專利名稱：坐標(biāo)輸入的擷取方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種坐標(biāo)輸入的擷取方法與裝置，特別是一種不需要以高速數(shù)據(jù)傳輸接口作為傳輸工具，直接將影像信號轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信號，并回傳坐標(biāo)信號到計算機的方法與裝置。
背景技術(shù)：
信號擷取技術(shù)早已為人所熟知，且其應(yīng)用范圍極為廣泛，圖1為公知的第一實施例中無線指針操控系統(tǒng)的示意圖，包含有一組個人計算機11、一大型顯示屏幕13(如29”電視)、一視訊轉(zhuǎn)換器12及一指針遙控器14；其中個人計算機11通過Y型訊號線15分別與大型顯示屏幕13、視訊轉(zhuǎn)換器12連接，用以傳輸影像信號，視訊轉(zhuǎn)換器12則通過第三訊號線16將擷取后經(jīng)處理的信號傳送至個人計算機11，使用時由使用者操作指針遙控器14，將控制指針位移信號以無線的方式傳送到視訊轉(zhuǎn)換器12，由視訊轉(zhuǎn)換器12分離出相應(yīng)的坐標(biāo)信號，再送至個人計算機11中，個人計算機11經(jīng)過計算后再將影像信號整個通過Y型訊號線15輸出到大型顯示屏幕13。
圖2為公知的第二實施例中無線指針操控系統(tǒng)的示意圖，包含有一組個人計算機11、一大型顯示屏幕13(如29”電視)、一攝影機21及一雷射指針筆20；其中個人計算機11通過第一訊號線23與大型顯示屏幕13連接，攝影機21用于擷取顯示在大型顯示屏幕13中的影像，操作時由使用者手持雷射指針筆20將光點投射在大型顯示屏幕13中，同時通過第二訊號線22將攝影機21擷取到的整個影像信號傳送至個人計算機11中；接著再通過影像處理技術(shù)，將每次擷取的整個影像信號中有關(guān)雷射指針筆20光點的信號分離出來，再做前后兩個光點信號的坐標(biāo)點對比，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的指針位移信號，再將該位移信號加入計算機當(dāng)前的影像中，由第一訊號線23把處理后的新影像整個輸出到大型顯示屏幕13上，如此反復(fù)，直到整個計算機作業(yè)結(jié)束為止。
綜上所述，采用傳統(tǒng)視訊轉(zhuǎn)換器12與指針遙控器14的結(jié)合，當(dāng)使用者以一般雷射指針筆20進行操作時，無法達到操控指針的目的，通過攝影機21直接將影像信號傳回給計算機，計算機做影像對比后才做出指針的移動顯像的方式存在以下缺點1.由于影像信號數(shù)據(jù)量大，需要高速數(shù)據(jù)傳輸接口作為傳輸工具；2.計算機需要相當(dāng)大的內(nèi)存及運算能力才有可能實現(xiàn)坐標(biāo)的同步移動，否則會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象；3.環(huán)境影響，當(dāng)使用環(huán)境太亮或太暗(如畫面背光太強)時，會影響坐標(biāo)的判斷，或無法判別，因此需要彩色高分辨率的攝影機，否則會影響坐標(biāo)的判斷。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種不需要以高速數(shù)據(jù)傳輸接口作為傳輸工具，直接將影像信號轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信號，并回傳坐標(biāo)信號到計算機的方法與裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明提出了一種坐標(biāo)輸入的擷取裝置，主要包含有一組個人計算機、大型顯示屏幕、用以擷取該大型顯示屏幕中的影像信號的影像擷取器、以及用以在該大型顯示屏幕上產(chǎn)生雷射光點的雷射指針筆，其中，該個人計算機是以第一訊號線將影像輸出至該大型顯示屏幕連接，該影像擷取器則是以第二訊號線將屏幕坐標(biāo)值與雷射光點坐標(biāo)傳送至該個人計算機，其中該屏幕坐標(biāo)值是通過該影像擷取器以雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步處理手段，以及讀取雷射指針筆按鍵操作狀態(tài)手段取得，該雷射光點坐標(biāo)則是依據(jù)該屏幕坐標(biāo)值及該影像擷取器所擷取到的該影像訊號計算而得。
