專利名稱：電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子白板領(lǐng)域，具體涉及到采用投影儀的交互式電子白板，當(dāng)投影面失真時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)失真投影面內(nèi)操作點(diǎn)電子筆、觸摸筆的電腦屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算，提高失真投影面中的交互操作的準(zhǔn)確性。
背景技術(shù)：
交互式電子白板可以與電腦進(jìn)行信息通訊，將電子白板連接到計(jì)算機(jī)，并利用投影機(jī)將計(jì)算機(jī)上的內(nèi)容投影到電子白板屏幕上，在專門的應(yīng)用程序的支持下，可以構(gòu)造一個(gè)大屏幕、交互式的協(xié)作會(huì)議或教學(xué)環(huán)境。利用特定的書寫筆或定位筆代替鼠標(biāo)在白板上進(jìn)行操作，可以運(yùn)行任何電腦應(yīng)用程序，并可進(jìn)行文件進(jìn)行編輯、注釋、保存等在計(jì)算機(jī)上利用鍵盤及鼠標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)的任何操作。根據(jù)定位原理不同，交互式電子白板可分為電磁感應(yīng)式、超聲波感應(yīng)式、紅外線感應(yīng)式、壓力感應(yīng)式、圖像傳感式等。交互式電子白板目前廣泛應(yīng)用于教育、辦公等場(chǎng)合，是數(shù)字化教室的必備工具。目前，交互式電子白板系統(tǒng)組成存在兩種主要方案方案一系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)，電子白板，書寫筆，投影機(jī)組成，電子白板作為顯示界面， 由投影機(jī)將電腦屏幕投射到電子白板上。方案二 系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)，電子白板，書寫筆，平板顯示器或電視組成，平板顯示器或電視作為顯示界面，電子白板安裝在平板顯示器上。方案二系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電腦視頻輸出直接接平板顯示器視頻輸入端，避免對(duì)投影面的遮擋，顯示界面無失真。由于平板顯示器或電視的尺寸相對(duì)較小，60英寸以上的平板顯示器價(jià)格較高，要滿足80英寸的通用要求，對(duì)成本和技術(shù)要求較高，因此，方案二普及起來困難較大。相對(duì)方案二，方案一中投影面積可調(diào)，成本低，得到廣泛應(yīng)用，成為市場(chǎng)主流。但是，方案一中采用投影機(jī)將電腦屏幕投射到電子白板上，存在兩個(gè)主要問題，問題一遮擋影像。使用者進(jìn)行操作時(shí)存在對(duì)投射影像遮擋的問題，這一問題隨著短焦距投影機(jī)的出現(xiàn)，得到很好的解決。問題二 因投影機(jī)安裝或白板位置不當(dāng)，造成投影面出現(xiàn)傾斜、水平梯形、垂直梯形等失真，造成電腦鼠標(biāo)光標(biāo)尖與書寫筆筆鍵不重合，且距離較大，降低電子白板系統(tǒng)的“精確度”。一般用“精確度”的概念來描述電子白板經(jīng)過校準(zhǔn)后，鼠標(biāo)光標(biāo)尖與手寫筆筆尖的
重合程度。引起問題二的主要因素有兩個(gè)，因素一投影儀或電子白板安裝或使用過程中，造成位置或姿態(tài)發(fā)生改變，造成投影面失真。因素二 電子白板廠家提供的白板軟件僅能解決梯形簡(jiǎn)單的投影面失真問題，無法適應(yīng)實(shí)際使用中出現(xiàn)的各種失真問題。電子白板的安裝有掛墻、支架兩種方式，投影機(jī)的安裝有吊頂式，便攜式。由電子白板和投影機(jī)的安裝方式可見，要保證投影面不失真難度較大，因此，必須從白板軟件算法上降低投影面失真對(duì)定位精確度 的影響。投影面失真是由投影機(jī)和電子白板安裝位置不但造成的，失真為線性失真，本發(fā)明采用等比例失真的思想，提供一種精確計(jì)算觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的算法，解決因投影面失真造成電子白板系統(tǒng)精確度降低問題，提高交互電子白板系統(tǒng)的精確度和靈活性，降低對(duì)投影機(jī)和電子白板安裝與調(diào)試的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，以解決電子白板系統(tǒng)投影面失真時(shí)精確度下降的問題，該方法可適用于各種定位原理的交互式電子白板系統(tǒng)。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是1)確定校準(zhǔn)點(diǎn)、觸摸點(diǎn)和觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系；2)通過電子白板定位裝置獲取校準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)并保存；3)利用約束關(guān)系，計(jì)算出觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)Xdisp和Ydisp。本發(fā)明一種實(shí)施方式是采用4或9個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的進(jìn)行觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的計(jì)算。本發(fā)明一種實(shí)施方式是采用4個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的進(jìn)行觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的計(jì)算。