具有可手写输入功能的图像处理系统及其执行方法
技术领域
本发明有关一种图像处理系统,特别是有关一种具有可手写输入功能的图像处理系统。
背景技术
由于手写识别电路装置可以取代鼠标,并且较鼠标更适合于让使用者以人工输入方式输入文字与图案,因此手写识别电路装置的改进是近年来急剧发展的领域。最早的手写识别电路装置,可以视为是将鼠标以笔取代,并且为了提升使用者的操作便利性,通常是以无线笔与数字板(tablet)二者来取代鼠标,而且无线笔的笔尖通常对应到鼠标的左键。虽然传统的笔式输入产品已流行多年,然而同类产品皆仅偏重于绘图或中文输入等单一功能的应用上。
现行的笔式输入产品通常是为一种无线压力电磁感应电路装置。现有的无线压力电磁感应装置包括一无线笔(cordless pen)与一数字板(tablet)。无线笔内具有一由电感电容(LC)所组成的震荡线路,当碰触笔尖时,将产生电感量的变化,因而使得震荡频率也随之产生变化。碰撞笔尖的压力越大则电感量的变化越大,因而震荡频率的变化量越大,所以由频率变化量的大小可知施于笔尖压力的大小。无线笔的侧边上也有两个开关按键,由按键的接合离开产生电感电容震荡器中电容的变化而改变笔的发射频率,由频率的不同变化可测知用户所按下的开关按键。此外,数字板(tablet)还包括检测器(detector)、放大器(Amplifier)、模拟数字转换器等元件。此类传统的手写板的中央区域为感应回路,在感应回路的双面具有以阵列方式等距排列的单向天线。此单向天线回路的主要用途仅在于接收专用的无线笔所发射的电磁信号。当无线电磁笔发射电磁波时,单向天线将会接收该电磁波,并通过数字板利用电磁感应的方式取得相关的数据。然而,传统的无线压力电磁感应装置仅具有接收周边装置所发射的信号并测知其位置的简易功能。
另一方面,已有多种具有图像处理系统的产品问世,例如,数字相机、数字摄影机等。参考图1所示,其显示一种传统的静态图像处理装置100,例如,数字相框。静态图像处理装置100至少包括:一显示单元105、一背光模块110、一升压电路115、一中央处理器120、一只读存储器125、一动态存储器130、一串联介面135、一储存媒体140、一电源145与数个切换按键150。中央处理器120从储存媒体140中取出图像档案并对其解压缩,同时将相片档案格式转换成显示单元105所需的数字格式并将它显示于显示单元105上。然而,传统的静态图像处理装置100仅用于显示所输出的静态图形,其本身并无法作为笔迹数据的输入以及合成笔迹数据与图像用。此外,由于静态图像处理装置100的成本大,多用于显示单元中,且功能仅限于显示静态图形。因此,若需对静态图形加注笔迹或是亲笔签名的效果,则必须通过外挂的图像处理软件以特效处理后再行储存,因而使得此种传统的静态图像处理装置费时又耗成本。因此,本发明提供一种新的具有可手写输入功能的图像处理系统,以便于强化图像处理系统的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有可手写输入功能的图像处理系统,借助一无线压力电磁感应系统结合一图像处理系统以使得图像处理的功能更为完善。
本发明的另一目的是在提供一种合并图像与手写字迹的数字处理系统,借助一具有合成显像功能的微处理器将图像与手写输入字迹结合以形成一新的合成图像档案,并借助本发明的图像处理系统显示此一新合成的图形于显示单元上,借此节省制作合成图像的时间与成本。
为实现上述目的,根据本发明一方面的图像处理系统,其特点是至少包括:一图像传输模块,用以产生与传输一第一图像信号;一电磁感应模块,用以产生与传输一第二图像信号;一图像处理模块,用以接收该第一图像信号与该第二图像信号,并控制与执行数个图像处理功能以产生一显示信号;一储存模块,该图像处理模块借助该储存模块存取图像数据;与一显示模块,用以接收该图像显示信号以显示图像。
