CN1598748A - 一种实现无线鼠标功能的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种实现无线鼠标功能的方法和装置。该方法使用附加单色滤光镜的摄像机(2)将作为计算机显示器的投影大屏幕(5)图像持续地输送入该计算机(3)，该计算机在图像中搜寻、识别激光教鞭(1)打在投影大屏幕上的激光光斑点。若搜寻不到激光光斑点，计算机响应常规鼠标作指令；若搜寻到激光光斑点，在激光光斑点处显示鼠标光标；若激光教鞭多次做关/开动作，将其识别为鼠标的单双击动作，执行常规鼠标相应左键单/双击操作。该装置的附加单色滤光镜的摄像机(2)与控制投影机(4)的计算机(3)有线连接，激光教鞭(1)不与任何设备联接，激光教鞭(1)向投影大屏幕(5)打激光斑点。本发明具有使用方便、体积小、无电磁干扰、成本低的优点。

Description

一种实现无线鼠标功能的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种在计算机使用投影机大屏幕投影显示时实现无线鼠标功能的方法和装置，尤其是基于激光教鞭和摄像机实现被动式无线鼠标功能的方法和装置。
背景技术
随着计算机、互联网和多媒体技术的飞速发展，多媒体教学系统的成本大幅度下降，已成为高校甚至中小学常用的教学设施。鼠标是多媒体教学中最重要的计算机输入控制设备，是多媒体教学或演示时用来控制投影大屏幕上光标移动和进行人机对话的助手。发明鼠标的初衷就是使计算机的操作更加简便，但是，尽管30多年来鼠标经历了机械式、光学机械式、光电式和新型光电式4种技术变化，与计算机相连的线往往使其使用不便。在多媒体教学、公司产品展示会等需要讲解者大范围活动的场合，人们倾向于使用无线鼠标。遗憾的是，现在面世的两种无线鼠标为红外线式和无线电式无线鼠标，都使用不方便，而且要价不菲。
每个无线电式无线鼠标是由一个无线电发射装置和一个插接在计算机上的专用无线电接收装置构成，它使用无线电传输方式代替常规鼠标的联线传输方式，实现无线鼠标功能。为降低相邻房间使用者之间的干扰，无线电发射装置和接收装置需固定成套使用。无线电式无线鼠标用到的元器件多、体积大，不便携带，成本较高，还存在电磁干扰的问题。尽管无线电式无线鼠标发射装置上也附加有激光教鞭，使用者需按不同的按键来分别实现激光光斑投影大屏幕指示和鼠标操作功能，易使使用者分心，影响讲演的流畅性。
与无线电式无线鼠标相似，每个红外线式无线鼠标是由一个红外线发射装置和一个插接在计算机上的专用红外线接收装置构成，它使用红外线传输方式代替常规鼠标的联线传输方式，实现无线鼠标功能。由于红外线不能穿越墙壁，所以无需将红外线发射装置和接收装置需固定成套使用。但是，用到的元器件多、体积大、不便携带、成本较高和易使使用者分心等问题仍然存在，而且由于红外线方向性较强，使用时必须将红外线发射装置指向专用红外线接收装置方位，也就是计算机方位，限制了使用者的活动范围。
另外，无线电发射装置和接收装置需固定成套使用，红外线式无线鼠标尽管无需将发射装置和接收装置需固定成套使用，但是发射装置体积大而且较为贵重，不宜随身携带，都需是统一保管，增加管理人员的负担。贵重小教具管理不易，影响了管理者添置的积极性，限制了无线鼠标市场份额的增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有无线鼠标需按不同按键来分别实现激光教鞭和鼠标操作功能，易使使用者分心的问题，还有现有无线鼠标体积大、成本高，不便携带和管理的问题，以及无线电式无线鼠标存在的电磁干扰的问题，红外线式无线鼠标存在的固定指向、活动范围小的问题。本发明使普通市售激光教鞭起到无线鼠标的作用，从而达到了低廉、方便的设计目的。
本发明实现无线鼠标功能的方法和装置所采用的技术方案如下。
一种实现无线鼠标功能的方法的技术方案：
