專利名稱：一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，觸控技術(shù)其直觀快捷的操作方式越來(lái)越多的應(yīng)用于各行各業(yè)中是直接觸摸到顯示設(shè)備表面來(lái)操控計(jì)算機(jī)的一種技術(shù)，允許用戶用手指或者其他手持物體來(lái)直接點(diǎn)擊、拖拽、放大、縮小等操作，實(shí)現(xiàn)真正和諧的人機(jī)交互，并能產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 101477427A公開了一種接觸或無(wú)接觸式紅外線激光多點(diǎn)觸控裝置，該裝置包括圖像獲取裝置、投影儀、投影幕布、紅外線攝像機(jī)、光學(xué)亞克力或玻璃、主控PC等硬件，如圖1所示，紅外激光筆點(diǎn)觸投影幕布呈現(xiàn)出一亮點(diǎn)，并經(jīng)反射被圖像獲取裝置和觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置所吸收進(jìn)行位置坐標(biāo)的計(jì)算。上述專利文獻(xiàn)在校準(zhǔn)時(shí)，需要精確點(diǎn)擊校準(zhǔn)點(diǎn)，由于投影儀所投屏幕較大，且頂端高度往往超過(guò)了人體所能達(dá)到的高度，由于紅外激光筆方向的不易控制、以及人手的抖動(dòng)，使用者不容易準(zhǔn)確點(diǎn)擊校準(zhǔn)點(diǎn)，造成校準(zhǔn)誤差大，需要多次校準(zhǔn)，浪費(fèi)時(shí)間，操作很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的觸摸操作，使操作者能準(zhǔn)確地點(diǎn)擊校準(zhǔn)點(diǎn)，減少用戶操作所耗費(fèi)的時(shí)間，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下一方面，提供了一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，所述方法包括切換圖像捕獲裝置的濾光片使投影儀進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)；投影儀逐個(gè)投標(biāo)定圖形，圖像捕獲裝置的濾光片只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線；觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置對(duì)所捕獲的投標(biāo)定圖形進(jìn)行圖形識(shí)別；逐個(gè)完成對(duì)所有投標(biāo)定圖形的校準(zhǔn)標(biāo)定，并保存標(biāo)定參數(shù)。對(duì)所述投標(biāo)定圖形進(jìn)行識(shí)別，具體包括對(duì)所述投標(biāo)定圖形的校準(zhǔn)區(qū)域的顏色、背景顏色、校準(zhǔn)區(qū)域的形狀及區(qū)域面積進(jìn)行區(qū)域識(shí)別，通過(guò)圖像捕獲裝置的捕獲算法對(duì)校準(zhǔn)區(qū)域進(jìn)行校準(zhǔn)計(jì)算。所述校準(zhǔn)區(qū)域的識(shí)別通過(guò)所述圖像捕獲裝置的捕獲算法來(lái)確定，其具體的識(shí)別算法包括黑暗背景找亮區(qū)算法、根據(jù)亮區(qū)面積大小確定捕獲點(diǎn)的算法、根據(jù)亮區(qū)的形狀來(lái)確定捕獲點(diǎn)的算法及根據(jù)亮區(qū)的形狀來(lái)確定捕獲點(diǎn)的算法中的一種或幾種的組合。另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括投影儀，將需要校準(zhǔn)的圖形投攝于投影幕布上；圖像捕獲裝置，獲取所述投影儀的所投攝的圖形資料信息；
觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置，同所述投影儀和圖像捕獲裝置連接，對(duì)所觸摸的圖形進(jìn)行觸摸位置的坐標(biāo)計(jì)算；所述圖像捕獲裝置上設(shè)有可電控切換的濾光片裝置，所述濾光片裝置包括至少兩種吸收光譜類型的濾光片，其中一種濾光片為校準(zhǔn)濾光片，其只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線；另一種所述濾光片為工作濾光片，其只吸收觸摸所述投影儀所投放圖形時(shí)的光譜波長(zhǎng)峰值的光線所述工作濾光片為紅外濾光片，其只吸收紅外激光筆的波長(zhǎng)峰值的光線。所述圖像捕獲裝置、觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置通過(guò)USB、UART以及無(wú)線傳輸方式與所述投影儀進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明通過(guò)安裝可電控的濾光片裝置，首先對(duì)所投攝的圖片進(jìn)行逐一校準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)校準(zhǔn)圖片校準(zhǔn)區(qū)域的識(shí)別，完成對(duì)所有校準(zhǔn)圖片的校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)信息傳輸至投影儀，校準(zhǔn)時(shí)使用校準(zhǔn)濾光片，此校準(zhǔn)濾光片只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線，因此校準(zhǔn)過(guò)程不受外界光線(比如紅外線)的干擾，在校準(zhǔn)完后，只需將濾光片切換為正常工作時(shí)所用的濾光片即可，在正常工作時(shí)，濾光片只吸收來(lái)自紅外激光筆所發(fā)出波長(zhǎng)峰值的光線，其操作更準(zhǔn)確。