CN201570011U - 一种终端控制装置及终端 - Google Patents

Abstract

一种终端控制装置和终端，所述装置包括：摄像头，用于获取以发光体作为标志物的终端的遥控器的连续图像信息；提取单元，用于从连续图像信息中提取标志物在每帧图像中的坐标位置信息；计算单元，用于根据标志物在每帧图像中的坐标位置信息以及摄像头的分辨率，计算标志物在每两帧之间的坐标位移、运动速度以及运动方向；确定单元，用于根据标志物在预定时间内的坐标位移、运动速度以及运动方向确定标志物在预定时间内的移动轨迹；生成单元，用于根据标志物在所述预定时间内的移动轨迹与预先设置的移动轨迹与动作之间的对应关系，生成动作控制指令；输出单元，用于将动作控制指令输出到终端，以控制终端进行对应的动作。

Description

一种终端控制装置及终端

技术领域

本实用新型涉及终端，尤其涉及一种终端控制装置及终端。

背景技术

随着科技和信息社会的发展，数字电视技术迅速发展和普及，数字电视愈来愈成为电视机娱乐功能与PC机信息功能的结合体，成为一种使观众通过信息技术与电视节目进行互动的系统，而最终可能重塑我们生活、工作和娱乐的方式。

数字电视作为提供给消费者的一种产品和服务，其汇聚了包括电信网络、高科技和娱乐等多种产业。因而同时它也具有了跨行业的特征，尤其在国家三网合一的政策背景下，数字电视体系将不局限于数字电视领域，在游戏娱乐，信息平台服务，网络技术服务方面都将拓展应用的范畴。因此在应用控制终端方面，新一代的数字电视所使用的控制终端设备也应该同时兼具遥控和鼠标等多重功能，并向智能化方向发展。

设计人在实现本实用新型的过程中发现，为了适应上述需求，从业者开发出了带有鼠标功能的遥控器，如图1、图2所示，其中，图1所示的鼠标式遥控器是采用方向键控制光标的移动，图2所示的鼠标式遥控器是采用轨迹球来控制光标的移动，这两种鼠标式遥控器虽然满足了上述部分应用需求，但由于在控制光标移动的时候，要单纯地按压方向键或者轨迹球，不仅移动起来非常慢，而且也不符合一般消费者的使用习惯，导致操作不便。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种终端控制装置及终端，以突破传统遥控器和传统鼠标的限制，更方便快捷的对日益发展的终端，例如个人计算机、数字电视等及其提供的业务进行控制和使用。

一方面，本实用新型实施例提供一种终端控制装置，所述装置包括：

摄像头，用于获取以发光体作为标志物的所述终端的遥控器的连续图像信息；

提取单元，用于从所述连续图像信息中提取所述标志物在每帧图像中的坐标位置信息；

计算单元，用于根据所述标志物在每帧图像中的坐标位置信息以及所述摄像头的分辨率，计算所述标志物在每两帧之间的坐标位移、运动速度以及运动方向；

确定单元，用于根据所述标志物在预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的坐标位移、运动速度以及运动方向确定所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹；

生成单元，用于根据所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹与预先设置的移动轨迹与动作之间的对应关系，生成动作控制指令；

输出单元，用于将所述动作控制指令控制输出到所述终端，以控制所述终端进行对应的动作。

另一方面，本实用新型还提供一种终端，所述终端包括终端本体、前述的终端控制装置以及遥控器。

通过本实用新型提供的终端控制装置和终端，可以突破传统遥控器和传统鼠标的限制，更方便快捷的对日益发展的终端，例如个人计算机、数字电视等及其提供的业务进行控制和使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1为采用方向键进行光标控制的鼠标式遥控器的示意图；

