專利名稱：光源式定位系統(tǒng)及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)，尤指一種光源式定位系統(tǒng)及其定位方法。
背景技術：
隨著多種定位原理技術的發(fā)展，顯示設備表面實現(xiàn)觸摸功能已走進我們的生活， 傳統(tǒng)的鍵盤加鼠標的交互方式正逐漸被手指或觸摸筆所代替，多種原理的定位技術可以用 在顯示設備的表面來實現(xiàn)觸摸功能，但對于觸摸尺寸較大或擺放位置較高的設備，用戶的 觸摸范圍無法覆蓋到整個觸摸屏，給用戶帶來極大不便，因此，對現(xiàn)有技術進行改進，能夠 提供一種能應用在大尺寸顯示屏幕上、結構簡單、成本較低、使用靈活便利的定位裝置及定 位方法實為必要。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種光源式定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)通過發(fā)射光線代替人手 直接觸摸屏幕來達到觸摸效果。還有必要提供一種光源式定位方法。一種光源式定位系統(tǒng)，包括屏幕、圖像采集裝置及計算機及光源控制器。該光源 控制器用于根據(jù)用戶的選擇發(fā)射屬性不同的光線至該屏幕，并在屏幕中呈現(xiàn)屬性不同的亮 點；圖像采集裝置安裝在屏幕對面，用于拍攝屏幕圖像而得到屏幕的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù) 據(jù)傳送給計算機；計算機用于讀取圖像數(shù)據(jù)，并在判斷該圖像有高亮點時，確定該亮點的位 置及屬性，計算機進一步確定亮點的位置對應的操作對象及對該操作對象執(zhí)行該亮點屬性 對應的操作命令，并控制屏幕顯示執(zhí)行結果。一種光源式定位系統(tǒng)的定位方法，該方法包括初始化光源定位系統(tǒng)包括獲取原始圖像的信息；拍攝整個屏幕圖像；判斷圖像是 否帶有高亮點；若有，確定該亮點的位置及屬性；進一步確定亮點的位置對應的操作對象 及對該操作對象執(zhí)行該亮點屬性對應的操作命令，并顯示執(zhí)行結果。本發(fā)明的光源式定位系統(tǒng)，利用光源控制器向屏幕發(fā)射光線代替人手直接觸摸屏 幕，使用戶在一定距離內(nèi)操控屏幕顯示的內(nèi)容。


圖1為第一實施方式中光源式定位系統(tǒng)的總體結構示意圖。圖2為本發(fā)明光源控制器的功能模塊圖。圖3為本發(fā)明光源控制器發(fā)射的光線在屏幕上呈現(xiàn)的亮點示意圖。圖4為第二實施方式中光源式定位系統(tǒng)的結構示意圖。圖5為本發(fā)明光源式定位方法的流程圖。主要元件符號說明屏幕10
圖像采集裝置20光源控制器30發(fā)光元件31輸入單元32控制單元33計算機40投影儀60定位系統(tǒng)100
具體實施例方式請參考圖1為第一實施方式中光源式定位系統(tǒng)的總體結構示意圖。所述定位系統(tǒng) 100包括屏幕10、圖像采集裝置20、光源控制器30和計算機40。光源控制器30用于響應 用戶選擇操作發(fā)射屬性不同的光線至該屏幕10，本實施方式中，光線屬性包括光線顏色，具 體的，用戶在屏幕10對面且在光源射程的有效距離內(nèi)控制光源控制器30向屏幕10發(fā)射具 有某一顏色的光線。圖像采集裝置20安裝在屏幕10正對面一定距離處且與計算機40連 接，圖像采集裝置20能夠拍攝到整個屏幕10的畫面。該計算機還與屏幕10連接，用于根 據(jù)圖像采集裝置20采集的畫面確定光線照射在屏幕上的點，從而控制屏幕10進行相應的 顯不。請參考圖2，光源控制器30根據(jù)用戶的輸入操作發(fā)射不同屬性的光，在屏幕10上 形成的亮點11對應屏幕10上顯示的操作對象的操作點，且亮點11的不同屬性對應不同的 操作命令，在本實施方式中，亮點11的屬性和操作命令的對應關系可由計算機40默認，也 可由用戶操作計算機進行設定。請參考圖3，該光源控制器30包括發(fā)光元件31、輸入單元32及控制單元33。該發(fā) 光元件31可發(fā)出多種顏色的高亮度光線?？刂茊卧?3根據(jù)輸入單元32的輸入操作，控制 發(fā)光元件31發(fā)射選定顏色的光線，例如，該發(fā)光元件31為一混光LED，可變換發(fā)射不同顏色 的光，該輸入單元32包括多個功能按鍵，該多個功能按鍵具有不同的顏色，每個按鍵的顏 色對應發(fā)射光線的顏色，控制單元33根據(jù)按鍵輸入信號，控制該LED發(fā)射對應顏色的光線。本實施方式中，該圖像采集裝置20為帶有CCD (Charge CoupledDevice)或 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)的廣角攝像頭，以幀為單位連續(xù)對整 個屏幕10的畫面進行完全拍攝而得到圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)傳送給計算機40。