專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)線定位裝置及其定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于大屏幕顯示系統(tǒng)的無(wú) 線定位裝置及其定位方法。
背景技術(shù)：
目前大屏幕拼墻顯示技術(shù)，主要采用多個(gè)背投拼接墻方式，如CRT(極射線 管)背投顯示墻、LCD(液晶顯示器)背投顯示墻、DLP (數(shù)字光處理技術(shù))背投拼 接墻以及等離子顯示墻等通過(guò)拼接而成的大屏幕拼接墻。拼接墻系統(tǒng)特有的超 大畫(huà)面、多屏顯示以及清晰、逼真的顯示效果促進(jìn)了監(jiān)控、安防、會(huì)議等領(lǐng)域 技術(shù)水平的快速發(fā)展。隨著大屏幕拼接墻顯示技術(shù)的發(fā)展，基于拼接墻顯示系 統(tǒng)的大型交互式觸摸拼接墻定位技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。大型屏幕拼接墻 定位系統(tǒng)具有為用戶(hù)提供綜合信息顯示和交互控制等多種應(yīng)用處理的功能。
現(xiàn)有基于大屏幕拼接墻的定位技術(shù)，有基于紅外線式觸摸屏的觸摸屏定位 解決方案，有基于攝像頭拍攝拼接墻表面觸摸操作的攝像頭定位解決方案，根 據(jù)紅外線式掃描裝置和攝像頭定位裝置安放的位置分為前定位解決方案和后定 位解決方案。其中基于紅外線式掃描裝置的觸摸屏定位技術(shù)性?xún)r(jià)比較高、應(yīng)用 也比較廣泛。另外，目前也有基于攝像頭拍攝拼接墻表面紅外線操作的攝像頭 前定位和后定位解決方案，即通過(guò)紅外線發(fā)射裝置將紅外光照射到拼接墻表面， 攝像頭通過(guò)捕獲紅外光的照射移動(dòng)軌跡來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。
然而以上觸摸定位方案對(duì)于大墻定位來(lái)說(shuō)致命的缺點(diǎn)是必須要近距離觸摸 屏幕，而拼接墻通常的高度會(huì)比人高出許多，人無(wú)法觸摸到比自己高的地方。 同時(shí)站在屏幕前面，由于觀看測(cè)角較大，除了近距離的部分屏幕區(qū)域外，屏幕 其他區(qū)域難以看清。基于攝像頭拍攝拼墻表面紅外線操作的攝像頭前定位和后 定位解決方案中，拼接墻越大需要的攝像頭的數(shù)目就越多，其相應(yīng)的后臺(tái)處理 也就越復(fù)雜，同時(shí)紅外照射屏幕會(huì)有一定的折射而產(chǎn)生定位不準(zhǔn)確。普通的無(wú) 線鼠標(biāo)雖然可以遠(yuǎn)距離定位，但是卻必須要有個(gè)鼠標(biāo)墊，而鼠標(biāo)墊通常放置在 固定的桌子上。當(dāng)操作者一邊演講一邊走動(dòng)時(shí)，鼠標(biāo)定位操作就顯得很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種無(wú)線定位裝 置，其具有操作方便、節(jié)約成本并簡(jiǎn)化后臺(tái)處理、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。
如圖1所示， 一種無(wú)線定位裝置，包括圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、鼠標(biāo)、 系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊、主處理模塊，所述圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、 鼠標(biāo)、系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊分別與主處理模塊信號(hào)連接。
所述主處理模塊為主處理器，主處理器是采用嵌入式的ARM、 DSP、 FPGA處 理器芯片中的一種或多種。
所述圖像采集模塊包括圖像傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器。
所述圖像傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器是獨(dú)立分開(kāi)的，所述圖像傳感器采用模擬攝 像頭，所述A/D轉(zhuǎn)換器采用A/D轉(zhuǎn)換芯片。
所述圖像傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器是采用模擬信號(hào)采集和A/D轉(zhuǎn)換集為一體的 CMOS芯片。
所述存儲(chǔ)模塊為存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)芯片采用Flash、 SRAM、 SDRAM芯片中的一 種或多種。
所述系統(tǒng)設(shè)置模塊包括設(shè)置按鍵和/或開(kāi)關(guān)組合。
所述無(wú)線傳輸模塊由無(wú)線芯片或者無(wú)線組件組成，可以采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊
或其他數(shù)字無(wú)線電波、藍(lán)牙傳輸。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種無(wú)線定位裝置的定位方法，包括以下步驟-
S101:主處理模塊讀取保存在存儲(chǔ)模塊內(nèi)的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)；
