TW201426465A - 電子白板的板擦裝置 - Google Patents

Abstract

一種電子白板的板擦裝置，係應用於一光學式電子白板，包括：一板擦本體，具有至少三側面，且側面交界處形成稜角。至少一定位圖樣，附著於板擦本體之稜角。一運算機制，執行於電子白板的運算單元，用以根據定位圖樣辨識板擦本體之位置，進而於白板本體上提供一抹除字跡功能。運算機制包括：利用電子白板的兩光學鏡頭取得兩影像，利用兩影像中所共同出現的定位圖樣，計算板擦本體於白板本體上之一概括位置幾何圖樣。基於板擦本體之物理形狀特徵，配合概括位置幾何圖樣，計算板擦本體的正確位置。根據板擦本體的正確位置，啟動抹除字跡功能。

Description

電子白板的板擦裝置

本發明是有關於一種電子白板，特別是關於一種電子白板的周邊裝置。

習知之電子白板有紅外線光柵式與光學式兩種基礎架構；其中，光學式電子白板是利用白板本體上的光學鏡頭，擷取操作物的影像，再以運算單元對影像進行辨認，確認操作物位置，進而賦予其書寫功能。

基於運算單元的成本考量，當採用低階運算單元時，光學鏡頭所擷取之影像，夾帶太多周邊資訊，須先予以濾除，方能使運算單元堪以負荷。因此，有相應兩方案如下：第一種方案為操作物本身發出紅外光，而光學鏡頭則濾除可見光；藉此，運算單元僅需處理光點資訊即可。然而，此舉易受諸如太陽等環境中的紅外光之干擾；且僅適用於特定操作物，而無法逕以手指書寫。另一種相似的作法，即採反光條的方式，以亮點或暗點位置來定義操作物，但亦有同受環境光干擾之虞。

第二種方案為運算單元僅辨認操作物本身的特定物理結構特徵，例如手指形狀，而不涉及複雜的影像辨認工程，藉以使低階運算單元亦堪使用。

在第二種方案中，低階的運算單元簡單辨識手指形狀後，即 啟動書寫功能；但當要抹除某些字跡時，卻僅能以反向書寫功能進行。

故，本發明之發明人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此一電子白板的板擦裝置。

依據本發明之一技術態樣，提出一種電子白板的板擦裝置，係應用於一光學式電子白板，以解決習知之光學式電子白板的抹除功能需藉由反向書寫功能實現所造成的效率低落。

根據本技術態樣之一實施方式，提出一種電子白板的板擦裝置，係應用於一光學式電子白板。光學式電子白板包括一白板本體、一運算單元及至少位於白板本體兩隅之光學鏡頭；電子白板的板擦裝置包括一板擦本體、至少一定位圖樣及一運算機制。板擦本體具有至少三側面，且側面交界處形成稜角；定位圖樣附著於板擦本體之稜角。運算機制係執行於運算單元，用以根據定位圖樣辨識板擦本體之位置，進而於白板本體上提供一抹除字跡功能。運算機制包括下列步驟：首先，利用兩光學鏡頭取得兩影像；再利用兩影像中所共同出現的定位圖樣，計算板擦本體於白板本體上之一概括位置幾何圖樣。接下來，基於板擦本體之物理形狀特徵，配合概括位置幾何圖樣，計算板擦本體於白板本體上的正確位置。最後，根據板擦本體的正確位置，啟動抹除字跡功能。

根據本技術態樣其他實施方式，所述電子白板的板擦裝置的板擦本體可為方形，例如長方形或正方形。另一方面，所述概括位置幾何圖樣可設計為一四邊形圖樣；特別是，板擦本體之物理形狀特徵可為外接上述四邊形圖樣的七種幾何線條特徵。

