CN102495687A - 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统 - Google Patents

简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102495687A
CN102495687A CN2011104440859A CN201110444085A CN102495687A CN 102495687 A CN102495687 A CN 102495687A CN 2011104440859 A CN2011104440859 A CN 2011104440859A CN 201110444085 A CN201110444085 A CN 201110444085A CN 102495687 A CN102495687 A CN 102495687A
Authority
CN
China
Prior art keywords
triangle
air mouse
projected area
video terminal
mutton
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011104440859A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102495687B (zh
Inventor
赵进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen TCL New Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority to CN201110444085.9A priority Critical patent/CN102495687B/zh
Publication of CN102495687A publication Critical patent/CN102495687A/zh
Priority to PCT/CN2012/081221 priority patent/WO2013097487A1/zh
Priority to EP12861536.6A priority patent/EP2835720A4/en
Priority to US14/400,540 priority patent/US9766721B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN102495687B publication Critical patent/CN102495687B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03543—Mice or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/002—Specific input/output arrangements not covered by G06F3/01 - G06F3/16
    • G06F3/005—Input arrangements through a video camera
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0325—Detection arrangements using opto-electronic means using a plurality of light emitters or reflectors or a plurality of detectors forming a reference frame from which to derive the orientation of the object, e.g. by triangulation or on the basis of reference deformation in the picked up image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/40—Scenes; Scene-specific elements in video content
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/422—Input-only peripherals, i.e. input devices connected to specially adapted client devices, e.g. global positioning system [GPS]
    • H04N21/42204—User interfaces specially adapted for controlling a client device through a remote control device; Remote control devices therefor
    • H04N21/42206—User interfaces specially adapted for controlling a client device through a remote control device; Remote control devices therefor characterized by hardware details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/422—Input-only peripherals, i.e. input devices connected to specially adapted client devices, e.g. global positioning system [GPS]
    • H04N21/4223—Cameras

