一种无线演示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种无线演示装置，整个装置的核心设备包括标示定位器和标示叠加器，标示定位器由讲解者手持，标示叠加器嵌在电脑和显示设备之间的屏幕数据传输通道上。本发明专利技术的无线演示装置采用摄像头、图像处理算法及运动传感器等技术来感知讲解者指向的重点内容在屏幕中的坐标，该坐标称为标示坐标；然后标示叠加器截获屏幕数据，在屏幕的标示坐标处叠加一个适当大小的醒目亮点，实现重点内容的标示目的。本发明专利技术的有益效果有：可去抖动，使显示的标示点更稳定；圈示效果很好，支持同时显示多个圈示；没有使用激光发射器，不存在激光笔无法在液晶屏上使用的问题。

Wireless demonstration device

The invention discloses a wireless display device, including the core label locator and marked adder equipment of the whole device, label locator from the interpreter handheld, mark adder and the display screen is embedded in the computer data transmission channel between the equipment. Coordinate the wireless demonstration device of the present invention adopts focus camera, image processing algorithm and motion sensor technology to perceive the interpreter pointing on the screen, the coordinates are called marked coordinates; and mark superimposed on the screen capture screen data, indicating a coordinate superposition of the appropriate size of the eye-catching bright spot, to achieve the purpose of marking the key content of. The beneficial effects of the invention are: to jitter, to display the marking point is more stable; circle shows the effect is very good, support and display multiple circle; without the use of laser transmitter, laser pen does not exist can not be used in the LCD screen problem.