依據本發明之另一技術態樣，提出一種電子白板的板擦裝置，係應用於一光學式電子白板，使其利用低階的運算單元，實現板擦的機制。

根據本技術態樣之一實施方式，提出一種電子白板的板擦裝置，係應用於一光學式電子白板；光學式電子白板包括一白板本體、一運算單元及至少位於白板本體兩隅之光學鏡頭。電子白板的板擦裝置包括一板擦本體、至少一定位圖樣及一運算機制。板擦本體側面呈圓弧形；定位圖樣附著於板擦本體之側面。運算機制係執行於運算單元，用以根據定位圖樣辨識板擦本體之位置，進而於白板本體上提供一抹除字跡功能。運算機制包括下列步驟：首先，利用兩光學鏡頭取得兩影像，利用兩影像中所共同出現的定位圖樣，計算板擦本體於白板本體上之一概括位置幾何圖樣。然後，基於板擦本體之物理形狀特徵，配合概括位置幾何圖樣，計算板擦本體於白板本體上的正確位置。最後，以及根據板擦本體的正確位置，啟動抹除字跡功能。

根據本技術態樣其他實施方式，所述電子白板的板擦裝置更可包括一握把，位於板擦本體之頂面；此外，板擦本體可為一圓形板擦本體或一橢圓形板擦本體。另一方面，概括位置幾何圖樣 可設計為一四邊形圖樣；藉此，板擦本體之物理形狀特徵即可為四邊形圖樣的內切圓弧幾何圖形。

藉此，本發明諸實施方式之電子白板的板擦裝置可以讓電子白板在低階的運算單元中，精準而快速定位板擦裝置的位置與大小，繼而實現擬真傳統白板板擦。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明各實施方式詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參考第1圖，第1圖是本發明一實施方式之電子白板的板擦裝置的系統架構圖。電子白板的板擦裝置200係應用於一光學式電子白板，為方便解釋，圖中更繪示一白板本體100、一運算單元110及至少位於白板本體100兩隅之光學鏡頭120。

本實施方式之電子白板的板擦裝置200包括一板擦本體210、至少一定位圖樣211及一運算機制220。板擦本體210具有至少三側面，且側面交界處形成稜角；定位圖樣211附著於板擦本體210之稜角。運算機制220係執行於運算單元110，用以根據定位圖樣211辨識板擦本體210之位置，進而於白板本體100上提供一抹除字跡功能。

具體而言，運算機制220包括下列三個步驟：步驟一221：利用兩光學鏡頭120取得兩影像；再利用兩影像中所 共同出現的定位圖樣211，計算板擦本體210於白板本體100上之一概括位置幾何圖樣。

步驟二222：基於板擦本體210之物理形狀特徵，配合概括位置幾何圖樣，計算板擦本體210於白板本體100上的正確位置。

步驟三223：根據板擦本體210的正確位置，來啟動抹除字跡功能。各步驟功能及技術細節茲分述如下。

首先，請參考第2圖，其係繪示各種定位圖樣211的結構示意圖。第2圖中，定位圖樣211並不局限於特定形式，可視設計者需求，配合所選用之運算單元110與光學鏡頭120的特性與等級，以特定顏色或形狀之圖案實現之。藉此，當運算單元110從兩光學鏡頭120取得兩張以不同視角攝入之影像時，即可辨識定位圖樣211，使其重疊，進而取得如第3圖所示之概括位置幾何圖樣231，即圖中所示之不規則四邊形。

請復參考第3圖，其係前述運算單元110執行運算機制220之步驟一221與步驟二222的操作示意圖。承前所述，當運算單元110於步驟一221中利用定位圖樣211界定出概括位置幾何圖樣231後，所述步驟二222，即如第3圖所標示，可將問題簡化為數學模型，條件如下：給定已知位置之座標點，即概括位置幾何圖樣231之四角A0、A1、A2、A3；所欲計算者為板擦本體210之四角B0、B1、B2、B3。此時，若設計者所販售的產品是既定大小的板擦本體210，則其長寬比m已知，對板擦本體210之四角B0、B1、B2、B3的計算將更顯容易。然而，若設計者所販售的僅為可供消費 者自行黏貼，定義位置的定位圖樣211，則長寬比m之取得便有其必要性，所述必要性將於後續數學運算模型建立之教示中，配合第5圖說明之。