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本发明涉及一种简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统，其方法包括：视频终端获取空中鼠标当前位置参数，该当前位置参数为空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度及方向；根据当前位置参数及预设的比例参数确定视频终端上的光标位置。本发明通过在空中鼠标中内置参考点，基于上述参考点并通过摄像装置获取空中鼠标相对初始位置的偏转角度和方向，并以此偏转角度和方向及预设的比例参数确定视频终端上的光标位置，大大降低了空中鼠标的复杂程度，从而降低了成本，并且终端屏幕上光标的坐标数据的改变只与空中鼠标的旋转角度相关，避免了传统的空中鼠标由于位移而导致光标相对原始校准坐标变化的问题，提高了光标的定位精度及用户体验效果。

Description

简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统
技术领域
本发明涉及网络电视技术领域，尤其涉及一种应用于网络电视的简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统。
背景技术
随着网络电视技术的发展，电视不仅可以播放视频，还可以如电脑一样浏览网页。但是现有的遥控器由于受到按键数量限制以及功能限制，已无法满足用户的使用需求，空中鼠标由此应运而生。
空中鼠标作为一种输入设备，以鼠标遥控器的方式，将直接指向屏幕的遥控器和支持多媒体应用的鼠标功能结合在一起，兼容电脑与电视的双重应用，极大改善了用户的使用体验，其不需要放在任何平面上即可像传统鼠标一样操作屏幕光标，用户只需在空中晃动鼠标即可在电视屏幕上移动光标，使用极为自由、方便，例如在办公领域，空中鼠标可以当作简报笔，使做PPT演示的人员不需坐在会议桌上摆弄电脑，通过空中遥控，即可实现鼠标操作和翻页等功能。
但是，现有的空中鼠标内部大多使用陀螺仪和加速测试设备来控制屏幕光标的移动速度和位置，这些设备的使用不仅增加了空中鼠标的成本，而且使得空中鼠标在屏幕上的光标的坐标位置相比原始校准坐标存在较大误差，由此降低了用户的体验效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种结构简单、成本低并可提高空中鼠标在终端屏幕上的光标定位精度的简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统。
为了达到上述目的，本发明提出一种简易空中鼠标的实现方法，包括：
视频终端获取空中鼠标当前位置参数；所述当前位置参数为所述空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度及方向；
根据所述当前位置参数及预设的比例参数确定所述视频终端上的光标位置，所述预设的比例参数为所述光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应所述空中鼠标的偏转角度及方向的比例值。
优选地，所述视频终端获取空中鼠标当前位置参数的步骤包括：
所述视频终端通过摄像装置扫描所述空中鼠标中预设的第一、第二、第三参考点；
计算所述第一、第二、第三参考点形成的三角形在所述摄像装置中的当前投影面积；
根据所述三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述初始投影面积为所述第一、第二及第三参考点在预定初始位置时，在所述摄像装置中的投影面积；
根据所述空中鼠标中预设的第四参考点获取所述三角形的旋转方向，所述第四参考点位于所述三角形所在平面之外。
优选地，所述根据三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度的步骤包括：
以所述三角形中的一边或三角形之外的预设基准轴为旋转轴；
获取所述三角形的初始投影面积以及所述三角形旋转后的当前投影面积；
根据所述三角形的当前投影面积以及初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述三角形所在平面的偏转角度α＝90°-arcSin(初始投影面积/当前投影面积)。
优选地，所述三角形为直角三角形，所述根据三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度的步骤包括：
以所述三角形的一直角边为旋转轴；
获取所述三角形另一直角边的初始投影长度以及所述三角形旋转后，该另一直角边的当前投影长度；
根据所述三角形的另一直角边的初始投影长度及当前投影长度，计算所述三角形所在平面的旋转角度，所述三角形所在平面的旋转角度α＝90°-arcSin(初始投影长度/当前投影长度)。
优选地，所述第一、第二、第三及第四参考点均为发光参考点。
本发明还提出一种实现简易空中鼠标的视频终端，包括：
位置参数获取模块，用于获取空中鼠标当前位置参数；所述当前位置参数为所述空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度及方向；
光标定位模块，用于根据所述当前位置参数及预设的比例参数确定所述视频终端上的光标位置，所述预设的比例参数为所述光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应所述空中鼠标的偏转角度及方向的比例值。
优选地，所述位置参数获取模块包括：
扫描单元，用于通过摄像装置扫描所述空中鼠标中预设的第一、第二、第三参考点；
面积计算单元，用于计算所述第一、第二、第三参考点形成的三角形在所述摄像装置中的当前投影面积；
偏转角度计算单元，用于根据所述三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述初始投影面积为所述第一、第二及第三参考点在预定初始位置时，在所述摄像装置中的投影面积；
方向获取单元，用于根据所述空中鼠标中预设的第四参考点获取三角形的旋转方向，所述第四参考点位于所述三角形所在的平面之外。
优选地，所述偏转角度计算单元还用于以所述三角形中的一边或三角形之外的预设基准轴为旋转轴；获取所述三角形的初始投影面积以及所述三角形旋转后的当前投影面积；根据所述三角形的当前投影面积以及初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述三角形所在平面的偏转角度α＝90°-arcSin(初始投影面积/当前投影面积)。
