CN101840291A - 光源式定位系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种光源式定位系统及其方法，该光源式定位系统，包括屏幕、图像采集装置及计算机及光源控制器。该光源控制器发射光线，并在屏幕中呈现属性不同的亮点；图像采集装置安装在屏幕对面，将拍摄的图像数据传送给计算机。计算机读取图像数据，根据亮度值判断图像中是否带有高亮点，若无，则继续读取数据；若有，则确定该亮点的位置及属性。计算机进一步确定亮点的位置对应的操作对象及执行该亮点属性对应的操作命令，并控制屏幕显示执行结果。本发明的光源式定位系统，利用光源控制器向屏幕发射光线代替人手直接触摸屏幕，使用户在一定距离内控制屏幕的显示。

Description

光源式定位系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种定位系统，尤指一种光源式定位系统及其定位方法。
背景技术
随着多种定位原理技术的发展，显示设备表面实现触摸功能已走进我们的生活，传统的键盘加鼠标的交互方式正逐渐被手指或触摸笔所代替，多种原理的定位技术可以用在显示设备的表面来实现触摸功能，但对于触摸尺寸较大或摆放位置较高的设备，用户的触摸范围无法覆盖到整个触摸屏，给用户带来极大不便，因此，对现有技术进行改进，能够提供一种能应用在大尺寸显示屏幕上、结构简单、成本较低、使用灵活便利的定位装置及定位方法实为必要。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种光源式定位系统，该定位系统通过发射光线代替人手直接触摸屏幕来达到触摸效果。
还有必要提供一种光源式定位方法。
一种光源式定位系统，包括屏幕、图像采集装置及计算机及光源控制器。该光源控制器用于根据用户的选择发射属性不同的光线至该屏幕，并在屏幕中呈现属性不同的亮点；图像采集装置安装在屏幕对面，用于拍摄屏幕图像而得到屏幕的图像数据，并将图像数据传送给计算机；计算机用于读取图像数据，并在判断该图像有高亮点时，确定该亮点的位置及属性，计算机进一步确定亮点的位置对应的操作对象及对该操作对象执行该亮点属性对应的操作命令，并控制屏幕显示执行结果。
一种光源式定位系统的定位方法，该方法包括：
初始化光源定位系统包括获取原始图像的信息；拍摄整个屏幕图像；判断图像是否带有高亮点；若有，确定该亮点的位置及属性；进一步确定亮点的位置对应的操作对象及对该操作对象执行该亮点属性对应的操作命令，并显示执行结果。
本发明的光源式定位系统，利用光源控制器向屏幕发射光线代替人手直接触摸屏幕，使用户在一定距离内操控屏幕显示的内容。
附图说明
图1为第一实施方式中光源式定位系统的总体结构示意图。
图2为本发明光源控制器的功能模块图。
图3为本发明光源控制器发射的光线在屏幕上呈现的亮点示意图。
图4为第二实施方式中光源式定位系统的结构示意图。
图5为本发明光源式定位方法的流程图。
主要元件符号说明
屏幕        10
图像采集装置20
光源控制器  30
发光元件    31
输入单元    32
控制单元    33
计算机      40
投影仪      60
定位系统    100
具体实施方式
请参考图1为第一实施方式中光源式定位系统的总体结构示意图。所述定位系统100包括屏幕10、图像采集装置20、光源控制器30和计算机40。光源控制器30用于响应用户选择操作发射属性不同的光线至该屏幕10，本实施方式中，光线属性包括光线颜色，具体的，用户在屏幕10对面且在光源射程的有效距离内控制光源控制器30向屏幕10发射具有某一颜色的光线。图像采集装置20安装在屏幕10正对面一定距离处且与计算机40连接，图像采集装置20能够拍摄到整个屏幕10的画面。该计算机还与屏幕10连接，用于根据图像采集装置20采集的画面确定光线照射在屏幕上的点，从而控制屏幕10进行相应的显示。
请参考图2，光源控制器30根据用户的输入操作发射不同属性的光，在屏幕10上形成的亮点11对应屏幕10上显示的操作对象的操作点，且亮点11的不同属性对应不同的操作命令，在本实施方式中，亮点11的属性和操作命令的对应关系可由计算机40默认，也可由用户操作计算机进行设定。
