專利名稱：紅外激光無線無屏電子白板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種識別紅外線移動軌跡，特別是一種將紅外線的移動軌跡和電腦鼠標控制相結(jié)合，以實現(xiàn)用紅色激光、綠色激光或者紅外線光源來控制電腦的無線無屏電子白板。
背景技術(shù)：
目前，公知的電子白板在硬件上需要一塊采用高科技材料制作的帶有電路控制的專用白板，通過專有連接線和電腦進行有線通訊，同時需要在電腦上安裝驅(qū)動程序以完成和電腦的通訊功能。電子白板用戶可以用手指或者專用的電子筆在電子白板上直接控制電腦，通過軟件實現(xiàn)書寫和電腦桌面標注等功能。根據(jù)電子白板的實現(xiàn)技術(shù)手段區(qū)分有電磁感應(yīng)式、電阻壓感式、紅外式等類型電子白板。不管采用何種技術(shù)手段，都少不了需要一塊安裝有電子電路的白板，通常我們稱之為“有屏電子白板”。隨著技術(shù)的發(fā)展，電子白板逐步從“有屏”向“無屏”方向發(fā)展，也就是說實現(xiàn)電子白板的功能并不一定需要那塊包含電子電路的白板，而是把電子白板中的電路部分獨立出來，單獨做成一個設(shè)備另外安裝，這個設(shè)備通常稱之為“定位儀”或者“接收器”，而原先的“屏”則可以是任何白色的、漫反射并適合投影顯示用的垂直表面，比如投影幕布或者白色的墻面。這種電子白板稱為“無屏電子白板”?！盁o屏電子白板”根據(jù)實現(xiàn)的技術(shù)手段區(qū)分有表面聲波式和攝像頭式兩大類。表面聲波式電子白板由表面聲波接收器和聲波發(fā)生筆(電子筆)組成，根據(jù)三點定位的技術(shù)原理實現(xiàn)電子筆的坐標定位。由于表面聲波只能在平整的表面上傳輸才不會受損，因此這種電子白板不適合在投影幕布上使用，只能在硬質(zhì)平整的投影表面上使用。攝像頭式電子白板接收器的核心部件是攝像頭，電子筆是一個紅外光源，根據(jù)攝像頭所看到的光源的位置來定位鼠標的位置。簡單的攝像頭式電子白板接收器就是一個攝像頭，通過USB線將攝像頭拍攝到的視頻圖像傳輸?shù)诫娔X，通過安裝的電腦軟件來處理通過USB端口輸入的視頻采集數(shù)據(jù)，確定電子筆所發(fā)出的紅外光源的位置。這種攝像頭式電子白板的優(yōu)點是可以適用于任何投影顯示表面，包括投影幕布或者作為顯示器使用的大屏幕電視機等。缺點是性能比較低，書寫有滯后現(xiàn)象，在低端電腦上使用有明顯的操作延遲。主要原因是電腦要承擔大量的紅外光源位置計算任務(wù)，通常一秒鐘要處理至少30幀的視頻圖像，大量的視頻圖像處理任務(wù)消耗了電腦的硬件資源。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種攝像頭式無屏電子白板接收器，特別是克服了現(xiàn)有的攝像頭式無屏電子白板接收器性能上的缺陷以及需要USB線傳輸視頻數(shù)據(jù)所帶來的布線問題。本實用新型將確定紅外光源位置的視頻圖像處理運算從電腦主機端移到接收器端來完成。接收器直接處理視頻圖像數(shù)據(jù)，識別紅外線光源并獲取光源的位置信息，然后把紅外光源的位置信息通過無線通訊技術(shù)傳輸?shù)诫娔X，電腦再也不需要承擔處理視頻圖像數(shù)據(jù)的任務(wù)，大大提聞了系統(tǒng)效率。本實用新型實現(xiàn)了無線通訊，接收器通過藍牙無線通訊技術(shù)和計算機進行通訊，可以同時支持紅色或者藍色的激光筆以及觸控式紅外光書寫筆在投影機的投影區(qū)書寫及操作電腦。本實用新型的接收器采用4個led燈顯示電池電量情況。本實用新型的接收器外殼上安裝有紅外光以及紅色或綠色激光通過濾鏡，可以吸收可見光，讓紅外光以及紅色或者綠色激光中的非可見光通過。本實用新型采用了多種電源方案，不但可以使用2節(jié)5號1.5V的干電池供電，也可以外接5V直流電源，通過使用220V交流轉(zhuǎn)5V直流的變壓器，間接可以采用220V的交流市電作為本實用新型的電源。要解決的技術(shù)問題本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種攝像頭式無屏電子白板，采用接收器端進行視頻圖像處理和無線通訊技術(shù)，大大提高系統(tǒng)效率，同時，支持用紅色或綠色激光筆和紅外光書寫筆操作電腦，支持多種電源方案。技術(shù)方案本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的。在接收器的攝像頭前面安裝紅外線通過濾鏡，過濾掉可見光，讓不可見的紅外線通過，這樣攝像頭所捕獲到的視頻映像僅僅只有紅外光影像，其他可見光影像全部變成了黑色，而且紅外線映像也是灰度影像，不是彩色影像，這樣簡單了圖像處理操作，提高了圖像處理的效率。圖像處理采用檢測圖像象素值大于OxAAAAAA (十六進制)的象素點作為紅外光點的方法來確認紅外線光源，算法簡單，提高了運算速度。無線通訊技術(shù)采用藍牙通訊技術(shù)，通過I2C總線接口從圖像處理單元獲取紅外線光源的坐標位置信息，發(fā)送給電腦主機進行處理。供電電源采用3節(jié)1.5V的干電池，或者通過電壓轉(zhuǎn)化將外接的5V電壓降壓到
