專利名稱：攝像頭識別控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，特別是一種通過攝像頭來識別控制各類裝置的系統(tǒng)。
背景技術：
目前，各種電子電氣設備主要通過操作安裝于設備上或者與設備連接的遠程控制器的鍵盤按鍵來控制其工作，由于現(xiàn)有的設備一般都有豐富的使用功能，因而系統(tǒng)的操作信息往往較多，使用時需要通過不斷的按動鍵盤，使用較為繁雜。
即使上述電子電氣設備是通過鼠標控制等較為簡便的控制方式，但對于一些特殊的使用者，如手部殘疾或者工作于特殊環(huán)境中的人員來說，由于手部有缺陷或者雙手已用于干其它的事情，則上述人員使用、操作電腦是一件比較困難的事情。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種使用方便的運用攝像頭來識別控制各種設備的系統(tǒng)。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于包括點光源發(fā)生器、攝像頭、檢測電路和驅動轉化控制電路，點光源發(fā)生器產(chǎn)生光點或自發(fā)光于光源傳播媒介上，攝像頭將光源傳播媒介上的點光源信號通過透鏡成像后轉換成數(shù)字或者模擬的時序信號傳遞至檢測電路，檢測電路將其時序信號轉換成橫、縱數(shù)據(jù)變化信號后傳遞至驅動轉化控制電路，驅動轉化控制電路輸出可被受控設備所接受的驅動控制的信號。
本實用新型的有益效果是通過操作移動點光源發(fā)生器，使其光信號在光源傳播媒介的不同位置上，由攝像頭拍攝并轉換信號，經(jīng)檢測電路和驅動轉化控制電路的分析處理后，從驅動轉化控制電路處輸出可被受控設備所接受的信號，便于與外界的受控設備連接，通用性強，造價低，使用方便，能通過點光源發(fā)生器發(fā)出光點在桌上、顯示器屏幕或者投影屏幕等預先設好的點光源傳播媒介上驅動各類設備，當該點光源發(fā)生器為激光束發(fā)射器，也可以像電視機遙控器一樣，用該激光發(fā)射器遙控各類設備。本系統(tǒng)還可以應用于一些專用領域，如可以供手部殘疾或者工作于特殊環(huán)境中雙手已干其它事情的人員運用頭部或者身體其它部位擺動點光源發(fā)生器，從而使用設備。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的一種結構組成的原理圖；圖2是本實用新型的另一種結構組成的原理圖；圖3是本實用新型的實施例例一的電路原理圖；圖4是本實用新型的實施例例二的電路原理圖；圖5是本實用新型的實施例例三的電路原理圖；圖6是本實用新型的實施例例一的使用參考圖。
具體實施方式
參照圖1、圖2，攝像頭識別控制系統(tǒng)，包括點光源發(fā)生器1、攝像頭2、檢測電路3和驅動轉化控制電路4，其中，攝像頭2可以為CCD或者CMOS等各類攝像頭。點光源發(fā)生器1產(chǎn)生如紅外線光等光點于光源傳播媒介上，攝像頭2將光源傳播媒介上的點光源信號通過透鏡成像后轉換成時序信號后傳遞至檢測電路3，檢測電路3將其時序信號轉換成橫、縱數(shù)據(jù)變化信號后傳遞至驅動轉化控制電路4，驅動轉化控制電路4輸出可被受控設備所接受的驅動控制信號。
通過操作移動點光源發(fā)生器，使其光信號在光源傳播媒介的不同位置上，由攝像頭拍攝并轉換信號，經(jīng)檢測電路和驅動轉化控制電路的分析處理后，從驅動轉化控制電路處輸出可被受控設備所接受的信號，便于與外界的受控設備連接，通用性強，造價低，使用方便。
其中，所述的檢測電路3可以是由數(shù)模轉換器和輸出橫向數(shù)據(jù)變化信號和縱向數(shù)據(jù)變化信號的單片機組成，或者是由接收數(shù)據(jù)信號的單片機組成。
所述的驅動轉化控制電路4可以是由接受橫向驅動數(shù)據(jù)信號和縱向驅動數(shù)據(jù)信號的單片機和驅動控制電路組成。
所述的攝像頭2的鏡頭前可安裝有可見光過濾片6。
在圖1中，點光源發(fā)生器4還可以是頭部有可發(fā)出紅外線發(fā)光點的發(fā)光筆，或者是其它能發(fā)出比周圍環(huán)境亮度大的亮點的裝置。
在圖2中，點光源發(fā)生器1是激光束發(fā)射器，為了加強其精密程度，可在激光束發(fā)射器前安裝有偏振光發(fā)生器5，而在攝像頭2前安裝有相應的偏振片7。另外，可在所述的攝像頭2的鏡頭前安裝濾光片，其同樣達到提高精度的效果。