优选地，所述三角形为直角三角形，所述偏转角度计算单元还用于以所述三角形的一直角边为旋转轴；获取所述三角形另一直角边的初始投影长度以及所述三角形旋转后，该另一直角边的当前投影长度；根据所述三角形的另一直角边的初始投影长度及当前投影长度，计算所述三角形所在平面的旋转角度，所述三角形所在平面的旋转角度α＝90°-arcSin(初始投影长度/当前投影长度)。
优选地，所述第一、第二、第三及第四参考点均为发光参考点。
本发明还提出一种简易空中鼠标实现系统，包括：视频终端以及空中鼠标，所述空中鼠标内设有至少四个参考点，其中：
所述视频终端，用于根据所述至少四个参考点获取所述空中鼠标的当前位置参数，并根据所述当前位置参数及预设比例参数确定所述视频终端上的光标位置；所述当前位置参数为所述空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度及方向；所述预设的比例参数为所述光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应所述空中鼠标的偏转角度及方向的比例值。
优选地，该系统还包括与所述视频终端连接的摄像装置，用于扫描所述空中鼠标的当前位置参数，并提供给所述视频终端。
优选地，所述视频终端为如上所述的视频终端。
本发明提出的一种简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统，通过在空中鼠标中内置参考点，基于上述参考点并通过摄像装置获取空中鼠标相对初始位置的偏转角度和方向，并以此偏转角度和方向及预设的比例参数调整视频终端上的光标位置，大大降低了空中鼠标的复杂程度，降低了成本，并且终端屏幕上光标的坐标数据的改变只与空中鼠标的旋转角度相关，避免了传统的空中鼠标由于位移而导致光标相对原始校准坐标变化的问题，提高了光标的定位精度及用户体验效果。
附图说明
图1是本发明简易空中鼠标的实现方法较佳实施例的流程示意图；
图2是本发明简易空中鼠标的实现方法较佳实施例中视频终端获取空中鼠标当前位置参数的流程示意图；
图3a是本发明简易空中鼠标的实现方法较佳实施例中空中鼠标内置的第一、第二、第三点形成的三角形的示意图；
图3b是本发明简易空中鼠标的实现方法较佳实施例中空中鼠标的旋转角度计算原理示意图；
图3c是本发明简易空中鼠标的实现方法较佳实施例中空中鼠标的角度旋转方向判定原理示意图；
图3d是图3c中空中鼠标内置的三角形顺时针旋转方向的判定原理示意图；
图3e是图3c中空中鼠标内置的三角形逆时针旋转方向的判定原理示意图；
图4是本发明实现简易空中鼠标的视频终端较佳实施例的结构示意图；
图5是本发明实现简易空中鼠标的视频终端较佳实施例中位置参数获取模块的结构示意图；
图6是本发明空中鼠标实现系统较佳实施例的结构示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本发明实施例的解决方案主要是：通过在空中鼠标中内置发光参考点，基于上述发光参考点并通过摄像装置获取空中鼠标相对初始位置的偏转角度和方向，并以此偏转角度和方向及预设的比例参数调整视频终端上的光标位置，实现方法简单，且可提高光标的定位精度。
本发明中视频终端为具有视频及网络功能的终端，比如网络电视等，以下实施例均以网络电视为例进行说明。
如图1所示，本发明较佳实施例提出一种简易空中鼠标的实现方法，包括：
步骤S101，视频终端获取空中鼠标当前位置参数；
以网络电视为例，本实施例中网络电视连接有摄像装置，也可以在在网络电视中内置摄像模块(本实施例以摄像装置为例进行说明)，同时，在空中鼠标中内置有四个参考点，该四个参考点可以具体为四个发光设备形成的四个发光参考点。
本实施例定义上述四个发光参考点分别为第一、第二、第三及第四参考点，其中，第一、第二及第三参考点构成一三角形，第四参考点为位于第一、第二及第三参考点构成的三角形所在的平面之外的任意位置。
为了对空中鼠标在网络电视屏幕上的光标位置进行精确定位，本实施例首先为第一、第二、第三及第四参考点分别设定一初始位置，该初始位置作为空中鼠标的原始校准坐标位置，后续以该原始校准坐标位置为基准来确定空中鼠标的位置变化。
随着空中鼠标的移动，空中鼠标的位置相对该原始校准坐标位置产生变化，本实施例具体以空中鼠标相对原始校准坐标位置的角度偏转大小及方向来限定空中鼠标的位置变化，并将空中鼠标相对原始校准坐标位置的角度偏转大小及方向作为空中鼠标的当前位置参数。
网络电视通过摄像装置对空中鼠标中的第一、第二及第三参考点进行扫描，并获取该第一、第二及第三参考点构成的三角形在该摄像装置中成像所形成的投影面积。
网络电视预先在本地保存有空中鼠标在原始校准坐标位置时，第一、第二及第三参考点构成的三角形在摄像装置中成像所形成的初始投影面积，之后，随着空中鼠标的移动，网络电视通过摄像装置对空中鼠标中的第一、第二及第三参考点进行扫描，获取该第一、第二及第三参考点构成的三角形在摄像装置中成像所形成的当前投影面积。
然后，根据初始投影面积和当前投影面积之间的关系可以计算出上述三角形相对初始位置的偏转角度。
其具体计算过程可以为：以三角形中的一边或三角形之外的预设基准轴为旋转轴；获取三角形的初始投影面积以及三角形旋转后的当前投影面积；根据三角形的当前投影面积以及初始投影面积，计算三角形所在平面的偏转角度，该三角形所在平面的偏转角度＝90°-arcSin(初始投影面积/当前投影面积)。
上述三角形所在平面的偏转角度即为空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度，同时可以根据第四参考点与第一、第二及第三参考点构成的三角形中某一点的位置关系，判断三角形的偏转方向。
具体地，如图3a所示，本实施例空中鼠标内置的第一、第二、第三点形成的三角形的示意图。其中，第一、第二及第三点分别定义为a、b、c。
为了获取空中鼠标的旋转角度，本实施例分别计算空中鼠标中内置的abc三角形在水平方向和垂直方向的偏转角度，然后将两个方向的偏转角度合成后，即得到空中鼠标的旋转角度。在计算水平方向和垂直方向的偏转角度时，通过计算该三角形abc各边的投影长度变化，进而计算该三角形的面积变化，通过该面积变化，则可以计算出三角形在水平方向和垂直方向的角度变化，网络电视通过上述角度变化可以计算出相对于原始校准坐标值的精确改变角度。
