CN102662501A - 光标定位系统、方法、被遥控装置及遥控器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于遥控技术领域，提供了一种光标定位系统、方法、被遥控装置及遥控器，所述系统中的遥控器包括两个红外LED，被遥控装置包括同时采集该两个红外LED形成的两幅红外光点图像的两个红外摄像头和信号处理芯片，该信号处理芯片用于提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标，并将同一红外LED在该两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取该遥控器的当前空间坐标，将该遥控器的当前空间坐标映射为该被遥控装置屏幕上光标的坐标。本发明被遥控装置根据两个红外LED发出的红外光，准确定位遥控器的当前空间坐标，使得映射到被遥控装置屏幕上光标的位置更稳定。

Description

光标定位系统、方法、被遥控装置及遥控器

技术领域

本发明属于遥控技术领域，尤其涉及一种光标定位系统、方法、被遥控装置及遥控器。

背景技术

随着电视机智能化程度的不断提高，电视机端的应用也越来越丰富，在电视机上进行游戏互动、上网浏览已司空见惯，而相对于电视机的高速发展，电视遥控器的功能进步比较有限，这主要表现在传统电视遥控器提供的交互功能已经无法满足电视机端渐趋复杂的应用。在用户通过电视机游戏、上网时，若遥控器能够提供一种类似于个人计算机上的鼠标的交互方式，将会大大增强操作的简易性，并极大地提升用户的操作体验。为了达到这一目的，目前已有一些相关技术方案被提出，比较典型的有：1.在遥控器前端增设一枚红外摄像头，并在电视机端设置一个红外光发射装置，这样当用户将遥控器对着电视机进行操作时，遥控器端的摄像头就可捕获到电视机端的红外光点图像，随着遥控器的移动，图像中的红外光点也相应移动，而遥控器中内置的数字信号处理芯片可对摄像头采集到的图像进行实时处理，将图像中红外光点的位移转换为电视屏幕上鼠标光标的位移，并将该转换后的位移信息以及其他的按键信息通过IR(Infrared，红外线)或RF(Radio Frequency，射频)等方式发送到电视机端，以控制电视屏幕上光标的移动和按键响应；2.在遥控器前端设置一个红外光发射装置，并在电视机端设置一枚红外摄像头，这样当用户将遥控器对着电视机进行操作时，电视机端的摄像头就可以捕获到遥控器端的红外光点图像，随着遥控器的移动，图像中的红外光点也相应移动，而电视机中或摄像头中的数字信号处理芯片可对采集到的图像进行实时处理，将图像中红外光点的位移转换为电视屏幕上鼠标光标的位移，从而控制电视屏幕上光标的移动。

以上两种方案均存在一些不足：在第1种方案中，摄像头和数字信号处理芯片都设置在遥控器端，这会大大增加遥控器的功耗，导致用户频繁地更换遥控器电池，造成使用成本的上升，若遥控器使用锂离子电池又会造成生产成本的上升，且该种方案需要对现有遥控器进行很大的改动；在第2种方案中，将摄像头和数字信号处理芯片设置在了电视机端，这样就解决了遥控器功耗过大的问题，且该种方案不需要对现有遥控器的结构做大的改动，极大地降低了生产成本，这种方案的不足之处是由于近大远小效应的影响，当遥控器与电视机距离较近时，遥控器的微小移动就会导致摄像头采集的图像中红外光点的大范围位移，光标操控会较为灵敏，而当遥控器与电视机距离较远时，遥控器的较大移动也只能引起摄像头采集的图像中红外光点的小范围位移，光标操控不够灵敏，这会给用户带来不佳的操作体验。因而，现有技术存在光标定位不够灵敏、不够准确、用户操作体验不佳的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种光标定位系统、方法、被遥控装置及遥控器，旨在解决由于利用现有技术对被遥控装置的光标定位时的灵敏度不稳定，导致用户操作体验不佳的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种光标定位系统，所述系统包括遥控器及被遥控装置，所述遥控器包括两个红外LED，所述被遥控装置包括两个红外摄像头及信号处理芯片，其中：

