CN216901589U - 一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显示屏定位技术领域，具体为一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，包括屏幕本体和定位装置，电气仓的内部设置有处理器，处理器上连接有图像处理模块、水印处理模块、计算模块、通信模块以及音频模块，定位装置的内部开设有电池仓和书写定位仓，书写定位仓的内部设置有书写定位组件，书写定位组件上连接有无线收发模块和摄像模块。本实用新型用带有摄像头的定位设备抓拍到含有数字水印的图像块，再对图像进行水印检测处理，由多个定位点可以得到定位设备的运动轨迹，从而实现手写输入的功能，可应用于大尺寸、无触控介质的显示屏，成本更低，提升阅读和授课的使用效率。

Description

一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置

技术领域

本实用新型涉及一种定位装置，特别是涉及一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，属于显示屏定位技术领域。

背景技术

显示屏通常由显示模块、控制系统及电源系统组成，内容可以随时更换只要是你想到的都可是放到电脑里在显示屏中显示出来，各部分组件都是模块化结构的显示器件。

另外手写输入已经成为计算机输入的一种重要方式，而手写输入所涉及的最主要的技术之一就是设备定位技术，目前采用的显示屏幕定位技术，这类技术比较成熟，但成本较高，大多应用于小屏幕的应用场景，对于大型的显示屏幕或投影，传统的定位装置在阅读和授课的过程中很难满足使用者需求。

因此，亟需对显示屏幕或投影的设备定位装置进行改进，以解决上述存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，用带有摄像头的定位设备抓拍到含有数字水印的图像块，再对图像进行水印检测处理，由多个定位点可以得到定位设备的运动轨迹，从而实现手写输入的功能，并根据定位设备的姿态特性，显示具有不同笔锋、粗细轨迹等信息的线条，可应用于大尺寸、无触控介质的显示屏，成本更低，提升阅读和授课的使用效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，包括屏幕本体和定位装置，所述屏幕本体的内部开设有接线槽、屏幕槽和电气仓，所述屏幕槽的内部设置有显示设备，所述电气仓的内部设置有处理器，所述处理器与所述显示设备建立通信连接，所述处理器上连接有图像处理模块、水印处理模块、计算模块、通信模块以及音频模块，所述处理器上耦接有接头组件，所述接头组件贯穿所述接线槽并延伸到所述接线槽的外部，所述接头组件用于与外界设备电性连接；

所述定位装置的内部开设有电池仓和书写定位仓，所述电池仓的内部设置有电池，所述书写定位仓的内部设置有书写定位组件，所述书写定位组件上连接有无线收发模块和摄像模块，所述无线收发模块用于与所述通信模块建立通信连接。

优选的，所述书写定位组件上耦接有定位开关按钮、绘制按钮以及IMU单元，所述定位开关按钮和所述绘制按钮贯穿所述书写定位仓并延伸到所述书写定位仓的外侧面，所述IMU单元用于采集所述定位装置的姿态。

优选的，所述定位装置远离所述摄像模块的一端开设有红外线仓，所述红外线仓的内部设置有红外翻页组件，所述红外翻页组件通过导线与所述电池电性连接，所述红外翻页组件上耦接有翻页按钮、红外开关按钮以及红外发射头，所述翻页按钮和所述红外开关按钮均贯穿所述红外线仓并延伸到所述红外线仓的外部，所述红外发射头贯穿所述红外线仓。

优选的，所述屏幕本体的一侧开设有透气槽，所述透气槽贯穿所述屏幕本体并与所述电气仓相连通，所述透气槽的内部设置有透气窗，所述透气窗与所述音频模块在同一高度。

优选的，所述透气槽的下方设置有磁铁槽，所述磁铁槽的内部设置有磁垫，所述定位装置的外侧面开设有磁条仓，所述磁条仓的内部设置有磁条，所述磁条与所述磁垫的接触面磁性相反，所述磁垫用于吸附所述定位装置。