以垂直方向为例，如图3b所示，图3b是本实施例空中鼠标的旋转角度计算原理示意图。在计算旋转角度时，可以选择三角形中某一边为旋转轴，也可以在三角形之外设定一基准旋转轴，其中长度A为abc三角形中ab边在摄像装置的投影面(水平面)上的初始投影距离(成像边)，为了便于计算，本实施例设定三角形具有与ab边垂直的底边，即ab边为一直角边，并以该底边为旋转轴，该底边垂直于图3b中投影面的x轴。因此，在此简化后的实例中，三角形的面积变化则转换为边长ab的长度的变化。
当三角形在垂直方向发生偏转时，比如按图3b中顺时针偏转α角度时，ab边在摄像装置中的投影距离变为A’，根据数据公式，其中A与A’的关系可以表示为：A’＝Sin(90-α)*A，由此可知：
偏转角度为α＝90-arcSin(A’/A)。
对于三角形在垂直方向逆时针偏转时，偏转角度为α的计算公式同上。若三角形按图3b中逆时针偏转α角度时，ab边在摄像装置中的投影距离变为A”，根据数据公式，其中A与A”的关系可以表示为：A”＝Sin(90-α)*A，由此可知：
偏转角度为α＝90°-arcSin(A”/A)。
对于三角形在水平方向偏转时偏转角度的计算方法同上。
通过上述计算公式可知，三角形在垂直方向偏转时，由于顺时针和逆时针同样旋转α角度时，A的长度变化相同，因此，需要区分三角形的角度偏转方向。
如图3c所示，图3c是本实施例空中鼠标的角度偏转方向判定原理示意图。
为了判定三角形的角度偏转方向，本实施例引入了第四参考点d，若顺时针方向(以图3c中a点向外为顺时针方向)旋转，a的成像点在d之上，如图3d所示；若为逆时针方向旋转，d的成像点将处于a之上，如图3e所示。由此通过上述方法可以判断出空中鼠标在水平和垂直方向的旋转方向。
步骤S102，根据当前位置参数及预设的比例参数确定视频终端上的光标位置。
当获取到空中鼠标相对于原始校准坐标位置的偏转角度大小及方向的当前位置参数后，则可根据空中鼠标的偏转角度大小和方向相应的调整网络电视屏幕上光标的位置。
通常网络电视设定有屏幕光标与空中鼠标的偏转角度大小和方向对应的位置移动比例参数，该设定的比例参数为光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应空中鼠标的偏转角度及方向的比例值，根据该比例参数，则可以根据当前空中鼠标的偏转角度大小和方向，同步调整网络电视屏幕上光标的位置，实现对屏幕光标的精确定位。
具体实施过程中，如图2所示，上述步骤S101包括：
步骤S1011，视频终端通过摄像装置扫描所述空中鼠标中预设的第一、第二、第三参考点；
步骤S1012，计算第一、第二、第三参考点形成的三角形在摄像装置中的当前投影面积；
步骤S1013，根据三角形的当前投影面积以及三角形的初始投影面积，计算三角形所在平面的偏转角度，初始投影面积为所述第一、第二及第三参考点在预定初始位置时，在摄像装置中的投影面积。
步骤S1014，根据空中鼠标中预设的第四参考点获取三角形的旋转方向，第四参考点位于三角形所在平面之外。
相比现有技术，本实施例大大降低了空中鼠标的复杂程度，并且终端屏幕上光标的坐标数据的改变只与空中鼠标的旋转角度相关，避免了传统的空中鼠标由于位移而导致光标相对原始校准坐标变化的问题，提高了光标的定位精度及用户体验效果。
如图4所示，本发明较佳实施例提出一种实现简易空中鼠标的视频终端，包括：位置参数获取模块401以及光标定位模块402，其中：
位置参数获取模块401，用于获取空中鼠标当前位置参数；
光标定位模块402，用于根据当前位置参数及预设的比例参数调整视频终端上的光标位置。
以网络电视为例，本实施例中网络电视连接有摄像装置，也可以在在网络电视中内置摄像模块(本实施例以摄像装置为例进行说明)，同时，在空中鼠标中内置有四个参考点，该四个参考点可以具体为四个发光设备形成的四个发光参考点。
本实施例定义上述四个发光参考点分别为第一、第二、第三及第四参考点，其中，第一、第二及第三参考点构成一三角形，第四参考点为位于第一、第二及第三参考点构成的三角形所在的平面之外的任意位置。
为了对空中鼠标在网络电视屏幕上的光标位置进行精确定位，本实施例首先为第一、第二、第三及第四参考点分别设定一初始位置，该初始位置作为空中鼠标的原始校准坐标位置，后续以该原始校准坐标位置为基准来确定空中鼠标的位置变化。
随着空中鼠标的移动，空中鼠标的位置相对该原始校准坐标位置产生变化，本实施例具体以空中鼠标相对原始校准坐标位置的角度偏转大小及方向来限定空中鼠标的位置变化，并将空中鼠标相对原始校准坐标位置的角度偏转大小及方向作为空中鼠标的当前位置参数。
网络电视中位置参数获取模块401通过摄像装置对空中鼠标中的第一、第二及第三参考点进行扫描，并获取该第一、第二及第三参考点构成的三角形在该摄像装置中成像所形成的投影面积。
网络电视预先在本地保存有空中鼠标在原始校准坐标位置时，第一、第二及第三参考点构成的三角形在摄像装置中成像所形成的初始投影面积，之后，随着空中鼠标的移动，网络电视通过摄像装置对空中鼠标中的第一、第二及第三参考点进行扫描，获取该第一、第二及第三参考点构成的三角形在摄像装置中成像所形成的当前投影面积。
然后，根据初始投影面积和当前投影面积之间的关系可以计算出上述三角形相对初始位置的偏转角度。
其具体计算过程可以为：以三角形中的一边或三角形之外的预设基准轴为旋转轴；获取三角形的初始投影面积以及三角形旋转后的当前投影面积；根据三角形的当前投影面积以及初始投影面积，计算三角形所在平面的偏转角度，该三角形所在平面的偏转角度＝90°-arcSin(初始投影面积/当前投影面积)。
上述三角形所在平面的偏转角度即为空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度，同时可以根据第四参考点与第一、第二及第三参考点构成的三角形中某一点的位置关系，判断三角形的偏转方向。
具体地，如图3a所示，本实施例空中鼠标内置的第一、第二、第三点形成的三角形的示意图。其中，第一、第二及第三点分别定义为a、b、c。