以下列舉實施例對本實用新型作進一步說明，參照圖3，實施例例一的部分電路組成，檢測電路是由數(shù)模轉換器和輸出橫向數(shù)據(jù)變化信號和縱向數(shù)據(jù)變化信號的單片機組成，輸出橫向數(shù)據(jù)變化信號和縱向數(shù)據(jù)變化信號的單片機是一型號為AVR類atmega16型的單片機，數(shù)模轉換器是型號為AD588的數(shù)模轉換器；所述的驅動轉化控制電路4由接受橫向驅動數(shù)據(jù)信號和縱向驅動數(shù)據(jù)信號的單片機和驅動控制電路組成，該驅動控制電路可以是驅動電腦光標移動的指點設備的方向檢測電路。接受橫向驅動數(shù)據(jù)信號和縱向驅動數(shù)據(jù)信號的單片機同樣是一型號為AVR類atmega16型的單片機，驅動電腦光標移動的指點設備的方向檢測電路中有橫向信號檢測光敏管和縱向信號檢測光敏管。其電路連接如下atmega16型單片機的PB2腳接攝像頭，B3腳連接V反向參考電壓負極，PD0～PD7腳連接型號為AD588的數(shù)模轉換器的DB0～DB7腳，AD588的數(shù)模轉換器的Vout腳接V反向參考電壓電源的正極；單片機的PA0～PA7腳接驅動轉化控制電路中的另一型號為AVR類atmega16型的單片機的PA0～PA7腳，檢測電路中的單片機的PC0～PC7腳接驅動轉化控制電路中單片機PD0～PD7腳；驅動轉化控制電路中的單片機的PB5、PB7腳接指點設備的方向檢測電路的橫向信號檢測光敏管，PB0、PB6接方向檢測器的縱向信號檢測光敏管。其中，由于檢測電路與驅動轉化控制電路各有一單片機，其對數(shù)據(jù)的處理能力更強，對信號的處理速度更快，使得反應更加靈敏。
參照圖6，本實用新型例一的使用參考，其中輸出設備可以是PC顯示器、背投或者投影等；光源傳播媒介可以是以上的輸出設備上的屏幕，如PC顯示器的屏幕，還可以是墻壁或者桌面。
使用者通過操作點光源發(fā)生器1移動，使光點在攝像頭2所能拍攝的光源傳播媒介的范圍內(nèi)移動，如在顯示器、背投的顯示屏幕或者桌面上移動，由于點光源發(fā)生器1的光點比屏幕上的其它亮點亮度高得多，其光信號直接經(jīng)攝像頭2轉換成特殊的時序信號傳送至檢測電路3，檢測電路3將其時序信號轉換成橫、縱數(shù)據(jù)變化信號后傳送至驅動轉化控制電路4，轉換成指點設備的方向檢測器所需要的橫縱驅動信號，驅動轉化控制電路4驅動電腦主機的輸出設備的顯示屏幕上的光標移動，實現(xiàn)了在屏幕上直接驅動光標的移動，方便直觀，并且便于與外界的電腦主機連接，通用性強，造價低，使用方便，能通過點光源發(fā)生器發(fā)出光點在桌上、顯示器屏幕或者投影屏幕上驅動電腦輸出設備的屏幕上的光標移動，以便操作電腦、寫字、繪畫，比用其它鼠標寫字方便、靈敏。
上述方向檢測器可采用市面上的二維鼠標器加以改制，只要將其中的紅外線發(fā)光管擋住，驅動轉化控制電路的橫縱驅動信號輸出線與鼠標中相應的橫縱檢測線相接即可。另外，本實用新型與電腦主機的連接方式跟一般的鼠標與電腦主機的連接方式一樣，通用性強。當然，在附配特殊軟件的情況下，也可用并口式串口及其它各類接口連接。
在本系統(tǒng)的應用中，將系統(tǒng)設置為當驅動光信號剛消失瞬間，系統(tǒng)電路向電腦發(fā)出類似鼠標的左鍵確定控制信號來控制電腦，即以光信號的脈沖時間來確認各類功能鍵的功能。當然，也可以在點光源發(fā)生器上另設有紅外線發(fā)射器，與方向檢測器上的鼠標左鍵的信號接口連接的紅外線接收器接收其外發(fā)出的紅外線信號，通過系統(tǒng)電路向電腦發(fā)出確認控制信號。
在應用中，可以以光標坐標為方向參數(shù)，以方向檢測器上的如鼠標左鍵的信號為控制參數(shù)可編制由激光驅動的游戲軟件。
另外，當與電腦主機連接的輸出信號線與另一鼠標插孔并聯(lián)，在其中間如切換開關，即可將另一鼠標與本系統(tǒng)聯(lián)在一起，通過開關切換可選擇使用普通鼠標或者本系統(tǒng)。
本實用新型并不限定于上述實施例所述的驅動電腦顯示移動光標系統(tǒng)，還可以應用于驅動控制其它設備，如參照圖4，本實用新型的實施例例二，驅動轉化控制電路可以是由接受橫向驅動數(shù)據(jù)信號和縱向驅動數(shù)據(jù)信號的單片機和作為驅動控制電路的步進電機放大控制電路組成，該單片機接收到橫縱驅動信號經(jīng)處理后輸出正轉、反轉或者調速的脈沖信號，從而由通過移動點光源發(fā)生器來控制步進電機的工作。
