CN102289304A - 一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器。通过接收电视机当前播放的参考图像并将鼠标位置数据，然后采集当前遥控器所指向位置的实时图像，再将所述实时图像与所述参考图像进行对比，查找所述实时图像中是否存在与所述参考图像的图像内容相同的目标图像，最后当所述实时图像中存在所述目标图像时，计算所述目标图像与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据。从而不但实现了遥控器的模拟鼠标移动和准确定位，而且有效地降低了成本，具有很好的市场推广前景。

Description

一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器

技术领域

本发明涉及电视机技术领域，特别涉及一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器。 

背景技术

目前智能电视的到来，顺应了电视机“网络化”、“智能化”的趋势，其如智能手机一样，具有全开放式平台，搭载了操作系统，可以由用户自行安装和卸载软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对智能电视的功能进行扩充，并可以通过网线、无线网络等来实现上网冲浪，给用户带来了新的体验。 

而智能电视首先意味着硬件技术的改进，只有能够为用户提供精准和可靠的控制方式的电视机，才能让用户更好地体验到智能电视所提供的服务。而现有的普通遥控器（即红外遥控器）已经远远不能满足控制智能电视的需求：红外遥控器只能指向一个大概的方向，不能做到准确定位。 

有鉴于此，需要提供一种新的技术，以实现精准可靠的控制电视机。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器，以解决现有技术的普通遥控器在控制电视机时，无法做到准确定位、精确控制的问题。 

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案： 

一种遥控器的指向功能的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、电视机根据遥控器发送的指令控制电视机屏幕播放相应的播放图像，并将播放图像发送给遥控器；

S2、遥控器采集当前遥控器所指向的实时图像；

S3、遥控器在实时图像中检索是否有与播放图像相同的图像区域，以实现遥控器指向在电视机上。

所述的遥控器的指向功能的实现方法，其中，所述步骤还包括： 

S4，遥控器确定播放图像在实时图像中的坐标位置。

一种电视机系统，包括电视机和遥控器，其中，所述电视机包括： 

电视机无线收发芯片，用于将电视机屏幕上的播放图像发送给遥控器，并接收遥控器发送的指令，将其发送给电视机主处理芯片；

电视机主处理芯片，用于根据遥控器发送的指令控制电视机屏幕播放相应的图像，并同时将电视机屏幕上的播放图像发送给电视机无线收发芯片；

所述遥控器包括：

遥控器无线收发芯片，用于接收电视机无线收发芯片发送的播放图像，将其发送到遥控器主处理芯片，以及将用户输入的指令发送给电视机无线收发芯片；

图像采集装置，用于采集当前遥控器所指向的实时图像，并将其发送到遥控器主处理芯片；

遥控器主处理芯片，用于在实时图像中检索是否有与所述播放图像相同的图像区域，以实现遥控器指向在电视机上；

所述电视机无线收发芯片与电视机主处理芯片连接，遥控器无线收发芯片通过图像采集装置与遥控器主处理芯片连接。

所述的电视机系统，其中，所述遥控器还包括：与遥控器主处理芯片相连的坐标定位装置，用于确定播放图像在实时图像中的坐标位置。 

所述的电视机系统，其中，所述图像采集装置为摄像头，所述摄像头安装在遥控器的前端。 

所述的电视机系统，其中，所述图像采集装置为CCD图像传感器。 

一种遥控器，用于与电视机配合使用，其中，所述遥控器包括： 

遥控器无线收发芯片，用于接收电视机发送的播放图像，并将其发送到遥控器主处理芯片，以及将用户输入的指令发送给电视机；

图像采集装置，用于采集当前遥控器所指向的实时图像，并将其发送到遥控器主处理芯片；

遥控器主处理芯片，用于在实时图像中检索是否有与所述播放图像相同的图像区域，以实现遥控器指向在电视机上；

所述遥控器无线收发芯片分别与图像采集装置、遥控器主处理芯片连接。

所述的遥控器，其中，还包括：与遥控器主处理芯片相连的坐标定位装置，用于确定播放图像在实时图像中的坐标位置。 

所述的遥控器，其中，所述图像采集装置为摄像头，所述摄像头安装在遥控器的前端。 

所述的电视机系统，其中，所述图像采集装置为CCD图像传感器。 

本发明提供的遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器。通过接收电视机当前播放的参考图像并将鼠标位置数据，然后采集当前遥控器所指向位置的实时图像，再将所述实时图像与所述参考图像进行对比，查找所述实时图像中是否存在与所述参考图像的图像内容相同的目标图像，最后当所述实时图像中存在所述目标图像时，计算所述目标图像与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据。从而不但实现了遥控器的模拟鼠标移动和准确定位，而且有效地降低了成本，具有很好的市场推广前景。 