为了获取空中鼠标的旋转角度，本实施例分别计算空中鼠标中内置的abc三角形在水平方向和垂直方向的偏转角度，然后将两个方向的偏转角度合成后，即得到空中鼠标的旋转角度。在计算水平方向和垂直方向的偏转角度时，通过计算该三角形abc各边的投影长度变化，进而计算该三角形的面积变化，通过该面积变化，则可以计算出三角形在水平方向和垂直方向的角度变化，网络电视通过上述角度变化可以计算出相对于原始校准坐标值的精确改变角度。
以垂直方向为例，如图3b所示，图3b是本实施例空中鼠标的旋转角度计算原理示意图。在计算旋转角度时，可以选择三角形中某一边为旋转轴，也可以在三角形之外设定一基准旋转轴，其中长度A为abc三角形中ab边在摄像装置的投影面(水平面)上的初始投影距离(成像边)，为了便于计算，本实施例设定三角形具有与ab边垂直的底边，即ab边为一直角边，并以该底边为旋转轴，该底边垂直于图3b中投影面的x轴。因此，在此简化后的实例中，三角形的面积变化则转换为边长ab的长度的变化。
当三角形在垂直方向发生偏转时，比如按图3b中顺时针偏转α角度时，ab边在摄像装置中的投影距离变为A’，根据数据公式，其中A与A’的关系可以表示为：A’＝Sin(90-α)*A，由此可知：
偏转角度为α＝90-arcSin(A’/A)。
对于三角形在垂直方向逆时针偏转时，偏转角度为α的计算公式同上。若三角形按图3b中逆时针偏转α角度时，ab边在摄像装置中的投影距离变为A”，根据数据公式，其中A与A”的关系可以表示为：A”＝Sin(90-α)*A，由此可知：
偏转角度为α＝90-arcSin(A”/A)。
对于三角形在水平方向偏转时偏转角度的计算方法同上。
通过上述计算公式可知，三角形在垂直方向偏转时，由于顺时针和逆时针同样旋转α角度时，A的长度变化相同，因此，需要区分三角形的角度偏转方向。
如图3c所示，图3c是本实施例空中鼠标的角度偏转方向判定原理示意图。
为了判定三角形的角度偏转方向，本实施例引入了第四参考点d，若顺时针方向(以图3c中a点向外为顺时针方向)旋转，a的成像点在d之上，如图3d所示；若为逆时针方向旋转，d的成像点将处于a之上，如图3e所示。由此通过上述方法可以判断出空中鼠标在水平和垂直方向的旋转方向。
当位置参数获取模块401获取到空中鼠标相对于原始校准坐标位置的偏转角度大小及方向的当前位置参数后，则由光标定位模块402根据空中鼠标的偏转角度大小和方向相应的调整网络电视屏幕上光标的位置。
通常网络电视设定有屏幕光标与空中鼠标的偏转角度大小和方向对应的位置移动比例参数，该设定的比例参数为光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应空中鼠标的偏转角度及方向的比例值，根据该比例参数，则可以根据当前空中鼠标的偏转角度大小和方向，同步调整网络电视屏幕上光标的位置，实现对屏幕光标的精确定位。
具体实施过程中，如图5所示，上述位置参数获取模块401包括：扫描单元4011、面积计算单元4012、偏转角度计算单元4013以及方向获取单元4014其中：
扫描单元4011，用于通过摄像装置扫描所述空中鼠标中预设的第一、第二、第三参考点；
面积计算单元4012，用于计算所述第一、第二、第三参考点形成的三角形在摄像装置中的当前投影面积；
偏转角度计算单元4013，用于根据三角形的当前投影面积以及三角形的初始投影面积，计算三角形所在平面的偏转角度，初始投影面积为第一、第二及第三参考点在预定初始位置时，在摄像装置中的投影面积。
方向获取单元4014，用于根据空中鼠标中预设的第四参考点获取三角形的旋转方向，第四参考点位于所述三角形所在的平面之外。
如图6所示，本发明还提出一种简易空中鼠标实现系统，包括：视频终端601、空中鼠标602以及与视频终端601连接的摄像装置603，空中鼠标内设有至少三个参考点，其中：
视频终端601，用于获取空中鼠标602的当前位置参数，并根据所述当前位置参数及预设比例参数调整视频终端601上的光标位置。
摄像装置603，用于扫描空中鼠标602的当前位置参数，并提供给视频终端601。
其中，摄像装置603也可以由视频终端601中内置的摄像模块代替。
本实施例中的视频终端601可以采用上述实施例中的视频终端，在此不再赘述。
本发明实施例简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统，通过在空中鼠标中内置参考点，基于上述参考点并通过摄像装置获取空中鼠标相对初始位置的偏转角度和方向，并以此偏转角度和方向及预设的比例参数调整视频终端上的光标位置，大大降低了空中鼠标的复杂程度，并且终端屏幕上光标的坐标数据的改变只与空中鼠标的旋转角度相关，避免了传统的空中鼠标由于位移而导致光标相对原始校准坐标变化的问题，提高了光标的定位精度及用户体验效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种简易空中鼠标的实现方法，其特征在于，包括：
视频终端获取空中鼠标当前位置参数；所述当前位置参数为所述空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度及方向；
根据所述当前位置参数及预设的比例参数确定所述视频终端上的光标位置，所述预设的比例参数为所述光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应所述空中鼠标的偏转角度及方向的比例值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视频终端获取空中鼠标当前位置参数的步骤包括：
所述视频终端通过摄像装置扫描所述空中鼠标中预设的第一、第二、第三参考点；
计算所述第一、第二、第三参考点形成的三角形在所述摄像装置中的当前投影面积；
根据所述三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述初始投影面积为所述第一、第二及第三参考点在预定初始位置时，在所述摄像装置中的投影面积；
根据所述空中鼠标中预设的第四参考点获取所述三角形的旋转方向，所述第四参考点位于所述三角形所在平面之外。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度的步骤包括：
以所述三角形中的一边或三角形之外的预设基准轴为旋转轴；
获取所述三角形的初始投影面积以及所述三角形旋转后的当前投影面积；