計算機40讀取該圖像采集裝置20傳送的圖像數(shù)據(jù)并對圖像數(shù)據(jù)進行平滑、去噪 等處理，并根據(jù)亮度值判斷圖像采集裝置20拍攝的圖像是否帶有高亮點11，若無，則繼續(xù) 讀取數(shù)據(jù)；若有，則確定該亮點11的位置及屬性，計算機40確定該亮點11位置對應的操作 對象并根據(jù)亮點11的屬性對該操作對象執(zhí)行對應的操作命令，并控制屏幕10顯示執(zhí)行結 果。本實施方式中，該計算機40對圖像處理，分析像素亮度，如果屏幕10上有亮點11 (如 圖3所示)，則分析出亮點11的中心位置像素及該亮點11的RGB (三元素組)值，記錄該 像素的位置及RGB值，并將該像素的位置及RGB值傳送給計算機40 ；計算機40根據(jù)該像素 的位置數(shù)據(jù)確定操作點的坐標位置，根據(jù)該亮點11的RGB值確定操作命令，并執(zhí)行操作命 令。例如，設紅色亮點11對應的操作命令為單擊操作，綠色亮點11對應的操作命令為雙擊操作，若該計算機確定亮點11為紅色，且亮點11位置對應的操作對象為瀏覽器圖標，則計 算機40單擊該瀏覽器圖標進行選中，并將執(zhí)行結果顯示在屏幕10上；若該計算機40確定 亮點11屬性為綠色且亮點11位置對應的操作對象為瀏覽器圖標，則計算機40在雙擊該瀏 覽器圖標進行打開操作，并將執(zhí)行結果顯示在屏幕10上。
本實施方式中，屏幕10為投影幕，該定位系統(tǒng)100還包括如圖1所示的投影儀60 用于在屏幕10上投影顯示圖像，計算機40與該投影儀60連接，用于控制投影儀60投影相 應的顯示圖像并根據(jù)亮點11的位置和屬性對屏幕10上顯示的圖像進行更新顯示。圖像采 集裝置20、計算機40和光源控制器30設置于投影儀60的同側(cè)，該光源控制器30由用戶手 持并可移動控制，例如無線鼠標。其中，該投影儀60與該圖像采集裝置20可獨立設置或 集成在一種光路集成結構裝置中。請參考圖4，第二實施方式中，該屏幕10可為顯示屏并與計算機40連接，如液晶 顯示屏或電子紙顯示屏。計算機40讀取該圖像采集裝置20傳送的圖像數(shù)據(jù)對圖像進行平 滑、去噪等處理，并根據(jù)亮度值判斷圖像采集裝置20拍攝的圖像是否帶有亮點11，若無，則 繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)；若有，則確定該亮點11的位置及顏色，并將該亮點11的位置及顏色數(shù)據(jù)傳 送給計算機40，計算機40確定該亮點11的位置對應的操作對象并根據(jù)亮點11的顏色執(zhí)行 對應的操作命令對該操作對象進行操作，并將執(zhí)行結果輸出到顯示屏。請參考圖5，為本發(fā)明較佳實施方式光源式定位方法的流程圖，該方法包括初始化圖像采集裝置20和計算機40，包括獲取原始圖像的信息，開啟光源控制器 30(S201)；圖像采集裝置20以幀為單位連續(xù)對整個屏幕10拍攝圖像，并將圖像信號或數(shù)據(jù) 傳送到計算機40(S202)；計算機40接收讀取該圖像采集裝置20傳送的圖像數(shù)據(jù)對圖像平滑、去噪等處理； 并根據(jù)圖像中亮點11的亮度值判斷圖像采集裝置20拍攝的圖像是否帶有亮點11，若無，則 繼續(xù)拍攝圖像返回步驟S202 ；若是，則確定該亮點11的位置及屬性，并將該亮點11的位置 及屬性數(shù)據(jù)傳送給計算機40(S203)；本實施方式中，該計算機40對圖像處理，分析像素亮 度，如果圖像中有高亮點11，則分析出亮點11的像素及該亮點11的RGB值，并記錄該像素 的位置及RGB值，并將該像素的位置及RGB值傳送給計算機40。計算機40確定該亮點11的位置對應的操作對象并根據(jù)亮點11的顏色執(zhí)行對應 的操作命令對該操作對象進行操作，并控制屏幕10顯示執(zhí)行結果(S204)；本實施方式中， 計算機40根據(jù)該像素的位置數(shù)據(jù)確定操作點的坐標位置對應的操作對象，根據(jù)亮點11的 屬性對該操作對象執(zhí)行對應的操作指令并顯示執(zhí)行結果，例如，設紅色亮點11對應的操作 命令為單擊操作，綠色亮點11對應的操作命令為雙擊操作，若該計算機確定亮點11為紅 色，且亮點11位置對應的操作對象為瀏覽器圖標，則計算機40單擊該瀏覽器圖標進行選 中，并將執(zhí)行結果顯示在屏幕10上；若該計算機確定亮點11屬性為綠色且亮點11位置對 應的操作對象為瀏覽器圖標，則計算機40在雙擊該瀏覽器圖標進行打開操作，并將執(zhí)行結 果顯示在屏幕10上。上述一種光源式定位系統(tǒng)，利用光源控制器30向屏幕10發(fā)射光線代替人手直接 觸摸屏幕10，使用戶在一定距離內(nèi)控制屏幕10顯示的內(nèi)容。