请参考图3，该光源控制器30包括发光元件31、输入单元32及控制单元33。该发光元件31可发出多种颜色的高亮度光线。控制单元33根据输入单元32的输入操作，控制发光元件31发射选定颜色的光线，例如，该发光元件31为一混光LED，可变换发射不同颜色的光，该输入单元32包括多个功能按键，该多个功能按键具有不同的颜色，每个按键的颜色对应发射光线的颜色，控制单元33根据按键输入信号，控制该LED发射对应颜色的光线。
本实施方式中，该图像采集装置20为带有CCD(Charge CoupledDevice)或CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)的广角摄像头，以帧为单位连续对整个屏幕10的画面进行完全拍摄而得到图像数据，并将图像数据传送给计算机40。
计算机40读取该图像采集装置20传送的图像数据并对图像数据进行平滑、去噪等处理，并根据亮度值判断图像采集装置20拍摄的图像是否带有高亮点11，若无，则继续读取数据；若有，则确定该亮点11的位置及属性，计算机40确定该亮点11位置对应的操作对象并根据亮点11的属性对该操作对象执行对应的操作命令，并控制屏幕10显示执行结果。本实施方式中，该计算机40对图像处理，分析像素亮度，如果屏幕10上有亮点11(如图3所示)，则分析出亮点11的中心位置像素及该亮点11的RGB(三元素组)值，记录该像素的位置及RGB值，并将该像素的位置及RGB值传送给计算机40；计算机40根据该像素的位置数据确定操作点的坐标位置，根据该亮点11的RGB值确定操作命令，并执行操作命令。例如，设红色亮点11对应的操作命令为单击操作，绿色亮点11对应的操作命令为双击操作，若该计算机确定亮点11为红色，且亮点11位置对应的操作对象为浏览器图标，则计算机40单击该浏览器图标进行选中，并将执行结果显示在屏幕10上；若该计算机40确定亮点11属性为绿色且亮点11位置对应的操作对象为浏览器图标，则计算机40在双击该浏览器图标进行打开操作，并将执行结果显示在屏幕10上。
本实施方式中，屏幕10为投影幕，该定位系统100还包括如图1所示的投影仪60用于在屏幕10上投影显示图像，计算机40与该投影仪60连接，用于控制投影仪60投影相应的显示图像并根据亮点11的位置和属性对屏幕10上显示的图像进行更新显示。图像采集装置20、计算机40和光源控制器30设置于投影仪60的同侧，该光源控制器30由用户手持并可移动控制，例如：无线鼠标。其中，该投影仪60与该图像采集装置20可独立设置或集成在一种光路集成结构装置中。
请参考图4，第二实施方式中，该屏幕10可为显示屏并与计算机40连接，如液晶显示屏或电子纸显示屏。计算机40读取该图像采集装置20传送的图像数据对图像进行平滑、去噪等处理，并根据亮度值判断图像采集装置20拍摄的图像是否带有亮点11，若无，则继续读取数据；若有，则确定该亮点11的位置及颜色，并将该亮点11的位置及颜色数据传送给计算机40，计算机40确定该亮点11的位置对应的操作对象并根据亮点11的颜色执行对应的操作命令对该操作对象进行操作，并将执行结果输出到显示屏。
请参考图5，为本发明较佳实施方式光源式定位方法的流程图，该方法包括：
初始化图像采集装置20和计算机40，包括获取原始图像的信息，开启光源控制器30(S201)；
图像采集装置20以帧为单位连续对整个屏幕10拍摄图像，并将图像信号或数据传送到计算机40(S202)；
计算机40接收读取该图像采集装置20传送的图像数据对图像平滑、去噪等处理；并根据图像中亮点11的亮度值判断图像采集装置20拍摄的图像是否带有亮点11，若无，则继续拍摄图像返回步骤S202；若是，则确定该亮点11的位置及属性，并将该亮点11的位置及属性数据传送给计算机40(S203)；本实施方式中，该计算机40对图像处理，分析像素亮度，如果图像中有高亮点11，则分析出亮点11的像素及该亮点11的RGB值，并记录该像素的位置及RGB值，并将该像素的位置及RGB值传送给计算机40。