根据所述三角形的当前投影面积以及初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述三角形所在平面的偏转角度＝90°-arcSin(初始投影面积/当前投影面积)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述三角形为直角三角形，所述根据三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度的步骤包括：
以所述三角形的一直角边为旋转轴；
获取所述三角形另一直角边的初始投影长度以及所述三角形旋转后，该另一直角边的当前投影长度；
根据所述三角形的另一直角边的初始投影长度及当前投影长度，计算所述三角形所在平面的旋转角度，所述三角形所在平面的旋转角度＝90°-arcSin(初始投影长度/当前投影长度)。
5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，所述第一、第二、第三及第四参考点均为发光参考点。
6.一种实现简易空中鼠标的视频终端，其特征在于，包括：
位置参数获取模块，用于获取空中鼠标当前位置参数；所述当前位置参数为所述空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度及方向；
光标定位模块，用于根据所述当前位置参数及预设的比例参数确定所述视频终端上的光标位置，所述预设的比例参数为所述光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应所述空中鼠标的偏转角度及方向的比例值。
7.根据权利要求6所述的视频终端，其特征在于，所述位置参数获取模块包括：
扫描单元，用于通过摄像装置扫描所述空中鼠标中预设的第一、第二、第三参考点；
面积计算单元，用于计算所述第一、第二、第三参考点形成的三角形在所述摄像装置中的当前投影面积；
偏转角度计算单元，用于根据所述三角形的当前投影面积以及所述三角形的初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述初始投影面积为所述第一、第二及第三参考点在预定初始位置时，在所述摄像装置中的投影面积；
方向获取单元，用于根据所述空中鼠标中预设的第四参考点获取三角形的旋转方向，所述第四参考点位于所述三角形所在的平面之外。
8.根据权利要求7所述的视频终端，其特征在于，所述偏转角度计算单元还用于以所述三角形中的一边或三角形之外的预设基准轴为旋转轴；获取所述三角形的初始投影面积以及所述三角形旋转后的当前投影面积；根据所述三角形的当前投影面积以及初始投影面积，计算所述三角形所在平面的偏转角度，所述三角形所在平面的偏转角度α＝90°-arcSin(初始投影面积/当前投影面积)。
9.根据权利要求7所述的视频终端，其特征在于，所述三角形为直角三角形，所述偏转角度计算单元还用于以所述三角形的一直角边为旋转轴；获取所述三角形另一直角边的初始投影长度以及所述三角形旋转后，该另一直角边的当前投影长度；根据所述三角形的另一直角边的初始投影长度及当前投影长度，计算所述三角形所在平面的旋转角度，所述三角形所在平面的旋转角度α＝90°-arcSin(初始投影长度/当前投影长度)。
10.根据权利要求7、8或9所述的视频终端，其特征在于，所述第一、第二、第三及第四参考点均为发光参考点。
11.一种简易空中鼠标实现系统，其特征在于，包括：视频终端以及空中鼠标，所述空中鼠标内设有至少四个参考点，其中：
所述视频终端，用于根据所述至少四个参考点获取所述空中鼠标的当前位置参数，并根据所述当前位置参数及预设比例参数确定所述视频终端上的光标位置；所述当前位置参数为所述空中鼠标相对原始校准坐标位置的偏转角度及方向；所述预设的比例参数为所述光标在视频终端屏幕上的移动距离和方向对应所述空中鼠标的偏转角度及方向的比例值。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括与所述视频终端连接的摄像装置，用于扫描所述空中鼠标的当前位置参数，并提供给所述视频终端。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述视频终端为权利要求6-10中任一项所述的视频终端。
CN201110444085.9A 2011-12-27 2011-12-27 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统 Active CN102495687B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110444085.9A CN102495687B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统
PCT/CN2012/081221 WO2013097487A1 (zh) 2011-12-27 2012-09-11 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统
EP12861536.6A EP2835720A4 (en) 2011-12-27 2012-09-11 METHOD, VIDEO DEVICE AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING A SIMPLE AIR MOUSE
US14/400,540 US9766721B2 (en) 2011-12-27 2012-09-11 Method, video terminal, and system for realizing simple air mouse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110444085.9A CN102495687B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102495687A true CN102495687A (zh) 2012-06-13
CN102495687B CN102495687B (zh) 2015-01-07

Family

