CN1861236A - 指向装置的指向点定位方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指向装置的指向点定位方法，用以在该指向装置瞄准时定位出该指向装置的指向点投射于一平面的坐标，该指向装置具有一感测器，该方法包含下述步骤：(A)提供复数辅助定位单元设置在该平面上；(B)使用该指向装置瞄准该平面上任一点时，以该感测器撷取所述辅助定位单元的影像；(C)于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算一投影转换矩阵；及(D)将该投影转换矩阵与建立一平面坐标空间的参数相运算，求出该指向装置的指向点映射在该平面坐标空间的坐标参数。

Description

指向装置的指向点定位方法及其装置

技术领域

本发明是有关于一种指向装置(Orientation Device)的指向点定位方法及其装置，特别是涉及一种适于各式平面显示装置的指向装置的指向点定位方法及其装置。

背景技术

目前电视游戏(TV game)或电脑游戏(PC game)已是常见的休闲娱乐方式，而诸如此类搭配有实体的交互式道具的电脑游戏，均是为了提供玩家活泼有趣、还具有临场感的交互式体验。以一般电脑游戏为例，多是在电脑装置上安装游戏软件，再搭配电脑装置的荧幕及现有的输入介面，例如键盘、鼠标或摇杆等对游戏软件进行控制；然而也有搭配厂商销售的游戏软件的交互式道具，例如跳舞游戏则需要一踏步台，或射击游戏需要一光线枪等，以射击游戏为例，只要玩家依荧幕上显现的提示图案，以光枪对准正确的位置射击就可以得分。

如图1所示，为方便说明起见，以现有的一种射击游戏系统9为例来说明其构件及作用原理，射击游戏系统9具有一显示装置91、一主机装置92、一光线枪8及一转接盒93。

主机装置92安装有游戏软件，且用以接收光线枪8射击后，透过转接盒93转接回传的一座标讯号；显示装置91具有一传统式的CRT交错式荧幕910，交错式荧幕910的画面显示原理，主要是由显示装置91的电子枪(图未示)投影至荧幕910上，由左向右、由上到下复数条水平扫描线组成显示画面，例如：欲显示一画面在显示装置91的荧幕910时，假设该画面由512条线组成，而每秒需要送出30张画面，则显示装置91具有的电子枪的扫描频率为512*30/秒。

光线枪8的射击定位原理是利用交错式荧幕910的特性，其原理在于：显示装置由左向右、由上到下水平扫描时，只有扫描到的荧幕位置有讯号，且光线枪8的机身81里设置有一感测器82，该感测器82只接收光线枪所指的局部区域内讯号，因此当显示装置扫描至光线枪所指的区域内，光线枪的感测器可感应讯号，加上光线枪8里有一定时器(图未示)，当显示画面由左上角开始扫描的同时，定时器便开始计时，直到整个画面扫描完再重新计时。

因为扫描讯号由左到右、由上到下完成一画面的全部扫描时会用掉一预定时间，当玩家(图未示)使用光线枪8对准一瞄准点911时，该荧幕扫描讯号由左上角开始扫描到达瞄准点911的时间，由于定时器可加以纪录，游戏软件就可据此推算出该瞄准点911的座标。

光线枪8的扳机83是一开关，所以只要枪口指着荧幕910且按下扳机83，则感测器82便以收到扫描讯号的时间为依据，由此时间换算出瞄准点911的座标；而为了方便玩家辨识，主机装置92中的游戏软件会在此时送出另一个讯号，令荧幕910上的瞄准点911闪烁以提示玩家已完成射击动作。

然而，目前的射击游戏系统9受限于传统的交错式画面显示原理，对于其它平面显示装置，例如：液晶显示(LCD)装置、电浆显示(PDP)装置则无法适用，有鉴于使用交错式显示原理的显示装置已渐渐为其它类型的平面显示机种取代，势必需要一套适用于各式平面显示装置的光线枪的射击辨识方法及其装置。