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的接觸或無(wú)接觸式紅外線激光多點(diǎn)觸控裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明所提供的校準(zhǔn)系統(tǒng)側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明所提供的校準(zhǔn)方法框圖；圖4是本發(fā)明中投影儀同圖像捕獲裝置及坐標(biāo)計(jì)算裝置交互框圖。圖中1-圖像獲取裝置2-亮點(diǎn)3-主控PC 4-投影儀5_紅外激光筆6_投影幕布7-濾光片8-數(shù)據(jù)傳輸通路9-觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明提供一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，如圖3所示，所述方法包括101切換圖像捕獲裝置的濾光片使投影儀進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)；102投影儀逐個(gè)投標(biāo)定圖形，圖像捕獲裝置的濾光片只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線；103觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置對(duì)所捕獲的投標(biāo)定圖形進(jìn)行圖形識(shí)別；104逐個(gè)完成對(duì)所有投標(biāo)定圖形的校準(zhǔn)標(biāo)定，并保存標(biāo)定參數(shù)。本發(fā)明還提供了一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，如圖2所示，其包括以下幾部分投影儀，將需要校準(zhǔn)的圖形投攝于投影幕布上；圖像捕獲裝置，獲取所述投影儀的所投攝的圖形資料信息；觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置，同所述投影儀和圖像捕獲裝置連接，對(duì)所觸摸的圖形進(jìn)行觸摸位置的坐標(biāo)計(jì)算；所述圖像捕獲裝置上設(shè)有可電控切換的濾光片裝置，所述濾光片裝置包括至少兩種吸收光譜類型的濾光片，其中一種濾光片為校準(zhǔn)濾光片，其只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線；另一種所述濾光片為工作濾光片，其只吸收觸摸所述投影儀所投放圖形時(shí)的光譜波長(zhǎng)峰值的光線優(yōu)選所述工作濾光片為紅外濾光片，其只吸收紅外激光筆的波長(zhǎng)峰值的光線。所述圖像捕獲裝置、觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置通過(guò)USB、UART以及無(wú)線傳輸方式與所述投影儀進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互。本發(fā)明主要由投影儀與圖像獲取裝置通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議交互完成，其交互校準(zhǔn)過(guò)程如圖4所示，其具體操作步驟如下1、可電控切換的濾光片，通過(guò)改變?cè)撗b置電平來(lái)切換濾光片，濾光片可以有多個(gè)， 一般來(lái)說(shuō)選擇兩個(gè)即可，濾光片一為校準(zhǔn)濾光片，主要用于標(biāo)定，濾光片二用于該儀器正常工作狀態(tài)。濾光片一多選擇通過(guò)投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線，濾光片二多選擇通過(guò)紅外激光筆的波長(zhǎng)峰值的光線。2、圖像捕獲以及坐標(biāo)計(jì)算裝置與投影儀的交互，通過(guò)USB、UART以及無(wú)線傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。3、自動(dòng)校準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)a.切換濾光片裝置電平，選擇使用校準(zhǔn)濾光片，用于完成校準(zhǔn)區(qū)域識(shí)別。b.投影儀投攝所需校準(zhǔn)圖片，該圖片上畫有校準(zhǔn)區(qū)域，校準(zhǔn)區(qū)域的顏色、背景顏色、校準(zhǔn)區(qū)域的形狀以及區(qū)域面積根據(jù)圖像捕獲裝置的捕獲算法來(lái)確定。常用的圖像捕獲算法多是黑暗背景找亮區(qū)，可以在一張圖片上捕獲一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)區(qū)域。有的算法根據(jù)亮區(qū)的面積大來(lái)確定捕獲點(diǎn)(只捕獲等于、大于或者小于某一面積閾值的亮區(qū))；有的算法根據(jù)亮區(qū)的形狀來(lái)確定捕獲點(diǎn)(只捕獲某種形狀的亮區(qū)矩形、圓形)；有的算法根據(jù)亮區(qū)的亮度來(lái)確定捕獲點(diǎn)(只捕獲某種亮度的區(qū)域)；還有復(fù)雜的算法結(jié)合以上兩種或多種機(jī)制， 以準(zhǔn)確找到校準(zhǔn)區(qū)域。圖像捕獲裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)增益、曝光時(shí)間以及其他參數(shù)，完成該圖片的校準(zhǔn)區(qū)域識(shí)別c.換到下一張圖片，進(jìn)行下一張圖片的校準(zhǔn)區(qū)域識(shí)別。d.重復(fù)過(guò)程b)、C)，直到完成所有校準(zhǔn)圖片的校準(zhǔn)區(qū)域的識(shí)別，完成標(biāo)定工作，同時(shí)圖像捕獲及坐標(biāo)計(jì)算裝置計(jì)算并保持標(biāo)定參數(shù)。