优选的，所述图像处理模块图像处理模块包括图像采集模块和图像显示模块。

优选的，所述水印处理模块包括水印生成模块、水印嵌入模块、水印检测模块。

优选的，计算模块包括定位计算模块、书写定位模块、扫描定位模块以及轨迹计算模块。

优选的，所述定位装置的外侧面上套接有橡胶防滑套。

本实用新型至少具备以下有益效果：

用带有摄像头的定位设备抓拍到含有数字水印的图像块，再对图像进行水印检测处理，由多个定位点可以得到定位设备的运动轨迹，从而实现手写输入的功能，并根据定位设备的姿态特性，显示具有不同笔锋、粗细轨迹等信息的线条，可应用于大尺寸、无触控介质的显示屏，成本更低，提升阅读和授课的使用效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的定位装置立体图；

图3为本实用新型的定位装置剖视图；

图4为本实用新型的屏幕本体剖视图；

图5为本实用新型的电气原理图。

图中，1-屏幕本体，101-透气槽，102-接线槽，103-磁铁槽，104-屏幕槽，105-电气仓，2-定位装置，201-红外线仓，202-电池仓，203-书写定位仓，204-磁条仓，3-磁垫，301-磁条，4-电池，5-红外翻页组件，501-翻页按钮，502-红外开关按钮，503-红外发射头，6-书写定位组件，601-定位开关按钮，602-绘制按钮，603-IMU单元，7-无线收发模块，8-摄像模块，9-透气窗，10-橡胶防滑套，11-显示设备，12-处理器，13-图像处理模块，14-水印处理模块，15-计算模块，16-通信模块，17-音频模块，18-接头组件。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1-图5所示，本实施例提供的应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，包括屏幕本体1和定位装置2，屏幕本体1的内部开设有接线槽102、屏幕槽104和电气仓105，屏幕槽104的内部设置有显示设备11，电气仓105的内部设置有处理器12，处理器12与显示设备11建立通信连接，处理器12上连接有图像处理模块13、水印处理模块14、计算模块15、通信模块16以及音频模块17，处理器12上耦接有接头组件18，接头组件18贯穿接线槽102并延伸到接线槽102的外部，接头组件18用于与外界设备电性连接；

图像处理模块图像处理模块13包括图像采集模块和图像显示模块；

水印处理模块14包括水印生成模块、水印嵌入模块、水印检测模块；

计算模块15包括定位计算模块、书写定位模块、扫描定位模块以及轨迹计算模块；

图像采集模块与接头组件18建立通信连接，与用于提供VGA或HDMI图像输入接口，用于外界设备和显示设备11，接收VGA或HDMI格式的图像输入，作为水印处理的背景图像；

图像显示模块提供图像输出的同步信号、控制水印的生成和嵌入，同时提供图像输出接口，连接到显示设备11，用于输出显示添加了水印的图像；

水印生成模块用于根据图像的位置生成不同的水印信号码；

水印嵌入模块根据所选择的水印图像块的扫描轨迹，以及水印图像块的形状，在背景图像的图像块中，嵌入水印信号；

水印检测模块用于检测水印图像块是否存在，并提取出所嵌入的信息，并完成基于图像处理的手写笔姿态估计，提供给定位计算模块进行手写笔的位置定位和姿态定位；

定位计算模块用于根据水印的检测结果，提取出的信息和图像扫描信息，计算出手写笔的当前位置；

书写控制模块与通信模块16相连，接收定位装置2采集的图像或IMU单元603收集的姿态信息，把采集到的图像送到水印检测模块进行水印检测，根据水印检测结果完成定位装置2的书写控制，实现在显示屏上进行不同笔迹的书写和图形图像绘制；

扫描控制模块包括像素点坐标模块、时间维度信息模块、同步信息模块，在水印定位时用于数字水印的扫描控制，像素点坐标模块用于控制水印的嵌入位置和种类，时间维度信息模块用于控制水印的嵌入时间间隔，同步信息模块用于提供同步信息，和水印位置的基准；

轨迹绘制模块用于在显示屏上显示定位装置2的轨迹，实现手写输入和划线功能；

通信模块16可以是无线模块或有线的模块，用于实现定位装置2信息在手写笔与处理器12之间的传输；

定位装置2的内部开设有电池仓202和书写定位仓203，电池仓202的内部设置有电池4，书写定位仓203的内部设置有书写定位组件6，书写定位组件6上连接有无线收发模块7和摄像模块8，无线收发模块7用于与通信模块16建立通信连接；

