CN103677271B - 远程指向设备及其应用方法 - Google Patents

Abstract

一种远程指向设备及其应用方法，包括指向装置、摄像装置、光源装置和处理器。所述指向装置面向显示屏一侧粘贴有反射膜；所述摄像装置采集显示屏前预定摄像范围内的图像；所述光源装置发射至少覆盖所述预定摄像范围的光；所述处理器计算所述图像中的亮点，根据亮点计算光标在显示屏上的坐标位置，并根据坐标位置移动光标。整个过程中指向装置只需通过反射光源发射的光，无需安装摄像设备和电源设备，即所述指向装置结构简单且无需定期更换电源，同时所述指向装置无需通过无线传输的方式将数据信息传输至系统，无需担心外界信号干扰，还可以使得摄像装置不会因为指向装置旋转而发生旋转，进而光标在图像中的坐标位置不会发生旋转。

Description

远程指向设备及其应用方法

技术领域

本发明涉及人机交互领域，特别是涉及一种远程指向设备及其应用方法。

背景技术

信息控制交互的方法在人机交互领域应用越来越广泛，人们可以通过远程控制的手段实现对显示屏的控制。

一般的远程指向设备，在靠近显示屏处有一预设光源装置，指向装置上设有摄像头，当指向装置指向屏幕方向时，会拍摄到有光源装置信息的图像，根据光源装置在图像中的位置，确定对应的坐标值，并将该坐标发送至显示器的主机，主机根据此坐标值经预设算法设置屏幕光标。如图1所示：

手持远程指向设备，改变其朝向，屏幕上的光标位置也会相应变动，实现用户“指向”的操作体验，但是这样的远程指向设备存在如下问题：

一、将摄像头等摄像装置装在指向装置上，所述指向装置为有源装置必须还包括提供所述摄像头电能的电源装置，造成指向装置结构复杂且需定期更换电源。

二、将摄像头装在指向装置上，所述指向装置需要通过无线传输的方式将数据信息传输至系统，容易被外界信号干扰。

三、将摄像头装在指向装置上，使得指向设备旋转后，光源装置在图像中的坐标位置也会发生旋转，使得光源装置在图像中的坐标位置无法跟随指向笔动作，进而使得光标无法跟随指向装置运作。

发明内容

基于此，有必要针对上述需要在指向装置上安装摄像设备和电源设备、导致结构复杂的问题，提供一种具备无源指向装置的远程指向设备及其应用方法。

一种远程指向设备，包括指向装置、摄像装置、光源装置和处理器；

所述指向装置面向显示屏一侧粘贴有反射膜；所述摄像装置采集显示屏前预定摄像范围内的图像；所述光源装置发射至少覆盖所述预定摄像范围的光；所述处理器计算所述图像中的亮点，根据亮点计算光标在显示屏上的坐标位置，并根据坐标位置移动光标；其中，所述亮点为所述光源装置发射光线经过反射膜反射后，在所述图像中形成的亮点。

一种远程指向设备应用方法，用于上述远程指向设备上，包括步骤：

通过所述摄像装置采集预定摄像范围内的图像；

在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，通过所述处理器确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动。

上述远程指向设备及其应用方法，可以通过摄像装置采集预定摄像范围内的图像来获取出现在预定摄像范围内的亮点，再通过所述处理器分析贴有反射膜的指向装置反射回来的亮点确定亮点在所述图像中的绝对坐标值，进一步的通过处理器响应所述绝对坐标值的移动，使得显示屏中光标的位置与所述亮点坐标相匹配，从而达到远程操作控制的效果，整个过程中指向装置只需通过反射光源发射的光，无需安装摄像设备和电源设备，指向装置结构简单，无需定期更换电源，同时所述指向装置无需通过无线传输的方式将数据信息传输至系统，无需担心外界信号干扰，还可以使得采集预定摄像范围内图像的设备不会因为指向装置旋转而发生旋转，进而光标在图像中的坐标位置不会发生旋转。