參照圖5，本實用新型的實施例例三，驅動轉化控制電路可以是由接受橫向驅動數(shù)據(jù)信號和縱向驅動數(shù)據(jù)信號、輸出紅外線脈沖信號的單片機和紅外線發(fā)射電路組成，從而通過移動點光源發(fā)生器來控制電視機的工作。
另外，本實用新型中的檢測電路和驅動轉化控制電路可采用其它部件或元件組成，當然，檢測電路和驅動轉化控制電路還可以共用一個單片機，只要其以基本相同的手段達到本實用新型的技術效果，都應屬于本實用新型的保護范圍。
本系統(tǒng)不但可以供正常人通過手動操作控制，還可以供手部殘疾的人士或者工作于特殊環(huán)境中而雙手不能操作鼠標、鍵盤的人員使用，將點光源發(fā)生器1通過支架佩戴在使用者的頭上，在其下頜處安裝頂觸開關以作為起動按鍵，通過頭部的擺動和下頜的動作即可方便的操作控制該系統(tǒng)。另外，本系統(tǒng)甚至還可以應用于經(jīng)過訓練的動物上，使得動物可以像人一樣操控電腦與人進行交流。
權利要求1.攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于包括點光源發(fā)生器(1)、攝像頭(2)、檢測電路(3)和驅動轉化控制電路(4)，點光源發(fā)生器(1)產(chǎn)生光點或自發(fā)光于光源傳播媒介上，攝像頭(2)將光源傳播媒介上的點光源信號通過透鏡成像后轉換成時序信號后傳遞至檢測電路(3)，檢測電路(3)將其時序信號轉換成橫、縱數(shù)據(jù)變化信號后傳遞至驅動轉化控制電路(4)，驅動轉化控制電路(4)輸出可被受控設備接受的驅動控制的信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于所述的攝像頭(2)的鏡頭前安裝有可見光過濾片(6)。
3.根據(jù)權利要求1所述的攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于所述的點光源發(fā)生器(1)是激光束發(fā)射器。
4.根據(jù)權利要求3所述的攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于所述的激光束發(fā)射器的前端安裝有偏振光發(fā)生器(5)，所述的攝像頭(2)的鏡頭前有相應的偏振片(7)。
5.根據(jù)權利要求1所述的攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于所述的點光源發(fā)生器(1)為發(fā)出可見光或者發(fā)出類似紅外線光的不可見光的發(fā)光筆。
6.根據(jù)權利要求1所述的攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于所述的檢測電路(3)是由數(shù)模轉換器和輸出橫向數(shù)據(jù)變化信號和縱向數(shù)據(jù)變化信號的單片機組成。
7.根據(jù)權利要求1所述的攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于所述的檢測電路(3)是由接收數(shù)據(jù)信號的單片機組成。
8.根據(jù)權利要求1所述的攝像頭識別控制系統(tǒng)，其特征在于所述的驅動轉化控制電路(4)由接受橫向驅動數(shù)據(jù)信號和縱向驅動數(shù)據(jù)信號的單片機和驅動控制電路組成。
專利摘要本實用新型公開了一種通過攝像頭識別控制系統(tǒng)；現(xiàn)有的各種電子電氣設備主要通過操作安裝于設備上或者與設備連接的遠程控制器的鍵盤按鍵來控制其工作，由于現(xiàn)有的設備一般都有豐富的使用功能，因而系統(tǒng)的操作信息往往較多，使用時需要通過不斷的按動鍵盤，使用較為繁雜；本實用新型是通過操作移動點光源發(fā)生器，使其光信號在光源傳播媒介的不同位置上，由攝像頭拍攝并轉換信號，經(jīng)檢測電路和驅動轉化控制電路處理，輸出信號到受控設備上從而控制設備的工作，造價低，使用方便，廣泛適用于教室、會議室等場所，以及用于個人電腦取代紙、筆直接作電子記錄，也可以自動控制攝像器材的轉動，以及各類諸如機械手的定位動作。
文檔編號G06F3/02GK2727852SQ20042008315
公開日2005年9月21日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權日2004年8月20日
發(fā)明者趙志強 申請人:趙志強