摄像模块8用于采集显示屏上的图像；

无线收发模块7用于和处理器12上的通信模块16建立通信连接，无需使用导线，提升使用的便捷性。

书写定位组件6上耦接有定位开关按钮601、绘制按钮602以及IMU单元603，定位开关按钮601和绘制按钮602贯穿书写定位仓203并延伸到书写定位仓203的外侧面，IMU单元603用于采集定位装置2的姿态；

开关按钮601用于控制定位装置2定位程序的开、关；

绘制按钮602用于控制手写笔轨迹绘制程序的开、关；

IMU单元603用于采集笔的姿态；

通过定位装置2可以直接在显示设备11上进行划线，描绘等功能，结构简单，提升使用的便捷性。

定位装置2远离摄像模块8的一端开设有红外线仓201，红外线仓201的内部设置有红外翻页组件5，红外翻页组件5通过导线与电池4电性连接，红外翻页组件5上耦接有翻页按钮501、红外开关按钮502以及红外发射头503，翻页按钮501和红外开关按钮502均贯穿红外线仓201并延伸到红外线仓201的外部，红外发射头503贯穿红外线仓201；

在定位装置2上的一端设置有红外翻页组件5，在利用电脑投射PPT的过程中，可以利用红外翻页组件5上的红外开关按钮502进行翻页，同时利用红外翻页组件5上的红外发射头503对PPT进行讲解，提升定位装置2使用的灵活性和便捷性。

屏幕本体1的一侧开设有透气槽101，透气槽101贯穿屏幕本体1并与电气仓105相连通，透气槽101的内部设置有透气窗9，透气窗9与音频模块17在同一高度；

音频模块17用于对所放映的素材进行音频扩放，满足用户的使用需求，同时透气槽101上的透气窗9还能够起到对电气仓105散热的作用，提升装置的实用性。

透气槽101的下方设置有磁铁槽103，磁铁槽103的内部设置有磁垫3，定位装置2的外侧面开设有磁条仓204，磁条仓204的内部设置有磁条301，磁条301与磁垫3的接触面磁性相反，磁垫3用于吸附定位装置2；

定位装置2上的磁条301与磁铁槽103上的磁垫3接触面磁性相反，因此在使用结束后可以直接将定位装置2吸附在磁垫3上，结构简单，一方面方便直接拿取，另一方面可以防止定位装置2丢失，提升使用的便捷性。

在本实施例中，如图2所示，定位装置2的外侧面上套接有橡胶防滑套10，橡胶防滑套10可以增大与手部之间的摩擦，防止在使用的过程中导致定位装置2脱落摔坏，提升便捷性和定位装置2的使用寿命。

如图1-图5所示，本实施例提供的应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置的原理如下：

图像采集模块与接头组件18建立通信连接，与用于提供VGA或HDMI图像输入接口，用于外界设备和显示设备11，接收VGA或HDMI格式的图像输入，作为水印处理的背景图像，图像显示模块提供图像输出的同步信号、控制水印的生成和嵌入，同时提供图像输出接口，连接到显示设备11，用于输出显示添加了水印的图像，水印生成模块用于根据图像的位置生成不同的水印信号码，水印嵌入模块根据所选择的水印图像块的扫描轨迹，以及水印图像块的形状，在背景图像的图像块中，嵌入水印信号，水印检测模块用于检测水印图像块是否存在，并提取出所嵌入的信息，并完成基于图像处理的手写笔姿态估计，提供给定位计算模块进行手写笔的位置定位和姿态定位，定位计算模块用于根据水印的检测结果，提取出的信息和图像扫描信息，计算出手写笔的当前位置，书写控制模块与通信模块16相连，接收定位装置2采集的图像或IMU单元603收集的姿态信息，把采集到的图像送到水印检测模块进行水印检测，根据水印检测结果完成定位装置2的书写控制，实现在显示屏上进行不同笔迹的书写和图形图像绘制，扫描控制模块包括像素点坐标模块、时间维度信息模块、同步信息模块，在水印定位时用于数字水印的扫描控制，像素点坐标模块用于控制水印的嵌入位置和种类，时间维度信息模块用于控制水印的嵌入时间间隔，同步信息模块用于提供同步信息，和水印位置的基准，轨迹绘制模块用于在显示屏上显示定位装置2的轨迹，实现手写输入和划线功能，通信模块16可以是无线模块或有线的模块，用于实现定位装置2信息在手写笔与处理器12之间的传输。