附图说明

图1为现有的远程指向设备的装置连接图；

图2为远程指向设备其中一个实施例的装置连接图；

图3为远程指向设备其中另一个实施例的装置连接图；

图4为远程指向设备应用方法其中一个实施例的方法流程图；

图5为远程指向设备应用方法其中另一个实施例的方法流程图。

具体实施方式

如图2所示，一种远程指向设备，包括指向装置110、摄像装置120、光源装置130和处理器140；

所述指向装置110面向显示屏一侧粘贴有反射膜；所述摄像装置120采集显示屏前预定摄像范围内的图像；所述光源装置130发射至少覆盖所述预定摄像范围的光；所述处理器140计算所述图像中的亮点，根据亮点计算光标在显示屏上的坐标位置，并根据坐标位置移动光标；其中，所述亮点为所述光源装置130发射光线经过反射膜反射后，在所述图像中形成的亮点。

如图3所示，在本实施例中，所述指向装置110可以是粘贴有反射膜的任意物体，所述远程指向设备的主体材质不受限定，可以采用普通塑胶粘贴回归反射膜的形式实现，也可以采用普通木棒粘贴回归反射膜的形式实现，还可以采用普通的笔粘贴回归反射膜的形式实现等等。所述指向装置110出现在预定摄像范围内时，反射膜可以反射所述光源装置130的光，进而被摄像装置120采集到图像，由处理器140分析确定通过回归反射膜反射的亮点在所述图像中的绝对坐标值，进一步确定所述亮点在所述摄像装置120采集的图像中的位置，再通过处理器140使光标响应所述绝对坐标值的移动。所述摄像设备可以是摄像头，所述摄像设备的摄像范围可以根据摄像的角度、选择的摄像设备型号和摄像摄设备的固定位置等因素进行预先设定，负责采集在预定摄像范围内出现的图像。

上述远程指向设备，可以通过摄像装置采集预定摄像范围内的图像来获取出现在预定摄像范围内的亮点，再通过所述处理器分析贴有反射膜的指向装置反射回来的亮点确定亮点在所述图像中的绝对坐标值，进一步的通过处理器响应所述绝对坐标值的移动，使得显示屏中光标的位置与所述亮点坐标相匹配，从而达到远程操作控制的效果，整个过程中指向装置只需通过反射光源发射的光，无需安装摄像设备和电源设备，即所述指向装置结构简单且无需定期更换电源，同时所述指向装置无需通过无线传输的方式将数据信息传输至系统，无需担心外界信号干扰，还可以使得采集预定摄像范围内图像的设备不会因为指向装置旋转而发生旋转，进而光标在图像中的坐标位置不会发生旋转。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述指向装置还包括控制在所述图形中亮点数量的可弹回按钮。在本实施例中，可以通过所述可弹回按钮控制指向装置暴露在光源装置发射光线下的反射膜数量，从而形成不同数量的光点，进一步可以通过所述可弹回按钮控制在所述图形中亮点数量。用户可以通过按压或者推挤所述可弹回按钮，使得所述光源装置发射光线经过反射膜反射后，在所述图像中形成一个亮点、两个亮点或者三个亮点等等。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述反射膜为回归反射膜。在本实施例中，反射膜可以优选沿原路反射光线的回归反射膜。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述摄像装置设于所述显示屏边缘位置或显示屏边缘下方中心。在本实施例中所述摄像装置可以固定于显示屏前方的任意位置，为了不遮挡显示屏画面，优选所述摄像装置设于所述显示屏边缘位置。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述摄像装置设于显示屏边缘下方中心。在本实施例中所述摄像装置可以固定于显示屏前方的任意位置，为了不遮挡显示屏画面，且便于摄像设备采集图像，优选所述摄像装置设于所述显示屏边缘下方中心。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述反射膜的反射角度大于60度，所述摄像装置的摄像角度大于60度。在本实施例中，为了有效提高入射光线识别率，优选所述反射膜的反射角度大于60度，所述摄像装置的摄像角度大于60度。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述光源装置为LED光源装置。在本实施例中，所述光源装置优选节能且发光强度较大的LED光源装置。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述光源装置发射的光为红外光。在本实施例中所述光源装置发射的光优选不容易被干扰的红外光，还可以通过发射激光配合散射的棱镜的方式形成所述光源装置发射的光。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备，所述光源装置位于所述摄像装置的上方、下方、左方或右方的设定距离内。在本实施例中，为了确保指向装置上的反射膜反射的光线能够很好的被摄像装置采集，优选所述光源装置位于所述摄像装置的上方、下方、左方或右方的设定距离内。