本發(fā)明所述的投影面失真包括傾斜、垂直梯形、水平梯形線性失真的投影界面。本發(fā)明所述的A、B、C、D四個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的投影面內(nèi)的坐標(biāo)由電子白板定位或掃描裝置獲得，電子白板包括紅外掃描式、電磁感應(yīng)式、壓力感應(yīng)式、虛擬影像式、超聲波無線定位方式等類型的電子白板。本發(fā)明所述的A、B、C、D四個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的屏幕坐標(biāo)采用電腦屏幕的四個(gè)頂點(diǎn)，或是任意構(gòu)成長(zhǎng)方形的4個(gè)頂點(diǎn)、且長(zhǎng)方形各邊與電腦屏幕各邊平行。本發(fā)明所述的在無失真投影界面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系，在投影界面失真狀態(tài)下仍然成立。投影界面中的校準(zhǔn)點(diǎn)(A、B、C、D)由電子白板獲得并保存，對(duì)任意一觸摸點(diǎn)P，其在電子白板上的坐標(biāo)由電子白板獲得，其對(duì)應(yīng)的屏幕坐標(biāo)需要通過ABCD校準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算出來，已達(dá)到屏幕坐標(biāo)與觸摸點(diǎn)坐標(biāo)重合。在無失真投影界面內(nèi)，投影界面為長(zhǎng)方形，觸摸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的屏幕坐標(biāo)為PQ(Xdisp， Ydisp)，存在一條經(jīng)過觸摸點(diǎn)P的直線EF，平行于AD和BC，與AB和⑶的交點(diǎn)分別為E、F， 同樣存在一條平行于AB和CD的直線，與AD和BC的交點(diǎn)分別為G、H。A、B、C、D、Ε、F、G、H、 P存在以下關(guān)系ΑΕ/ΑΒ = DF/DCAG/AD = BH/BCXdisp = ^---65535
~Xd7^ = ^^-65535存在線性失真時(shí)，AB、BC、CD、AD、EF、GH均出現(xiàn)線性失真，EF可能不平行于AD禾口 BC, GH不平行于AB和⑶，由于是線性失真，AE與AB在一條直線上，失真比例相同，同理，DF與DC失真比例相同，AG與AD失真比例相同，BH與BC失真比例相同，因此上述關(guān)系仍然存在。根據(jù)上述關(guān)系，采用電子白板獲得的A、B、C、D、P各點(diǎn)的坐標(biāo)值，計(jì)算出觸摸點(diǎn)P的屏幕坐標(biāo) P。(Xdisp，Ydisp)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于無論投影界面出現(xiàn)傾斜、垂直梯形、水平梯形等失真，僅利用 4個(gè)或9個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)便能夠準(zhǔn)確計(jì)算出觸摸點(diǎn)的屏幕坐標(biāo)，保證觸摸點(diǎn)的位置與投影界面上的鼠標(biāo)重合，降低了計(jì)算量，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。


圖1是投影界面無失真時(shí)觸摸點(diǎn)的位置示意圖；圖2是投影界面失真時(shí)觸摸點(diǎn)的位置示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其主要步驟包括1)確定校準(zhǔn)點(diǎn)、觸摸點(diǎn)和觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系；2)通過電子白板定位裝置獲取校準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)并保存；3)利用約束關(guān)系，計(jì)算出觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)Xdisp和Ydisp。本發(fā)明一種實(shí)施方式是采用4或9個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的進(jìn)行觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的計(jì)算。本發(fā)明一種實(shí)施方式是采用4個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的進(jìn)行觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的計(jì)算。本發(fā)明所述的投影面失真包括傾斜、垂直梯形、水平梯形線性失真的投影界面。本發(fā)明所述的A、B、C、D四個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的投影面內(nèi)的坐標(biāo)由電子白板定位或掃描裝置獲得，電子白板包括紅外掃描式、電磁感應(yīng)式、壓力感應(yīng)式、虛擬影像式、超聲波無線定位方式等類型的電子白板。本發(fā)明所述的A、B、C、D四個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的屏幕坐標(biāo)采用電腦屏幕的四個(gè)頂點(diǎn)，或是任意構(gòu)成長(zhǎng)方形的4個(gè)頂點(diǎn)、且長(zhǎng)方形各邊與電腦屏幕各邊平行。本發(fā)明所述的在無失真投影界面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系，在投影界面失真狀態(tài)下仍然成立。結(jié)合附圖1、附圖2詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。