本發(fā)明還提出了一種坐標(biāo)輸入的擷取方法，該方法包含信號處理步驟，其中，該信號處理步驟包含雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步處理手段，該手段包括下列步驟步驟1、在該大型顯示屏幕的影像顯示區(qū)內(nèi)顯示校正圖樣；步驟2、操作該雷射指針筆使該雷射光點移動至該影像顯示區(qū)內(nèi)的一點，使得該影像擷取器取得按鍵值與第一取樣坐標(biāo)信號；步驟3、操作該雷射指針筆使該雷射光點移動至該影像顯示區(qū)內(nèi)的屏幕另一點，使得該影像擷取器取得該按鍵值與第二取樣坐標(biāo)信號；步驟4、若該影像擷取器無法得到該第一取樣坐標(biāo)信號或該第二取樣坐標(biāo)信號，則調(diào)整影像擷取器位置并回到步驟1，否則進行下一步驟；步驟5、根據(jù)該第一取樣坐標(biāo)信號、該第二取樣坐標(biāo)信號、以及一參數(shù)值計算出該屏幕坐標(biāo)值，該參數(shù)值為預(yù)先設(shè)定值。
利用影像擷取器取得特定光源(如雷射指針筆光點)或與背景亮度形成反差的陰影(如亮度不同的影像點)，然后通過一影像同步處理程序，將影像擷取器攝影的區(qū)域大小，轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)計算機坐標(biāo)區(qū)域大小傳回給計算機，再以一讀取雷射指針筆按鍵操作狀態(tài)的手段取得一按鍵值(例如定義雷射指針筆光點在投射屏幕(或布幕)上ON/OFF對應(yīng)的按鍵值)，如此便可以在其后使用者操作雷射指針筆時，直接將攝影機攝取到的雷射指針筆光點轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)計算機坐標(biāo)及按鍵值，傳給計算機；因此，通過上述方法不需要彩色高分辨率影像擷取器，也不需要高速數(shù)據(jù)傳輸接口作為傳輸工具(以PS2接口或低速的USB接口即可)，便可獲得使用者操作雷射指針筆的狀態(tài)，而且當(dāng)使用環(huán)境太亮或太暗時也可以自動調(diào)整增益(AGC)。
本發(fā)明的有益效果如下1.直接將影像信號轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信號，回傳到計算機的信號數(shù)據(jù)量小，因此不需要高速數(shù)據(jù)傳輸接口作為傳輸工具，可以使用PS2接口或低速的USB接口即可。
2.受環(huán)境影響的小，當(dāng)使用環(huán)境太亮或太暗時可以自動調(diào)整增益(AGC)，針對某單一頻譜單獨處理。
3.不需要彩色高分辨率CCD，采用能夠分辨與背景不同亮度光點或陰影的黑白CCD即可滿足要求。。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。


圖1為公知的第一實施例中的無線指針操控系統(tǒng)的示意圖。
圖2為公知的第二實施例中的無線指針操控系統(tǒng)的示意圖。
圖3為本發(fā)明無線指針操控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明獲取坐標(biāo)的方法示意圖。
圖5為本發(fā)明雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步校正示意圖。
圖6為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)另一種實施例示意圖。
圖7為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)又一種實施例示意圖。
符號說明11......... 個人計算機111.........接收器12......... 視訊轉(zhuǎn)換器13......... 大型顯示屏幕14......... 指針遙控器15......... Y型訊號線16......... 第三訊號線20......... 雷射指針筆20’....... 雷射指針筆
21.........攝影機22.........第二訊號線23.........第一訊號線24.........按鍵25.........雷射光點26.........發(fā)射器30.........影像擷取器33.........A點34.........B點40.........投影裝置50.........布幕具體實施方式
圖3為本發(fā)明無線指針操控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其架構(gòu)與公知技術(shù)的硬件架構(gòu)相似，主要包含有一組個人計算機11、一大型顯示屏幕13(如29”電視)、一影像擷取器30及一雷射指針筆20′；其中個人計算機11通過第一訊號線23與大型顯示屏幕13連接，影像擷取器30則是通過第二訊號線22將擷取后經(jīng)處理的信號傳送至個人計算機11。