根据本发明另一方面的静态图像处理系统,其特点是至少包括:一图像感测次电路,该图像感测次电路可借助光感测撷取图像并产生一第一图像信号;一传输次电路,该传输次电路借助耦合的方式与外部电脑设备通讯以传输图像数据;一电磁感应次电路,该电磁感应次电路可借助电磁感应的方式接收电磁波信号并产生一第二图像信号;一图像处理次电路,该图像处理次电路耦合该图像感测次电路以接收该第一图像信号,而该图像处理次电路耦合该传输次电路以传输图像数据,且该图像处理次电路耦合该电磁感应次电路以接收该第二图像信号,该图像处理次电路可控制该静态图像处理装置的所有次电路的启闭作用且根据该第一图像信号与该第二图像信号进行图像处理功能以产生一图像显示信号;一图像显示次电路,该图像显示次电路耦合该图像处理次电路以接收该图像显示信号并显示图像;与一储存次电路,该图像处理次电路耦合该储存次电路以存取各种图像数据。
根据本发明又一方面的静态图像处理系统的图像处理次电路的微处理器的执行方法,其特点是至少包括:接收一执行指令,并根据该执行指令进行一特定功能模式以进行一图像处理程序;与进入一图像播放程序以显示图像。
根据本发明再一方面的静态图像处理系统的电磁感应次电路的执行方法,其特点是至少包括:进行一扫瞄步骤以接收电磁波信号;进行一放大与滤波步骤以产生具有一特定频率的一信号;接收具有该特定频率的该信号以进行一转换步骤并产生一数字信号;接收具有该特定频率的该信号以进行一频率计算步骤并产生一时脉信号;根据该数字信号进行一座标计算步骤以计算一绝对座标;根据该时脉信号进行一压力计算步骤以计算一压力值;与输出该绝对座标与该压力值以进行合成图像功能。
根据本发明另一方面的具有可手写输入功能的数字相框,其特点是至少包括:一图像感测器,该图像感测器可借助光感测撷取一图像;一图像信号次电路,该图像信号次电路耦合该图像感测器以接收该图像,并产生一第一图像信号;一第一微处理器,该第一微处理器耦合该图像信号次电路以接收该第一图像信号;一液晶显示驱动次电路,该液晶显示驱动次电路耦合该第一微处理器以接收一显示信号;一液晶显示元件,该液晶显示元件耦合该液晶显示驱动次电路以显示各种图像;一升压次电路,该升压次电路耦合该微处理器以接收一电压调节信号并产生一特定电压;一背光模块,该背光模块耦合该升压次电路以接收该特定电压;一天线回路,该天线回路可借助电磁感应的方式接收一电磁波信号;与一具有一第二微处理器的电磁感应次电路,该电磁感应次电路耦合该天线回路以接收该电磁波信号,并产生一第二图像信号,且该电磁感应次电路借助耦合的方式传输该第二图像信号至该第一微处理器中,以便于该第一微处理器根据该第一图像信号与该第二图像信号产生一合成图像;与一周边装置,该周边装置以电磁感应的方式输出电磁波信号,以便于在该液晶显示元件的上方描绘图像。
本发明的原理为:图像感测元件将所收到的光线依其颜色转换成模拟电流信号,然后再转换成数字信号,并送入数字图像信号处理电路作图像处理,接着通过图像处理系统的微处理器作控制,将其信号送到显示模块以显示图像。当使用者要加入手写字迹时,则图像处理系统的微处理器会启动无线压力电磁感应装置,并通过扫描天线取得笔迹的座标位置及其粗细大小。然后将取得的笔迹数据传回图像处理系统的微处理器内,且微处理器会将手写笔迹以特定颜色,依其座标及粗细重叠覆盖于图像中的原来位置上。此外,为了使笔迹输入装置所指向的地方与笔迹显示的位置能正好重合于同一垂直高度上,需将无线压力电磁感应装置置于显示模块的正下方,且显示模块的可显示面积与无线压力电磁感应装置的可工作的区域面积需完全一致。