摄像模块8用于采集显示屏上的图像，无线收发模块7用于和处理器12上的通信模块16建立通信连接，无需使用导线，提升使用的便捷性，书写定位组件6上耦接有定位开关按钮601、绘制按钮602以及IMU单元603，定位开关按钮601和绘制按钮602贯穿书写定位仓203并延伸到书写定位仓203的外侧面，IMU单元603用于采集定位装置2的姿态，通过定位装置2可以直接在显示设备11上进行划线，描绘等功能，结构简单，提升使用的便捷性。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，包括屏幕本体(1)和定位装置(2)，其特征在于，所述屏幕本体(1)的内部开设有接线槽(102)、屏幕槽(104)和电气仓(105)，所述屏幕槽(104)的内部设置有显示设备(11)，所述电气仓(105)的内部设置有处理器(12)，所述处理器(12)与所述显示设备(11)建立通信连接，所述处理器(12)上连接有图像处理模块(13)、水印处理模块(14)、计算模块(15)、通信模块(16)以及音频模块(17)，所述处理器(12)上耦接有接头组件(18)，所述接头组件(18)贯穿所述接线槽(102)并延伸到所述接线槽(102)的外部，所述接头组件(18)用于与外界设备电性连接；

所述定位装置(2)的内部开设有电池仓(202)和书写定位仓(203)，所述电池仓(202)的内部设置有电池(4)，所述书写定位仓(203)的内部设置有书写定位组件(6)，所述书写定位组件(6)上连接有无线收发模块(7)和摄像模块(8)，所述无线收发模块(7)用于与所述通信模块(16)建立通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，其特征在于：所述书写定位组件(6)上耦接有定位开关按钮(601)、绘制按钮(602)以及IMU单元(603)，所述定位开关按钮(601)和所述绘制按钮(602)贯穿所述书写定位仓(203)并延伸到所述书写定位仓(203)的外侧面，所述IMU单元(603)用于采集所述定位装置(2)的姿态。

3.根据权利要求1所述的一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，其特征在于：所述定位装置(2)远离所述摄像模块(8)的一端开设有红外线仓(201)，所述红外线仓(201)的内部设置有红外翻页组件(5)，所述红外翻页组件(5)通过导线与所述电池(4)电性连接，所述红外翻页组件(5)上耦接有翻页按钮(501)、红外开关按钮(502)以及红外发射头(503)，所述翻页按钮(501)和所述红外开关按钮(502)均贯穿所述红外线仓(201)并延伸到所述红外线仓(201)的外部，所述红外发射头(503)贯穿所述红外线仓(201)。

4.根据权利要求1所述的一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，其特征在于：所述屏幕本体(1)的一侧开设有透气槽(101)，所述透气槽(101)贯穿所述屏幕本体(1)并与所述电气仓(105)相连通，所述透气槽(101)的内部设置有透气窗(9)，所述透气窗(9)与所述音频模块(17)在同一高度。

5.根据权利要求4所述的一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，其特征在于：所述透气槽(101)的下方设置有磁铁槽(103)，所述磁铁槽(103)的内部设置有磁垫(3)，所述定位装置(2)的外侧面开设有磁条仓(204)，所述磁条仓(204)的内部设置有磁条(301)，所述磁条(301)与所述磁垫(3)的接触面磁性相反，所述磁垫(3)用于吸附所述定位装置(2)。

6.根据权利要求1所述的一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，其特征在于：所述水印处理模块(14)包括水印生成模块、水印嵌入模块、水印检测模块。

7.根据权利要求1所述的一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，其特征在于：计算模块(15)包括定位计算模块、书写定位模块、扫描定位模块以及轨迹计算模块。

8.根据权利要求1所述的一种应用于大型显示屏幕或投影的设备定位装置，其特征在于：所述定位装置(2)的外侧面上套接有橡胶防滑套(10)。

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