发明内容

因此，本发明的一目的，即在提供一种适用于例如液晶显示装置、电浆显示装置等各式平面显示装置的指向装置的指向点定位方法。

本发明的另一目的，即在提供一种使用指向装置瞄准屏幕上任一点时，求出该指向点映射(Mapping)在换算的平面座标空间的座标参数的指向装置的控制模组。

本发明的又一目的，即在提供一种具有复数辅助定位单元设置于屏幕周缘，可供指向装置的感测器作为辨识定位用途的指向点定位系统。

于是，本发明指向装置的指向点定位方法，用以在该指向装置瞄准时定位出该指向装置的指向点映射于一平面座标空间的座标，该指向装置具有一感测器，该方法包含下述步骤：(A)提供复数辅助定位单元设置在一投射平面上；(B)使用该指向装置瞄准该投射平面任一点时，以该感测器撷取该等辅助定位单元的影像；(C)于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算一投影转换矩阵；及(D)将该投影转换矩阵与建立一平面座标空间的参数相运算，求出该指向装置的指向点映射在该平面座标空间的座标参数。

本发明指向装置的控制模组，用以定位出该指向装置的指向点映射于一平面上的座标位置，并输出该指向点位置的座标参数予一主机的传输介面，该显示装置设置有复数辅助定位单元，该控制模组包含一影像感测器、一处理单元及一介面模组。

该影像感测器用以感测该等辅助定位单元并转换为一影像讯号；该处理单元用以接收该影像讯号，于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算该等辅助定位单元的一投影转换矩阵，且将该投影转换矩阵与建立一平面座标空间的参数相运算，求出该指向装置的指向点映射于该平面座标空间的座标参数；该介面模组电连接该处理单元，用以将该座标参数输出为符合一计算机周边协定的资料格式并输出至该主机的传输介面。

本发明指向点定位系统，用以定位出投射于一平面的指向点位置，该指向点定位系统包含一显示装置、复数辅助定位单元、一主机及一指向装置。

该显示装置具有一荧幕；该等辅助定位单元设置于该荧幕的周缘，且该等辅助定位单元可发出一特定频段的光束；该主机电连接该显示装置，具有一传输介面；该指向装置用以在该显示装置的荧幕投射一指向点，并输出该指向点位置的座标参数予该主机的传输介面。

该指向装置具有一本体及一装设在该本体内的控制模组，该控制模组包含一影像感测器、一处理单元及一介面模组；该影像感测器用以感测该等辅助定位单元并转换为一影像讯号；该处理单元用以接收该影像讯号，于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算该等辅助定位单元的一投影转换矩阵，且将该投影转换矩阵与建立一平面座标空间的参数相运算，求出该指向装置的指向点映像于该平面座标空间的坐标参数；该介面模组电连接该处理单元，用以将该坐标参数输出为符合一电脑周边协定的资料格式并输出至该主机的传输介面。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是一示意图，说明现有的一种射击游戏系统的构件及作用原理；

图2是一示意图，说明本发明指向装置的指向点定位方法的第一较佳实施例，各辅助定位单元分别设置于荧幕周缘的一矩形区域四角落；

图3是一电路方块图，说明本发明指向装置的控制模组；

图4是一示意图，说明本发明指向装置的指向点定位方法的第二较佳实施例，各辅助定位单元分别设置于荧幕周缘的一不等边的四边形区域四角落；

图5是一流程图，说明求出校正参考值X_ref的流程步骤及物理意义；

图6是一示意图，说明光轴偏移的校正参考值X_ref；

图7是一流程图，说明本发明指向装置的指向点定位方法的第一较佳实施例，求出该指向点映射在正规化平面座标空间的座标参数的步骤；

图8是一示意图，说明本发明方法的第二较佳实施例中投影转换矩阵H_inner ^-1的作用，主要是瞄准中心位置，将所述位置分别映射到一虚拟的座标平面中；

图9是一示意图，说明本发明方法的第二较佳实施例中投影转换矩阵H_any ^-1的作用，主要是瞄准任意位置，将所述位置分别映射到一虚拟的座标平面中；

图10是一流程图，说明第二较佳实施例中求出转换矩阵H_inner的流程步骤；

图11是一流程图，说明该第二较佳实施例中求出转换矩阵M的步骤；

图12是一流程图，说明该第二较佳实施例中，求出该指向点映射在正规化平面座标空间的座标参数的步骤。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的二较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元是以相同的编号来表示。