图2为采用轨迹球进行光标控制的鼠标式遥控器的示意图；

图3为本实用新型实施例的一种终端控制装置的组成框图；

图4为本实用新型实施例的另外一种终端控制装置的组成框图；

图5为图4所示实施例中FPGA的功能组成框图；

图6为本实用新型实施例的一种终端的组成框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

图3为本实用新型实施例提供的一种终端控制装置组成框图，请参照图3，该装置包括：摄像头31、提取单元32、计算单元33、确定单元34、生成单元35以及输出单元36，其中：

摄像头31用于获取以发光体作为标志物的所述终端的遥控器的连续图像信息。

在本实施例中，该摄像头31是用于拍摄以发光体作为标志物的遥控器的图像，以获取图像信息，其可以通过现有的任何摄像头芯片，例如Mage-Sensor来实现。

提取单元32用于从所述连续图像信息中提取所述标志物在每帧图像中的坐标位置信息。

根据本实施例的一个实施方式，该提取单元32包括：

数据采集与储存模块321，用于对从Mage-Sensor摄像头芯片并口输入的图像信息进行数据采集和储存，采样速率可以为60帧/秒，但本实施例并不以此作为限制。

滤波与聚类算法模块322，用于对数据采集与储存模块321储存的结果进行逻辑分析，判断每帧中的目标是否存在，这里的目标就是指遥控器上的发光体，并对每帧中的目标存在进行有效性判断，以减少周围环境对有效目标存在的干扰。

目标重心计算模块323，用于对每帧中的有效目标存在进行重心计算，得到每帧中的准确的目标位移信息，也即所述标志物在每帧中的坐标位置。

计算单元33用于根据所述标志物在每帧图像中的坐标位置信息以及所述摄像头的分辨率，计算所述标志物在每两帧之间的坐标位移、运动速度以及运动方向。

在本实施例中，该计算单元33用于对目标位移信息进行光标偏移量的计算，得到该标志物(发光体)的位移信息，也即该标志物在每两帧之间的坐标位移，并结合摄像头的分辨率，得到该标志物的运动信息，也即该标志物在每两帧之间的运动速度和运动方向。

确定单元34用于根据所述标志物在预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的坐标位移、运动速度以及运动方向确定所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹。

根据本实施例的一个实施方式，确定单元34不需要遥控器的进一步指示，仅根据摄像头31、提取单元32、计算单元33的处理结果对预定时间内遥控器的轨迹进行识别和确认。

根据本实施例的另外一个实施方式，该终端控制装置还包括：接收单元37，用于接收遥控器的轨迹触发按键的按键命令信息。

在本实施方式中，确定单元34进一步根据该按键命令信息确定该轨迹触发按键的起止时间，以便根据标志物在该时间内的坐标位移、运动速度以及运动方向确定该标志物在该时间内的移动轨迹。也即，在本实施方式中，确定单元34在接收到遥控器的指示，即按键命令信息后，才对该遥控器的轨迹进行识别和确认。

根据本实施例的另外一个实施方式，该接收单元37还用于接收遥控器的按键码流信息，例如包括基本按键的按键码流信息和鼠标按键的按键码流信息等，这与现有的终端的接收端的组成和功能相同，在此不再赘述。

生成单元35用于根据所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹与预先设置的移动轨迹与动作之间的对应关系，生成动作控制指令。

在本实施例中，可以预先设置标志物的移动轨迹与动作之间的对应关系，例如：移动轨迹为圈对应动作为确认，移动轨迹为数字1对应动作为换台至频道1等，然后，再根据确定单元34确定的标志物的移动轨迹，生成对应的动作控制指令，例如，如果确定单元34确定的标志物的移动轨迹为圈，则生成确认指令。上述只是举例说明，本实施例并不以此作为限制。

