CN103984447A - 一种可实现校正功能的投影互动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可实现校正功能的投影互动装置，包括主控处理模块、互动模块以及光电笔，所述互动模块包括依次设置的光学镜头、滤光片切换器以及图像传感器，主控处理模块分别与一PC机和图像传感器连接；所述主控处理模块控制滤光片切换器将滤光片切换到透可见光滤光片，则PC机经一投影机投影出画面，图像传感器通过光学镜头采集投影出的画面，并通过主控处理模块分析获得画面的书写坐标，主控处理模块将获得画面的书写坐标和投影机投影在电子白板上的显示坐标进行校正定位，校正定位后主控处理模块控制滤光片切换器将滤光片切换到透红外光窄带滤光片，光电笔即可进行书写。本发明互动模块的定位过程无需用户参与操作，即能实现全自动定位。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学影像互动投影技术领域，尤其涉及一种可实现校正功能的投影互动装置。
背景技术
目前市面上存在的投影互动模组一般都会使用滤光片，在物理上将非光电笔发出的光滤除，仅仅采集光电笔发出的光。因此镜头看不到正常环境，只能看到滤光片可通过的红外光。这类产品，在使用前需要进行定位，定位方式一般是投影机透出一副定位画面，该画面有几个固定的点，用户拿着红外光电笔按提示顺序在这几个点上点住让模组采集坐标，定位的目的是通过该方式建立实际坐标和显示坐标的联系，这样实际坐标和显示坐标就可以联系起来实现互动书写。本专利申请文件可以实现自动定位功能，免去用户进行定位的操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种可实现校正功能的投影互动装置，能实现自动定位功能，免去用户进行定位的操作。
本发明是这样实现的：一种可实现校正功能的投影互动装置，包括主控处理模块、互动模块以及光电笔，所述互动模块包括依次设置的光学镜头、滤光片切换器以及图像传感器，该滤光片切换器中设置有一透红外光窄带滤光片和一透可见光滤光片；所述主控处理模块分别与一PC机和图像传感器连接；所述主控处理模块控制滤光片切换器将滤光片切换到透可见光滤光片，则PC机经一投影机投影出画面，图像传感器通过光学镜头采集投影出的画面，并通过主控处理模块分析获得画面的书写坐标，主控处理模块将获得画面的书写坐标和投影机投影在电子白板上的显示坐标进行校正定位，校正定位后主控处理模块控制滤光片切换器将滤光片切换到透红外光窄带滤光片，光电笔即可进行书写。
进一步地，所述主控处理模块以MCU为主控制芯片。
进一步地，所述滤光片切换器包括由底座和盖板构成的外壳、在外壳内设置有用以固定不同滤光片的切换拉片、以及驱动切换拉片的驱动机构，所述驱动机构包括一个将自身转动驱动切换拉片线性位移的转动摇臂，转动摇臂的转动轴安装在一个永磁体轴承座上，在永磁体轴承座与转动摇臂两侧平行设有两个磁能片，其中一个磁能片与永磁体轴承座之间设有一个导磁片，所述底座和盖板上有一对位置相对的通光孔，在切换拉片上按照切换拉片的移动方向顺次布置有所述透红外光窄带滤光片和透可见光滤光片，当驱动机构静止时，有且只有一块滤光片对准通光孔。
本发明具有如下优点：本发明通过主控处理模块将滤光片切换器中的滤光片切换到透可见光滤光片，进行投影机透出的画面的定位后，再通过主控处理模块将滤光片切换器中的滤光片切换到透红外光窄带滤光片，进行光电笔的书写。可以使互动模块的定位过程无需用户参与操作，实现全自动定位。该优点在投影大幅画面进行互动的场景特别有用，这类场景画面较大，若定位过程要用户操作，在一些边界位置，用户将无法触及的情况下很不方便，用本装置后将免去用户的这种烦恼。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图。
图2为本发明互动模块的结构示意图。
图3为本发明滤光片切换器的结构示意图。
图4为一棋盘格的投影画面示意图。
图5为滤光片切换器切换到透可见光滤光片得到的棋盘格画面。
图6为滤光片切换器切换到透红外光窄带滤光片的棋盘格画面。
具体实施方式
请参阅图1至图6所示，本发明为一种可实现校正功能的投影互动装置，包括主控处理模块1、互动模块2以及光电笔3，所述互动模块2包括依次设置的光学镜头21、滤光片切换器22以及图像传感器23，该滤光片切换器22中设置有一透红外光窄带滤光片221和一透可见光滤光片222；所述主控处理模块1分别与一PC机4和图像传感器5连接；所述主控处理模块1控制滤光片切换器22将滤光片切换到透可见光滤光片221，则PC机4经一投影机5投影出画面，图像传感器23通过光学镜头21采集投影出的画面，并通过主控处理模块1分析获得画面的书写坐标，主控处理模块1将获得画面的书写坐标和投影机5投影在电子白板上的显示坐标进行校正定位，校正定位后主控处理模块1控制滤光片切换器22将滤光片切换到透红外光窄带滤光片222，光电笔3即可进行书写。