附加单色滤光镜的摄像机拍摄作为计算机显示器的投影大屏幕的图像，并将图像持续地输送到该计算机中，该计算机对送入的每幅图像依次进行照度分布处理，在图像中搜寻、识别激光教鞭打在投影大屏幕上的激光光斑点；
第一种情况：计算机搜寻不到激光光斑点，开始计时，计算机继续在新送入的每幅图像中搜寻、识别激光光斑点，若搜寻不到激光光斑点持续的时间大于长时间，即计时大于长时间，计时清零，计算机响应常规鼠标的动作指令，进入常规鼠标控制计算机阶段；同时，计算机继续在新送入的每幅图像中搜寻、识别激光光斑点。
第二种情况：计算机搜寻到激光光斑点，计时清零，进入激光教鞭控制计算机阶段；同时，计算机获取激光光斑点相应的位置坐标，并将其输送给计算机操作系统中鼠标光标显示的驱动程序，在投影大屏幕的激光光斑点处显示鼠标光标。
在激光教鞭控制计算机阶段，设置短时间循环以监测激光光斑点从有到无的次数，在短时间循环结束时依据计数次数驱动鼠标左键单、双击操作；在循环时间内，若计算机发现激光光斑点从有到无，则计数一次；在短时间循环结束时，若计数大于一次，计数清零，计算机启动其操作系统中鼠标左键双击的驱动程序，完成常规鼠标左键双击相应的计算机操作；若只有一次，计数清零，计算机启动其操作系统中鼠标左键单击的驱动程序，完成常规鼠标左键单击相应的计算机操作。
一种实现无线鼠标功能的装置的技术方案：
该装置包括附加单色滤光镜的摄像机和激光教鞭，附加单色滤光镜的摄像机与控制投影机的计算机有线连接，激光教鞭不与任何设备有线联接，激光教鞭向投影大屏幕上打激光斑点；附加单色滤光镜的摄像机拍摄作为计算机显示器的投影大屏幕上的图像，将图像持续地输送到计算机中，计算机对送入的每幅图像依次进行照度分布处理，搜寻、识别在图像中的激光光斑点。
在处理控制软件运行状态下，附加单色滤光镜的摄像机将摄制的投影大屏幕的图像通过与计算机端口相连的联线传送给计算机；然后，计算机搜寻图像中是否有激光教鞭的激光光斑点。若搜寻出激光光斑点，计算机通过其操作系统中鼠标光标显示驱动程序驱动鼠标光标移到激光光斑点所在位置显示；若激光教鞭的使用者在短时间内单次或多次做关/开激光教鞭开关动作，计算机将其识别为鼠标的单双击动作，通过计算机操作系统中鼠标左键单/双击驱动程序执行常规鼠标相应的左键单/双击操作。若长时间搜寻不到激光光斑点，计算机响应常规鼠标的动作指令。
本发明的有益效果如下：
首先，激光教鞭是多媒体教学和演示活动中的必备教具，使其起到无线鼠标的作用，激光教鞭在投影大屏幕上的指示点即鼠标光标显示点，对激光教鞭开关的点击对应鼠标的单双击操作，激光教鞭所指即所得，在不改变使用者讲解习惯的同时增加其活动范围，增强使用者的主导作用，活跃气氛，使用者则无须在讲演的同时牵挂另外使用鼠标操纵计算机的事情，可以使教学和演示活动更加自然、有效率。
尽管摄像机成本较高，由于一套多媒体教学系统只需配备一台摄像机，使用者只需携带激光教鞭即可。激光教鞭体积小、价格便宜、容易携带，可以多配，人手一个，使用成本低，而且没有贵重教具的管理问题。目前小型摄像机，尤其是电荷耦合摄像机CCD，的价格下降迅速，即便是本发明的一套成本也有希望低于现有红外线式和无线电式无线鼠标的一套成本。最后，本发明是使用的被动方式实现无线鼠标功能的，没有电磁干扰问题，也没有使用者必须固定指向问题。
附图说明
图1实现无线鼠标功能的方法的流程示意图；
图2实现无线鼠标功能的装置的实施方式；
图3含有激光教鞭光斑点的投影大屏幕图像；
图4投影大屏幕上被识别出的激光光斑点的涂黑效果图；
图中：1—激光教鞭，2—附加单色滤光镜的摄像机，3—计算机，4—投影机，5—投影大屏幕。
具体实施方式
实现无线鼠标功能的方法的实施方式，如图1所示。
附加单色滤光镜的摄像机拍摄作为计算机显示器的投影大屏幕图像，并将图像持续地输送到以Windows 98操作系统或Windows 2000操作系统或Windows me操作系统或WindowsXP操作系统为操作系统的该计算机中，以计算机语言如C语言按照下述两种情形的处理方法编制的控制处理软件预装于该计算机中，对送入的每幅图像依次进行照度分布处理，在图像中搜寻、识别激光光斑点；
