CN105320359B - 电子白板系统、光点位置识别处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电子白板系统、光点位置识别处理方法和装置。电子白板系统，包括：主机设备、投影机、两个摄像头；其中，所述投影机和所述两个摄像头均与所述主机设备连接；所述投影机，用于将所述主机设备的显示界面投影形成投影区域；所述两个摄像头面向所述投影区域设置，各摄像头的观察区域均覆盖所述投影区域，且各摄像头的镜头在所述投影区域上的直射点不重叠。本发明可以解决现有技术中无法准确定位光点位置的技术问题，且结构简单，易于实现。

Description

电子白板系统、光点位置识别处理方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及人机交互技术，尤其涉及一种电子白板系统、光点位置识别处理方法和装置。

背景技术

基于投影的交互式电子白板系统，包括主机设备、与主机设备连接的投影机和一个摄像头。投影机可以将主机设备的显示界面投影到用户可见的投影区域，用户可以在投影区域前进行操作，而摄像头即可采集投影区域的图像，将该图像传递给主机设备，主机设备即可对该图像进行分析辨认，从而确定用户的操作位置，进而使得主机设备可以完成相应的操作。

由于用户的动作可能比较复杂，主机设备为实现高精度分析辨认的成本较高，因此，目前的现有技术通常采用用户手持光发射器，例如红外激光器，来在投影区域上指示用户所需的操作位置，从而使得主机设备只需要从摄像头采集到的图像上识别光点位置即可确定用户的操作位置。

但是，在该交互式电子白板系统的使用过程中，主机设备有时会出现无法准确识别出光点位置的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种电子白板系统、光点位置识别处理方法和装置。

第一方面，提供一种电子白板系统，包括：

主机设备、投影机、两个摄像头；

其中，所述投影机和所述两个摄像头均与所述主机设备连接；

所述投影机，用于将所述主机设备的显示界面投影形成投影区域；

所述两个摄像头面向所述投影区域设置，各摄像头的观察区域均覆盖所述投影区域，且各摄像头的镜头在所述投影区域上的直射点不重叠。

第二方面，提供一种光点位置识别处理方法，该方法应用于上述的电子白板系统的主机设备，所述方法，包括：

接收所述两个摄像头分别发送的图像，所述图像为各摄像头分别对所述投影机的投影区域进行图像采集得到的，且所述图像包含所述投影区域所投射的所述显示界面图像以及用户采用光发射器在所述投影区域上所指示的光点位置图像；

确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置。

第三方面，提供一种光点位置识别处理装置，该装置应用于上述的电子白板系统中的主机设备，所述装置，包括：

图像接收模块，用于接收所述两个摄像头分别发送的图像，所述图像为各摄像头分别对所述投影机的投影区域进行图像采集得到的，且所述图像包含所述投影区域所投射的所述显示界面图像以及用户采用光发射器在所述投影区域上所指示的光点位置图像；

光点位置确定模块，用于确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置。

本发明通过在电子白板系统中设置两个摄像头并且让两个摄像头的镜头在投影机的投影区域上的直射点不重叠，可以保证用户手持的光发射器在投影区域上所指示的光点位置的光线不可能同时直射入两个摄像头的镜头，从而保证两个摄像头中至少有一个摄像头采集到的投影区域的图像能够用来准确定位光点位置。因此，本发明可以解决现有技术中无法准确定位光点位置的技术问题，且结构简单，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电子白板系统实施例一的结构示意图；

图2为本发明电子白板系统实施例二的结构示意图；

图3为本发明电子白板系统实施例三的结构示意图；

图4为本发明光点位置识别处理方法实施例的流程图；

图5为图4所示方法实施例所对应的主机设备的结构示意图；

图6为本发明光点位置识别处理装置实施例一的结构示意图；

图7为本发明光点位置识别处理装置实施例二的结构示意图；

图8为本发明光点位置识别处理装置实施例三的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明电子白板系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的电子白板系统，包括：