S102:主處理模塊根據(jù)讀取的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)來(lái)初始化各個(gè)設(shè)備，如果讀取
不到配置數(shù)據(jù)，則按默認(rèn)配置初始化設(shè)備；
S103:圖像采集模塊開(kāi)始采集圖像并把采集到的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)模塊； S104:主處理模塊讀取鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)，并判斷是否有鼠標(biāo)事件發(fā)生；是則進(jìn)
入歩驟S105，否則返回步驟S103;
S105:主處理模塊讀取系統(tǒng)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)，判斷定位設(shè)置是否更新，是
則使用新的定位設(shè)置，否則使用舊的或者默認(rèn)的定位設(shè)置；
S106:主處理模塊根據(jù)所述的定位設(shè)置來(lái)進(jìn)行圖像分析，提取定位點(diǎn)； S107:無(wú)線傳輸模塊發(fā)送定位點(diǎn)數(shù)據(jù)及鼠標(biāo)事件數(shù)據(jù)，并返回步驟S103。
所述定位設(shè)置包括圖像釆集模塊搜尋定位點(diǎn)的圖像區(qū)域設(shè)置和圖像的明暗 對(duì)比度設(shè)置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果-第一、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離定位，避免了屏幕過(guò)大帶來(lái)的負(fù)面影響，操作方便即 使拼接墻的高度會(huì)比人高出許多，人無(wú)法觸摸到比自己高的地方，操作者也可 以很方便的進(jìn)行各種操作同時(shí)站在屏幕前面；而且由于可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離定位， 操作者觀看測(cè)角較小，能清晰觀看的屏幕區(qū)域更廣；
第二、大大節(jié)約成本并簡(jiǎn)化后臺(tái)處理，避免了紅外照射屏幕的折射產(chǎn)生的
定位不準(zhǔn)確由于本發(fā)明定位裝置可以用于大屏幕拼接墻，且只需配備一個(gè)攝 像頭，因此相應(yīng)的后臺(tái)處理也就不會(huì)復(fù)雜，同時(shí)，也避免了紅外照射屏幕因折 射而產(chǎn)生的定位不準(zhǔn)確；
第三、使用靈活，可適用于很多不同場(chǎng)合本定位裝置體積小，重量輕， 且便于攜帶，當(dāng)操作者使用時(shí)，是可以手持定位裝置隨意走行，沒(méi)有鼠標(biāo)墊及 實(shí)際電線的限制，活動(dòng)范圍大。


圖1是本發(fā)明一種無(wú)線定位裝置的功能方塊圖2是本發(fā)明一種無(wú)線定位裝置的環(huán)境配置圖3是本發(fā)明一種無(wú)線定位裝置的定位方法工作流程圖4是本實(shí)施例攝像頭采集到的圖像示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施 方式不限于此。
如圖2所示， 一種無(wú)線定位裝置，包括圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、鼠標(biāo)、 系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊、主處理模塊，所述圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、 鼠標(biāo)、系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊分別與主處理模塊信號(hào)連接。
所述主處理模塊為主處理器，主處理器是采用嵌入式的ARM9處理器芯片。 所述圖像采集模塊包括圖像傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器，所述圖像傳感器和A/D轉(zhuǎn) 換器是采用模擬信號(hào)采集和A/D轉(zhuǎn)換集為-一體的CMOS攝像頭，并且配備了窄帶 濾光片，能夠?yàn)V除特定波長(zhǎng)紅外光線之外的光。
所述圖像采集模塊采集的視頻分辨率可根據(jù)主處理器的處理能力選擇不同 大小的采集分辨率。
所述存儲(chǔ)模塊為存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)芯片采用Flash和SDRAM芯片。 所述系統(tǒng)設(shè)置模塊為設(shè)置按鍵，并且設(shè)置有LCD顯示器。所述無(wú)線傳輸模塊采用無(wú)線網(wǎng)卡，傳輸無(wú)線信號(hào)。
另外，拼接顯示墻頂部中間位置安裝有紅外光源；拼接顯示墻連接電腦， 顯示電腦的桌面內(nèi)容；電腦通過(guò)無(wú)線信號(hào)與本無(wú)線定位裝置進(jìn)行通信。
上述無(wú)線定位裝置的定位方法，如圖3所示，包括以下步驟
S101:主處理模塊讀取保存在存儲(chǔ)模塊內(nèi)的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)；
S102:主處理模塊根據(jù)讀取的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)來(lái)初始化各個(gè)設(shè)備，如果讀取
不到配置數(shù)據(jù)，則按默認(rèn)配置初始化設(shè)備；