e.切換工作模式濾光片狀態(tài)，選擇使用紅外濾光片，這樣投影儀就處于正常工作狀態(tài)，使用紅外激光筆即可進(jìn)行準(zhǔn)確地觸摸操作。上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。本發(fā)明實(shí)施例中的全部或部分步驟，可以利用軟件實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的軟件程序可以存儲(chǔ)在可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，如光盤或硬盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述方法包括 切換圖像捕獲裝置的濾光片使投影儀進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)；投影儀逐個(gè)投標(biāo)定圖形，圖像捕獲裝置的濾光片只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線.一入 ，觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置對(duì)所捕獲的投標(biāo)定圖形進(jìn)行圖形識(shí)別； 逐個(gè)完成對(duì)所有投標(biāo)定圖形的校準(zhǔn)標(biāo)定，并保存標(biāo)定參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于， 對(duì)所述投標(biāo)定圖形進(jìn)行識(shí)別，具體包括對(duì)所述投標(biāo)定圖形的校準(zhǔn)區(qū)域的顏色、背景顏色、校準(zhǔn)區(qū)域的形狀及區(qū)域面積進(jìn)行區(qū)域識(shí)別，通過(guò)圖像捕獲裝置的捕獲算法對(duì)校準(zhǔn)區(qū)域進(jìn)行校準(zhǔn)計(jì)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)區(qū)域的識(shí)別通過(guò)所述圖像捕獲裝置的捕獲算法來(lái)確定，其具體的識(shí)別算法包括黑暗背景找亮區(qū)算法、根據(jù)亮區(qū)面積大小確定捕獲點(diǎn)的算法、根據(jù)亮區(qū)的形狀來(lái)確定捕獲點(diǎn)的算法及根據(jù)亮區(qū)的形狀來(lái)確定捕獲點(diǎn)的算法中的一種或幾種的組合。
4.一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括 投影儀，將需要校準(zhǔn)的圖形投攝于投影幕布上；圖像捕獲裝置，獲取所述投影儀的所投攝的圖形資料信息；觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置，同所述投影儀和圖像捕獲裝置連接，對(duì)所觸摸的圖形進(jìn)行觸摸位置的坐標(biāo)計(jì)算；其特征在于，所述圖像捕獲裝置上設(shè)有可電控切換的濾光片裝置，所述濾光片裝置包括至少兩種吸收光譜類型的濾光片，其中一種濾光片為校準(zhǔn)濾光片，其只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線； 另一種所述濾光片為工作濾光片，其只吸收觸摸所投放的圖形時(shí)的光譜波長(zhǎng)峰值的光線
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述工作濾光片為紅外濾光片，其只吸收紅外激光筆的波長(zhǎng)峰值的光線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像捕獲裝置、觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置通過(guò)USB、UART以及無(wú)線傳輸方式與所述投影儀進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于攝像式觸控裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，屬于觸控技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括切換圖像捕獲裝置的濾光片使投影儀進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)，投影儀逐個(gè)投標(biāo)定圖形，圖像捕獲裝置的濾光片只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線，觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置對(duì)所捕獲的投標(biāo)定圖形進(jìn)行圖形識(shí)別，逐個(gè)完成對(duì)所有投標(biāo)定圖形的校準(zhǔn)標(biāo)定，并保存標(biāo)定參數(shù)；所述系統(tǒng)包括投影儀、圖像捕獲裝置和觸摸坐標(biāo)計(jì)算裝置，所述圖像捕獲裝置上設(shè)有至少兩種吸收光譜類型的濾光片，一種為校準(zhǔn)濾光片只吸收投影儀的光譜波長(zhǎng)峰值的光線，另一種為工作濾光片，只吸收正常工作時(shí)所使用的光譜波長(zhǎng)峰值的光線，通過(guò)首先對(duì)所有校準(zhǔn)圖片進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，使操作更加準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102495697SQ201110399719
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者丁三川, 侯瑞華, 王德文 申請(qǐng)人:無(wú)錫海森諾科技有限公司