根據(jù)本發(fā)明所揭露的技術(shù)在信號處理程序上主要分為兩大步驟A.雷射光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步處理、B.讀取雷射指針筆按鍵操作狀態(tài)，今分述如下A.雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步處理。該步驟可分為以下具體操作步驟步驟1，如圖5所示在影像顯示區(qū)131上顯示一校正圖樣132，圖中坐標(biāo)(X1，Y1)為屏幕最左下角的A點33，坐標(biāo)(X2，Y2)為屏幕最右上角B點34。
步驟2、操作雷射指針筆20’使其雷射光點25移動至A點33，并按下雷射指針筆20’中的按鍵24，以在影像顯示區(qū)131中產(chǎn)生一個按鍵值，此時影像擷取器30(如CCD攝影機)得到一個第一取樣坐標(biāo)信號(CX1，CY1)。
步驟3、操作雷射指針筆20’使其雷射光點25移動至B點34，并再按雷射指針筆20’中的按鍵24，以在影像顯示區(qū)131中產(chǎn)生該按鍵值，此時影像擷取器30便得到一個第二取樣坐標(biāo)信號(CX2，CY2)。
步驟4、如果此時無法得到第一取樣坐標(biāo)訊號或第二取樣坐標(biāo)信號，則表示影像擷取器30目前所在位置無法獲得全部顯示區(qū)域，需改變影像擷取器30位置，并回步驟1，否則進行下一步驟。
步驟5、根據(jù)步驟2、3我們可以將影像擷取器30上得到的值換算成對應(yīng)于影像顯示區(qū)131的一屏幕坐標(biāo)值(X，Y)，公式如下X＝(CX3-CX1)*(X2-X1)/(CX2-CX1)Y＝(CY3-CY1)*(Y2-Y1)/(CY2-CY1)其中，(CX3，CY3)為影像擷取器30得到的新值。
步驟6、將屏幕坐標(biāo)值(X，Y)，經(jīng)第二訊號線22將擷取后經(jīng)處理的訊號傳送至個人計算機11。
范例一(X1，Y1)＝(0，0)，(X2，Y2)＝(1000，1000)(CX1，CY1)＝(100，100)，(CX2，CY2)＝(2100，2100)現(xiàn)取得(CX3，CY3)＝(1100，1100)換算成X＝(1100-100)*(1000-0)/(2100-100)＝500換算成Y＝(1100-100)*(1000-0)/(2100-100)＝500(X，Y)＝(500，500)于是，在雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)取得同步后，雷射光點坐標(biāo)取得方法將如圖4所示，假設(shè)同步后計算機屏幕被劃分為100點，即坐標(biāo)點(0，0)到(10，10)，又透過影像擷取器30擷取到的雷射光點25位于第三行，第三列，那么轉(zhuǎn)換成雷射光點坐標(biāo)為(3，3)。
B讀取雷射指針筆按鍵操作狀態(tài)在上述中提到按雷射指針筆20’中的按鍵24，可以在影像顯示區(qū)131中產(chǎn)生該按鍵值，其原理是利用雷射指針筆投射在影像顯示區(qū)131的雷射光點25的明暗(ON/OFF)變化，作為按鍵24的按鍵值的輸入，其中按鍵值可為使用者對按鍵24的操作狀態(tài)或?qū)?yīng)的操作指令類型；實施方法是預(yù)先將按鍵24的按鍵值編碼于雷射指針筆20’的光束中，當(dāng)影像擷取器30在讀取雷射指針筆20’投射在影像顯示區(qū)131上的光點時，同時取得坐標(biāo)值及譯碼成按鍵值。
范例2假設(shè)使用者按下按鍵24代表“確認(rèn)”，而“確認(rèn)”的定義碼為“1010”，以雷射光點25“ON OFF ON OFF”表示。
實際操作參閱圖5與步驟2，當(dāng)使用者移動雷射光點移動至A點33，并按下按鍵24后，影像擷取器30將讀取到(CX1，CY1)，以及”1010”兩個值，此時計算機便會收到一坐標(biāo)信號及一確認(rèn)新號。
備注因為雷射光點25“ON/OFF”的時間非常短暫所以使用者無法看到雷射光點25的“ON/OFF”變化。
此外，如圖6所示，讀取雷射指針筆20’按鍵操作狀態(tài)的方法，也可以通過無線(Wireless)傳輸?shù)姆绞絺鬟f給個人計算機11，也就是通過一個配置在雷射指針筆20’內(nèi)的發(fā)射器26將按鍵值送出，再由一個接收器111接收后將之傳送給個人計算機11。
如圖7所示，將一投影裝置40與影像擷取器30結(jié)合在一起，通過第二訊號線22與個人計算機11連結(jié)，以將計算機屏幕的內(nèi)容直接投射至大型顯示屏幕布幕13(在此為一布幕50)；操作時，投影裝置40將影像投到某個位置，影像擷取器30便能同時感測到相同的位置，使用者只要做軟件校正而不需做硬件校正，可減少校正的時間。
權(quán)利要求