主机设备11、投影机12、两个摄像头，即摄像头13和摄像头14；

其中，投影机12、摄像头13以及摄像头14均与主机设备11连接；

该投影机12，用于将主机设备11的显示界面投影形成投影区域15；

摄像头13和摄像头14面向投影区域15设置，摄像头13和摄像头14的观察区域16均覆盖投影区域15，且摄像头13和摄像头14的镜头在投影区域15上的直射点不重叠。

具体来说，摄像头是通过镜头来采集图像的，当镜头受到光线直射时，会引发镜片界面的反复光线反射，导致眩光的出现，而眩光会导致摄像头采集的图像上有光斑产生。

对于电子白板系统来说，用户可以手持光发射器18在投影区域15上指示所需操作的位置，该指示位置即为光点位置17。当该光点位置17处的光线直射入摄像头的镜头时，就会出现眩光，进而使得摄像头采集的图像上有光斑产生。该光斑的存在，使得主机设备11无法准确判断光点位置，进而无法确定用户所需的操作。

为此，本实施例提供一种包含双摄像头的电子白板系统，如图1所示，本实施例中，主机设备11可以是由CPU、存储设备和操作系统提供程序运行环境的计算系统，典型的为桌面电脑、笔记本电脑，平板电脑以及具有计算能力的智能手机等手持设备、有计算能力的机器人设备等。主机设备11可以将其显示界面通过投影机12投影形成投影区域15。

投影机12可以通过无线接口或者有线接口与主机设备11连接；其中，有线接口，例如可以采用：视频图形阵列(Video Graphics Array，以下简称：VGA)接口、复合视频输出接口、高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，以下简称：HDMI)，无线接口，例如可以是Wifi接口等。

摄像头13和摄像头14均面向投影区域15设置，并且摄像头13和摄像头14既可以内置于主机设备11中，也可以为主机设备11的外接设备；在具体外接时，摄像头13和摄像头14可以通过通用串行总线(Universal Serial Bus，以下简称：USB)接口或者无线接口与主机设备11连接。

从图1上可以看出，摄像头13和摄像头14的观察区域16均覆盖投影区域15，从而可以对投影区域15上的全幅图像进行图像采集。特别的，摄像头13的镜头131在投影区域15上的直射点132与摄像头14的镜头141在投影区域15上的直射点142不重叠。

由于摄像头13的镜头131在投影区域15上的直射点132与摄像头14的镜头141在投影区域15上的直射点142不重叠，因此，光点位置17处的光线不可能同时直射入摄像头13的镜头131和摄像头14的镜头141，因此，当一个摄像头的镜头被光点位置17处的光线直射时，另一个摄像头的镜头一定未被光点位置17处的光线直射，也即，两个摄像头采集到的图像中，总有一个摄像头采集的图像是不会产生光斑的。因此，本实施例中，主机设备11在接收到两个摄像头发送的图像之后，可以通过比对的方式，确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像来确定光点位置，从而可以准确确定光点位置。需要说明的是，若两幅图像均没有光斑，即光线既没有直射入摄像头13，也没有直射入摄像头14，则主机设备11可以选择两幅图像中的任意一幅图像来确定光点位置。

另外，本领域技术人员可以理解的是，如何识别图像上是否有光斑，其可以采用各种图像识别技术来实现，本实施例不做赘述。

在具体实现时，主机设备11可以采用下述两种方式来确定光点位置：

方式一、对两幅图像进行光斑图像识别，确定两幅图像中没有光斑的图像，对该没有光斑的图像进行光点位置识别，确定光点位置。

具体来说，主机设备11可以将摄像头13和摄像头14分别采集的两幅图像进行光斑图像识别，确定这两幅图像中哪幅图像没有光斑，该没有光斑的图像即为未被光点位置处的光线直射的摄像头所采集的图像。进一步的，再对该没有光斑的图像进行光点位置识别，从而可以确定光点位置。

方式二、对两个摄像头中的主摄像头发送的图像进行光斑图像识别，确定主摄像头采集的图像是否有光斑产生；若主摄像头采集的图像有光斑产生，则对两个摄像头中的副摄像头发送的图像进行光点位置识别，确定光点位置。