S103:圖像采集模塊開(kāi)始采集圖像并把采集到的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)模塊； S104:主處理模塊讀取鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)，并判斷是否有鼠標(biāo)事件發(fā)生；是則進(jìn)
入步驟S105，否則返回步驟S103;
S105:主處理模塊讀取系統(tǒng)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)，判斷定位設(shè)置是否更新，是
則使用新的定位設(shè)置，否則使用舊的或者默認(rèn)的定位設(shè)置；
所述定位設(shè)置包括圖像采集模塊搜尋定位點(diǎn)的圖像區(qū)域設(shè)置和圖像的明暗
對(duì)比度設(shè)置。
判斷定位設(shè)置是否更新的主要作用是讓用戶(hù)手動(dòng)進(jìn)行一定的系統(tǒng)調(diào)整，以 獲取最佳的定位效果
1、 當(dāng)進(jìn)行定位點(diǎn)搜尋的圖像區(qū)域的寬高比與拼接顯示墻的寬高比相同時(shí)
(比如當(dāng)顯示墻的寬高比是4:3或者是16:9時(shí)，可調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置，使得提取定 位點(diǎn)時(shí)搜尋的圖像范圍為4:3或者16:9的矩形區(qū)域)，進(jìn)行S106的定位點(diǎn)提取 算法才相對(duì)更簡(jiǎn)單，得出的定位點(diǎn)位置才相對(duì)更準(zhǔn)確。
2、 當(dāng)環(huán)境光不一樣時(shí)，可通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置來(lái)調(diào)整圖像的明暗對(duì)比度，調(diào)整到 最佳的采集效果，得到更準(zhǔn)確的定位。
S106:主處理模塊根據(jù)所述的定位設(shè)置來(lái)進(jìn)行圖像分析，提取定位點(diǎn)； 本實(shí)施例攝像頭采集到的圖像，如圖4所示，圖中方框內(nèi)的范圍為攝像頭 采集圖像的范圍，以下所描述的圖像除非特別說(shuō)明是PC桌面的，否則均是針對(duì) 攝像頭采集到的圖像而言(而非針對(duì)PC的桌面而言)。圖中帶數(shù)字的圓圈僅表 示圖像中像素點(diǎn)在像素矩陣中的排列序號(hào)。圖中寫(xiě)有"定位點(diǎn)"的圓圈表示攝 像頭拍攝到紅外光源形成的亮點(diǎn)。圖中除"定位點(diǎn)"為亮點(diǎn)外，圖像的其余部 分均為黑色。由于加了窄帶濾光片，當(dāng)攝像頭拍攝到紅外光源后，成像為一幅 黑色的畫(huà)面中有一個(gè)圓形的亮點(diǎn)，此亮點(diǎn)為紅外光源的成像，圖4中定位點(diǎn)就是由此產(chǎn)生的亮點(diǎn)。隨著配備有攝像頭的手持定位裝置發(fā)生移動(dòng)，固定不動(dòng)的 紅外光源相對(duì)于攝像頭來(lái)說(shuō)也是運(yùn)動(dòng)的。因此當(dāng)攝像頭移動(dòng)時(shí)，采集到的圖像 中的亮點(diǎn)的位置也會(huì)發(fā)生移動(dòng)。通過(guò)計(jì)算出亮點(diǎn)移動(dòng)時(shí)在圖像中相對(duì)的水平和
垂直的位置，便可以求出手持?jǐn)z像頭移動(dòng)時(shí)鼠標(biāo)在整個(gè)PC桌面上相對(duì)的水平和 垂直位置。如在采集到的640*480分辨率的圖像內(nèi)搜尋定位點(diǎn)。首先根據(jù)定位 設(shè)置確定搜尋寬高比的范圍，本實(shí)施例假設(shè)設(shè)定的寬高比為4:3，那么則搜索整 個(gè)640x480的圖像。假設(shè)定位亮點(diǎn)出現(xiàn)在垂直方向?yàn)?x:200,y:100)-(x:200，yll0)的范圍，水平方向?yàn)?x: 195， y: 105) - (x:205， y: 105)的范圍， 則求其中心點(diǎn)并取整，得出(x:200， y:105)為當(dāng)前的定位點(diǎn)。
S107:無(wú)線傳輸模塊發(fā)送定位點(diǎn)數(shù)據(jù)及鼠標(biāo)事件數(shù)據(jù)，并返回步驟S103。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí) 施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)線定位裝置，其特征在于，包括圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、鼠標(biāo)、系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊、主處理模塊，所述圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、鼠標(biāo)、系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊分別與主處理模塊信號(hào)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線定位裝置，其特征在于所述主處理模塊為主處理器，主處理器是采用嵌入式的ARM、 DSP、 FPGA處理器芯片中的一種 或多種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種無(wú)線定位裝置，其特征在于所述圖像采集 模塊包括圖像傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無(wú)線定位裝置，其特征在于所述圖像傳感 器和A/D轉(zhuǎn)換器是獨(dú)立分開(kāi)的，所述圖像傳感器釆用模擬攝像頭，所述A/D轉(zhuǎn) 換器采用A/D轉(zhuǎn)換芯片。