如图2所示，说明本发明指向装置的指向点定位方法所使用的指向点定位系统100，该指向点定位系统100包含有一显示装置11、一主机12、四组辅助定位单元111～114及一指向装置3，本实施例中，该指向点定位系统100是以光线枪游戏为例来说明，然而在其它实施例中，或可转用本发明方法的原理在其它具有指向功能的装置上，因此不应局限于光线枪游戏的使用。

该显示装置11可以是例如液晶显示器(LCD)或电浆显示器(PDP)、阴极射线管(CRT)显示器或投影显示器等平面显示装置，显示装置11具有一荧幕110，所述辅助定位单元111～114设置于荧幕110的周缘，且所述辅助定位单元111～114是可发出一具可侦测特征的光源物件，例如一可发出特定频段的光束的LED、一反光布及一具色彩的特定图案(Pattern)中任一种可供识别的光源物件，本实施例中，所述辅助定位单元111～114是以LED发光元件为例来说明。

必须说明的是，本发明指向装置的指向点定位方法的实施方式，除了设置在本实施例所提示的显示装置11的荧幕110的周缘，也可设置在其它例如墙壁、天花板等平面；此外，虽然本实施例中，所述辅助定位单元111～114的数量为四，然而，由于三点可构成一平面，因此所述辅助定位单元的数量为三以上也可作为定位，例如：将各辅助定位单元分别设置于平面的一矩形区域四角落中任意三角落，但是较不准确，所以本发明的实施方式，只要数量为三以上均可适用。

本发明指向装置的指向点定位方法的第一较佳实施例，是以各辅助定位单元111～114分别设置于荧幕110周缘的一矩形区域四角落为例来说明，如图2；本发明指向装置的指向点定位方法的第二实施例中，各辅助定位单元111～114是分别设置于荧幕110周缘的一不等边的四边形区域四角落为例来说明，如图4。二实施例的差异在于定位方法的演算所需参数不同。(作用容后再述)

配合图2、3所示，本发明指向装置的指向点定位方法的二实施例均是在指向点定位系统100实现，指向点定位系统100的主机12电连接显示装置11，具有一可与指向装置3传输讯号的传输介面121，指向装置3用以在显示装置11的荧幕110瞄准一指向点P_any，并将指向点P_any位置的座标参数输出予主机12的传输介面121供安装于主机12内的游戏软件应用。

第一、第二实施例中，指向装置3具有一本体31及一装设在本体31内的控制模组32、一滤光元件33及一透镜组34，控制模组32包含一影像感测器321、一处理单元322、一介面模组323及一暂存器324。

指向装置3的滤光元件33，主要用以滤除环境中非该特定频段的光线以通过由各辅助定位单元111～114所发出的光束，该光束再经过透镜组34投射在影像感测器321上。

影像感测器321用以感测所述辅助定位单元并转换为一影像讯号，处理单元322用以接收影像讯号，于影像中标记出各辅助定位单元111～114，并换算一投影转换矩阵H_any，且将投影转换矩阵H_any与建立一平面座标空间的参数相运算，求出指向点P_any映射(Mapping)于平面座标空间的座标参数。

介面模组323电连接处理单元322，用以将座标参数输出为符合一电脑周边协议的资料格式并输出至主机12的传输介面121，由主机12接收并加以运算后，可在显示装置11的荧幕110上显示出指向点P_any的相对位置，暂存器324暂存有建立该平面座标空间的参数，该介面模组323可以是一串列介面(Serial Interface)及一并列介面(ParallelInterface)其中任一种介面模组323。