根据本实施例的一个实施方式，该生成单元35包括：

匹配模块351，用于将所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹与预定的轨迹模板进行匹配；

第一生成模块352，用于在所述匹配模块351匹配成功时，根据预先设置的移动轨迹与动作之间的对应关系，生成对应所述动作的动作执行命令；

第二生成模块353，用于在所述匹配模块351匹配失败时，生成对应所述移动轨迹的光标移动命令。

在本实施方式中，还可以预先设置轨迹模板，然后将确定单元34确定的标志物在预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹与该轨迹模板进行匹配，以进一步确认是否存在对应所述移动轨迹的动作，如果存在，也即匹配成功，则通过第一生成模块352生成对应的动作执行命令，此时，该命令可以用于控制终端进行相应的动作；如果不存在，也即匹配失败，则通过第二生成模块353生成光标移动命令，此时，该命令可以用于控制终端上的光标的移动。

输出单元36用于将所述动作控制指令输出到所述终端，以控制所述终端进行对应的动作。

在本实施例中，输出单元36用于将前述生成模块35生成的动作控制指令，例如动作执行命令或者光标移动命令发送到终端，以控制终端进行相应的动作。

根据本实施例的另外一个实施方式，该输出单元36还可以将摄像头31获取的图像信息输出到终端，以在所述终端上实时显示所述标志物的图像。

根据本实施例的一个实施方式，该输出单元36包括：

多路选择模块361，用于对输出进行选择，例如前述动作控制指令或者图像信息；

并口输出模块362，用于通过并口输出多路选择模块361选择的输出数据；

串口输出模块363，用于通过串口输出多路选择模块362选择的输出数据。

通过本实用新型提供的终端控制装置，可灵活拓展提供终端上相应的可视化和信息化服务，可与数字电视等构成传统的电视遥控，录像，播放，上网、发电子邮件、网上购物、网上点播等交互服务以及视频平台，同时也可应用与普通的PC机上或者多媒体演示设备中，为用户提供界面友好便捷的操作终端。另外，通过本实用新型提供的终端控制装置，还可提供多功能的个性化服务，尤其是对老年人或其他对终端复杂控制操作掌握困难的人群，可使他们在更友好的界面下享受数字电视以及信息技术，降低他们使用这些服务的门槛。

图4为本实用新型实施例提供的一种终端控制装置的组成框图，在该实施例中，提取单元、计算单元、确定单元、生成单元以及输出单元通过一个FPGA来实现，请参照图4，本实施例的终端控制装置包括了摄像头41和前述的FPGA 42，其中：

摄像头41的功能已经在前述实施例中进行了详细说明，在此不再赘述。

请参照图5，在本实施例中，FPGA 42可以包括：数据采集与储存模块51、滤波与聚类模块52、目标重心计算模块53、光标偏移计算模块54、光标轨迹识别模块55、多路选择模块56、串口输出模块57以及并口输出模块58、控制逻辑59、I2C接口510。其中，数据采集与储存模块51、滤波与聚类模块52、目标重心计算模块53用于实现前述提取单元的功能；光标偏移计算模块54用于实现计算单元的功能；光标轨迹识别模块55用于实现确定单元和生成单元的功能；多路选择模块56、串口输出模块57以及并口输出模块58用于实现输出单元的功能；控制逻辑59用于提供其他功能模块所需的参数设定、判断阈值设定等；I2C接口510用于接收用户对控制逻辑59的写入或者读取操作。由于该FPGA 42的各组成模块的功能已经在前述实施例中进行了详细说明，在此不再赘述。

根据本实施例的一个实施方式，该终端控制装置还包括接收单元43，该接收单元43的功能和作用如前面实施例所述，在此不再赘述。

请继续参照图4，在本实施例中，该终端控制装置通过USB与终端，例如计算机、数字电视、模拟电视(通过机顶盒)相连，用于将终端控制装置产生的控制信息通过USB传递给上述终端，以控制上述终端的动作，以下举例加以说明。