在本发明中，所述主控处理模块1以MCU为主控制芯片。
所述滤光片切换器22包括由底座223和盖板224构成的外壳、在外壳内设置有用以固定不同滤光片的切换拉片225、以及驱动切换拉片225的驱动机构226，所述驱动机构226包括一个将自身转动驱动切换拉片225线性位移的转动摇臂227，转动摇臂227的转动轴安装在一个永磁体轴承座228上，在永磁体轴承座228与转动摇臂227两侧平行设有两个磁能片229，其中一个磁能片229与永磁体轴承座228之间设有一个导磁片230，所述底座223和盖板224上有一对位置相对的通光孔231，在切换拉片225上按照切换拉片225的移动方向顺次布置有所述透红外光窄带滤光片221和透可见光滤光片222，当驱动机构226静止时，有且只有一块滤光片对准通光孔231。
其中，主控处理模块1：该模块分别与PC机4和图像传感器23连接，负责处理图像传感器采集的数据，并将处理后的数据发送给PC机4，主要以MCU为主控制芯片为核心组成。
图像传感器23：该模块和光学镜头21组合在一起，负责采集图像信息。
滤光片切换器22：该装置置于光学镜头21和图像传感器23之间。本装置可以在透红外滤光片和透可见滤光片之间切换，由主控处理模块1控制。
可发出红外光线的光电笔3：该装置书写时，笔头部位会发出红外光线，图像传感器23可以捕捉到笔头位置，计算笔头位置坐标。
这里需要说明的是：自动定位的原理是投影机投射一副明显可识别特征及坐标的画面，例如棋盘格，这类图有自己能被计算机识别的特征，而且计算机可以准确识别计算出出画面上特征点的坐标，例如棋盘格的特征点是黑白格直接的交点。
本装置能够实现自动校正功能的核心装置是滤光片切换器。该滤光片切换器装有两种滤光片，一种是透红外光窄带滤光片，即只能透过特定波长的红外光线，其他光线无法透过，透过的红外波长应与光电笔发出的红外光线一致。另一种滤光片是透可见光滤光片，及该滤光片只能透过可见光，其他光线会被滤除。目前市面上的本类产品的原理如背景技术中所述，贴有透红外光线的滤光片来滤除包括可见光在内的其他光线，保证接收器接收到的仅有和光电笔发出的光一致的光线。要实现自动定位的功能要用到前述的自动定位原理，而投影机投出的画面属于可见光波长范围，这正是被传统互动模块所滤除的光线，所以传统互动模块无法实现自动定位功能。
本装置带有滤光片切换器，整个模块开始运作时，主控处理模块会发出信号控制切换器将滤光片切换到透可见光滤光片，这时整个模块采集到的图像和肉眼看到正常图像一致，同时投影机投影出有识别特征的画面，图像传感器可以采集到该副画面，通过主控处理模块的MCU处理分析获得这幅画面投影画面(书写面)的特征点坐标，同时这幅画面实际的特征点坐标是已知的，这样就可以得出实际书写坐标和显示坐标直接的关系，这里我们可以将显示坐标和已知的特征画面实际特征点坐标相对应。完成定位动作，这个过程无需用户参与，全程自动进行定位。定位完成后，MCU会记录这个关系，之后在此发出切换信号，滤光片切换装置将切换回透红外光的窄带滤光片，之后光电笔进行正常书写。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种可实现校正功能的投影互动装置，其特征在于：包括主控处理模块、互动模块以及光电笔，所述互动模块包括依次设置的光学镜头、滤光片切换器以及图像传感器，该滤光片切换器中设置有一透红外光窄带滤光片和一透可见光滤光片；所述主控处理模块分别与一PC机和图像传感器连接；所述主控处理模块控制滤光片切换器将滤光片切换到透可见光滤光片，则PC机经一投影机投影出画面，图像传感器通过光学镜头采集投影出的画面，并通过主控处理模块分析获得画面的书写坐标，主控处理模块将获得画面的书写坐标和投影机投影在电子白板上的显示坐标进行校正定位，校正定位后主控处理模块控制滤光片切换器将滤光片切换到透红外光窄带滤光片，光电笔即可进行书写。
2.根据权利要求1所述的一种可实现校正功能的投影互动装置，其特征在于：所述主控处理模块以MCU为主控制芯片。
3.根据权利要求1所述的一种可实现校正功能的投影互动装置，其特征在于：所述滤光片切换器包括由底座和盖板构成的外壳、在外壳内设置有用以固定不同滤光片的切换拉片、以及驱动切换拉片的驱动机构，所述驱动机构包括一个将自身转动驱动切换拉片线性位移的转动摇臂，转动摇臂的转动轴安装在一个永磁体轴承座上，在永磁体轴承座与转动摇臂两侧平行设有两个磁能片，其中一个磁能片与永磁体轴承座之间设有一个导磁片，所述底座和盖板上有一对位置相对的通光孔，在切换拉片上按照切换拉片的移动方向顺次布置有所述透红外光窄带滤光片和透可见光滤光片，当驱动机构静止时，有且只有一块滤光片对准通光孔。
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