第一种情况：计算机搜寻不到激光光斑点，开始计时，计算机继续在新送入的每幅图像中搜寻、识别激光光斑点，若搜寻不到激光光斑点持续的时间大于长时间，即计时大于长时间，例如20帧图像时间，计时清零，计算机响应常规鼠标的动作指令，进入常规鼠标控制计算机阶段；同时，计算机继续在新送入的每幅图像中搜寻、识别激光光斑点。
第二种情况：计算机搜寻到激光光斑点，计时清零，进入激光教鞭控制计算机阶段；同时，计算机获取激光光斑点相应的位置坐标，并将其输送给计算机Windows 98操作系统或Windows 2000操作系统或Windows me操作系统或Windows XP操作系统中Windows SDK程序的鼠标光标显示的驱动程序SetCusorPos()函数程序，在投影大屏幕的激光光斑点处显示鼠标光标。
在激光教鞭控制计算机阶段，设置短时间循环，例如5帧图像时间的循环，以监测激光光斑点从有到无的次数，在短时间循环结束时依据计数次数驱动鼠标左键单、双击操作；在循环时间内，若计算机发现激光光斑点从有到无，则计数一次；在短时间循环结束时，若计数大于一次，计数清零，计算机启动其Windows 98操作系统或Windows 2000操作系统或Windows me操作系统或Windows XP操作系统中Windows SDK程序的鼠标左键双击驱动程序mouse_event()函数程序，完成常规鼠标左键双击相应的计算机操作；若只有一次，计数清零，计算机启动其操作系统中Windows SDK程序的鼠标左键单击驱动程序mouse_event()函数程序，完成常规鼠标左键单击相应的计算机操作。
实现无线鼠标功能的装置的实施方式，如图2所示。
该装置包括附加单色滤光镜的摄像机2和激光教鞭1，附加单色滤光镜的摄像机2与控制投影机4的计算机3有线连接，激光教鞭1不与任何设备有线联接，激光教鞭1向投影大屏幕5上打激光斑点；附加单色滤光镜的摄像机2拍摄作为计算机3显示器的投影大屏幕5上的图像，将图像持续地输送到计算机3中，计算机3对送入的每幅图像依次进行照度分布处理，搜寻、识别在图像中的激光光斑点。
激光教鞭1为一普通半导体小型激光教鞭，例如：广州升辉科学器材公司的MP-150型激光教鞭。附加单色滤光镜的摄像机2为一普通电荷耦合CCD摄像机，例如：广州凯伦数码科技有限公司的S400型小型CCD摄像机。投影机4为一液晶式投影机，例如：联想CX1型投影机或富士通4801型投影机。计算机3是使用Windows 98操作系统或Windows 2000操作系统或Windows me操作系统或Windows XP操作系统的台式机，或者笔记本电脑。
在按照本发明实现无线鼠标功能的方法以计算机语言如C语言编制的控制处理软件处理控制软件运行状态下，附加单色滤光镜的电荷耦合摄像机2摄制投影大屏幕5的图像，并通过计算机3的通用串行总线USB口将图像传送给计算机3；然后，计算机3在控制处理软件控制下搜寻图像中是否有激光教鞭1的激光光斑点。
如图3所示含有激光教鞭1光斑点的投影大屏幕5的图像，图4所示投影大屏幕5上被识别出的激光光斑点的涂黑效果图。
若搜寻出激光光斑点，计算机3通过操作系统中Windows SDK程序的SetCusorPos()函数驱动程序驱动鼠标光标移到激光光斑点所在位置；若激光教鞭的使用者在计算机3搜寻5帧图像所用时间约150毫秒内单次或多次做关/开激光教鞭开关动作，计算机3将其识别为鼠标的单双击动作，通过驱动其中Windows SDK程序的mouse event()函数执行常规鼠标相应的左键单/双击操作。若在计算机3搜寻20帧图像所用时间约600毫秒内搜寻不到激光光斑点，计算机3响应常规鼠标的动作指令。
从而实现了使用激光教鞭1无线操纵计算机3的功能。