本发明的控制流程如下:图像处理系统的中央处理器借助外部电源开始供电或使用者按下模式钮后作起始设定。由使用者确认模式选择后,可进入特定功能模式。在进入特定功能模式后,可运作诸如设定、清除、连续画面的功能。此外,无线压力电磁感应装置的信号处理电路的操作原理如下:笔迹输入装置会发射具有特定频率的电磁波,而天线及电路会扫描并放大此特定频率的信号,再计算它的振幅及频率。当笔迹输入装置的位置位于某一天线的正上方时,会使该天线收到最强的信号。因此,只要比较所有天线收信号的强度,即可测知笔迹输入装置位于哪一条天线的上方,并进而利用相邻天线的强度作比较,据此可换算出实际的绝对座标。最后,再将笔迹的宽度输出至图像处理系统的微处理器即可。为方便存取图像,图像处理系统也具有存储器单元。在图像撷取装置(例如:数字相机)获取图像后,可取出图像撷取装置的储存媒体并借助可读取媒体的介面,例如:压缩闪光卡片(CompactFlash Card)、智能媒体卡片(Smart Media Card),直接将储存媒体放入图像处理系统的储存存储器单元中。接着,图像处理系统的微处理器从储存存储器单元取出数据并予以解压缩以还原成原图像。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点,下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。
附图说明
图1为传统的静态图像处理装置的电路方块示意图;
图2为本发明第一较佳实施例中的图像处理系统的电路方块示意图;
图3为本发明第二较佳实施例中的图像处理装置的电路方块示意图;
图4A至图4E为本发明第三较佳实施例中的图像处理系统的微处理器的图像处理流程示意图;
图5A为本发明第四较佳实施例中的具有可手写输入功能的数字相框的电路方块示意图;
图5B为本发明的第四较佳实施例中的数字相框的电磁感应次电路的电路方块示意图;与
图5C为本发明第四较佳实施例中的电磁感应次电路的微处理器的图像处理流程示意图。
具体实施方式
本发明有关一种具有可手写输入功能的图像处理系统。为了能彻底地了解本发明,将在下列的描述中提出详尽的制作步骤或结构元件。显然地,本发明的施行并未限定于电路系统技术人员所熟悉的特殊细节。另一方面,众所周知的电路元件并未描述于细节中,以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述之外,本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中,且本发明的范围不受其限定,而是以权利要求所限定的专利范围为准。
参考图2所示,在本发明的第一实施例中,首先提供一图像处理系统200,图像处理系统200至少包括:一图像传输模块210,图像传输模块210用以接收与处理一第一数字图像信号,并可传输第一数字图像信号;一电磁感应模块220,电磁感应模块220用以感应与处理具有特定频率的电磁波信号并形成一第二数字图像信号;一图像处理模块230,图像处理模块230可接收第一数字图像信号与第二数字图像信号,并可控制与执行各种图像处理模式,例如:图像合成模式、图像清除模式、图像播放模式与格式设定模式,以产生图像显示信号,其中,图像处理模块230还可控制图像处理系统200的所有模块的启闭作用;一储存模块240,图像处理模块230可借助储存模块240存取数字图像数据;一显示模块250,显示模块250接收图像处理模块230的图像显示信号以显示图像。
参考图3所示,在本发明的第二实施例中,首先提供一具有图像合成功能的图像处理装置300,例如,数字相框,图像处理装置300至少包括:一图像感测次电路310,图像感测次电路310可借助一光感测器撷取一图像,并转换该图像成一模拟信号,且再转换模拟信号成一第一数字图像信号,其中,图像感测次电路310至少包括一图像感测元件,例如,数字相机;一传输次电路320,传输次电路320借助耦合的方式与外部电脑设备通讯以传输一图像数据,其中,传输次电路320至少包括一连接介面,例如,通用串联总线(Universal SerialBus;USB)或非同步传输标准串联介面(Recommended