所述两个红外LED用于发出红外光；

所述两个红外摄像头用于同时采集所述两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将所述两幅红外光点图像传输至所述信号处理芯片；

所述信号处理芯片用于提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标，并将同一红外LED在所述两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取所述遥控器的当前空间坐标，将所述遥控器的当前空间坐标映射为所述被遥控装置屏幕上光标的坐标。

本发明实施例的另一目的在于提供一种光标定位方法，所述方法包括下述步骤：

遥控器的两个红外LED发出红外光；

被遥控装置的两个红外摄像头同时采集所述两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将所述两幅红外光点图像输出；

所述被遥控装置中的信号处理芯片接收所述两幅红外光点图像，提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标；

所述信号处理芯片将同一红外LED在所述两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取所述遥控器的当前空间坐标，并将所述遥控器的当前空间坐标映射为所述被遥控装置屏幕上光标的坐标。

本发明实施例的另一目的在于提供一种被遥控装置，所述被遥控装置包括两个红外摄像头及信号处理芯片，其中：

所述两个红外摄像头用于同时采集遥控器上两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将所述两幅红外光点图像传输至所述信号处理芯片；以及

所述信号处理芯片用于提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标，并将同一红外LED在所述两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取所述遥控器的当前空间坐标，将所述遥控器的当前空间坐标映射为所述被遥控装置屏幕上光标的坐标。

本发明实施例的另一目的在于提供一种遥控器，所述遥控器包括两个红外LED，所述两个红外LED用于发出红外光。

本发明实施例通过光标定位系统中被遥控装置的两个红外摄像头同时采集遥控器上两个红外LED形成的两幅红外光点图像，进一步利用信号处理芯片获取该遥控器的当前空间坐标，将该遥控器的当前空间坐标映射为该被遥控装置屏幕上光标的坐标，解决了由于利用现有技术对被遥控装置的光标定位灵敏度不稳定，导致用户操作体验不佳的问题，使得被遥控装置的光标定位获取的灵敏度及准确度得到提高，也使得用户获得了较为直观、舒适的操作体验。

附图说明

图1是本发明光标定位系统一较佳实施例的结构图；

图2是本发明光标定位系统的遥控器中两个红外LED的位置示意图；

图3是本发明光标定位系统的被遥控装置中两个红外摄像头的位置示意图；

图4是本发明光标定位系统的应用场景图；

图5是本发明光标定位系统的被遥控装置的信号处理芯片的具体结构图；

图6是本发明光标定位系统的光标定位方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过包括两个红外LED的遥控器以及包括两个红外摄像头及信号处理芯片的被遥控装置，达到了准确、灵敏地获取遥控器的三维空间位置的目的，且还可以利用该信号处理芯片获取遥控器的旋转角度等信息，进一步利用该遥控器的旋转角度等信息提升用户操作体验。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

图1示出了本发明光标定位系统一较佳实施例的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该光标定位系统包括遥控器11及被遥控装置12，该遥控器11包括两个红外LED，分别为第一红外LED 111与第二红外LED 112，该被遥控装置12包括两个红外摄像头及信号处理芯片123，该两个红外摄像头分别为第一红外摄像头121与第二红外摄像头122，其中：

该第一红外LED 111与该第二红外LED 112均用于发出红外光，且该两个红外LED的位置可以分别设置在遥控器11前端面板的两侧，且该两个红外LED发射的红外光波长不同于遥控器11原有的用于发送按键信息的红外LED，如图2所示为本发明实施例提供光标定位系统的遥控器11中两个红外LED的位置示意图，用于发送按键信息的红外LED使用标号110标识，且当遥控器上的鼠标模式开启后，该遥控器前面板两侧的两个红外LED将以一定的频率和占空比发出红外光，从而使得被遥控装置能够根据采集到的该两个红外LED形成的两幅红外光点图像，更为准确、灵敏、稳定地获取该遥控器的当前空间坐标，也更能准确地将该遥控器的当前空间坐标映射为该被遥控装置屏幕上光标的坐标。