附图说明

图1是本发明遥控器一种实施例的结构框图； 

图2是本发明遥控器模拟鼠标移动的实现方法一种实施例中在实时图像上建立坐标，定位播放图像的示意图；

图3是本发明遥控器模拟鼠标移动的实现方法一种实施例的流程图；

图4是本发明遥控器与电视机进行交互的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

请参阅图1，图1是本发明的遥控器一种实施例的结构框图，本发明的遥控器与电视机配合使用。如图所示，遥控器包括：遥控器无线收发芯片100、图像采集装置200、对比模块300和计算模块400。 

具体说来，所述遥控器无线收发芯片100用于接收电视当前播放的参考图像并将鼠标位置数据发送到电视，同时，遥控器无线收发芯片100还可以将用户输入的指令发送给电视机。用户指令包括电视机的基本功能（换台等），还包括一些新的智能电视机的功能（比如安装卸载软件、打开网页）等。 

图像采集装置200用于采集当前遥控器所指向位置的实时图像。在本发明实施例中，所述图像采集装置为摄像头，其安装在遥控器的前端。当然，图像采集装置也可以为CCD图像传感器，其对图像采集的精度更高。实时图像即为摄像头所拍摄到得图像。 

对比模块300用于将实时图像与参考图像进行对比，查找实时图像中是否存在与参考图像的图像内容相同的目标图像。 

计算模块400用于当实时图像中存在目标图像时，计算目标图像与实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据。应当理解地是，如果在实时图像中不能搜索到与参考图像相同的图像区域，那么我们就认为当前的遥控器并没有指向电视；直到图像采集装置所采集到的实时图像中出现了与参考图像相同的图像区域（即目标图像），这时，我们认为，当前的遥控器指向了电视机。然后，再由计算模块400对所述坐标位置进行转换。 

为了进一步精确定位遥控器在电视机上的坐标，计算模块400基于实时图像建立坐标系；计算目标图像的中心位置在坐标系中的坐标值；将坐标值进行对称变换以及偏移量变换，以转换为鼠标位置数据，实现遥控器的指向位置在电视机屏幕的定位。具体说来，当遥控器指向在电视机上时（如未指向电视机，则默认坐标信息为一个被约定的无效坐标值），计算遥控器具体的指向位置，将计算出的坐标位置转换为鼠标位置数据通过遥控器无线收发芯片100发送到电视机端即可实现指向定位了。 

根据本发明的一个实施例，计算遥控器具体的指向位置，是通过在实时图像中寻找与参考图像的图像内容相同的目标图像来实现的。比如采用归一化互相关等方法，也就是说，如果在实时图像中存在与参考图像相同的目标图像的话，用现有的图像处理技术是可以找到这个目标图像的位置的，即使目标图像可能存在旋转、大小不同以及颜色上的一些不大的差异，都可以实现。在实际的操作中可能存在参考图像与拍摄的实时图像存在延迟，然而这个延迟通常不会引起问题，因为图像传输和速度所造成的延迟非常短，可以通过降低图像的分辨率和仅传输灰度图像的方式来降低数据量，借以降低延迟；另外视频图像的变化通常不会每一帧都有剧烈的变化，还有在实际的坐标输出之前都会引入平滑处理技术，防止数据的跳变。所以延迟不会影响到定位。 