如图4所示，说明本发明指向装置的指向点定位方法的二实施例，是应用平面投影转换(Planar projective transformation)原理，主要是瞄准荧幕四个角落点115、116、117、118四点构成的四边形的内部点位置P_inner(13)，撷取显示装置11上任意设置的各辅助定位单元111～114的影像，如此可在影像感测器321上成像出各辅助定位单元111～114的位置，假设将其分别标示为301～304，且所述位置参数经过平面投影转换运算后，则301、302、303、304各点可分别映射到一虚拟的座标平面41中的座标(-1，1)、(1，1)、(1，-1)、(-1，-1)，

若以数学式表示，假设301、302、303、304各点座标为L₁，L₂，L₃，L₄，则表示可以建立一投影转换矩阵H_p＝f(L₁，L₂，L₃，L₄)，也就表示瞄准荧幕上的任意点P_any(14)均可以得到不同的L₁～L₄座标经该投影转换矩阵H_p ^-1映射到正规化的座标平面41的对应位置。

如图5、6所示，分别是说明求出第一、第二较佳实施例所需校正参考值X_ref的流程步骤及物理意义，主要是因为撷取辅助定位单元的影像时，投射的影像可能与预设的光轴中心点有所偏移，因此需先作此部份的校正。取得校正参考值X_ref的步骤说明如下：

首先，瞄准辅助定位单元111～114其中一单元(步骤101)，例如瞄准辅助定位单元111的位置；接着，撷取具有该辅助定位单元111的影像(步骤102)；然后标记影像中该辅助定位单元111的位置(步骤103)；再计算该辅助定位单元111的座标参数(步骤104)；以及计算该座标参数与实际光轴6位置的偏移量作为光轴校正参考值X_ref(步骤105)；最后，输出校正参考值X_ref(步骤106)。

再如图2所示，本发明指向装置的指向点定位方法的第一较佳实施例中，辅助定位单元111～114分别设置于荧幕110周缘的一矩形区域四角落。

配合图2、7所示，将第一较佳实施例中瞄准该显示装置11的荧幕110内任一点P_any的流程说明如下：

首先，瞄准该显示装置11的荧幕110内任一点P_any(步骤301)；撷取具有所述辅助定位单元111～114的影像(步骤302)；标记影像中所述辅助定位单元111～114的位置(步骤303)；计算所述辅助定位单元111～114的座标参数(步骤304)；将所述座标参数作平面投影转换计算得到转换矩阵H_any(步骤305)；将转换矩阵H_any与校正参考值X_ref运算校正其光轴偏移(步骤306)；输出该点P_any映射在正规化平面座标空间上的座标参数(步骤307)。

因此，第一较佳实施例实际施行时只需图5、图7的运算，也就是第一个流程是取得校正参考值X_ref，以及第二个流程是瞄准该显示装置11的荧幕110内任一点P_any以求得座标参数，如此可完成第一校加实施例的定位工作。

如图4所示，说明本发明指向装置的指向点定位方法的第二较佳实施例，辅助定位单元111～114是分别设置于荧幕110周缘的一不等边的四边形区域四角落；如图5、10～12所示，说明本发明指向装置的指向点定位方法的第二较佳实施例所需的各步骤。

第二较佳实施例实际施行时共需四个流程，第一流程是取得校正参考值X_ref；第二流程是瞄准该显示装置11的荧幕110内任一点P_inner以求得转换矩阵H_inner，如图10；第三流程是分别瞄准荧幕四角落点后得到转换矩阵M，如图11；第四流程是瞄准该显示装置11的荧幕110内任一点以求得座标参数，如此可完成定位工作。