具体来说，该方式二将两个摄像头做主副之分，例如，摄像头13为主摄像头，摄像头14为副摄像头。主机设备11首先对主摄像头13采集的图像进行光斑图像识别，确定该主摄像头13采集的图像是否有光斑产生，若主摄像头13采集的图像没有光斑产生，则说明光点位置处的光线并未直射入该主摄像头13，该主摄像头13采集的图像可以准确确定光点位置，此时无需再使用副摄像头14采集的图像；若主摄像头13采集的图像有光斑产生，则说明光点位置处的光线直射入该主摄像头13，也说明光点位置处的光线一定未直射入副摄像头14，因此，该主摄像头13采集的图像不能准确确定光点位置，而采用副摄像头14采集的图像来确定光点位置。

进一步的，在确定光点位置之后，主机设备11可以根据光点位置，确定用户在显示界面上所需操作的位置；并根据用户所需操作的位置，完成用户所需操作。

本实施例的电子白板系统，通过设置两个摄像头并且让两个摄像头的镜头在投影机的投影区域上的直射点不重叠，可以保证用户手持的光发射器在投影区域上所指示的光点位置的光线不可能同时直射入两个摄像头的镜头，从而保证两个摄像头中至少有一个摄像头采集到的投影区域的图像能够用来准确定位光点位置。因此，本实施例可以解决现有技术中无法准确定位光点位置的技术问题，且结构简单，易于实现。

图2为本发明电子白板系统实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例的结构与图1所示结构类似，其区别在于，为了实现摄像头13的镜头和摄像头14的镜头在投影区域15上的直射点不重叠，本实施例中的摄像头13和摄像头14沿摄像头的轴线方向L平行设置，该平行设置既可以是摄像头13和摄像头14在竖直方式上处于同一平面内平行设置，也可以是在竖直方向上处于不同平面内平行设置。相应的，摄像头13的镜头131在投影区域上的直射点132与摄像头14的镜头141在投影区域上的折射点142一定是相互分离不重叠的。

本实施例的电子白板系统，在图1所示电子白板系统的基础上，进一步通过将两摄像头沿摄像头的轴线方向平行设置，能够实现两摄像头的镜头在投影区域上的直射点不重叠，进而保证光点位置的光线不可能同时直射入两个摄像头的镜头。

图3为本发明电子白板系统实施例三的结构示意图，如图2所示，本实施例的结构与图1所示结构类似，其区别在于，为了实现摄像头13的镜头和摄像头14的镜头在投影区域15上的直射点不重叠，本实施例中的摄像头13和摄像头14可以沿摄像头的轴线方向面向投影区域15呈散射状设置，也即摄像头13和摄像头14的空间夹角形成向投影区域15辐射的扇面。相应的，摄像头13的镜头131在投影区域上的直射点132与摄像头14的镜头141在投影区域上的折射点142一定是相互分离不重叠的。

本实施例的电子白板系统，在图1所示电子白板系统的基础上，进一步通过将两摄像头沿摄像头的轴线方向面向投影区域呈散射状设置，能够实现两摄像头的镜头在投影区域上的直射点不重叠，进而保证光点位置的光线不可能同时直射入两个摄像头的镜头。

图4为本发明光点位置识别处理方法实施例的流程图，如图4所示，本实施例的方法应用于图1～3中任一示意图所示的电子白板系统中的主机设备11，本实施例的方法既可以通过主机设备11上的软件控件来实现，也可以通过主机设备11上的硬件芯片来实现，还可以通过主机设备11上的处理器(CPU)、存储软件代码的存储器以及运行在硬件之上的操作系统来配合实现，本实施例不对具体的实现方式做限定。

本实施例仅以图5所示主机设备11的结构为例对本实施例的方法进行说明，该主机设备11可以包括处理器111，例如CPU，存储器112，至少一个通信总线113以及运行在硬件之上的操作系统114。通信总线113用于实现元件之间的通信连接。存储器112可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器NVM，例如至少一个磁盘存储器，存储器中可以存储各种程序，用于完成各种处理功能以及实现本实施例的方法步骤。