Standard-232;RS-232);一图像处理次电路330,图像处理次电路320耦合图像感测次电路310以接收第一数字图像信号,且图像处理次电路330耦合传输次电路320以传输图像数据,其中,图像处理次电路330至少包括一微处理器以进行图像处理功能与控制图像处理装置300的所有次电路的启闭作用;一电磁感应次电路340,例如,数字手写板,电磁感应次电路340可借助电磁感应的方式接收一具有特定频率的电磁波信号,并根据具有特定频率的电磁波信号转换成一第二数字图像信号,其中,电磁感应次电路340耦合图像处理次电路330以传输第二数字图像信号,且图像处理次电路330可根据第一数字图像信号与第二数字图像信号执行合成图像的功能;一图像显示次电路350,图像显示次电路350耦合图像处理次电路330以接收一图像显示信号,并显示各种图像,其中,图像显示次电路350至少包括一液晶显示元件,例如,薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display;TFT-LCD)、STN液晶显示器(Super Twisted Nematic Liquid Crystal Display;STN-LCD);一储存次电路360,图像处理次电路330耦合储存次电路360以存取各种图像数据,其中,储存次电路360至少包括一读取介面,例如,压缩闪光卡片(Compact FlashCard)、智能媒体卡片(Smart Media Card),与一动态存储器,例如,DRAM、SDRAM。
参考图4A所示,在本发明的第三实施例中,图像处理系统的微处理器的图像处理流程如下所示:一微处理器起始程序400,微处理器起始程序400至少包括下列特定功能模式:一设定模式405、一清除模式410、一显像模式415与一播放模式420。当图像处理系统的微处理器借助外部电源开始供电或使用者按下模式钮后,微处理器开始起始程序400。在微处理器起始程序400通过使用者选择并确认模式后,便可进入各特定功能模式中。此外,当设定模式405、清除模式410与显像模式415完成后,会进入播放模式420以显示一画面或连续画面。
参考图4A与图4B所示,在本实施例中,首先进入设定模式405,使用者可依序进行下列步骤:进行一输入步骤425以输入一显示格式;然后,进行一调整步骤430以调整显示器的清晰度;接着,使用者可直接进入播放模式420,或进行下一特定模式。此外,若是使用者不进行设定模式405,则可直接进入其他特定模式。
参考图4A与图4C所示,在本实施例中,进入清除模式410后,使用者可依序进行下列步骤:进行一清除确认步骤435以确认是否进行清除图像功能。若确认为是,则进行清除图像步骤440;若确认为否,则使用者可直接进入播放模式420,或进行下一模式。进行清除图像步骤440后,使用者可直接进入播放模式420,或进行下一特定模式。此外,若是使用者不进行清除模式410,则可直接进入其他特定模式。
参考图4A与图4D所示,在本实施例中,进入显像模式415后,使用者可依序进行下列步骤:进行一读取步骤445以读取储存图像的一特定序号。然后,进行一合成确认步骤450以确认是否进行合成图像功能;若确认为是,则进入合成图像模式455以形成一具有该特定序号的合成图像;若确认为否,则进行一非合成图像显示步骤460以显示具有该特定序号的储存图像,并直接进入播放模式420。当合成图像模式455完成后,进行一合成图像显示步骤465以显示具有该特定序号的合成图像,并直接进入播放模式420。
参考图4D与图4E所示,在本实施例中,进入合成图像模式455时,图像处理系统的微处理器开启无线压力电磁感应装置,并取得手写数据图像的座标位置及其笔迹的粗细大小。合成图像模式455的流程步骤如下:首先进行一图像轨迹检测步骤470以取得数个图像轨迹数据,且数个图像轨迹数据至少包括一具有(Xi,Yi,W)形态的数据值,其中,Xi表示X轴的座标位置;Yi表示Y轴的座标位置;W表示轨迹直径大小。然后,进行一待绘点数设定步骤475以设定i=n。接着,进行一图像轨迹数据的读取步骤480以取得轨迹座标与轨迹粗细大小。然后,进行一轨迹描绘步骤485以绘制笔迹,其中,轨迹描绘步骤485是以数个轨迹数据(Xi,Yi)当成圆心且W/2当成半径绘制数个具有特定颜色的圆点。随后,进行一逻辑判断步骤490,逻辑判断步骤490是借助一i=i-1程式执行。接着,进行一检查步骤495以检查i是否等于0;当i=0时,结束绘制图像轨迹的功能并与具有该特定序号的储存图像合成以形成具有该特定序号的合成图像;当i≠0时,则回到图像轨迹数据的读取步骤480以继续进行上述的步骤直到i=0为止。