對于實施例中所闡述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干的變形和改進，這些也應該視為屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種光源式定位系統(tǒng)，包括屏幕、圖像采集裝置及計算機，其特征在于，所述定位系統(tǒng)還包括光源控制器，該光源控制器用于根據(jù)用戶的選擇發(fā)射屬性不同的光線至該屏幕，并在屏幕中呈現(xiàn)屬性不同的亮點；圖像采集裝置安裝在屏幕對面，用于拍攝屏幕圖像而得到屏幕的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)傳送給計算機；計算機用于讀取圖像數(shù)據(jù)，并在判斷該圖像有高亮點時，確定該亮點的位置及屬性，計算機進一步確定亮點的位置對應的操作對象及對該操作對象執(zhí)行該亮點屬性對應的操作命令，并控制屏幕顯示執(zhí)行結果。
2.如權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于該光源控制器包括發(fā)光元件、輸入單元 及控制單元，該發(fā)光元件發(fā)射多種顏色的光線，控制單元根據(jù)輸入單元的輸入操作，控制發(fā) 光元件發(fā)射選定顏色的光線。
3.如權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于該圖像采集裝置以幀為單位連續(xù)對整 個屏幕的畫面進行完全拍攝而得到圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)傳送給計算機。
4.如權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于該計算機對圖像數(shù)據(jù)進行平滑，去噪處 理，分析出亮點的中心位置像素及該亮點的RGB值，并記錄該像素的位置及RGB值，其中，該 像素的位置對應操作對象的操作點；該RGB值對應操作對象的操作命令。
5.如權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于該定位系統(tǒng)還包括投影儀，該屏幕為投 影幕，該投影儀與該圖像采集裝置獨立設置或集成在一種光路集成結構裝置中。
6.如權利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于該屏幕為顯示屏，并與計算機電連接。
7.一種光源式定位系統(tǒng)的定位方法，該方法包括初始化光源定位系統(tǒng)包括獲取原始圖像的信息；拍攝整個屏幕圖像；判斷圖像是否帶有高亮點；若有，確定該亮點的位置及屬性；進一步確定亮點的位置對應的操作對象及對該操作對象執(zhí)行該亮點屬性對應的操作 命令，并顯示執(zhí)行結果。
8.如權利要求7所述的定位方法，其特征在于該方法還包括步驟若判斷圖像中無亮 點，則返回繼續(xù)拍攝圖像。
9.如權利要求7所述的定位方法，其特征在于如果圖像中有高亮點，則分析出亮點的 像素及該亮點的屬性，并記錄該像素的位置及屬性。
10.如權利要求7所述的定位方法，其特征在于根據(jù)該像素的位置數(shù)據(jù)確定操作點的 坐標位置對應的操作對象，根據(jù)亮點的屬性對該操作對象執(zhí)行對應的操作指令并顯示執(zhí)行 結果。
全文摘要
一種光源式定位系統(tǒng)及其方法，該光源式定位系統(tǒng)，包括屏幕、圖像采集裝置及計算機及光源控制器。該光源控制器發(fā)射光線，并在屏幕中呈現(xiàn)屬性不同的亮點；圖像采集裝置安裝在屏幕對面，將拍攝的圖像數(shù)據(jù)傳送給計算機。計算機讀取圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)亮度值判斷圖像中是否帶有高亮點，若無，則繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)；若有，則確定該亮點的位置及屬性。計算機進一步確定亮點的位置對應的操作對象及執(zhí)行該亮點屬性對應的操作命令，并控制屏幕顯示執(zhí)行結果。本發(fā)明的光源式定位系統(tǒng)，利用光源控制器向屏幕發(fā)射光線代替人手直接觸摸屏幕，使用戶在一定距離內(nèi)控制屏幕的顯示。
文檔編號G06F3/042GK101840291SQ201010180620
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權日2010年5月24日
發(fā)明者孫威峰 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司