附加单色滤光镜的摄像机2还可以采用小型电子摄像管摄像机，例如：Sony摄像机，通过图像采集卡口将摄制的投影大屏幕5图像传送给计算机3。

Claims (7)

1.一种实现无线鼠标功能的方法，其特征是：附加单色滤光镜的摄像机拍摄作为计算机显示器的投影大屏幕的图像，并将图像持续地输送到该计算机中，该计算机对送入的每幅图像依次进行照度分布处理，在图像中搜寻、识别激光教鞭打在投影大屏幕上的激光光斑点；
第一种情况：计算机搜寻不到激光光斑点，开始计时，计算机继续在新送入的每幅图像中搜寻、识别激光光斑点，若搜寻不到激光光斑点持续的时间大于长时间，即计时大于长时间，计时清零，计算机响应常规鼠标的动作指令，进入常规鼠标控制计算机阶段；同时，计算机继续在新送入的每幅图像中搜寻、识别激光光斑点；
第二种情况：计算机搜寻到激光光斑点，计时清零，进入激光教鞭控制计算机阶段；同时，计算机获取激光光斑点相应的位置坐标，并将其输送给计算机操作系统中鼠标光标显示的驱动程序，在投影大屏幕的激光光斑点处显示鼠标光标；
在激光教鞭控制计算机阶段，设置短时间循环以监测激光光斑点从有到无的次数，在短时间循环结束时依据计数次数驱动鼠标左键单、双击操作；在循环时间内，若计算机发现激光光斑点从有到无，则计数一次；在短时间循环结束时，若计数大于一次，计数清零，计算机启动其操作系统中鼠标左键双击的驱动程序，完成常规鼠标左键双击相应的计算机操作；若只有一次，计数清零，计算机启动其操作系统中鼠标左键单击的驱动程序，完成常规鼠标左键单击相应的计算机操作。
2.根据权利要求1所述的实现无线鼠标功能方法，其特征是：计算机是使用Windows 98操作系统或Windows 2000操作系统或Windows me操作系统或Windows XP操作系统的计算机，包括台式或笔记本计算机；鼠标光标显示驱动程序是计算机Windows 98操作系统或Windows 2000操作系统或Windows me操作系统或Windows XP操作系统中的Windows SDK程序的SetCusorPos()函数程序；鼠标左键单/双击驱动程序是计算机Windows 98操作系统或Windows 2000操作系统或Windows me操作系统或Windows XP操作系统中的Windows SDK程序的mouse_event()函数程序。
3.根据权利要求1所述的实现无线鼠标功能方法，其特征是：计算机在图像中搜寻激光光斑点的方式，是基于激光光斑点处的照度在图像中最高，通过模式识别的方式进行。
4.根据权利要求1所述的实现无线鼠标功能方法，其特征是：短时间是计算机搜寻5帧摄像机摄制的投影大屏幕的图像所用时间；长时间是计算机搜寻20帧摄像机摄制的投影大屏幕的图像所用时间。
5.一种实现无线鼠标功能的装置，其特征是：该装置包括附加单色滤光镜的摄像机(2)和激光教鞭(1)，附加单色滤光镜的摄像机(2)与控制投影机(4)的计算机(3)有线连接，激光教鞭不与任何设备有线联接，激光教鞭(1)向投影大屏幕(5)上打激光斑点；附加单色滤光镜的摄像机(2)拍摄作为计算机(3)显示器的投影大屏幕(5)的图像，将图像持续地输送到计算机(3)中，计算机对送入的每幅图像依次进行照度分布处理，搜寻、识别在图像中的激光光斑点。
6.根据权利要求5所述的实现无线鼠标功能的装置，其特征是：激光教鞭(1)采用普通小型激光教鞭，或带有体外连线开关的小型激光教鞭，输出可见激光光束，包括输出红色、黄色或蓝色光束的小型激光教鞭。
7.根据权利要求5所述的实现无线鼠标功能的装置，其特征是：摄像机(2)采用具有计算机接口的小型摄像机，包括电荷耦合摄像机CCD或电子摄像管摄像机，通过计算机的通用串行总线USB口或图像采集卡口与计算机联接；单色滤光镜采用对应激光教鞭输出光颜色谱区的单色滤光镜，包括红色、黄色或蓝色滤光镜。
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