该被遥控装置12中的两个红外摄像头，也即第一红外摄像头121与第二红外摄像头122用于同时采集该两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将该两幅红外光点图像传输至该信号处理芯片123。另外该被遥控装置12也可以为电视机，也可以应用于电视机，或者具有光标定位、红外光点图像接收功能的其他终端，例如电脑等中，可以是运行于这些终端内的软件单元，也可以作为独立的挂件集成到这些终端中或者运行于这些终端的应用系统中。

该信号处理芯片123用于提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标，并将同一红外LED在该两幅红外光点图像中相应的两个位置坐标进行匹配，以计算出该遥控器11的当前空间坐标，将该遥控器11的当前空间坐标映射为该被遥控装置12屏幕上光标的坐标。

如图3所示为本发明光标定位系统的被遥控装置12中两个红外摄像头121与122的位置示意图。以被遥控装置12为电视机为例，在电视机前端面板上增设两枚红外摄像头，分别为第一红外摄像头121与第二红外摄像头122，这两枚红外摄像头的红外滤光片的通带与在遥控器11前面板两侧增设的红外LED的发射波长相对应，且该两枚摄像头可实现对图像的同步采集。另外，在电视机前面板上增设两枚红外摄像头之后，需要利用现有技术对该两枚红外摄像头进行标定，分别得到两枚红外摄像头的内外参数，以及第一红外摄像头121与第二红外摄像头122相对空间位置(可由一个旋转矩阵和一个平移矩阵来表征)，摄像机标定的方法为机器视觉领域的公知技术，此处不再赘述，本实施例使用RAC(Radial Alignment Constraint，径向约束)两步法进行标定。对摄像头的标定只需在电视机出厂时进行一次即可，无需在每次使用时都重复标定，得到的标定参数可存储于电视机的内部存储器中。

如图4所示为本发明光标定位系统的应用场景图，以被遥控装置12为电视机为例，当用户使用遥控器11时，若按下遥控器11上的鼠标模式启动按键(图4中未示出，可以位于遥控器11上的任何位置)，遥控器11前面板两侧的两个红外LED，也即第一红外LED 111与该第二红外LED 112将分别以一定的频率和占空比发射红外光，其中∠l1与∠l2分别表示遥控器11的第一红外LED与第二红外LED的发射角，此时，电视机端的两枚红外摄像头被开启，只要遥控器11位于被遥控装置12前端面板上的两枚红外摄像头121和122的公共视角∠l3所包括的区域内，且两个红外LED发射的红外光可同时进入两枚摄像头，该两枚摄像头即可同时采集到某一时刻两个红外LED形成的红外光点图像41和42，在电视机中的信号处理芯片123获取到两个摄像头采集的图像41和42后，可分别提取出该时刻的红外光点图像中两个红外光点的坐标位置，如图4中41和42中白点所在的位置，从物理意义上来看，该每一幅红外光点图像中的两个白点分别代表了两个红外LED在该每一幅红外光点图像中所呈现的位置，当然也可以采集连续的多帧红外光点图像，进而对该多帧图像处理。

如图5所示，该信号处理芯片123具体包括光点位置获取单元51、LED空间位置获取单元52、遥控器空间位置获取单元53以及坐标映射单元54，其中：

该光点位置获取单元51用于对每一幅红外光点图像进行二值化及连通区域判别处理，获取两个连通区域，以该两个连通区域的质心坐标来表示该每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标。

该LED空间位置获取单元52用于根据同一红外LED在该两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标，获取两个红外LED的空间位置坐标。