如图4所示，一种远程指向设备应用方法，用于上述远程指向设备上，包括步骤：

步骤S110，通过所述摄像装置采集预定摄像范围内的图像；在本实施例中，可以通过摄像装置采集预定摄像范围内的图像，所述摄像装置可以是摄像头，所述摄像装置的摄像范围可以根据摄像的角度、选择的摄像装置型号和摄像摄设备的固定位置等因素进行预先设定，负责采集在预定摄像范围内出现的图像。

步骤S120，在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，通过所述处理器确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动。在本实施例中，可以通过MCU（Micro Control Unit，微控制单元）即微型处理芯片对采集的图像进行分析，在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值。可以预先对摄像范围进行坐标划分，在本实施例中，可以根据摄像装置的像素以及回归反射膜反射的亮点出现在图像中的位置确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值。所述光标可以是类似于鼠标光标的用于标记输入或者选择位置的符号。所述绝对坐标值即采集的图像中的回归反射膜反射的亮点坐标位置，通过处理器使光标的位置与所述采集的图像中的回归反射膜反射的亮点坐标位置相匹配。从而达到远程控制处理器中光标的位置的效果。

在一个更具体的实施例中，可以通过在任意物体上粘贴回归反射膜的形式制作成指向装置，所述指向装置出现在预定摄像范围内时，可以被摄像装置采集到图像，分析确定通过回归反射膜反射的亮点在所述图像中的绝对坐标值，进一步确定所述亮点在所述摄像装置采集的图像中的位置，再通过处理器使光标响应所述绝对坐标值的移动。所述远程指向设备的主体材质不受限定，可以采用普通塑胶粘贴回归反射膜的形式实现，也可以采用普通木棒粘贴回归反射膜的形式实现，还可以采用普通的笔粘贴回归反射膜的形式实现等等。所述指向装置粘贴回归反射膜的一端可以是圆弧形状，以降低不同方向入射光线的角度，提高入射光线识别率。

上述远程指向设备应用方法，可以通过摄像装置采集预定摄像范围内的图像来获取出现在预定摄像范围内的亮点，再通过所述处理器分析贴有反射膜的指向装置反射回来的亮点确定亮点在所述图像中的绝对坐标值，进一步的通过处理器响应所述绝对坐标值的移动，使得显示屏中光标的位置与所述亮点坐标相匹配，从而达到远程操作控制的效果，整个过程中指向装置只需通过反射光源发射的光，无需安装摄像设备和电源设备，即所述指向装置结构简单且无需定期更换电源，同时所述指向装置无需通过无线传输的方式将数据信息传输至系统，无需担心外界信号干扰，还可以使得采集预定摄像范围内图像的设备不会因为指向装置旋转而发生旋转，进而光标在图像中的坐标位置不会发生旋转。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备应用方法，在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，通过所述处理器确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动的步骤的步骤之后，还包括步骤：

判断所述图像中通过回归反射膜反射的亮点数量，在所述亮点数量为第一预定数量时，所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动，在所述亮点数量为第二预定数量时，将所述远程指向设备切换为鼠标左键的功能，在所述亮点数量为第三预定数量时，将所述远程指向设备切换为鼠标右键的功能。

在本实施例中，所述第一预定数量可以是一个，即所述亮点数量为一个时，所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动。所述所述第二预定数量可以是两个，即所述亮点数量为两个时，将所述远程指向设备切换为鼠标左键的功能，所述鼠标左键的功能可以是执行菜单的命令、选择文字或图案、按下对话框中的按钮或选项等等功能。所述所述第三预定数量可以是三个，即所述亮点数量为三个时，将所述远程指向设备切换为鼠标右键的功能。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述的远程指向设备应用方法，所述在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，通过所述处理器确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动的步骤，具体包括步骤：

步骤S122，判断所述图像中是否有通过回归反射膜反射的亮点；在本实施例中，在对所述图像进行分析时，还可以先判断是否有通过回归反射膜反射的亮点，若有亮点则作进一步图像分析，若无亮点则不对所述图像进行分析处理，减小分析处理所述图像的设备压力。