接下來，請參考第4圖，其係繪示基於定位圖樣211界定板擦本體210時，運算單元110透過光學鏡頭120所實際取得的影像條件。易言之，板擦本體210相對於運算單元110而言，具有七種物理形狀特徵232；透過這七種物理形狀特徵232，即可進一步估出長寬比m。更具體地來說，當板擦本體210在白板本體100上移動時，運算單元110透過定位圖樣211所辨識出來的板擦本體210，會有七種物理形狀特徵232，亦即板擦本體210在白板本體100上任意擺放時，兩個光學鏡頭120可以看到的位於角落的定位圖樣211，不脫離這七種模式。更白話的來講，光學鏡頭120在特定角度擺放的白板本體100上，只會看到有限的角落的定位圖樣211，進而僅能取得第4圖中虛線所代表的物理形狀特徵232。在這些物理形狀特徵232中，直角與兩斜邊所構成的角落資訊是較有價值的，共有一種；其次為斜邊資訊，包含一長或短斜邊與一對角線，共有四種；最不穩定的資訊則當屬對角線資訊，共有兩種。這些資訊型態即有助於估出長寬比m。

最後，請參考第5圖，第5圖是前述運算單元110執行運算機制220計算出板擦本體210的正確位置的操作示意圖。承前所述，可供計算的數學條件得整理如下：

其中，長寬比m可利用前述的概括位置幾何圖樣231與基於定位圖樣211所取得之板擦本體210的物理形狀特徵232來求得。以及：

接下來，針對上述條件式，進行整理與運算，可整理如下：

B _1x =B _0x +m(B _0y -B _3y )………(7)

因此，上述諸式可轉換為運算矩陣如下：

進而可以讓低階的運算單元110執行之。由此觀之，板擦本體210可設計為方形，例如長方形或正方形，皆有其所適用。

請參考第6圖，第6圖是本發明一實施方式之電子白板的板擦裝置的系統架構圖。電子白板的板擦裝置200係應用於一光學式電子白板，為方便解釋，圖中更繪示一白板本體100、一運算單元110及至少位於白板本體100兩隅之光學鏡頭120。

本實施方式之電子白板的板擦裝置200包括一板擦本體210、至少一定位圖樣211及一運算機制220。板擦本體210呈圓弧形；定位圖樣211附著於板擦本體210之側面。運算機制220係執行於運算單元110，用以根據定位圖樣211辨識板擦本體210之位置，進而於白板本體100上提供一抹除字跡功能。

具體而言，運算機制220包括下列三個步驟：步驟一221：利用兩光學鏡頭120取得兩影像；再利用兩影像中所共同出現的定位圖樣211，計算板擦本體210於白板本體100上之一概括位置幾何圖樣。

步驟二222：基於板擦本體210之物理形狀特徵，配合概括位置幾何圖樣，計算板擦本體210於白板本體100上的正確位置。

步驟三223：根據板擦本體210的正確位置，來啟動抹除字跡功能。各步驟功能及技術細節茲分述如下。

承前所述，請一併參考第7圖，第7圖是前述運算單元110執行運算機制220計算出板擦本體210的正確位置的操作示意圖。由於板擦本體210是不規則四邊形之概括位置幾何圖樣231的內切圓，此處先假設板擦本體210為一正圓形結構，則其虛線索表示之半徑皆等長，且皆與所切不規則四邊形之概括位置幾何圖樣231的各邊垂直，圓心落在概括位置幾何圖樣231四個角的角平分線上；若要計算圓心位置，僅需找出任意兩個角之平分線的交點，此條件亦僅需取得三個邊的資訊就可以實現。具體而言，定義兩隻光學鏡頭120基於定位圖樣211偵測到的邊界交點為c0、c1、c2、c3，定義內切圓圓心為O，則計算四邊形各邊長為：

其中，線段c₀O為角平分線，且線段c₀O對線段c0c1和線段c0c3的投影量相同。亦即：

其次，因為c0、c1、c2、c3皆已知，故圓心O僅有兩個未知單元，顯可用上式任兩式求得圓心位置。復計算半徑即可例如利用三角形Oc0c1之面積如下：

當然，圓形的板擦本體210可能不好握持，或因手掌握持而遮蔽部分定位圖樣211，故而亦得設計有握把212於板擦本體210之頂面；此外，在上述的計算中，四個條件式任取兩者即可算出圓型的板擦本體210；若板擦本體210為橢圓形，則將四個條件式皆納入計算，亦必能完整界定出橢圓形之板擦本體210的形狀與位置。