在本发明实施例中，利用该光点位置获取单元51对两个红外光点图像进行二值化处理以去除一些干扰或者噪声，可以将得到的二值图像中红外光点的像素值设置为1，背景的像素值为设置0，二值化处理的阈值也可取图像中的最大灰度值，或取图像最大灰度值乘上一个位于0～1之间的系数的结果，如图4所示41、42。接着对得到的二值图像进行连通域判别，这时可得到两个连通域，分别代表两个红外光点，如图4所示图像41和42中的白色光点，最后对该得到的两个连通区域分别计算其质心坐标，则这两个质心坐标即表示两个红外光点在图像中的位置。在提取出两枚摄像头采集的图像中的红外光点质心坐标后，即可利用该红外LED空间位置获取单元52对同一个红外LED在两幅图像中的坐标位置进行匹配，结合预先获取的摄像头的内外参数等，进一步根据双目立体视觉测量原理计算得到两个红外LED的空间位置坐标，该双目立体视觉测量方法为机器视觉领域的公知技术，此处不再赘述。

该遥控器空间位置获取单元53用于根据该两个个红外LED的空间位置坐标，获取该遥控器11的当前空间位置。

该坐标映射单元54用于将该遥控器11的当前空间坐标映射为该被遥控装置12屏幕上光标的坐标。

在本发明实施例中，在得到某时刻的两个红外LED的空间位置坐标后，计算其均值向量即可得到第一红外LED111与第二红外LED112的连线的中点的空间位置坐标，并以该中点的空间坐标表示遥控器11当前的空间位置，将该当前的空间位置坐标的水平方向分量线性映射为电视屏幕坐标系中的水平方向像素坐标，垂直方向分量线性映射为电视屏幕坐标系中的垂直方向像素坐标，则映射后得到的坐标即为该时刻鼠标光标在电视屏幕坐标系中所处的位置，由此即可控制鼠标光标在电视屏幕中的移动，且获取到的遥控器11的空间位置坐标在纵深方向上的分量提供了深度信息。

如图4中xyz坐标系为第一红外摄像头121的摄像机坐标系，O₁为该第一红外摄像头121的光心，z轴即为第一红外摄像头121的光轴，第一红外LED 111与第二红外LED 112在该坐标系中的空间位置坐标向量的均值即为该第一红外LED 111与第二红外LED 112的连线的中点的空间坐标，以此中点的空间坐标表示遥控器11的当前空间坐标或者空间位置，则可设该遥控器11在第n帧图像中的位置坐标为 $p_n=\left[\begin{array}{c}{x}_n\\ y_n\\ z_n\end{array}\right],$ 在第n+1帧图像中的位置坐标为 $p_{n+1}=\left[\begin{array}{c}{x}_{n+1}\\ y_{n+1}\\ z_{n+1}\end{array}\right],$ 那么x_n+1-x_n则表征了遥控器11在水平方向上的空间位移，y_n+1-y_n表征了遥控器11在垂直方向上的空间位移，将x_n+1-x_n和y_n+1-y_n分别线性映射到被遥控装置12(比如电视机)屏幕坐标系中，即可得到鼠标光标在电视屏幕上的水平位移和垂直位移，从而控制鼠标光标的移动。

需要注意的是，遥控器11的空间水平位移Δx＝x_n+1-x_n和空间垂直位移Δy＝y_n+1-y_n使用的是物理单位(例如mm)，而鼠标光标在电视屏幕上的水平与垂直位移使用的是像素单位，也就是说在映射关系不变的情况下，不论用户或者说遥控器距离电视机是远是近，只要遥控器11在三维空间中的水平与垂直位移相同，鼠标光标在电视屏幕上的水平与垂直位移也是相同的，即鼠标光标移动的灵敏度不会随着用户与电视机间距离的远近不同而发生变化。

该遥控器空间位置获取单元53还用于根据该两个红外LED的空间位置坐标获取该遥控器的旋转角度。

具体地，由第一红外LED 111与第二红外LED 112的空间坐标可确定一条经过这两个空间点的直线，计算该直线与水平面(如图4中的xO1z平面，即y＝0平面)的夹角即可得到遥控器的旋转角度等信息，而遥控器11的空间纵深位移Δz＝z_n+1-z_n还提供了深度信息，将这些信息与电视机的UI相结合，可以在诸如音量控制、图片旋转缩放、游戏操控及一些更复杂的功能上给予用户更直观舒适的操作体验。