计算机40确定该亮点11的位置对应的操作对象并根据亮点11的颜色执行对应的操作命令对该操作对象进行操作，并控制屏幕10显示执行结果(S204)；本实施方式中，计算机40根据该像素的位置数据确定操作点的坐标位置对应的操作对象，根据亮点11的属性对该操作对象执行对应的操作指令并显示执行结果，例如，设红色亮点11对应的操作命令为单击操作，绿色亮点11对应的操作命令为双击操作，若该计算机确定亮点11为红色，且亮点11位置对应的操作对象为浏览器图标，则计算机40单击该浏览器图标进行选中，并将执行结果显示在屏幕10上；若该计算机确定亮点11属性为绿色且亮点11位置对应的操作对象为浏览器图标，则计算机40在双击该浏览器图标进行打开操作，并将执行结果显示在屏幕10上。
上述一种光源式定位系统，利用光源控制器30向屏幕10发射光线代替人手直接触摸屏幕10，使用户在一定距离内控制屏幕10显示的内容。
对于实施例中所阐述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干的变形和改进，这些也应该视为属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光源式定位系统，包括屏幕、图像采集装置及计算机，其特征在于，所述定位系统还包括光源控制器，该光源控制器用于根据用户的选择发射属性不同的光线至该屏幕，并在屏幕中呈现属性不同的亮点；图像采集装置安装在屏幕对面，用于拍摄屏幕图像而得到屏幕的图像数据，并将图像数据传送给计算机；计算机用于读取图像数据，并在判断该图像有高亮点时，确定该亮点的位置及属性，计算机进一步确定亮点的位置对应的操作对象及对该操作对象执行该亮点属性对应的操作命令，并控制屏幕显示执行结果。
2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：该光源控制器包括发光元件、输入单元及控制单元，该发光元件发射多种颜色的光线，控制单元根据输入单元的输入操作，控制发光元件发射选定颜色的光线。
3.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：该图像采集装置以帧为单位连续对整个屏幕的画面进行完全拍摄而得到图像数据，并将图像数据传送给计算机。
4.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：该计算机对图像数据进行平滑，去噪处理，分析出亮点的中心位置像素及该亮点的RGB值，并记录该像素的位置及RGB值，其中，该像素的位置对应操作对象的操作点；该RGB值对应操作对象的操作命令。
5.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：该定位系统还包括投影仪，该屏幕为投影幕，该投影仪与该图像采集装置独立设置或集成在一种光路集成结构装置中。
6.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：该屏幕为显示屏，并与计算机电连接。
7.一种光源式定位系统的定位方法，该方法包括：
初始化光源定位系统包括获取原始图像的信息；
拍摄整个屏幕图像；
判断图像是否带有高亮点；若有，确定该亮点的位置及属性；
进一步确定亮点的位置对应的操作对象及对该操作对象执行该亮点属性对应的操作命令，并显示执行结果。
8.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：该方法还包括步骤：若判断图像中无亮点，则返回继续拍摄图像。
9.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：如果图像中有高亮点，则分析出亮点的像素及该亮点的属性，并记录该像素的位置及属性。
10.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：根据该像素的位置数据确定操作点的坐标位置对应的操作对象，根据亮点的属性对该操作对象执行对应的操作指令并显示执行结果。
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