最新の表面に依存しない光学式マウスは、光電子センサー (基本的に、小さな低解像度ビデオカメラ) を使用して、マウスを操作する表面の画像を次々と撮影することで機能します。 コンピュータの性能が上がるにつれて、より高性能な画像処理チップをマウス本体に内蔵することが可能になった。 これにより、さまざまな表面の相対的な動きを検知し、マウスの動きをカーソルの動きに変換することが可能になり、専用のマウスパッドが不要になった。 表面に依存しないコヒーレント光光学式マウスの設計は、1988 年にゼロックスの Stephen B. Jackson によって特許が取得されました。
初めて市販された最新の光学式コンピューター マウスは、1999 年に Hewlett-Packard が開発した技術を使用して登場した Microsoft IntelliMouse with IntelliEye と IntelliMouse Explorer でした。 このマウスは、ほとんどの面で使用でき、汚れを拾い、気まぐれな動きをし、乱暴に扱われ、頻繁に分解してクリーニングする必要があった機械式マウスを改善するものでした。 他のメーカーはすぐに Microsoft のリードに続き、HP のスピンオフ企業である Agilent Technologies が製造したコンポーネントを使用し、その後数年間で機械式マウスは廃止されていきました。 デジタル画像相関の単純な 2 値画像バージョンは、1980 年の Lyon 光学式マウスで使用されました。 光学式マウスは、木、布、マウスパッド、ホルミカなどの素材に自然に存在する質感をイメージセンサーで画像化する。 これらの素材は、発光ダイオードでかすめるように光を当てると、夕日に照らされた丘陵地のようなはっきりとした陰影ができる。
オプティカルフローが光学式マウスにどのように使用されているかを理解するために、同じオブジェクトの写真を2枚、互いに少しずらして撮ったと想像してください。 2枚の写真を光源台に置いて透明にし、片方をスライドさせて画像が一直線になるようにします。 片方の写真の端がもう片方からはみ出している量が、画像間のオフセットを表し、光学式コンピュータマウスの場合は移動した距離を表している。 マウスがどのくらい速く動くかによって、各画像は前の画像から1ピクセルから数ピクセルの範囲でずれます。 光学式マウスは、相互相関を使用してこれらの画像を数学的に処理し、各連続画像が前の画像からどれだけオフセットされているかを計算します。 そのセンサーは、通常、画像の保存と処理に使用されるものと同じ ASIC を共有します。 また、別の改良点として、補間またはフレーム スキップを追加することにより、ゆっくり動くときのデッドバンドを防ぐことができます。
Hewlett-Packard Co. 1992 年に William Holland は米国特許 5,089,712 を、John Ertel、William Holland、Kent Vincent、Rueiming Jamp、および Richard Baldwin は、紙繊維の画像の相関によってプリンターの直線紙の前進を測定する米国特許 5,149,980 を授与されました。 ロス・R・アレン、デビッド・ビアード、マーク・T・スミス、バークレイ・J・タリスは、ナビゲーションセンサーが移動する表面の微細な固有の特徴を検出し相関させ、リニア（文書）イメージセンサーの各端の位置測定を使用して文書の画像を再構成することに基づく2次元光学ナビゲーション（すなわち位置測定）原理で米国特許5，578，813（1996）および5，644，139（1997）を授与されています。 これは、HP CapShare 920ハンドヘルドスキャナーで採用されているフリーハンドスキャニングのコンセプトです。 現代のコンピュータ用マウスに使用されているホイール、ボール、ローラーの制限を明確に克服する光学的手段を説明することで、光学式マウスを先取りしたのである。 これらの特許は、Travis N. Blalock, Richard A. Baumgartner, Thomas Hornak, Mark T. Smith, and Barclay J. Tullisに与えられた米国特許 5,729,008 (1998) の基礎となり、表面特徴の画像感知、画像処理、画像相関が集積回路によって実現され、位置測定を行うことができるようになったのである。 HP DesignJet大判プリンタにおけるメディア（紙）搬送の精密2次元計測への応用に必要な2次元オプティカルナビゲーション精度の向上は、2001年にRaymond G. Beausoleil, Jr.に与えられた米国特許6,195,475でさらに改良されている。 ドキュメント スキャン アプリケーション (Allen ら) の画像の再構成では、光学ナビゲータに 1/600 インチの解像度が必要でしたが、コンピュータ マウスの光学位置測定の実装では、低解像度でのナビゲーションに固有のコスト削減のメリットがあるだけでなく、コンピュータ ディスプレイ上のカーソル位置のユーザーへの視覚フィードバックというメリットも享受しています。 2002年、Gary Gordon、Derek Knee、Rajeev Badyal、Jason Hartloveは、画像相関を利用して位置を測定する光学式コンピューターマウスで米国特許6,433,780を取得した。 光学式マウスのように動作する小型のトラックパッドもある
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