另外，该信号处理芯片123还用于获取该遥控器连续运动所对应的空间坐标序列，并基于预设的运动模型对该空间坐标序列进行交互式多模型滤波处理。

通常，在用户使用遥控器11的过程中，手部会不可避免地产生抖动，且对红外光点图像采集过程中也会引入一些其它的干扰，这些因素都会在遥控器11的空间位置坐标序列中引入噪声，若不对这些噪声加以抑制就会出现诸如鼠标光标在电视屏幕上跳动等现象，给用户带来不良的操作感受。本发明实施例的信号处理芯片123还可以获得连续多帧红外光点图像中对应的遥控器11空间位置坐标，这些空间位置坐标组成了一个坐标序列，该坐标序列反映了遥控器11在空间中的运动轨迹，并基于预设的匀加速运动模型、匀速运动模型和静止模型，对该空间坐标序列进行交互式多模型滤波处理，从而有效地抑制遥控器11空间位置坐标序列中的噪声。

在本发明实施例中，该光标定位系统中的遥控器包括两个红外LED，被遥控装置包括两个红外摄像头及信号处理芯片，通过两个红外LED同时发出红外光，该两个红外摄像头同时采集所述两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将两幅红外光点图像传输至该信号处理芯片进行处理等，最终可以准确、灵敏地、稳定地获取遥控器的三维空间位置，且还可以利用该遥控器空间位置获取单元53获取遥控器的旋转角度等信息，进一步利用该遥控器的旋转角度等信息提升用户操作体验。

图6示出了本发明光标定位系统的光标定位方法的实现流程，详述如下：

在步骤S601中，遥控器上两个红外LED发出红外光。

如图2所示为本发明实施例提供的遥控器中两个红外LED的位置示意图，该两个红外LED的位置可以分别设置在遥控器前端面板的两侧，且该两个红外LED发射的红外光波长应不同于遥控器原有的用于发送按键信息的红外LED，当遥控器上的鼠标模式开启后，该遥控器前面板两侧的两个红外LED将以一定的频率和占空比发出红外光。

在步骤S602中，被遥控装置的两个红外摄像头同时采集该两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将该两幅红外光点图像输出。

如图3所示为被遥控装置中两个红外摄像头的位置示意图。以被遥控装置为电视机为例，在电视机前端面板上增设两枚红外摄像头，分别为第一红外摄像头与第二红外摄像头，这两枚红外摄像头的红外滤光片的通带与在遥控器前面板两侧增设的红外LED的发射波长相对应，且该两枚摄像头可实现对图像的同步采集。另外，在电视机前面板上增设两枚红外摄像头之后，需要利用现有技术对该两枚红外摄像头进行标定，分别得到两枚红外摄像头的内外参数，以及第一红外摄像头与第二红外摄像头相对空间位置(可由一个旋转矩阵和一个平移矩阵来表征)，摄像机标定的方法为机器视觉领域的公知技术，此处不再赘述。对摄像头的标定只需在电视机出厂时进行一次即可，无需在每次使用时都重复标定，得到的标定参数可存储于电视机的内部存储器中。

在具体实施过程中，当用户使用遥控器时，若按下遥控器上的鼠标模式启动按键，遥控器前面板两侧的两个红外LED，也即第一红外LED与该第二红外LED将分别以一定的频率和占空比发射红外光，此时，电视机端的两枚红外摄像头被开启，只要遥控器位于被遥控装置前端面板上的两枚红外摄像头的公共视角所包括的区域内，且两个红外LED发射的红外光可同时进入两枚摄像头，该两枚摄像头即可同时采集到某一时刻两个红外LED形成的红外光点图像，也可以同时采集连续的多帧红外光点图像，进而对该多帧图像处理。