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無(wú)線定位裝置，其特征在于所述圖像傳感 器和A/D轉(zhuǎn)換器是采用模擬信號(hào)采集和A/D轉(zhuǎn)換集為一體的CMOS芯片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種無(wú)線定位裝置，其特征在于； 所述存儲(chǔ)模塊為存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)芯片釆用Flash、 SRAM、 SDRAM芯片中的一種或多種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種無(wú)線定位裝置，其特征在于所述系統(tǒng)設(shè)置 模塊包括設(shè)置按鍵和/或開(kāi)關(guān)組合。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線定位裝置，其特征在于所述無(wú)線傳輸 模塊由無(wú)線芯片或者無(wú)線組件組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的無(wú)線定位裝置的定位方法，其特征在于，包括以下步驟S101:主處理模塊讀取保存在存儲(chǔ)模塊內(nèi)的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)；S102:主處理模塊根據(jù)讀取的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)來(lái)初始化各個(gè)設(shè)備，如果讀取不到配置數(shù)據(jù)，則按默認(rèn)配置初始化設(shè)備；S103:圖像采集模塊開(kāi)始采集圖像并把采集到的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)模塊； S104:主處理模塊讀取鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)，并判斷是否有鼠標(biāo)事件發(fā)生；是則進(jìn)入步驟S105，否則返回步驟S103;S105:主處理模塊讀取系統(tǒng)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)，判斷定位設(shè)置是否更新，是則使用新的定位設(shè)置，否則使用舊的或者默認(rèn)的定位設(shè)置；S106:主處理模塊根據(jù)所述的定位設(shè)置來(lái)進(jìn)行圖像分析，提取定位點(diǎn)； S107:無(wú)線傳輸模塊發(fā)送定位點(diǎn)數(shù)據(jù)及鼠標(biāo)事件數(shù)據(jù)，并返回步驟S103。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種無(wú)線定位裝置的定位方法，其特征在于，所述定位設(shè)置包括圖像采集模塊搜尋定位點(diǎn)的圖像區(qū)域設(shè)置和圖像的明暗對(duì)比度設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線定位裝置，包括圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、鼠標(biāo)、系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊、主處理模塊，所述圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、鼠標(biāo)、系統(tǒng)設(shè)置模塊、無(wú)線傳輸模塊分別與主處理模塊信號(hào)連接；本發(fā)明的另一目的在于提供一種無(wú)線定位裝置的定位方法，包括以下步驟讀取系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)；初始化各個(gè)設(shè)備，采集圖像并寫(xiě)入存儲(chǔ)模塊；讀取鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)，并判斷是否有鼠標(biāo)事件發(fā)生，讀取系統(tǒng)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)，判斷定位設(shè)置是否更新，主處理模塊進(jìn)行圖像分析，提取定位點(diǎn)；無(wú)線傳輸模塊發(fā)送定位點(diǎn)數(shù)據(jù)及鼠標(biāo)事件數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離定位、操作方便、節(jié)約成本并簡(jiǎn)化后臺(tái)處理、使用靈活、可適用于很多不同場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101604214SQ20091004001
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者月 楊, 梁博文 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司