ID=46187516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110444085.9A Active CN102495687B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9766721B2 (zh)
EP (1) EP2835720A4 (zh)
CN (1) CN102495687B (zh)
WO (1) WO2013097487A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013097487A1 (zh) * 2011-12-27 2013-07-04 深圳Tcl新技术有限公司 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统
CN103200327A (zh) * 2013-04-08 2013-07-10 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种在手机上实现鼠标功能的方法
WO2014005435A1 (zh) * 2012-07-04 2014-01-09 华为终端有限公司 一种电子设备及其遥控方法
CN105306995A (zh) * 2015-12-07 2016-02-03 魅族科技（中国）有限公司 对终端进行控制的方法和装置
CN103902061B (zh) * 2012-12-25 2016-12-28 华为技术有限公司 空中鼠标的光标显示方法、设备及系统
CN106484142A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 天津三星电子有限公司 一种实现显示屏幕的遥控方法
CN108476261A (zh) * 2016-01-08 2018-08-31 Lg电子株式会社 移动装置以及控制移动装置的方法
CN108491119A (zh) * 2018-01-19 2018-09-04 昆山国显光电有限公司 光标控制方法以及位置检测方法和系统
CN111352544A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 北京科加触控技术有限公司 一种屏幕指示标识移动调整方法、装置及系统
CN113407045A (zh) * 2021-06-28 2021-09-17 北京字节跳动网络技术有限公司 一种光标控制方法、装置、电子设备和存储介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467467B (zh) * 2012-10-29 2015-01-01 Pixart Imaging Inc 畫面物件移動控制方法及裝置
US20200269338A1 (en) 2019-02-21 2020-08-27 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatus for interacting with a computer during a welding operation
CN111710214B (zh) * 2020-06-16 2022-05-20 广东小天才科技有限公司 一种自动修正光标方法及智能设备
CN113467624B (zh) * 2021-06-22 2023-07-25 四川长虹电器股份有限公司 一种空鼠翻滚页面的系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101847316A (zh) * 2010-05-27 2010-09-29 深圳市迈乐数码科技股份有限公司 用于网络电视机的红外遥控系统和遥控方法
CN101916141A (zh) * 2010-08-27 2010-12-15 林民东 一种基于空间定位技术的交互式输入装置和方法
CN201699853U (zh) * 2010-02-03 2011-01-05 姜开淦 一种带动作识别功能的遥控器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6720949B1 (en) * 1997-08-22 2004-04-13 Timothy R. Pryor Man machine interfaces and applications
JP3937533B2 (ja) * 1997-11-07 2007-06-27 セイコーエプソン株式会社 遠隔座標入力装置および遠隔座標入力方法
US8570378B2 (en) 2002-07-27 2013-10-29 Sony Computer Entertainment Inc. Method and apparatus for tracking three-dimensional movements of an object using a depth sensing camera
JP4530011B2 (ja) 2007-09-12 2010-08-25 富士ゼロックス株式会社 位置計測システム
CN102495687B (zh) * 2011-12-27 2015-01-07 深圳Tcl新技术有限公司 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201699853U (zh) * 2010-02-03 2011-01-05 姜开淦 一种带动作识别功能的遥控器
CN101847316A (zh) * 2010-05-27 2010-09-29 深圳市迈乐数码科技股份有限公司 用于网络电视机的红外遥控系统和遥控方法
CN101916141A (zh) * 2010-08-27 2010-12-15 林民东 一种基于空间定位技术的交互式输入装置和方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013097487A1 (zh) * 2011-12-27 2013-07-04 深圳Tcl新技术有限公司 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统