在步骤S603中，该被遥控装置中的信号处理芯片接收该两幅红外光点图像，提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标。

具体地，在信号处理芯片获取到两个摄像头采集的某时刻的红外光点图像后，由于遥控器上包括两个红外LED，则可分别提取出每一幅红外光点图像中两个红外光点的坐标位置，利用现有技术对该每一幅红外光点图像进行二值化及连通区域判别处理，可以获取两个连通区域，则可以以该两个连通区域的质心坐标来表示该每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标。

在步骤S604中，该信号处理芯片将同一红外LED在该两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取该遥控器的当前空间坐标，并将该遥控器的当前空间坐标映射为该被遥控装置屏幕上光标的坐标。

具体地，在获取某一时刻每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标之后，则可知同一红外LED在该两幅红外光点图像中所对应的红外光点的位置坐标，进一步结合预先获取的摄像头的内外参数等，基于机器视觉领域的双目立体视觉测量原理，可以获取该两个红外LED的空间位置坐标，进而还可以获取该两个红外LED的连线的中点的空间位置坐标，则以该中点的空间位置坐标表示遥控器当前的空间位置，将该当前的空间位置坐标的水平方向分量线性映射为电视屏幕坐标系中的水平方向像素坐标，垂直方向分量线性映射为电视屏幕坐标系中的垂直方向像素坐标，则映射后得到的坐标即为该时刻鼠标光标在电视屏幕坐标系中所处的位置，由此即可控制鼠标光标在电视屏幕中的移动。需要说明的是，遥控器在三维空间水平位移和空间垂直位移使用的是物理单位，比如毫米mm，而鼠标光标在被遥控装置的屏幕上的水平和垂直位移使用的是像素单位，因而只要在映射关系不变的情况下，不管遥控器距离电视机是远是近，只要遥控器在三维空间中的水平与垂直位移相同，鼠标光标在电视屏幕上的水平与垂直位移也是相同的，即鼠标光标移动的灵敏度不会随着用户与电视机间距离的远近不同而发生变化，解决了现有技术方案存在的近大远小效应的问题，使得光标操控的灵敏度不再受距离的影响，光标定位的灵敏度、准确度得到提高，用户操作体验得到极大提升。

该光标定位方法还包括：

该信号处理芯片还可以获取连续多帧红外光点图像中对应的遥控器空间位置坐标，这些空间位置坐标组成了一个坐标序列，该序列反映了遥控器在空间中的运动轨迹，并基于预设的多个运动模型，对该空间坐标序列进行交互式多模型滤波处理。其中，该预设的运动模型包括匀加速运动模型、匀速运动模型和静止模型。

另外，该光标定位方法还包括：

该遥控器空间位置获取单元53根据该两个红外LED的空间位置坐标获取该遥控器的旋转角度。

在具体实施过程中，在确定第一红外LED与第二红外LED的空间坐标后，可确定一条经过这两个空间坐标点的直线，计算该直线与水平面的夹角即可得到遥控器的旋转角度等信息，该平面为图4中的xO1z平面，即y＝0平面，而遥控器11的空间纵深位移Δz＝z_n+1-z_n还提供了深度信息，将这些信息与电视机的UI相结合，可以在诸如音量控制、图片旋转缩放、游戏操控及一些更复杂的功能上给予用户更直观舒适的操作体验。

在本发明实施例中，通过遥控器上的两个红外LED发出红外光，被遥控装置中的两个红外摄像头同时采集该两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将该两幅红外光点图像输出至该被遥控装置中的信号处理芯片中，以提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标，并将同一红外LED在该两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取该遥控器的当前空间坐标，并将该遥控器的当前空间坐标映射为该被遥控装置屏幕上光标的坐标，实现了通过三维人机交互技术灵敏、准确地将遥控器的位置映射到屏幕上光标位置的目的，也给用户带来了直观舒适的交互体验。