惟，以上所述僅為本發明之各種實施方式而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內。

100‧‧‧白板本體

110‧‧‧運算單元

120‧‧‧光學鏡頭

200‧‧‧電子白板的板擦裝置

210‧‧‧板擦本體

211‧‧‧定位圖樣

212‧‧‧握把

220‧‧‧運算機制

221-223‧‧‧步驟

231‧‧‧概括位置幾何圖樣

232‧‧‧物理形狀特徵

第1圖 係為一實施方式之電子白板的板擦裝置的系統架構圖。

第2圖 係為第1圖中各種定位圖樣211的結構示意圖。

第3圖 係為第1圖中運算單元110執行運算機制220之步驟一2 21與步驟二222的操作示意圖。

第4圖 係為第1圖中基於定位圖樣211界定板擦本體210時，運算單元110透過光學鏡頭120所實際取得的影像條件。

第5圖 係為第1圖中運算單元110執行運算機制220計算出板擦本體210的正確位置的操作示意圖。

第6圖 係為另一實施方式之電子白板的板擦裝置的系統架構圖。

第7圖 係為第6圖中運算單元110執行運算機制220計算出板擦本體210的正確位置的操作示意圖。

100‧‧‧白板本體

110‧‧‧運算單元

120‧‧‧光學鏡頭

200‧‧‧電子白板的板擦裝置

210‧‧‧板擦本體

211‧‧‧定位圖樣

220‧‧‧運算機制

221-223‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種電子白板的板擦裝置，係應用於一光學式電子白板，該光學式電子白板包括一白板本體、一運算單元及至少位於該白板本體兩隅之光學鏡頭，該電子白板的板擦裝置包括：一板擦本體，具有至少三側面，且側面交界處形成稜角；至少一定位圖樣，附著於該板擦本體之稜角；以及一運算機制，係執行於該運算單元，用以根據該定位圖樣辨識該板擦本體之位置，進而於該白板本體上提供一抹除字跡功能，該運算機制包括：利用該兩光學鏡頭取得兩影像，利用該兩影像中所共同出現的定位圖樣，計算該板擦本體於該白板本體上之一概括位置幾何圖樣；基於該板擦本體之物理形狀特徵，配合該概括位置幾何圖樣，計算該板擦本體於該白板本體上的正確位置；以及根據該板擦本體的正確位置，啟動該抹除字跡功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子白板的板擦裝置，其中該板擦本體係為方形。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子白板的板擦裝置，其中該概括位置幾何圖樣係為一四邊形圖樣。
4. 如申請專利範圍第2項及第3項所述之電子白板的板擦裝置，其中該板擦本體之物理形狀特徵係為外接該四邊形圖樣的七種幾何線條特徵。
5. 一種電子白板的板擦裝置，係應用於一光學式電子白板，該光學式電子白板包括一白板本體、一運算單元及至少位於該白板本體兩隅之光學鏡頭，該電子白板的板擦裝置包括：一板擦本體，側面呈圓弧形；一定位圖樣，附著於該板擦本體之側面；以及一運算機制，係執行於該運算單元，用以根據該定位圖樣辨識該板擦本體之位置，進而於該白板本體上提供一抹除字跡功能，該運算機制包括：利用該兩光學鏡頭取得兩影像，利用該兩影像中所共同出現的定位圖樣，計算該板擦本體於該白板本體上之一概括位置幾何圖樣；基於該板擦本體之物理形狀特徵，配合該概括位置幾何圖樣，計算該板擦本體於該白板本體上的正確位置；以及根據該板擦本體的正確位置，啟動該抹除字跡功能。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子白板的板擦裝置，更包括一握把，位於該板擦本體之頂面。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電子白板的板擦裝置，其中該板擦本體係為一圓形板擦本體。
8. 如申請專利範圍第5項所述之電子白板的板擦裝置，其中該板擦本體係為一橢圓形板擦本體。
9. 如申請專利範圍第5項所述之電子白板的板擦裝置，其中該概括位置幾何圖樣係為一四邊形圖樣。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電子白板的板擦裝置，其中該板擦本體之物理形狀特徵係為該四邊形圖樣的內切圓弧幾何圖形。