结合上述图1～3中所示的电子白板系统，本实施例的方法，可以包括：

S401、接收两个摄像头分别发送的图像；

S402、确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置。

具体来说，两个摄像头采集到的图像可以传递到处理器111中，该图像为摄像头13和摄像头14分别对投影机12的投影区域15进行图像采集得到的，且该图像包含投影区域15所投射的显示界面图像以及用户采用光发射器18在投影区域15上所指示的光点位置17图像。

S402在具体实现时，可以采用如下两种方式：

方式一、对两幅图像进行光斑图像识别，确定两幅图像中没有光斑的图像；对没有光斑的图像进行光点位置识别，确定光点位置。

具体来说，存储器112中可以存储光斑图像识别程序以及光点位置识别程序，这两种识别程序可以采用现有成熟的图像识别技术来实现，此处不再主似乎。

处理器111可以通过调用存储器112中存储的光斑图像识别程序，对摄像头13和摄像头14采集到的图像进行光斑图像识别，从而可以确定两幅图像中没有光斑的图像。进一步的，处理器111可以调用存储器112中存储的光点位置识别程序对没有光斑的图像进行光点位置识别，从而可以确定光点位置。

方式二、对两个摄像头中的主摄像头采集的图像进行光斑图像识别，确定主摄像头采集的图像是否有光斑产生，若有光斑产生，则对两个摄像头中的副摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定光点位置，否则对该主摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定光点位置。

同样的，存储器112中可以存储光斑图像识别程序以及光点位置识别程序。处理器111可以通过调用存储器112中存储的光斑图像识别程序，先对主摄像头13采集到的图像进行光斑图像识别，从而可以确定主摄像头13采集的图像中是否有光斑产生，如果有光斑产生，则处理器111可以从存储器112中调用光点位置识别程序对副摄像头14采集的图像进行光点位置识别，确定光点位置，如果没有光斑产生，则处理器111可以调用存储器112中存储的光点位置识别程序对主摄像头13采集的图像进行光点位置识别，从而可以确定光点位置。

可选的，本实施例的方法，还可以包括：

S403、根据光点位置，确定用户在所述显示界面上所需操作的位置；根据用户所需操作的位置，完成用户所需操作。

本实施例的方法，其具体实现原理和技术效果在前述图1～3所示系统实施例中已经进行了详细描述，此处不再赘述。

图6为本发明光点位置识别处理装置实施例一的结构示意图，如图6所示，本实施例的装置应用于图1～3中任一示意图所示的电子白板系统中的主机设备11，本实施例的装置可以包括：

图像接收模块61，用于接收所述两个摄像头分别发送的图像，所述图像为各摄像头分别对所述投影机的投影区域进行图像采集得到的，且所述图像包含所述投影区域所投射的所述显示界面图像以及用户采用光发射器在所述投影区域上所指示的光点位置图像；

光点位置确定模块62，用于确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置。

可选的，本实施例的装置，还包括：

用户操作处理模块63，用于在确定所述光点位置之后，根据光点位置，确定用户在所述显示界面上所需操作的位置，根据用户所需操作的位置，完成用户所需操作。

本实施例的装置，可以设置于图1～3所示电子白板系统的主机设备11中，其具体实现原理和技术效果在前述图1～3所示系统实施例中已经进行了详细描述，且本实施例的装置可以执行图4所示方法实施例的技术方案，此处不再赘述。

图7为本发明光点位置识别处理装置实施例二的结构示意图，如图7所示，本实施例在图6所示结构的基础上，进一步的，光点位置确定模块62，可以包括：

光斑图像识别单元621，用于对两幅图像进行光斑图像识别，确定所述两幅图像中没有光斑的图像；

位置确定单元622，用于对所述没有光斑的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置。

本实施例的装置可以执行图4所示方法实施例中方式一所述的技术方案，其实现原理和技术效果可参见图1～3所示电子白板系统实施例的详细描述，此处不再赘述。

图8为本发明光点位置识别处理装置实施例三的结构示意图，如图8所示，本实施例在图6所示结构的基础上，进一步的，光点位置确定模块62，可以包括：

光斑确定单元623，用于对所述两个摄像头中的主摄像头采集的图像进行光斑图像识别，确定所述主摄像头采集的图像是否有光斑产生；

位置选择确定单元624，用于若所述主摄像头采集的图像没有光斑产生，则对所述主摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置；若所述主摄像头采集的图像有光斑产生，则对所述两个摄像头中的副摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置。