一旦在实时图像中找到目标图像的位置，下一步就是确定该图像的坐标位置，我们以目标图像的中心位置作为我们的指向位置，如图2所示，首先设置了XY坐标系，实时图像的中心点设为原点(0，0)，当目标图像的中心点与实时图像的中心点重合的时候(也就是目标图像的中心点位于图2中的坐标原点)，认为遥控器(其实是摄像头的拍摄方向)是正对着电视机的，这个时候遥控器的指向坐标就是(0,0)，我们可以将这组数据进行对称变化和偏移量变换获得鼠标位置数据后，发送到电视机中进行处理并控制指示标记（在本实施例中，设定为鼠标箭头）的显示位置位于屏幕的正中央。 

如果存在有偏差，如图2所示：假设目标图像中心位置的坐标位于XY坐标系中的其他位置（非原点位置）时，我们就可以将该坐标值进行对称变换和偏移量变换获得鼠标位置数据后发送到电视机中，电视机接收到鼠标位置数据并能直接将该值用于设定鼠标箭头的位置。 

在本发明的一个实施例中，可以为电视机的屏幕定义一ZQ坐标系，将目标图像中心位置在上述XY坐标系中的坐标值进行对称变换和偏移量变换为ZQ坐标系中鼠标箭头的坐标即可实现鼠标箭头的定位。对称变换关系如下：当目标图像位于实时图像左上角时，如图2所示，实际上我们的遥控器指向的是电视显示屏的右下角，因此需要将目标图像中心位置的坐标进行对称变换来定位鼠标箭头，如目标图像中心位置的在XY坐标系的坐标为（1、1），则鼠标箭头在ZQ坐标系中的位置为（-1，-1）。 

同时，由于遥控器与显示屏的距离关系，遥控器的摄像头上的一个像素的偏移与电视机中一个像素的偏移也可能存在不等同，因此需要将目标图像中心位置的坐标进行偏移量变换来获取鼠标位置，偏移量变换的数据关系可以通过实时图像中的目标图像的大小来进行计算：若遥控器正对显示屏（即遥控器的位置位于显示屏的中轴线，该中轴线与显示屏垂直并与显示屏的中心点相交）时，遥控器所获得实时图像与参考图像等大，则XY坐标系中1个像素的移动相当于ZQ坐标系中1个像素的移动；若遥控器正对显示屏时，遥控器所获得实时图像大于参考图像，则XY坐标系中1个像素的移动相当于ZQ坐标系中N个像素的移动，N的取值与实时图像与目标图像的比例有关，例如实时图像为参考图像的2倍时，则则XY坐标系中1个像素的移动相当于ZQ坐标系中2个像素的移动；若遥控器正对显示屏时，遥控器所获得实时图像小于参考图像，则XY坐标系中N个像素的移动相当于ZQ坐标系中1个像素的移动，N的取值与实时图像与参考图像的比例有关，例如参考图像为实时图像的2倍时，则XY坐标系中2个像素的移动相当于ZQ坐标系中1个像素的移动。当遥控器不正对显示屏时候，也可以通过类似的关系来进行计算。显而易见，当目标图像与实时图像的原点无交集时，则说明遥控器并未指向显示屏。 

本发明还提供了一种遥控器模拟鼠标移动的实现系统，其包括遥控器无线收发芯片、图像采集装置、对比模块和计算模块。因为遥控器无线收发芯片、图像采集装置、对比模块和计算模块的功能与遥控器中的遥控器无线收发芯片、图像采集装置、对比模块和计算模块相同，在这里为了描述简单，就不再一一冗述了。 

请继续参阅图3，本发明还提供了一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法，其特征在于，包括以下步骤： 

S1、遥控器接收电视当前播放的参考图像，并通过图像采集装置采集当前遥控器所指向位置的实时图像；

S2、遥控器将所述实时图像与所述参考图像进行对比，查找所述实时图像中是否存在与所述参考图像的图像内容相同的目标图像；

S3、若所述实时图像中存在所述目标图像，则计算所述目标图像与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据，并将鼠标位置数据发送到所述电视。

具体说来，所述遥控器模拟鼠标移动的实现方法中，步骤S3中“计算所述目标图像中与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据”包括： 