(1)確定校準(zhǔn)點(diǎn)、觸摸點(diǎn)和觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系在無失真投影界面內(nèi)，投影界面為標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)方形，如圖1所示，圖中A、B、C、D為校準(zhǔn)點(diǎn)，P為觸摸點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的屏幕坐標(biāo)為(Xdisp，Ydisp)，存在一條經(jīng)過觸摸點(diǎn)P的直線EF， 平行于AD和BC，與AB和⑶的交點(diǎn)分別為E、F，同樣存在一條平行于AB和⑶的直線，與AD 和BC的交點(diǎn)分別為G、H。A、B、C、D、E、F、G、H、P存在以下關(guān)系A(chǔ)E/AB = DF/DC(1)AG/AD = BH/BC(2)屏幕坐標(biāo)的范圍為0 ( Xdisp ( 65535,0 ( Ydisp ( 65535，觸摸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的屏幕坐標(biāo)可表示為
權(quán)利要求
1.電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其特征在于包括下步驟確定校準(zhǔn)點(diǎn)、觸摸點(diǎn)和觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系； 通過電子白板定位裝置獲取校準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)并保存； 利用約束關(guān)系，計(jì)算出觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)XdiSP和Ydisp。
2.如權(quán)利要求1所述的電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其特征在于采用4或9個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的進(jìn)行觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的計(jì)算。
3.如權(quán)利要求2所述的電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其特征在于采用4個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的進(jìn)行觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的計(jì)算。
4.如權(quán)利要求1所述的電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其特征在于投影面失真包括傾斜、垂直梯形、水平梯形線性失真的投影界面。
5.如權(quán)利要求3所述的電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其特征在于A、B、C、D四個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的投影面內(nèi)的坐標(biāo)由電子白板定位或掃描裝置獲得，電子白板包括紅外掃描式、電磁感應(yīng)式、壓力感應(yīng)式、虛擬影像式、超聲波無線定位方式等類型的電子白板。
6.如權(quán)利要求3所述的電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其特征在于A、B、C、D四個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的屏幕坐標(biāo)采用電腦屏幕的四個(gè)頂點(diǎn)，或是任意構(gòu)成長(zhǎng)方形的4個(gè)頂點(diǎn)、且長(zhǎng)方形各邊與電腦屏幕各邊平行。
7.如權(quán)利要求1所述的電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，其特征在于在無失真投影界面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系，在投影界面失真狀態(tài)下仍然成立。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子白板中失真投影面內(nèi)觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的精確計(jì)算方法，屬于電子白板領(lǐng)域。確定校準(zhǔn)點(diǎn)、觸摸點(diǎn)和觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)的約束關(guān)系；通過電子白板定位裝置獲取校準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)并保存；利用約束關(guān)系，計(jì)算出觸摸點(diǎn)屏幕坐標(biāo)Xdisp和Ydisp。優(yōu)點(diǎn)在于無論投影界面出現(xiàn)傾斜、垂直梯形、水平梯形等失真，僅利用校準(zhǔn)點(diǎn)便能夠準(zhǔn)確計(jì)算出觸摸點(diǎn)的屏幕坐標(biāo)，保證觸摸點(diǎn)的位置與投影界面上的鼠標(biāo)重合，降低了計(jì)算量，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102221933SQ20111018388
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月3日
發(fā)明者孫曉穎, 溫泉, 燕學(xué)智, 王波, 胡封曄, 郭綱, 陳建, 魏小麗 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)