如图8所示，说明转换矩阵H_inner ^-1的求法，主要是瞄准荧幕110的四个角落点115、116、117、118四点构成的四边形的内部点位置13，因此，如影像感测器321所感应的影像画面320所示可得到四个辅助定位点301～304及13的位置参数L₁ ^inner～L₄ ^inner、P_inner ^inner，再将所述位置参数L₁ ^inner～L₄ ^inner经过平面投影转换运算后可得到投影转换矩阵H_inner ^-1，则L₁ ^inner～L₄ ^inner各点可分别映射到一虚拟的座标平面42中的座标(-1，1)、(1，1)、(1，-1)、(-1，-1)，表示L₁ ^inner～L₄ ^inner、P_inner ^inner均可以经该投影转换矩阵H_inner ^-1映射到正规化的座标平面42的对应的位置(-1，1)、(1，1)、(1，-1)、(-1，-1)、Φ_inner ^inner。

如图9所示，同理，假设现在瞄准荧幕110四个角落点115、116、117、118四点构成的平面内的任意一点Pany(14)，则可对应求出一转换矩阵H_any ^-1，表示307～310、312均可以经该投影转换矩阵H_any ^-1投射到正规化的座标平面43的对应的位置。

配合图8、9所示，欲求出瞄准P_any(14)在以瞄准P_inner(13)为主的正规化座标平面42中的座标位置时，透过H_innerxH_any ^-1xP_any ^any的计算，可转换求出瞄准点P_any(14)在正规化座标平面42中的相对座标。

配合图4、10所示，说明本发明指向装置的指向点定位方法的第二较佳实施例所需的转换矩阵H_inner的流程步骤，本实施例中，该转换矩阵H_inner主要用途为提供后续矩阵计算的参考基准。

首先，瞄准该显示装置11的荧幕110内任一点P_inner(步骤201)；撷取具有所述辅助定位单元111～114的影像(步骤202)；标记影像中所述辅助定位单元111～114位置(步骤203)；计算所述辅助定位单元111～114的座标参数(步骤204)；将所述座标参数作平面投影转换计算得到转换矩阵H_inner(步骤205)；输出该转换矩阵H_inner(步骤206)。

如图11所示，说明本发明指向装置的指向点定位方法的第二较佳实施例，辅助定位单元111～114是任意设置在荧幕110的周缘，求出转换矩阵M的步骤。

首先，设定起始值i＝0(步骤401)；瞄准荧幕上任一角落点115～118(步骤402)；撷取具有所述辅助定位单元111～114的影像(步骤403)；标记影像中所述辅助定位单元111～114的位置(步骤404)；计算该辅助定位单元111～114的座标参数(步骤405)；将所述座标参数作平面投影转换计算得到转换矩阵H_ti(步骤406)；将转换矩阵H_inner与转换矩阵H_ti相运算，并以校正参考值X_ref校正其光轴偏移(步骤407)；输出各辅助定位单元111～114映射在以瞄准P_inner为基准的正规化平面座标空间上的座标参数(步骤408)；判断是否i＜4？(步骤409)

若i小于4，则i＝i+1，且回返至步骤402～408，继续进行未处理的其它任一荧幕四角落点115～118的座标参数计算；若i等于4，表示已求出全部辅助定位单元111～114的座标参数，假设所求出的所述座标参数分别为A_LU、B_RU、C_RD、D_LD，则利用投影转换矩阵(Projective transformation matrix)的计算，利用上述A_LU、B_RU、C_RD、D_LD的值可得到转换矩阵M(步骤410)。

如图12所示，步骤501～505类似于第一实施例中的步骤301～305：瞄准该显示装置11的荧幕110内任一点P_any(指向点14)(步骤501)；撷取具有所述辅助定位单元111～114的影像(步骤502)；标记影像中所述辅助定位单元111～114的位置(步骤503)；计算所述辅助定位单元111～114的座标参数(步骤504)；将所述座标参数作平面投影转换计算得到转换矩阵H_any(步骤505)。

接着，将转换矩阵H_inner、转换矩阵H_any与转换矩阵M相运算，并以校正参考值X_ref校正其光轴偏移(步骤506)；输出该点P_any映射在以瞄准P_inner为基准的正规化平面座标空间上的座标参数(步骤507)。

