CN201035550Y - 光电白板信号接收装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于可实现自动坐标校准的光电白板系统的光电白板信号接收装置。信号接收装置除包含了光笔跟踪摄像头、处理电路、接口电路等，还引入了一个校准用摄像头用于采集显示屏幕图像并分析参考点坐标，光笔跟踪摄像头的光路中含有只透过红外光或紫外光的滤光片，两个摄像头指向相同并且同时连到处理电路。工作中采用与所述滤光片相对应的发射红外光或紫外光的光笔。采用本实用新型的光电白板信号接收器的光电白板系统既能实现自动坐标校准，又不受可见光干扰。

Description

光电白板信号接收装置
技术领域
本实用新型涉及一种光电白板信号接收装置，尤其是用于可以进行自动坐标校准并且采用不可见光作为光笔光源的光电式电子白板系统中的光电白板信号接收装置，属于计算机附件技术领域。
背景技术
本设计人在专利号为ZL01108047.7的中国发明专利中公开了一种笔迹输入的系统和方法。其原理是采用光笔的发光点指示目标位置，信号接收器中的摄像头获取书写区域的图像并通过信号接收器中的处理电路计算发光点的位置，然后将位置数据通过接口传送到计算机，利用计算机软件进行信号的进一步分析，并与计算机操作系统进行交互以实现笔迹输入和计算机操作。
采用上述专利公开的技术所实现的光电式交互电子白板已经产品化并得到了实际使用。在这些产品的使用中首先需要进行一次人工的坐标采样工作，即在屏幕上若干不同位置显示特征点，人工在其上按亮光笔，使系统得到足够的数据用于矫正坐标，以实现坐标校准，即达到计算机的显示位置与笔的物理位置相一致的效果。申请人在现有技术的基础上进一步实现了自动的坐标校准，其方法是：通过软件使显示画面上显示参考点，利用可见光摄像头可采集显示画面的能力，进行图像的处理，从而解析出参考点的位置数据，以实现用光笔进行人工坐标采样相同的效果，完成坐标校准过程。笔输入工作时用可见光LED作为光笔的光源，并对上述同一个摄像头输出的图像信号进行处理而实现光笔信号接收。实现了自动坐标校准的好处是系统的易用性提高，使用更加便捷，而且可以实现更精确的校准。
但是，以上技术由于需要通过同一个图像传感器来进行坐标校准和光笔信号接收，因此所用的图像传感器必须能够接收可见光。当用于投影显示的交互式电子白板系统中时，环境可见光特别是较强的投影机灯光不可避免地会对信号接收产生干扰，导致笔操作和位置计算发生错误。实践中发现这种干扰往往影响产品的正常使用。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种光电白板信号接收装置，该装置应当能够不受可见光的影响，同时又具备自动坐标校准的能力。
为了达到以上目的，本实用新型的光电白板信号接收装置由一个校准用摄像头、一个光笔跟踪摄像头、处理电路、接口电路等组成，所述校准用摄像头可接收可见光图像，光笔跟踪摄像头的光路中含有滤除可见光而透过红外光或紫外光的滤光片，两个摄像头的接收范围相同并且同时连到处理电路。
其工作方式是：在自动坐标校准过程中，处理电路通过校准用摄像头采集屏幕显示图像并处理将解析出的特征点位置数据通过接口发送到计算机；而在正常工作时，处理电路通过分析光笔跟踪摄像头采集的图像信号进行光笔位置数据的提取。光笔的发光为与所述滤光片相对应的红外或紫外光。由于光笔跟踪摄像头中含有吸收可见光的滤光片，投影机的灯光和其它可见光的干扰得到完全抑制，而光笔的发光却能高效通过，从而达到了本实用新型的目的。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的一个实施例的电路原理框图。
图中1.校准用摄像头，2.光笔跟踪摄像头，3.处理电路，4.接口电路，5.滤光片。
具体实施方式
本实施例的光电白板信号接收装置如图1所示，其中校准用摄像头(1)是一个普通的可接收可见光图像的小体积摄像头，其横向接收角度约为35度，光笔跟踪摄像头(2)也是一个普通摄像头，其横向接收角度也为约35度，在光笔跟踪摄像头(2)的镜头外侧设置有一片滤光片(5)，它是一种红外光透过可见光吸收的滤光片，接口电路(4)用于连接计算机和处理电路(3)，校准用摄像头(1)和光笔跟踪摄像头(2)都连到处理电路(3)，它们的位置相互靠近，指向同样的方向以使其接收范围尽量相同，处理电路(3)和接口电路(4)相连。在坐标校准阶段，计算机通过接口电路(4)控制处理电路(3)对校准用摄像头(1)的信号进行处理以得到参考点坐标数据，并通过接口电路(4)发送到计算机；在正常工作时计算机通过接口电路(4)控制处理电路(3)切换到对光笔跟踪摄像头(2)的信号的实时处理并将光笔位置数据通过接口电路(4)传送到计算机。
上述有关摄像头、信号处理电路、接口电路的设计与现有技术相类似，工作中采用现有的发射红外光的光笔，坐标校准的算法也与现有技术中的算法相似。
另外，滤光片(5)也可以放置在光笔跟踪摄像头(2)的镜头的内侧。滤光片(5)也可以是紫外光透过可见光吸收的滤光片，这时需要配合发射紫外光的光笔进行工作。
实验证明，本实施例的光电白板信号接收装置克服了已有技术存在的不足，既可用于实现自动坐标校准又避免了投影机灯光和其它可见光对正常光笔输入的干扰，可靠性和实用性都得到有效的加强。

Claims (4)

1.一种光电白板信号接收装置，包括一个光笔跟踪摄像头(2)、处理电路(3)、接口电路(4)等，所述光笔跟踪摄像头(2)连接到处理电路(3)，接口电路(4)也连到处理电路，其特征在于：还包括一个也连到处理电路(3)的校准用摄像头(1)，所述的光笔跟踪摄像头(2)的光路中设置有滤除可见光而透过红外光或紫外光的滤光片(5)。
2.根据权利要求1所述的光电白板信号接收装置，其特征在于：所述滤光片(5)为红外光透过可见光吸收的滤光片。
3.根据权利要求1所述的光电白板信号接收装置，其特征在于：所述滤光片(5)为紫外光透过可见光吸收的滤光片。
4.根据权利要求1所述的光电白板信号接收装置，其特征在于：所述的校准用摄像头(1)和光笔跟踪摄像头(2)的位置相互靠近而指向相同并且其接收角度也相同。
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