴곡의 그림자 극대화 및 텍스처 맵 생성
• CMOS Image Sensor를 활용한 30×30 픽셀 규모의 표면 스냅샷 초당 2,000~12,000회 캡처
• DSP 내 Cross-correlation 알고리즘을 적용하여 연속 프레임 간 최적 매칭 지점(dx, dy) 산출
• 표면 텍스처 부재인 Glass 환경 극복을 위해 VCSEL 기반의 Coherent Light 도입으로 Laser Speckle 패턴 생성
• 획득한 델타 값(ΔX, ΔY)을 USB 프로토콜 기반으로 초당 최대 1,000회 전송하는 이벤트 기반 구조