本发明指向装置的指向点定位方法的第二实施例与第一实施例不同处在于第二实施例增加了转换矩阵H_inner、M的换算，使得辅助定位单元111～114可任意地设置在荧幕110的周缘，无须固定设置在荧幕110的周缘的四个角落点的矩形区域。

归纳上述，本发明指向装置的指向点定位方法与先前技术相比较，以往的光线枪游戏只限于CRT交错式扫描的显示装置可使用，而本发明的指向点定位系统由于是在荧幕110的周缘设置了辅助定位单元111～114，且本发明指向装置的控制模组32可定位出该指向装置投射于荧幕110上的指向点P_any位置，加上辅助定位单元111～114可任意或固定地设置在荧幕110的周缘四角落点，使用类似的换算方法可计算出座标参数，无须涉及扫描时间的计算，因此可适用于各式显示装置，并扩大了光线枪游戏的适用范围。

Claims (31)

1.一种指向装置的指向点定位方法，用以定位出该指向装置的指向点投射于一平面座标空间的座标，该指向装置具有一感测器，其特征在于：该方法包含下述步骤：

提供复数辅助定位单元设置在该平面上；

使用该指向装置瞄准该平面任一点，并以该感测器撷取所述辅助定位单元的影像；

于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算一投影转换矩阵；及

将该投影转换矩阵与建立该平面座标空间的参数相运算，求出该指向点映射在该平面座标空间的座标参数。

2.如权利要求1所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：

所述辅助定位单元的数量为三以上。

3.如权利要求2所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：

所述辅助定位单元的数量为三，且各该辅助定位单元是分别设置于该平面的一矩形区域四角落中任意三角落。

4.如权利要求2所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：

所述辅助定位单元的数量为四，且各该辅助定位单元是分别设置于该平面的一矩形区域四角落。

5.如权利要求2所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：建立该平面座标空间的参数求法，是包含下述步骤：

瞄准任一辅助定位单元以求出对于该感测器的光轴校正参考值X_ref；及

瞄准该显示装置的荧幕上任一点P_any以求出一转换矩阵H_any。

6.如权利要求2所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：建立该平面座标空间的参数求法，包含下述步骤：

瞄准任一辅助定位单元以作为对于该感测器的校正参考值X_ref；

瞄准该显示装置的荧幕上任一点P_inner以得到一转换矩阵H_inner；

瞄准欲定位的该平面四角落点以分别得到个别的转换矩阵H_t1～H_t4；及

依据瞄准欲定位的该平面四角落点对应在以瞄准P_inner所形成的座标平面的所述位置参数，建立一转换矩阵M。

7.如权利要求6所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：该感测器的光轴校正参考值X_ref求法具有下述步骤：

瞄准任一辅助定位单元；

撷取具有该辅助定位单元的影像；

标记影像中该辅助定位单元的位置；

计算该辅助定位单元的座标参数；及

计算该座标参数与实际光轴位置的偏移量作为光轴校正参考值X_ref。

8.如权利要求6所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：该转换矩阵H_inner

的求法具有下述步骤：

瞄准该显示装置的荧幕上任一点P_inner；

撷取具有所述辅助定位单元的影像；

标记影像中所述辅助定位单元的位置；

计算所述辅助定位单元的座标参数；及

将所述座标参数作投影转换矩阵的计算得到该转换矩阵H_iner。

9.如权利要求6所述的指向装置的指向点定位方法，其特征在于：该转换矩阵M的

求法具有下述步骤：设定起始值i＝0；

瞄准任一辅助定位单元；

撷取具有所述辅助定位单元的影像；

标记影像中所述辅助定位单元的位置；

计算该辅助定位单元的座标参数；

将所述座标参数作平面投影转换计算得到转换矩阵H_ti；

将转换矩阵H_inner与转换矩阵H_ti相运算，并以校正参考值X_ref校正其光轴偏移；

输出各辅助定位单元映射在以瞄准P_inner为基准的正规化平面座标空间上的座标参数；

判断是否i小于4？

若i小于4，则i＝i+1，且回返至上述步骤，瞄准其它任一辅助定位单元，继续进行未处理的其它辅助定位单元的座标参数计算；及

若i等于4，表示已求出全部辅助定位单元的座标参数，将所求出的所述座标参数利用投影转换矩阵的计算，可得到该转换矩阵M。

10.一种指向装置的控制模组，用以定位出该指向装置投射于一平面上的指向点位置，并输出该指向点位置的座标参数予一主机的传输介面，该显示装置设置有复数辅助定位单元，其特征在于：该控制模组包含：