举例一：

欲完成动作：控制终端屏幕上当前页面的翻页动作。

使用者操作遥控器(遥控器的发光体发光)对准终端屏幕画圈。

在本实施例中，遥控器上没有设置轨迹触发按键，根据本实施例的终端控制装置，通过摄像头41获取该遥控器的发光体的连续图像信息，通过FPGA 42的各个模块对上述连续图像信息进行处理，包括，提取该连续图像信息中的每一帧中的发光体的坐标信息，得到每帧图像中的发光体位置信息，确定其在预定时间段，例如5秒内的运动轨迹，在本实施例中，确定该运动轨迹为圈，根据预先设定的轨迹为圈对应确认翻页动作，触发翻页的命令，该命令通过USB传输给终端，例如个人计算机PC、数字电视、或模拟电视(通过机顶盒)，从而控制个人计算机系统(PC)或者数字电视系统(数字电视或加装机顶盒的模拟电视)的屏幕上当前页面的翻页。

举例二：

欲完成动作：控制终端上屏幕上显示的频道换到频道5。

使用者操作遥控器(遥控器的发光体发光)，按住轨迹触发按键，对准终端屏幕写下数字5，松开轨迹触发按键。

在本实施例中，遥控器上设置有轨迹触发按键，根据本实施例的终端控制装置，通过摄像头41捕获遥控器的发光体的运动轨迹图像，经过FPGA 42的各个模块处理后，确定是否完成特定动作。其中，FPGA 42要接收轨迹触发按键的按键命令信息，并根据该按键命令信息确定该遥控器的发光体在轨迹触发按键的起止时间内的运动轨迹，在本实施例中，确定在该轨迹触发按键的起止时间内，遥控器的发光体的运动轨迹为数字“5”，根据预先设定的轨迹为数字“5”对应切换至频道5的动作，触发切换频道的命令，该命令通过USB传输给终端，例如数字电视、或模拟电视(通过机顶盒)，从而控制数字电视系统(数字电视或加装机顶盒的模拟电视)切换至频道5。

通过本实用新型提供的终端控制装置，可灵活拓展提供终端上相应的可视化和信息化服务，可与数字电视等构成传统的电视遥控，录像，播放，上网、发电子邮件、网上购物、网上点播等交互服务以及视频平台，同时也可应用与普通的PC机上或者多媒体演示设备中，为用户提供界面友好便捷的操作终端。另外，通过本实用新型提供的终端控制装置，还可提供多功能的个性化服务，尤其是对老年人或其他对终端复杂控制操作掌握困难的人群，可使他们在更友好的界面下享受数字电视以及信息技术，降低他们使用这些服务的门槛。

图6为本实用新型实施例提供的一种终端的组成框图，请参照图6，该终端除包括终端本体61以外，还包括前述实施例的终端控制装置62以及遥控器63，其中：

终端本体61为现有的终端的组成，这里的终端可以是个人计算机、数字电视、或模拟电视，例如如果终端为个人计算机，则终端本体61为现有的计算机主机以及显示器；如果终端为数字电视，则终端本体61为现有的数字电视机；如果终端为模拟电视，则终端本体61为现有的机顶盒和模拟电视机。

终端控制装置62已经在前述实施例中作了详细介绍，在此不再赘述。

遥控器63用于通过发光体向终端控制装置62发送光信号，以通过终端控制装置62对以该发光体作为标志物的遥控器的移动轨迹的处理，控制终端本体61的动作或光标的移动。

根据本实施例的一个实施方式，该遥控器63主要包括：

发光体631，用于发送光信号，以便所述终端控制装置获取以该发光体为标志物的所述遥控器的连续图像信息。

在本实施方式中，可以通过发光开关632控制该发光体631的发光与否，以便根据控制发出光信号。

在本实施方式中，该发光体631可以是可见光发光体，例如红光或蓝光；也可以是红外发光体，本实施例并不以此作为限制，只要终端控制装置62的摄像头可以捕获该发光体631的移动轨迹信息即可。

根据本实施例的一个实施方式，该遥控器63还可以包括：

轨迹触发按键633，用于向终端控制装置62发送按键命令信息，以便终端控制装置62可以进一步根据所述按键命令信息确定该轨迹触发按键633的起止时间，以便确定以所述发光体为标志物的所述遥控器在轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹。