WO2014005435A1 (zh) * 2012-07-04 2014-01-09 华为终端有限公司 一种电子设备及其遥控方法
CN103531001A (zh) * 2012-07-04 2014-01-22 华为终端有限公司 一种电子设备及其遥控方法
CN103531001B (zh) * 2012-07-04 2018-05-29 华为终端有限公司 一种电子设备及其遥控方法
CN103902061B (zh) * 2012-12-25 2016-12-28 华为技术有限公司 空中鼠标的光标显示方法、设备及系统
CN103200327A (zh) * 2013-04-08 2013-07-10 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种在手机上实现鼠标功能的方法
CN106484142A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 天津三星电子有限公司 一种实现显示屏幕的遥控方法
CN105306995A (zh) * 2015-12-07 2016-02-03 魅族科技（中国）有限公司 对终端进行控制的方法和装置
CN108476261A (zh) * 2016-01-08 2018-08-31 Lg电子株式会社 移动装置以及控制移动装置的方法
CN108491119A (zh) * 2018-01-19 2018-09-04 昆山国显光电有限公司 光标控制方法以及位置检测方法和系统
CN108491119B (zh) * 2018-01-19 2020-06-02 昆山国显光电有限公司 光标控制方法以及位置检测方法和系统
CN111352544A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 北京科加触控技术有限公司 一种屏幕指示标识移动调整方法、装置及系统
CN113407045A (zh) * 2021-06-28 2021-09-17 北京字节跳动网络技术有限公司 一种光标控制方法、装置、电子设备和存储介质
CN113407045B (zh) * 2021-06-28 2023-08-22 北京字节跳动网络技术有限公司 一种光标控制方法、装置、电子设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN102495687B (zh) 2015-01-07
US20150130720A1 (en) 2015-05-14
EP2835720A1 (en) 2015-02-11
US9766721B2 (en) 2017-09-19
EP2835720A4 (en) 2016-02-24
WO2013097487A1 (zh) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102495687B (zh) 简易空中鼠标的实现方法、视频终端及系统
CN112804508B (zh) 投影仪校正方法、系统、存储介质以及电子设备
US20210319588A1 (en) Method and Apparatus for Calibrating External Parameters of Image Acquisition Device, Device and Storage Medium
TWI400940B (zh) 遠端控制軌道式攝影裝置的手持式裝置及方法
CN108363519B (zh) 分布式红外视觉检测与投影融合自动矫正的触控显示系统
CN102221933B (zh) 电子白板中失真投影面内触摸点屏幕坐标的精确计算方法
US10331393B2 (en) Vehicle-mounted terminal and method for obtaining resolution of a screen of a handheld terminal
JP2007141199A (ja) ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置、このハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を用いてカーソルを制御するコンピュータ装置、方法およびコンピュータ読取り可能媒体
US20160334884A1 (en) Remote Sensitivity Adjustment in an Interactive Display System
CN102262508B (zh) 通过鼠标轨迹生成度量工具的方法
WO2016131292A1 (zh) 投影光标控制方法、装置及遥控器
CN103870067A (zh) 坐标检测器及电子信息板系统
CN102508578A (zh) 投影定位装置及方法、交互系统和交互方法
CN110517209A (zh) 数据处理方法、装置、系统以及计算机可读存储介质
CN104007846A (zh) 一种三维图形的生成方法和电子白板系统
CN109002219A (zh) 一种互动投影定位校正方法及装置
CN102136140A (zh) 一种基于矩形图样的视频图像距离检测方法
CN102291571A (zh) 一种在监控系统中实现拉框缩放的方法及装置
CN103852066A (zh) 一种设备定位的方法、控制方法、电子设备及系统
US20130038529A1 (en) Control device and method for controlling screen
CN102663731A (zh) 一种光学触摸系统中摄像机镜头光轴快速标定方法及系统
JP2005195939A (ja) プロジェクタ投影制御システムおよびプロジェクタ投影制御方法
CN105159449A (zh) 一种用于多屏幕的自动寻踪激光笔系统
WO2014082417A1 (zh) 一种空中输入设备的运行方法、运行控制方法及相关装置
CN105635703A (zh) 基于图像几何矫正坐标压缩的投影方法和装置以及投影仪

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant