CN108388355A - 空中鼠标控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空中鼠标控制装置和方法，涉及输入设备技术领域，包括控制器、监控相机以及图像处理模块，监控相机设置于被控设备上；控制器包括多个红外光发射灯，监控相机的镜头前设有红外光滤波片，红外光发射灯发射出与红外光滤波片通过频率匹配的红外光；控制器通过红外光发射灯向监控相机发送红外光斑；图像处理模块对监控相机接收到的红外光斑进行解码处理，得到控制指令。本发明的监控相机作为信号接收器，控制器并不与监控相机一对一绑定，而是可以一对多或多对多的对应，实现灵活使用。

Description

空中鼠标控制装置和方法
技术领域
本发明涉及输入设备技术领域，尤其是空中鼠标控制装置和方法。
背景技术
现有技术中，空中鼠标采用投影笔，利用陀螺仪的原理，计算出自身的空间指向欧拉角以判断自身的指向方位变化，从而调整被控系统UI上的光标移动，然后通过设置的左右键按钮的指令输出，达到用投影笔替换鼠标的效果。此方案的缺陷在于需要将与投影笔一对一的信号接收器安装于被控设备上，不便于灵活使用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供空中鼠标控制装置和方法，以解决现有的空中鼠标需要将一对一的信号接收器安装于被控设备上，不便于灵活使用的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种空中鼠标控制装置，包括：控制器、监控相机以及图像处理模块，所述监控相机设置于被控设备上；
所述控制器包括多个红外光发射灯，所述监控相机的镜头前设有红外光滤波片，所述红外光发射灯发射出与所述红外光滤波片通过频率匹配的红外光；
所述控制器通过所述红外光发射灯向所述监控相机发送红外光斑；
所述图像处理模块对所述监控相机接收到的所述红外光斑进行解码处理，得到控制指令。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述控制器还包括多个用于开启或关闭所述红外光发射灯的按钮开关。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述红外光发射灯包括第一红外光发射灯，以及分布在所述第一红外光发射灯两侧的第二红外光发射灯和第三红外光发射灯。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述图像处理模块根据所述第一红外光发射灯、所述第二红外光发射灯以及所述第三红外光发射灯所发射的红外光斑组合得到所述控制指令。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述控制器还包括蓝牙模块，所述控制器通过所述蓝牙模块与所述被控设备进行蓝牙通讯。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述控制器还根据蓝牙信号获取与所述被控设备的距离，并根据与所述被控设备的距离调整所述红外光斑操作光标移动的增量参数。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述控制器还包括姿态传感器IMU模块，所述IMU模块用于获取所述控制器自身的空间欧拉角指向；
所述控制器通过蓝牙模块将所述欧拉角指向发送给所述被控设备，以控制所述被控设备的光标指向。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述IMU模块包括陀螺仪、加速度计和电子罗盘。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述控制器还包括WIFI芯片和USB插口。
第二方面，本发明实施例还提供一种空中鼠标控制方法，应用如上所述的空中鼠标控制装置，包括：
向被控设备发送红外光斑；
对所述红外光斑进行解码处理，得到控制指令；
根据所述控制指令控制所述被控设备的光标操作。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供了一种空中鼠标控制装置和方法，装置包括控制器、监控相机以及图像处理模块，监控相机设置于被控设备上；控制器包括多个红外光发射灯，监控相机的镜头前设有红外光滤波片，红外光发射灯发射出与红外光滤波片通过频率匹配的红外光；控制器通过红外光发射灯向监控相机发送红外光斑；图像处理模块对监控相机接收到的红外光斑进行解码处理，得到控制指令。本发明的监控相机作为信号接收器，控制器并不与监控相机一对一绑定，而是可以一对多或多对多的对应，实现灵活使用。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中进行阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的空中鼠标控制装置示意图；
图2为本发明实施例提供的空中鼠标控制装置的控制器示意图；
图3为本发明实施例提供的空中鼠标控制方法流程图。
图标：10-控制器；11-第一红外光发射灯；12-第二红外光发射灯；13-第三红外光发射灯；14-蓝牙模块；15-IMU模块；16-WIFI芯片；17-USB插口；20-监控相机；30-图像处理模块。
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，下面将结合附图对本发明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做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。
目前空中鼠标采用投影笔，利用陀螺仪的原理，计算出自身的空间指向欧拉角以判断自身的指向方位变化，从而调整被控系统UI上的光标移动，然后通过设置的左右键按钮的指令输出，达到用投影笔替换鼠标的效果。此方案的缺陷在于需要将与投影笔一对一的信号接收器安装于被控设备上，不便于灵活使用。
基于此，本发明实施例提供的一种空中鼠标控制装置和方法，将监控相机作为信号接收器，控制器并不与监控相机一对一绑定，而是可以一对多或多对多的对应，实现灵活使用。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种空中鼠标控制装置进行详细介绍。
实施例一：
图示出了本发明实施例提供的空中鼠标控制装置示意图。
如图1所示，本实施例提供的一种空中鼠标控制装置，包括控制器10、监控相机20以及图像处理模块30，监控相机20设置于被控设备上；
控制器10包括多个红外光发射灯，监控相机20的镜头前设有红外光滤波片，红外光发射灯发射出与红外光滤波片通过频率匹配的红外光；
控制器10通过红外光发射灯向监控相机20发送红外光斑；
图像处理模块30对监控相机20接收到的红外光斑进行解码处理，得到控制指令。
具体地，每个接入控制网络的被控设备安装一个监控相机20作为控制指令录入接收器，监控相机20镜头前预设窄带红外光滤波片，只通过特定频段的红外光，滤除包括可见光在内的一切其他频段杂光。
控制器10为便携式控制器10，可以由用户单手握住举起移动，控制器10上设置了多个红外光激光/LED发射灯，发射出匹配监控相机20上滤光片通过频率的红外光斑。
需要说明的是，控制器10与监控相机20可以是一对多或者多对多的对应关系，便于灵活使用。
进一步地，控制器10还包括多个用于开启或关闭红外光发射灯的按钮开关。
具体地，红外光发射灯的数量为3个，如图2所示，包括第一红外光发射灯11，以及分布在第一红外光发射灯11两侧的第二红外光发射灯12和第三红外光发射灯13。
进一步地，图像处理模块30根据第一红外光发射灯11、第二红外光发射灯12以及第三红外光发射灯13所发射的红外光斑组合得到控制指令。
本实施例可以在在被控设备内置芯片上安装图像处理模块30，或者在监控相机20中设置图像处理模块30，对监控相机20感应到的红外光斑进行对应的光通信解码处理，根据控制器10三个红外光斑的出现组合判定成不同的指令，例如：
单个主光轴(第一红外光发射灯11)常亮代表鼠标平移指令，处理软件根据光斑在相机视野中的移动进行增量运算后转换成光标在设备系统界面内的同向平移，因此用户按下控制器10主光轴按钮并挥动控制器10即可控制光标运动；
两个辅助光轴(第二红外光发射灯12和第三红外光发射灯13)分布在主光轴两侧，用户按下如左键单击、右键单击、长按划动等指令均通过辅助光轴的亮灭等行为与主光轴形成光斑编码指令，由监控相机20捕获光斑信息后交给处理软件，转换成对应的控制指令反馈给被控制设备系统；
由于监控相机20帧率固定已知，控制器10发出的辅助光轴光斑根据监控相机20的拍摄频率间隔发出10帧以内的亮灭的频闪光，可以提供10位二进制编码的光编码信息，用于传递给处理软件特殊的快捷控制指令或用户根据自身喜好制定的自定义指令。
进一步地，如图2所示，控制器10还包括蓝牙模块14，控制器10通过蓝牙模块14与被控设备进行蓝牙通讯。
控制器10还根据蓝牙信号获取与被控设备的距离，并根据与被控设备的距离调整红外光斑操作光标移动的增量参数。
具体地，控制器10可以和装有蓝牙模块14的被操控设备进行蓝牙通讯，发送额外的操控信息，并且可以根据蓝牙信号的强弱判断设备和控制器10之间的距离，以调整控制器10光斑操作光标移动的增量参数。
进一步地，控制器10还包括姿态传感器IMU模块15，IMU模块15用于获取控制器10自身的空间欧拉角指向；
控制器10通过蓝牙模块14将欧拉角指向发送给被控设备，以控制被控设备的光标指向。
具体地，IMU模块15包括陀螺仪、加速度计和电子罗盘。可实时反馈控制器10自身空间欧拉角指向，通过蓝牙发送给被控设备后，可根据自身欧拉角朝向和蓝牙模块14推算的距离进一步调整被控设备内系统光标的位置，达到控制器10不但能通过自身移动平移光标，还可让光标跟随控制器10的指向滑动，达到更高阶更流畅的控制体验。
进一步地，控制器10还包括WIFI芯片16和USB插口17。可自己设立热点网络或加入设备的自带WIFI网络，控制器10插上USB存储体后可用于对被控设备进行硬件驱动和固件的升级或设备内多媒体资源内容的更新替换，由于控制器10对被控设备是一对多的远程控制特性，从而可以让维护人员手持控制器10指向设备发出指令，即可极为便利且高效的完成对大量设备的软件资源更新。
本实施例中每个被控设备安装了类似于信号接收器的监控相机20，但是相机并不与信号输入控制器10一对一绑定，而是可以一对多或多对多的灵活对应，单个维护人员携带一个控制器10即可调整升级整个设施内的显示投影设备；在家居环境下，用户手持一个控制器10就可以相当于万能遥控器，对所有加入控制协议的智能家电进行操作管理。控制器10使用的红外光为非可见光波段，不会影响用户的生活体验，而且通过窄带滤波的方式可以做到安全功率下的有效操控。
另外，现有的空中鼠标在使用前需要进行标定，同时陀螺仪给出的信号噪声较大，进行复杂的去噪算法处理后依然会有操控精度的问题。而本实施例不需要进行标定，无噪声，并且操控精确。
实施例二
图3示出了本发明实施例提供的空中鼠标控制方法流程图。
如图3所示，本实施例提供了一种空中鼠标控制方法，应用上述的空中鼠标控制装置，包括：
步骤S101，向被控设备发送红外光斑；
具体地，控制器通过多个红外发射灯(优选为三个)向被控设备发送红外光斑，被控设备上的监控相机接收控制器所发送的红外光斑。
步骤S102，对红外光斑进行解码处理，得到控制指令；
图像处理模块对红外光斑进行对应的光通信解码处理，根据控制器三个红外光斑的出现组合判定成不同的控制指令。由于监控相机帧率固定已知，控制器发出的辅助光轴光斑根据监控相机的拍摄频率间隔发出十帧以内的亮灭的频闪光，可以提供十位二进制编码的光编码信息，用于传递给处理软件特殊的快捷控制指令或用户根据自身喜好制定的自定义指令。
步骤S103，根据控制指令控制被控设备的光标操作。
被控设备的控制系统根据控制指令控制被控设备的光标操作。
本发明实施例提供的空中鼠标控制方法，与上述实施例提供的空中鼠标控制装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例提供了一种空中鼠标控制装置和方法，装置包括控制器、监控相机以及图像处理模块，监控相机设置于被控设备上；控制器包括多个红外光发射灯，监控相机的镜头前设有红外光滤波片，红外光发射灯发射出与红外光滤波片通过频率匹配的红外光；控制器通过红外光发射灯向监控相机发送红外光斑；图像处理模块对监控相机接收到的红外光斑进行解码处理，得到控制指令。本发明的监控相机作为信号接收器，控制器并不与监控相机一对一绑定，而是可以一对多或多对多的对应，实现灵活使用。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的空中鼠标控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的空中鼠标控制方法的步骤。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明实施例所提供的进行空中鼠标控制方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、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：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空中鼠标控制装置，其特征在于，包括：控制器、监控相机以及图像处理模块，所述监控相机设置于被控设备上；
所述控制器包括多个红外光发射灯，所述监控相机的镜头前设有红外光滤波片，所述红外光发射灯发射出与所述红外光滤波片通过频率匹配的红外光；
所述控制器通过所述红外光发射灯向所述监控相机发送红外光斑；
所述图像处理模块对所述监控相机接收到的所述红外光斑进行解码处理，得到控制指令。
2.根据权利要求1所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述控制器还包括多个用于开启或关闭所述红外光发射灯的按钮开关。
3.根据权利要求1所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述红外光发射灯包括第一红外光发射灯，以及分布在所述第一红外光发射灯两侧的第二红外光发射灯和第三红外光发射灯。
4.根据权利要求3所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述图像处理模块根据所述第一红外光发射灯、所述第二红外光发射灯以及所述第三红外光发射灯所发射的红外光斑组合得到所述控制指令。
5.根据权利要求1所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述控制器还包括蓝牙模块，所述控制器通过所述蓝牙模块与所述被控设备进行蓝牙通讯。
6.根据权利要求5所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述控制器还根据蓝牙信号获取与所述被控设备的距离，并根据与所述被控设备的距离调整所述红外光斑操作光标移动的增量参数。
7.根据权利要求6所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述控制器还包括姿态传感器IMU模块，所述IMU模块用于获取所述控制器自身的空间欧拉角指向；
所述控制器通过蓝牙模块将所述欧拉角指向发送给所述被控设备，以控制所述被控设备的光标指向。
8.根据权利要求7所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述IMU模块包括陀螺仪、加速度计和电子罗盘。
9.根据权利要求1所述的空中鼠标控制装置，其特征在于，所述控制器还包括WIFI芯片和USB插口。
10.一种空中鼠标控制方法，其特征在于，应用如权利要求1至9任一项所述的空中鼠标控制装置，包括：
向被控设备发送红外光斑；
对所述红外光斑进行解码处理，得到控制指令；
根据所述控制指令控制所述被控设备的光标操作。
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