步骤S124，若有，则确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，若无，则继续判断所述图像中是否有通过回归反射膜反射的亮点；在本实施例中，可以针对判断结果进行处理：在有通过回归反射膜反射的亮点时，确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值；在无通过回归反射膜反射的亮点时，则继续判断所述图像中是否有通过回归反射膜反射的亮点。

步骤S126，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动。

在其中一个实施例中，所述的远程指向设备应用方法，在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，通过所述处理器确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动的步骤的步骤之后，还包括步骤：

判断所述图像中通过回归反射膜反射的亮点数量，在所述亮点数量为第一预定数量时，所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动，在所述亮点数量为第二预定数量时，将所述远程指向设备切换为鼠标左键的功能，在所述亮点数量为第三预定数量时，将所述远程指向设备切换为鼠标右键的功能。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述的远程指向设备应用方法，在所述通过所述摄像装置采集预定摄像范围内的图像步骤之前，还包括步骤：

步骤S130，确定预定摄像范围，并控制发射覆盖所述预定摄像范围的光源装置。在本实施例中，可以通过调整摄像装置的摄像角度进一步确定预定摄像范围，并控制发射覆盖所述预定摄像范围的光源装置，确保所述光源装置的照射范围能够覆盖所述预定摄像范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种远程指向设备，其特征在于，包括指向装置、摄像装置、光源装置和处理器；

所述指向装置面向显示屏一侧粘贴有反射膜；所述摄像装置采集显示屏前预定摄像范围内的图像；所述光源装置发射至少覆盖所述预定摄像范围的光；所述处理器计算所述图像中的亮点，根据亮点计算光标在显示屏上的坐标位置，并根据坐标位置移动光标；其中，所述亮点为所述光源装置发射光线经过反射膜反射后，在所述图像中形成的亮点；所述指向装置还包括控制在所述图像中亮点数量的可弹回按钮，所述可弹回按钮通过控制所述指向装置暴露在所述光源装置发射光线下的反射膜数量控制所述亮点数量。

2.根据权利要求1所述的远程指向设备，其特征在于，所述反射膜为回归反射膜。

3.根据权利要求1所述的远程指向设备，其特征在于，所述摄像装置设于所述显示屏边缘位置。

4.根据权利要求3所述的远程指向设备，其特征在于，所述摄像装置设于显示屏边缘下方中心。

5.根据权利要求1所述的远程指向设备，其特征在于，所述反射膜的反射角度大于60度，所述摄像装置的摄像角度大于60度。

6.根据权利要求1所述的远程指向设备，其特征在于，所述光源装置发射的光为红外光或者激光。

7.根据权利要求1所述的远程指向设备，其特征在于，所述光源装置位于所述摄像装置的上方、下方、左方或右方的设定距离内。

8.一种远程指向设备应用方法，用于如权利要求1-7任一项所述的远程指向设备上，其特征在于，包括步骤：

通过光源装置发射至少覆盖所述预定摄像范围的光；

通过所述摄像装置采集显示屏前所述预定摄像范围内的图像；

在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，通过所述处理器确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动；

判断所述图像中通过回归反射膜反射的亮点数量，在所述亮点数量为第一预定数量时，所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动，在所述亮点数量为第二预定数量时，将所述远程指向设备切换为鼠标左键的功能，在所述亮点数量为第三预定数量时，将所述远程指向设备切换为鼠标右键的功能；

所述亮点数量通过控制所述指向装置暴露在所述光源装置发射光线下的反射膜数量的可弹回按钮控制。

9.根据权利要求8所述的远程指向设备应用方法，其特征在于，所述在所述图像中有通过回归反射膜反射的亮点时，通过所述处理器确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动的步骤，具体包括步骤：

判断所述图像中是否有通过回归反射膜反射的亮点；

若有，则确定所述亮点在所述图像中的绝对坐标值，若无，则继续判断所述图像中是否有通过回归反射膜反射的亮点；

使所述显示屏上的光标响应所述绝对坐标值的移动。

10.根据权利要求8或9所述的远程指向设备应用方法，其特征在于，在所述通过光源装置发射至少覆盖所述预定摄像范围的光的步骤之前，还包括步骤：

确定预定摄像范围。