一影像感测器，用以感测所述辅助定位单元并转换为一影像讯号；

一处理单元，用以接收该影像讯号，于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算一投影转换矩阵，且将该投影转换矩阵与建立一平面座标空间的参数相运算，求出该指向点映射在该平面座标空间的座标参数；及

一介面模组，电连接该处理单元，用以将该座标参数输出为符合一电脑周边协定的资料格式并输出至该主机的传输介面。

11.如权利要求10所述的指向装置的控制模组，其特征在于：

指向装置的控制模组还包含一暂存器，该暂存器暂存有建立该平面座标空间的参数。

12.如权利要求11所述的指向装置的控制模组，其特征在于：

所述参数包含：

一校正参考值X_ref，是瞄准任一辅助定位单元以作为对于该感测器的光轴校正参考；及

一转换矩阵H_inner，是瞄准该平面任一点P_inner时，将撷取所述辅助定位单元的影像加以标定及换算而得。

13.如权利要求12所述的指向装置的控制模组，其特征在于：

一转换矩阵M，该转换矩阵M是透过瞄准欲定位荧幕周缘四角落点得到个别的转换矩阵H_t1～H_t4、该校正参考值X_ref及该转换矩阵H_inner运算，求出各瞄准点对应在瞄准任一点P_inner所形成的座标平面的位置参数所建立的转换矩阵。

14.如权利要求10所述的指向装置的控制模组，其特征在于：

该影像感测器是CMOS及CCD其中任一种影像感测器。

15.如权利要求10所述的指向装置的控制模组，其特征在于：

该介面模组是串列介面及并列介面其中任一种介面模组。

16.一种指向点定位系统，用以定位出一指向点位置，其特征在于：该指向点定位系统包含：

一平面，供该指向点投射于其上；

复数辅助定位单元，设置于该平面，且所述辅助定位单元是可发出一具可侦测特征的光源物件

一主机，具有一传输介面；及

一指向装置，用以在该平面投射一指向点，并输出该指向点位置的座标参数予该主机的传输介面，该指向装置具有：

一本体；及

一控制模组，装设在该本体内，具有：

一影像感测器，用以感测所述辅助定位单元的光束并转换为一影像讯号；

一处理单元，用以接收该影像讯号，于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算一投影转换矩阵，且将该投影转换矩阵与建立一平面座标空间的参数相运算，求出该指向点映射在该平面座标空间的座标参数；及