参考图5A所示,在本发明的第四实施例中,首先提供一具有可手写输入功能的数字相框500,数字相框500至少包括:一图像感测器505,图像感测器505可借助光感测撷取一图像;一图像信号次电路510,图像信号次电路510耦合图像感测器505以转换该图像成一模拟信号,并将模拟信号转换成一第一数字图像信号;一微处理器515,微处理器515耦合图像信号次电路510以接收第一数字图像信号,并进行图像处理功能与控制数字相框500的所有次电路与元件的启闭作用;一液晶显示驱动次电路520,液晶显示驱动次电路520耦合微处理器515以接收一显示信号;一显示元件525,显示元件525耦合液晶显示驱动次电路520以显示各种图像,其中,显示元件525至少包括一薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)或一STN液晶显示器(STN-LCD);一升压次电路530,升压次电路530耦合微处理器515以接收一电压调节信号并产生一特定电压;一背光模块535,背光模块535耦合升压次电路530以接收特定电压,其中,背光模块535是位于显示元件525下方;一天线回路540,天线回路540可借助电磁感应的方式接收一电磁波信号;一电磁感应次电路545,电磁感应次电路545耦合天线回路540以接收电磁波信号,并将电磁波信号转换成一第二数字图像信号,且电磁感应次电路545借助耦合的方式传输第二数字图像信号至微处理器515中,其中,微处理器515可根据第一数字图像信号与第二数字图像信号进行一合成图像功能,该电磁感应次电路545是位于该背光模块535下方,且该电磁感应次电路545的可工作面积约与显示面积一致。
参考图5A所示,在本实施例中,数字相框500至少包括:数个模式钮,数个模式钮耦合微处理器515以选择特定模式,其中,数个模式钮至少包括一播放模式钮550A与一清除模式钮550B;数个开关,数个开关耦合微处理器515以启动特定功能,其中,数个开关至少包括一第一开关555A、一第二开关555B、一第三开关555C与一第四开关555D,第一开关555A是用以控制天线回路540与电磁感应次电路545的启闭作用,而第二开关555B是用以控制图像变化的功能,例如,图像的左右方向的变换,且第三开关555C是用以控制图像页数的切换,以及第四开关555D是用以控制图像感测器505的启闭作用;一显示调整钮560,显示调整钮560耦合显示驱动次电路520以调整显示于显示元件525的画面;一传输介面565,传输介面565耦合微处理器515,且传输介面565与外部电脑设备570通讯以传输一图像数据,其中,传输介面565至少包括一通用串联总线(USB)或一非同步传输标准串联介面(RS-232);一储存元件575,储存元件575借助一存取介面耦合微处理器515,以便于微处理器515存取各种图像数据,其中,储存元件575至少包括一动态存储器,例如,DRAM、SDRAM,且读取介面至少包括一压缩闪光卡片(CompactFlash Card)或智能媒体卡片(Smart Media Card)。