本实施例的装置可以执行图4所示方法实施例中方式二所述的技术方案，其实现原理和技术效果可参见图1～3所示电子白板系统实施例的详细描述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种电子白板系统，其特征在于，包括：

主机设备、投影机、两个摄像头；

其中，所述投影机和所述两个摄像头均与所述主机设备连接；

所述投影机，用于将所述主机设备的显示界面投影形成投影区域；

所述两个摄像头面向所述投影区域设置，各摄像头的观察区域均覆盖所述投影区域，且各摄像头的镜头在所述投影区域上的直射点不重叠；

所述主机设备，用于接收所述两个摄像头分别发送的图像，所述图像为各摄像头分别对所述投影机的投影区域进行图像采集得到的，且所述图像包含所述投影区域所投射的所述显示界面图像以及用户采用光发射器在所述投影区域上所指示的光点位置图像；确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两个摄像头沿摄像头的轴线方向平行设置；

或者，

所述两个摄像头沿摄像头的轴线方向面向所述投影区域呈散射状设置。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述两个摄像头内置于所述主机设备中；

或者，

所述两个摄像头为所述主机设备的外接设备，且各摄像头通过通用串行总线USB接口或者无线接口与所述主机设备连接。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述投影机通过无线接口或者有线接口与所述主机设备连接；

其中，所述有线接口，包括：

视频图形阵列VGA接口、复合视频输出接口、高清晰度多媒体接口HDMI。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括：

光发射器，用于用户向所述投影区域上所需操作的位置处发射光线。

6.一种光点位置识别处理方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1～5中任一项所述的电子白板系统的主机设备，所述方法，包括：

接收所述两个摄像头分别发送的图像，所述图像为各摄像头分别对所述投影机的投影区域进行图像采集得到的，且所述图像包含所述投影区域所投射的所述显示界面图像以及用户采用光发射器在所述投影区域上所指示的光点位置图像；

确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置，包括：

对两幅图像进行光斑图像识别，确定所述两幅图像中没有光斑的图像；

对所述没有光斑的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置，包括：

对所述两个摄像头中的主摄像头采集的图像进行光斑图像识别，确定所述主摄像头采集的图像是否有光斑产生；

若所述主摄像头采集的图像没有光斑产生，则对所述主摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置；

若所述主摄像头采集的图像有光斑产生，则对所述两个摄像头中的副摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述光点位置之后，还包括：

根据光点位置，确定用户在所述显示界面上所需操作的位置；

根据用户所需操作的位置，完成用户所需操作。

10.一种光点位置识别处理装置，其特征在于，所述装置应用于权利要求1～5中任一项所述的电子白板系统中的主机设备，所述装置，包括：

图像接收模块，用于接收所述两个摄像头分别发送的图像，所述图像为各摄像头分别对所述投影机的投影区域进行图像采集得到的，且所述图像包含所述投影区域所投射的所述显示界面图像以及用户采用光发射器在所述投影区域上所指示的光点位置图像；

光点位置确定模块，用于确定两幅图像中没有光斑的图像，并采用没有光斑的图像，确定所述光点位置。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述光点位置确定模块，包括：

光斑图像识别单元，用于对两幅图像进行光斑图像识别，确定所述两幅图像中没有光斑的图像；

位置确定单元，用于对所述没有光斑的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述光点位置确定模块，包括：

光斑确定单元，用于对所述两个摄像头中的主摄像头采集的图像进行光斑图像识别，确定所述主摄像头采集的图像是否有光斑产生；

位置选择确定单元，用于若所述主摄像头采集的图像没有光斑产生，则对所述主摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置；若所述主摄像头采集的图像有光斑产生，则对所述两个摄像头中的副摄像头采集的图像进行光点位置识别，确定所述光点位置。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

用户操作处理模块，用于在确定所述光点位置之后，根据光点位置，确定用户在所述显示界面上所需操作的位置，根据用户所需操作的位置，完成用户所需操作。