一介面模组，电连接该处理单元，用以将该座标参数输出为符合一电脑周边协定的资料格式并输出至该主机的传输介面。

17.如权利要求16所述的指向点定位系统，其特征在于：

该光源物件指发出一特定频段的光源物件，该光源物件是一LED、一反光布及一具色彩的特定图案中任一种可供识别的元件。

18.如权利要求16所述的指向点定位系统，其特征在于：

该平面是一平面显示装置的荧幕，且该显示装置电连接该主机，该座标参数由该主机接收并加以运算后，可在该显示装置的荧幕上显示出该指向点的相对位置。

19.如权利要求18所述的指向点定位系统，其特征在于：

该平面显示装置是一液晶显示器(LCD)、一电浆显示器(PDP)、一阴极射线管(CRT)显示器及一投影显示器任一种平面显示装置。

20.如权利要求16所述的指向点定位系统，其特征在于：

所述辅助定位单元的数量为三以上。

21.如权利要求20所述的指向点定位系统，其特征在于：

所述辅助定位单元的数量为三，且各该辅助定位单元是分别设置于该平面的一矩形区域四角落中任意三角落。

22.如权利要求20所述的指向点定位系统，其特征在于：

所述辅助定位单元的数量为四，且各该辅助定位单元是分别设置于该荧幕的一矩形区域四角落。

23.如权利要求20所述的指向点定位系统，其特征在于：

所述辅助定位单元的数量为四，且各该辅助定位单元是任意设置于该荧幕上。

24.如权利要求16所述的指向点定位系统，其特征在于：

该介面模组是串列介面及并列介面其中任一种介面模组。

25.如权利要求16所述的指向点定位系统，其特征在于：

该指向装置是一光线枪。

26.一种光线枪的指向点定位方法，用以在该光线枪瞄准时定位出该光线枪投射于

一显示装置的荧幕上的指向点位置，该光线枪具有一感测器，其特征在于：该方法包含下述步骤：

提供复数辅助定位单元设置在该显示装置上；

使用该光线枪瞄准该显示装置的荧幕上任一点时，以该感测器撷取所述辅助定位单元的影像；

于影像中标记出各该辅助定位单元，并换算一投影转换矩阵；及

将该投影转换矩阵与建立一平面座标空间的参数相运算，求出该指向点映射在该平面座标空间的座标参数。

27.如权利要求26所述的光线枪的指向点定位方法，其特征在于：建立该平面座标空间的参数求法，是包含下述步骤：

瞄准任一辅助定位单元以求出对于该感测器的光轴校正参考值X_ref；及

(D-2)瞄准该显示装置的荧幕上任一点P_any以求出一转换矩阵H_any。

28.如权利要求26所述的光线枪的指向点定位方法，其特征在于：建立该平面座标空间的参数求法，是包含下述步骤：

瞄准任一辅助定位单元以作为对于该感测器的校正参考值X_ref；

瞄准该显示装置的荧幕上任一点P_inner以得到一转换矩阵H_inner；

瞄准欲定位的该平面四角落点以分别得到个别的转换矩阵H_t1～H_t4；及

依据瞄准欲定位的该平面四角落点对应在以瞄准P_inner所形成的座标平面的

所述位置参数，建立一转换矩阵M。

29.如权利要求27及28其中任一项所述的光线枪的指向点定位方法，其特征在于：

该感测器的光轴校正参考值X_ref的求法具有下述步骤：

瞄准任一辅助定位单元；

撷取具有该辅助定位单元的影像；

标记影像中该辅助定位单元的位置；

计算该辅助定位单元的座标参数；及

计算该座标参数与实际光轴位置的偏移量作为光轴校正参考值X_ref。

30.如权利要求28所述的光线枪的指向点定位方法，其特征在于：该转换矩阵H_inner的求法具有下述步骤：

瞄准该显示装置的荧幕上任一点；

撷取具有所述辅助定位单元的影像；

标记影像中所述辅助定位单元的位置；

计算所述辅助定位单元的座标参数；及

将所述座标参数作投影转换矩阵的计算得到该转换矩阵H_inner。

31.如权利要求28所述的光线枪的指向点定位方法，其特征在于：该转换矩阵M的求法具有下述步骤：

设定起始值i＝0；

瞄准任一辅助定位单元；

撷取具有所述辅助定位单元的影像；

标记影像中所述辅助定位单元的位置；

计算该辅助定位单元的座标参数；

将所述座标参数作平面投影转换计算得到转换矩阵H_ti；

将转换矩阵H_inner与转换矩阵H_ti相运算，并以校正参考值X_ref校正其光轴偏移；

输出各辅助定位单元映射在以瞄准P_inner为基准的正规化平面座标空间上的座标参数；

判断是否i小于4？

若i小于4，则i＝i+1，且回返至上述步骤，瞄准其它任一辅助定位单元，继续进行未处理的其它辅助定位单元的座标参数计算；及

若i等于4，表示已求出全部辅助定位单元的座标参数，将所求出的所述座标参数利用投影转换矩阵的计算，可得到该转换矩阵M。

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