参考图5A与图5B所示,在本实施例中,上述的电磁感应次电路545至少包括:一放大器(Amplifier)545A,放大器545A耦合天线回路540以放大电磁波信号;一带通滤波器(Band Pass Filter)545B,带通滤波器545B耦合放大器545A以过滤杂信号并产生具有特定频率的信号;一整形次电路545C,整形次电路545C耦合带通滤波器545B以接收具有特定频率的信号并产生一时脉信号;一整流器(Rectifier)545D,整流器545D耦合带通滤波器545B以接收具有特定频率的信号并产生一直流信号;一波峰检测器(Peak Detector)545E,波峰检测器545E耦合整流器545D以检测直流信号的波峰值;一模拟数字转换器(A/D Converter)545F,模拟数字转换器545F耦合波峰检测器545E以接收波峰值,并转换波峰值成一数字信号;一电磁感应次电路545的微处理器545G,微处理器545G耦合模拟数字转换器545F以接收数字信号并计算一绝对座标,且微处理器545G耦合整形次电路545C以接收时脉信号并计算一压力值,其中,压力值是指图像的粗细,而微处理器545G借助耦合的方式传输绝对座标与压力值至数字相框500的微处理器515中,且微处理器545G借助耦合的方式控制天线回路540以进行位置扫瞄控制。此外,数字相框500包括一具有电磁感应功能的周边装置580,例如,无线电磁笔,周边装置580可在显示元件525的上方输入图像,且借助天线回路540接收周边装置580所发射的电磁波信号。
参考图5B与图5C所示,在本实施例中,数字相框500的电磁感应次电路545的流程步骤如下:首先进行一设定步骤585A以进行电磁感应次电路545的初始设定并开启天线回路540。然后,天线回路540进行一扫瞄步骤585B以扫瞄周边装置580所在的位置且接收周边装置580所发射的电磁波信号。电磁感应次电路545接收电磁波信号后,借助放大器545A与带通滤波器545B进行一放大与滤波步骤585C以产生具有特定频率的电磁波信号。接着,借助整流器545D、波峰检测器545E与模拟数字转换器545F接收具有特定频率的电磁波信号以进行一转换步骤585D并产生数字信号。其次,借助整形次电路545C接收具有特定频率的电磁波信号以进行频率计算步骤585E并产生时脉信号。然后,微处理器545G借助输入步骤585F接收数字信号与时脉信号。接着,微处理器545G根据数字信号进行一座标计算步骤585G以计算周边装置580绘制于显示元件525上的图像的绝对座标,且微处理器545G根据时脉信号进行一压力计算步骤585H以计算压力值,也即周边装置580绘制于显示元件525上的图像的粗细大小。换句话说,当周边装置580越靠近显示元件525的屏幕表面时,其所发射的电磁波信号越强,图像线条也随之越粗。随后,进行一输出步骤585I以输出绝对座标与压力值至数字相框500的微处理器515中。最后,借助数字相框500的微处理器515进行图像合成模式585J。
如上所述,在本发明的实施例中,本发明可借助一无线压力电磁感应系统结合一图像处理系统以形成一具有可手写输入功能的图像处理系统。此外,本发明提供一种结合图像感测元件、数字手写板与数字相框等多种关键技术的数字图像处理系统。因此,本发明是一具有便利性与多功能的数字图像处理系统,例如,照相机功能、手写输入功能、图像合成功能、相框显示功能等。另外,本发明是借助一具有手写输入功能的微处理器与一具有合成显像功能的微处理器将照片与手写输入字迹结合以形成一新的合成图像档案,并借助图像处理系统显示一新的图形于显示单元上,这样可节省时间与制作成本。因此,本发明能符合经济上的效益与产业上的利用性。
当然,本发明除了可能用在具有手写输入功能的数字相框上,也可能用在任何具有无线电磁感应装置的数字图像处理系统上。显然地,依照上面实施例中的描述,本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其附加的权利要求项的范围内加以理解,除了上述详细的描述外,本发明还可以广泛地在其他的实施例中施行。
上述仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的申请专利范围;凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或或等效替换,均应包括在权利要求书所限定的申请专利范围内。