根据本实施例的其他实施方式，该遥控器63还可以包括：

基本按键部634，用于发送基本按键的按键码流信息；

其中，该基本按键部634的基本按键包括了数字键、功能键、快捷键等，在功能与现有遥控器的基本按键的功能相同，在此不再赘述。

鼠标按键部635，用于发送鼠标按键的按键码流信息；

其中，该鼠标按键部635的鼠标按键包括了鼠标左键、鼠标右键、鼠标速度调节键等，其功能也与现有鼠标的各按键的功能相同，在此不再赘述。

至少一个无线或红外发射单元636，用于将所述基本按键的按键码流信息和/或所述鼠标按键的按键码流信息发送到所述终端控制装置。

其中，这里的无线或红外发射单元636是用于将基本按键部的按键码流信息和/或鼠标按键部的按键码流信息发送到终端控制装置62，因此，根据本实施例的一个实施方式，可以设置两个无线或红外发射单元636，以分别发送基本按键部的按键码流信息和鼠标按键部的按键码流信息；根据本实施例的另外一个实施方式，可以仅设置一个无线或红外发射单元636，以发送基本按键部的按键码流信息和鼠标按键部的按键码流信息。

本实施例的终端可以是个人计算机、数字电视或模拟电视，包括前述的终端本体61、终端控制装置62和遥控器63，通过遥控器63和终端控制装置62的配合，突破了传统遥控器和传统鼠标的限制，更方便快捷的对日益发展的终端及其提供的业务进行控制和使用。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种终端控制装置，其特征在于，所述装置包括：

摄像头，用于获取以发光体作为标志物的所述终端的遥控器的连续图像信息；

提取单元，用于从所述连续图像信息中提取所述标志物在每帧图像中的坐标位置信息；

计算单元，用于根据所述标志物在每帧图像中的坐标位置信息以及所述摄像头的分辨率，计算所述标志物在每两帧之间的坐标位移、运动速度以及运动方向；

确定单元，用于根据所述标志物在预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的坐标位移、运动速度以及运动方向确定所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹；

生成单元，用于根据所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹与预先设置的移动轨迹与动作之间的对应关系，生成动作控制指令；

输出单元，用于将所述动作控制指令输出到所述终端，以控制所述终端进行对应的动作。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生成单元包括：

匹配模块，用于将所述标志物在所述预定时间内或者轨迹触发按键的起止时间内的移动轨迹与预定的轨迹模板进行匹配；

第一生成模块，用于在所述匹配模块匹配成功时，根据预先设置的移动轨迹与动作之间的对应关系，生成对应所述动作的动作执行命令；

第二生成模块，用于在所述匹配模块匹配失败时，生成对应所述移动轨迹的光标移动命令。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收单元，用于接收所述遥控器的轨迹触发按键的按键命令信息；

所述确定单元还用于根据所述按键命令信息确定所述轨迹触发按键的起止时间。

4.一种终端，所述终端包括终端本体，其特征在于，所述终端包括权利要求1-3任一项所述的终端控制装置和遥控器。

5.根据权利要求4所述的终端，其特征在于，所述遥控器包括：

发光体，用于发送光信号，以便所述终端控制装置获取以该发光体为标志物的所述遥控器的连续图像信息。

6.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述遥控器还包括：

发光开关，用于控制所述发光体的开闭。

7.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述发光体为可见光发光体或红外发光体。

8.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述遥控器还包括：

轨迹触发按键，用于发送按键命令信息，以便所述终端控制装置根据所述按键命令信息确定所述轨迹触发按键的起止时间。

9.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述遥控器还包括：

基本按键部，用于发送基本按键的按键码流信息；

鼠标按键部，用于发送鼠标按键的按键码流信息；

至少一个无线或红外发射单元，用于将所述基本按键的按键码流信息和/或所述鼠标按键的按键码流信息发送到所述终端控制装置。

10.根据权利要求4所述的终端，其特征在于，所述终端为：个人计算机、数字电视或模拟电视。

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