本发明实施例通过遥控器上的两个红外LED同时发出红外光，被遥控装置上的两个红外摄像头同时采集该两个红外LED形成的两幅红外光点图像，并将两幅红外光点图像传输至该被遥控装置的信号处理芯片中进行处理等，最终将该遥控器的当前空间坐标映射为该被遥控装置屏幕上光标的坐标，解决了由于利用现有技术对被遥控装置的光标定位灵敏度不稳定，导致用户操作体验不佳的问题，使得用户在操作过程中获得了较为直观、舒适的操作体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光标定位系统，所述系统包括遥控器及被遥控装置，其特征在于，所述遥控器包括两个红外LED，所述被遥控装置包括两个红外摄像头及信号处理芯片，其中：

所述两个红外LED用于发出红外光；

所述两个红外摄像头用于同时采集所述两个红外LED发出的红外光，形成两幅红外光点图像，并将所述两幅红外光点图像传输至所述信号处理芯片；

所述信号处理芯片用于提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标，并将同一红外LED在所述两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取所述遥控器的当前空间坐标，将所述遥控器的当前空间坐标映射为所述被遥控装置屏幕上光标的坐标。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理芯片包括光点位置获取单元、LED空间位置获取单元、遥控器空间位置获取单元以及坐标映射单元，其中：

所述光点位置获取单元用于对每一幅红外光点图像进行二值化及连通区域判别处理，获取两个连通区域，以所述两个连通区域的质心坐标来表示所述每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标；

所述LED空间位置获取单元用于根据同一红外LED在所述两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标，获取两个红外LED的空间位置坐标；

所述遥控器空间位置获取单元用于根据所述两个红外LED的空间位置坐标，获取所述遥控器的当前空间位置；以及

所述坐标映射单元用于将所述遥控器的当前空间坐标映射为所述被遥控装置屏幕上光标的坐标。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号处理芯片还用于获取所述遥控器连续运动所对应的空间坐标序列，并基于预设的运动模型对所述空间坐标序列进行卡尔曼滤波以及输出交互处理。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理芯片还用于根据所述两个红外LED的空间位置坐标获取所述遥控器的旋转角度。

5.一种光标定位方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

遥控器的两个红外LED发出红外光；

被遥控装置的两个红外摄像头同时采集所述两个红外LED发出的红外光，形成两幅红外光点图像，并将所述两幅红外光点图像输出；

所述被遥控装置中的信号处理芯片接收所述两幅红外光点图像，提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标；

所述信号处理芯片将同一红外LED在所述两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取所述遥控器的当前空间坐标，并将所述遥控器的当前空间坐标映射为所述被遥控装置屏幕上光标的坐标。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述信号处理芯片获取所述遥控器连续运动所对应的空间坐标序列，并基于预设的运动模型对所述空间坐标序列进行卡尔曼滤波以及输出交互处理。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设的运动模型包括匀加速运动模型、匀速运动模型和静止模型。

8.一种被遥控装置，其特征在于，所述被遥控装置包括两个红外摄像头及信号处理芯片，其中：

所述两个红外摄像头用于同时采集遥控器上两个红外LED发出的红外光，形成两幅红外光点图像，并将所述两幅红外光点图像传输至所述信号处理芯片；以及

所述信号处理芯片用于提取每一幅红外光点图像中两个红外光点的位置坐标，并将同一红外LED在所述两幅红外光点图像中相应的红外光点位置坐标进行匹配，以获取所述遥控器的当前空间坐标，将所述遥控器的当前空间坐标映射为所述被遥控装置屏幕上光标的坐标。

9.如权利要求8所述的被遥控装置，其特征在于，所述信号处理芯片还用于获取所述遥控器连续运动所对应的空间坐标序列，并基于预设的运动模型对所述空间坐标序列进行卡尔曼滤波以及输出交互处理。

10.一种遥控器，其特征在于，所述遥控器包括两个红外LED，所述两个红外LED用于发出红外光。

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