1.一種坐標(biāo)輸入的擷取裝置，主要包含有一組個人計算機、大型顯示屏幕、用以擷取該大型顯示屏幕中的影像信號的影像擷取器、以及用以在該大型顯示屏幕上產(chǎn)生雷射光點的雷射指針筆，其特征在于該個人計算機是以第一訊號線將影像輸出至該大型顯示屏幕連接，該影像擷取器則是以第二訊號線將屏幕坐標(biāo)值與雷射光點坐標(biāo)傳送至該個人計算機，其中該屏幕坐標(biāo)值是通過該影像擷取器以雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步處理手段，以及讀取雷射指針筆按鍵操作狀態(tài)手段取得，該雷射光點坐標(biāo)則是依據(jù)該屏幕坐標(biāo)值及該影像擷取器所擷取到的該影像訊號計算而得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坐標(biāo)輸入的擷取裝置，其中，該坐標(biāo)輸入的擷取裝置還包括投影裝置，該投影裝置是與影像擷取器結(jié)合，而該個人計算機是以第三訊號線將影像送至該投影裝置，再投射至該大型顯示屏幕，該影像擷取器是用以將擷取得的屏幕坐標(biāo)值與雷射光點坐標(biāo)傳送至該個人計算機，其中屏幕坐標(biāo)值是通過該影擷取器以雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步處理手段，以及讀取雷射指針筆按鍵操作狀態(tài)手段取得，該雷射光點坐標(biāo)則是依據(jù)該屏幕坐標(biāo)值及該影像擷取器所擷取到的該影像訊號計算而得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種坐標(biāo)輸入的擷取裝置，其中，所述的大型顯示屏幕為布幕。
4.使用權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)輸入的擷取裝置的一種坐標(biāo)輸入的擷取方法，該方法包含信號處理步驟，其特征在于，該信號處理步驟包含雷射指針筆光點與計算機屏幕坐標(biāo)同步處理手段，該手段包括下列步驟步驟1、在該大型顯示屏幕的影像顯示區(qū)內(nèi)顯示校正圖樣；步驟2、操作該雷射指針筆使該雷射光點移動至該影像顯示區(qū)內(nèi)的一點，使得該影像擷取器取得按鍵值與第一取樣坐標(biāo)信號；步驟3、操作該雷射指針筆使該雷射光點移動至該影像顯示區(qū)內(nèi)的屏幕另一點，使得該影像擷取器取得該按鍵值與第二取樣坐標(biāo)信號；步驟4、若該影像擷取器無法得到該第一取樣坐標(biāo)信號或該第二取樣坐標(biāo)信號，則調(diào)整影像擷取器位置并回到步驟1，否則進行下一步驟；步驟5、根據(jù)該第一取樣坐標(biāo)信號、該第二取樣坐標(biāo)信號、以及一參數(shù)值計算出該屏幕坐標(biāo)值，該參數(shù)值為預(yù)先設(shè)定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種坐標(biāo)輸入的擷取方法，其中，該信號處理步驟還包含讀取雷射指針筆按鍵操作狀態(tài)手段，該手段通過該雷射指針筆投射在影像顯示區(qū)的雷射光點的明暗變化，來取得該按鍵值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種坐標(biāo)輸入的擷取方法，其中，所述的雷射指針筆按鍵的按鍵值是通過無線傳輸?shù)姆绞綄⒃摪存I值傳輸給個人計算機。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種坐標(biāo)輸入的擷取方法，其中，所述的按鍵值為一操作指令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信號擷取的方法與裝置，特別是指一種不需要以彩色高分辨率CCD、以及高速數(shù)據(jù)傳輸接口作為傳輸工具，直接將鐳射指針筆移動的光點，轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信號回傳到計算機的方法與裝置，本發(fā)明利用一影像擷取器取得特定光源(如鐳射指針筆光點)，然后經(jīng)過一影像同步處理程序，將影像擷取器攝影的區(qū)域大小，轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)計算機坐標(biāo)區(qū)域大小傳回給計算機，再以一讀取鐳射指針筆按鍵操作狀態(tài)的手段取得一按鍵值，如此便可以在爾后使用者操作鐳射指針筆時，直接將攝影機攝取到的鐳射指針筆光點轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)計算機坐標(biāo)及按鍵值，回傳給計算機；此外，當(dāng)使用環(huán)境太亮或太暗時亦可以自動調(diào)整增益(AGC)的方式來改善。
文檔編號G06F3/033GK1517842SQ0310033
公開日2004年8月4日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者溫宗維, 林舜斌 申請人:友碁科技股份有限公司, 友 科技股份有限公司