3.3V，使用雙相開關(guān)來選擇使用何種電源。有益效果本實用新型的有益效果是，提高了無屏電子白板的反應(yīng)速度，對電腦主機的硬件要求大大降低，大大提高了系統(tǒng)性能。以無線代有線免除了安裝布線的麻煩，支持激光筆控制電腦實現(xiàn)了在50米遠的距離進行遠程操作電腦的功能。

圖1是本實用新型的應(yīng)用示意圖圖2是本實用新型接收器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型的使用做進一步說明。[0027]圖1中投影儀5通過信號線連接到電腦4，電子白板接收器3通過USB連接線與電腦4連接以獲取電腦4通過USB端口輸出的5V直流電源。投影儀5把電腦4的信息投影到投影幕布I上進行放大顯示，用戶使用書寫筆2直接在投影幕布I上操作電腦或者書與。圖2所示的紅外激光無線無屏電子白板接收器，包括圖像處理單元、無線傳輸單元和電源供應(yīng)單元，圖像處理單元通過I2C數(shù)據(jù)總線將視頻圖像處理結(jié)果信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線傳輸單元，無線傳輸單元再把結(jié)果通過藍牙通訊協(xié)議發(fā)送到電腦主機。圖像處理單元包括帶紅外通過濾鏡的攝像頭和視頻圖像處理器。攝像頭分辨率可達1024*768像素，水平視角(HFOV) 42度，垂直視角(VFOV) 32度，以每秒60幀的速度采集圖像。視頻圖像處理器進行硬件級圖像處理，直接讀取攝像頭的視頻圖像數(shù)據(jù)，同時可以識別4個紅外光點，并以I2C總線輸出紅外光點的位置信息，輸出率可達200Hz。無線傳輸單元包括I2C總線讀取模塊和藍牙通訊微處理器。I2C總線讀取模塊以EEPROM作為核心元件，在EEPROM里面存儲了處理程序以及接收器ID號，它利用藍牙通訊微處理器把圖像處理單元所產(chǎn)生的紅外光點坐標信息發(fā)送到電腦主機。電源供應(yīng)單元為整個電路提供3.3V的直流電源，輸入電壓可以是3.3V或者5V。在接收器外殼上安裝有紅外光、紅色或綠色激光通過濾鏡，可以吸收可見光，讓紅外光、紅色或者綠色激光中的非可見光通過。實驗證明，并實用新型大大提高了有線類無屏電子白板的系統(tǒng)性能，完全可以實現(xiàn)任意速度書寫的要求，可靠性和實用性都非常高。
權(quán)利要求1.紅外激光無線無屏電子白板，其特征在于:接收器通過藍牙無線通訊技術(shù)和計算機進行通訊，可以同時支持紅色或者藍色的激光筆以及觸控式紅外光書寫筆在投影機的投影區(qū)書寫及操作電腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外激光無線無屏電子白板，其特征在于:接收器采用4個led燈顯示電池電量情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外激光無線無屏電子白板，其特征在于:在接收器外殼上安裝有紅外光通過濾鏡，可以吸收可見光，讓紅外光通過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外激光無線無屏電子白板，其特征在于:在接收器外殼上安裝有紅色或綠色激光通過濾鏡，可以吸收可見光，讓紅色或者綠色激光中的非可見光通過。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外激光無線無屏電子白板，屬于教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，其特征在于接收器通過藍牙無線通訊技術(shù)和計算機進行通訊，可以同時支持紅色或者藍色的激光筆以及觸控式紅外光書寫筆在投影機的投影區(qū)書寫及操作電腦。
文檔編號G06F3/042GK202976030SQ201220154018
公開日2013年6月5日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者林海柱, 樂暉 申請人:萬思飛科科技(北京)有限責任公司