基于所述实时图像建立坐标系；

计算所述目标图像的中心位置在所述坐标系中的坐标值；

将所述坐标值进行对称变换以及偏移量变换，以转换为鼠标位置数据。

因为其具体过程已经在上述遥控器的实施例中介绍了，在这里就不再多做描述。 

需要注意地是，在步骤S1中，图像采集装置为摄像头，且摄像头位于遥控器的前端。 

图4是本发明的遥控器与电视机进行交互的示意图，电视机20包括相连的视机无线收发芯片和电视机主处理芯片。其中，电视机无线收发芯片用于发送电视机屏幕上的播放图像到遥控器10作为参考图像，并接收遥控器10发送的指令，将其发送给电视机主处理芯片。电视机主处理芯片用于根据遥控器10发送的指令控制电视机屏幕播放相应的图像，并同时将电视机屏幕上的播放图像发送到电视机无线收发芯片。通过与遥控器10的配合，有效提高了遥控器10的空间定位的精度，从而使用户可以方便地操作和精确控制电视机。 

综上所述，本发明提供的遥控器模拟鼠标移动的实现方法、实现系统及遥控器。通过接收电视机当前播放的参考图像并将鼠标位置数据，然后采集当前遥控器所指向位置的实时图像，再将所述实时图像与所述参考图像进行对比，查找所述实时图像中是否存在与所述参考图像的图像内容相同的目标图像，最后当所述实时图像中存在所述目标图像时，计算所述目标图像与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据。从而不但实现了遥控器的模拟鼠标移动和准确定位，而且有效地降低了成本，具有很好的市场推广前景。 

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种遥控器模拟鼠标移动的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、遥控器接收电视当前播放的参考图像，并通过图像采集装置采集当前遥控器所指向位置的实时图像；

S2、遥控器将所述实时图像与所述参考图像进行对比，查找所述实时图像中是否存在与所述参考图像的图像内容相同的目标图像；

S3、若所述实时图像中存在所述目标图像，则计算所述目标图像与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据，并将鼠标位置数据发送到所述电视。

2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述图像采集装置为摄像头，且所述摄像头位于所述遥控器的前端。

3.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤S3中，“计算所述目标图像中与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据”包括：

基于所述实时图像建立坐标系；

计算所述目标图像的中心位置在所述坐标系中的坐标值；

将所述坐标值进行对称变换以及偏移量变换，以转换为鼠标位置数据。

4.一种遥控器模拟鼠标移动的实现系统，其特征在于，包括：

遥控器无线收发芯片，用于接收电视当前播放的参考图像并将鼠标位置数据发送到所述电视；

图像采集装置，用于采集当前遥控器所指向位置的实时图像；

对比模块，用于将所述实时图像与所述参考图像进行对比，查找所述实时图像中是否存在与所述参考图像的图像内容相同的目标图像；

计算模块，用于当所述实时图像中存在所述目标图像时，计算所述目标图像与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据。

5.根据权利要求4所述的实现系统，其特征在于，所述图像采集装置为摄像头，且所述摄像头位于所述遥控器的前端。

6.根据权利要求4所述的实现系统，其特征在于，当所述实时图像中存在所述目标图像时，所述计算模块基于所述实时图像建立坐标系；计算所述目标图像的中心位置在所述坐标系中的坐标值；将所述坐标值进行对称变换以及偏移量变换，以转换为鼠标位置数据。

7.一种遥控器，其特征在于，所述遥控器包括：

遥控器无线收发芯片，用于接收电视当前播放的参考图像并将鼠标位置数据发送到所述电视；

图像采集装置，用于采集当前遥控器所指向位置的实时图像；

对比模块，用于将所述实时图像与所述参考图像进行对比，查找所述实时图像中是否存在与所述参考图像的图像内容相同的目标图像；

计算模块，用于当所述实时图像中存在所述目标图像时，计算所述目标图像与所述实时图像的位置关系数据，并将该位置关系数据转换为鼠标位置数据。

8.根据权利要求7所述的遥控器，其特征在于，所述图像采集装置为摄像头，且所述摄像头位于所述遥控器的前端。

9.根据权利要求7所述的遥控器，其特征在于，当所述实时图像中存在所述目标图像时，所述计算模块基于所述实时图像建立坐标系；计算所述目标图像的中心位置在所述坐标系中的坐标值；将所述坐标值进行对称变换以及偏移量变换，以转换为鼠标位置数据。

10.根据权利要求7所述的遥控器，其特征在于，所述图像采集装置为CCD图像传感器。

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