【技术实现步骤摘要】
一种无线演示装置
本专利技术涉及无线演示器
，尤其涉及一种采用图像视觉技术和体感技术的无线演示装置。
技术介绍
无线演示器是会议室中的一个常用物品，用于讲解者讲解PPT或其它电脑资料时突出重点内容，提升讲解效果。讲解者讲解电脑资料时常用两种方法来突出重点内容：1.标示：在内容的关键点处显示一个醒目的亮点；2.圈示：用一段线或一个圆圈来突出一片重点内容区域。目前市场上无线演示器的技术原理都是使用一个激光发射器，要突出重点内容时讲解者按下激光按钮，打开激光，利用激光高度汇聚的高亮光点照亮屏幕上重点内容，达到突出重点的目的。正因为这个技术原理，无线演示器更为用户熟知的名字叫激光笔。采用激光技术的无线演示器有3个明显的缺点：1.人的手会自然地轻微晃动，导致显示在屏幕上的激光点会晃动地很厉害，特别是讲解者有些微紧张时，激光点几乎无法集中于其想要指示的目标；2.要圈示一个区域时，需要不停地挥动手来画出一根线或一个圆的激光轨迹，由于手挥动的轨迹不可能完全重叠，因此实际画出来的激光轨迹很凌乱，导致圈示效果很不好；3.高清LCD屏幕的价格下滑很快，越来越多的会议室开始采用LCD屏幕。由于LCD屏幕对激光的反射主要呈镜面反射，造成有些方向看到的激光点很暗，因此激光笔不适用于采用LCD屏幕的会议室。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提出了采用视觉图像技术和体感技术的新型无线演示装置。新型无线演示装置的核心设备包括标示定位器和标示叠加器。标示定位器由讲解者手持，其采用摄像头、图像处理算法及运动传感器等技术来感知讲解者所指向的重点内容在屏幕中的坐标，该坐标称为标示坐标；标示叠加器嵌在电脑和显示设备（如投影机、液晶屏等）之间的屏幕数据通道上，其截获屏幕数据，并在屏幕的标示坐标上叠加一个适当大小的醒目亮点，从而实现重点内容的标示目的。基于上述实现原理，根据标示坐标的感知方式不同，本专利技术提出了两种新型无线演示装置的实现方式。第一种实现方式：整个无线演示装置由标示定位器、标示叠加器及屏幕指示器组成。标示定位器由讲解者手持，其核心作用是定位讲解者所指向的重点内容在屏幕中的坐标，该坐标称为标示坐标。所述标示定位器包括摄像头、第一主控CPU、图像处理模块、第一无线通讯模块和功能按键面板。所述摄像头采集标示定位器所指向的图像；图像处理模块分析摄像头采集的图像，计算标示坐标；主控CPU协调控制其它所有功能模块，通过无线通讯模块与无线演示装置中的其它设备通讯；功能按键面板上设有功能按键，用于讲解者激活标示、圈示及删除圈示等功能。标示叠加器安装在电脑和显示设备之间的屏幕数据通道上，其核心作用是根据标示坐标在屏幕上叠加醒目标示点。所述标示叠加器包括屏幕数据输入模块、标示叠加模块、屏幕数据输出模块、第二主控CPU及第二无线通讯模块。所述屏幕数据输入模块接收电脑输出的显示设备格式的屏幕数据，并转化为数字屏幕图像，如RGB格式或YUV格式的图像；标示叠加模块接收屏幕数据输入模块输出的数字屏幕图像，在第二主控CPU的控制下在屏幕图像的标示坐标处叠加标示点；屏幕数据输出模块接收叠加了标示点的数字图像，并转化为显示设备格式的屏幕数据，如HDMI格式或VGA格式，输出给显示设备；第二主控CPU控制各功能模块协同工作，通过第二无线通讯模块与无线演示装置中的屏幕指示器和标示定位器通讯。所述屏幕指示器安装在屏幕的边框上，其主要作用是标记屏幕位置，辅助标示定位器识别屏幕区域。它由多个红外LED组成，这些LED以一种特定布局模式安装在屏幕外框上，并以特定频率闪烁，标示定位器和标示叠加器可以给屏幕指示器发送请求改变LED的闪烁频率。上述提到的标示定位器的模块和标示叠加器的模块只是无线演示装置中与本专利技术的技术原理相关的功能模块，一个完整产品还需要其它功能模块，如电池、指示灯、功能按键等等。另外，这些模块可以是软件模块，不一定是硬件物理模块。基于红外LED的标示坐标定位原理：人眼看不到红外光，但标示定位器的摄像头可以感知红外光，因此其所拍摄的图像中每个红外LED都是高亮的光点。将一些红外LED以适当的布局模式安装在屏幕的外框上，如在屏幕的四只角各放置一个红外LED；图像处理模块只需要在连续拍摄的多张图像中找出高亮光点，根据这些高亮光点的闪烁频率即可知哪些高亮光点是屏幕指示器的LED，根据LED的布局模式即可知所拍摄图像哪部分区域是屏幕；再计算所拍摄图像的中心在屏幕中的坐标，就得到了标示坐标。屏幕指示器的红外LED的布局模式以利于安装且易于标记屏幕为优。当环境中其它用途的红外LED以相同频率闪烁时，图像处理模块会找到多于屏幕指示器的LED数量的高亮点，则标示坐标计算失败，需给屏幕指示器发请求改变LED的闪烁频率。上述无线演示装置的工作流程为：A1、标示定位器平时处于节电休眠状态，当讲解者按下功能按键面板上的功能按键时被唤醒；A2、标示定位器通知屏幕指示器启动红外LED闪烁；A3、标示定位器的摄像头拍摄图像，传给标示定位器的图像处理模块；A4、标示定位器的第一主控CPU和图像处理模块以上述基于红外LED的标示坐标定位原理分析所拍摄的图像，计算讲解者指向的重点内容在屏幕上的坐标，即标示坐标，将标示坐标发送给标示叠加器；A5、标示叠加器的第二主控CPU接收标示坐标，根据讲解者触发的功能控制标示叠加模块在数字屏幕图像的标示坐标处叠加标示点：若触发标示功能，则删除上一标示坐标的标示点，在当前标示坐标上叠加标示点；若触发圈示功能，则保留上一标示坐标的标示点，在当前标示坐标上叠加标示点；A6、标示叠加器的屏幕数据输出模块接收标示叠加模块输出的叠加了标示点的数字屏幕图像，转化为显示设备格式，输出给显示设备；A7、转步骤A3，采集下一个标示坐标并叠加标示点。讲解者在标示定位器上按下圈示删除按键时，标示定位器发送圈示删除命令给标示叠加器，标示叠加器的标示叠加模块删除整条圈示轨迹上的所有标示点。上述无线演示装置的工作流程中，标示坐标的计算在手持的标示定位器中完成，这要求标示定位器的图像处理模块有较高的性能，因此耗电量大，对电池的要求很高。针对这个问题，可以在标示叠加器中增加一个图像处理模块。上述工作流程的步骤A4改为：标示定位器拍摄图像，其图像处理模块作压缩编码后，将所拍摄图像发送给标示叠加器，由标示叠加器的图像处理模块以基于红外LED的标示坐标定位原理分析所拍摄的图像，计算标示坐标。上述无线演示装置技术难度低，应用效果好，不过需要在屏幕的外框上安装屏幕指示器，因此适用于新开发的屏幕，可将屏幕指示器直接集成到屏幕的外框中，对于现有已安装的屏幕，应用不方便。基于上述原因，本专利技术提出了无线演示装置的第二种实现方式。无线演示装置的第二种实现方式为：整个无线演示装置由标示定位器和标示叠加器组成。所述标示定位器由讲解者手持，包含摄像头、第一图像处理模块、运动传感器模块、第一主控CPU、第一无线通讯模块和功能按键面板；所述摄像头采集标示定位器所指向的图像；第一图像处理模块接收摄像头拍摄的图像并作处理；运动传感器模块感知讲解者的手部运动；第一主控CPU控制标示定位器的所有功能模块，通过第一无线通讯模块与标示叠加器通讯；功能按键面板上设有功能按键，讲解者可触发标示、圈示和删除圈示等功能；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线演示装置，其特征在于，包括标示定位器、标示叠加器和屏幕指示器；所述标示定位器由讲解者手持，包含摄像头、图像处理模块、第一主控CPU、第一无线通讯模块和功能按键面板；所述摄像头采集标示定位器所指向的图像；所述图像处理模块接收摄像头拍摄的图像并作处理；所述第一主控CPU控制标示定位器的所有功能模块，通过第一无线通讯模块与所述无线演示装置中的其它设备通讯；所述功能按键面板上设有功能按键，讲解者按下所述功能按键触发标示、圈示和删除圈示等功能；所述标示叠加器安装在电脑和显示设备之间，所述标示叠加器包括屏幕数据输入模块、标示叠加模块、屏幕数据输出模块、第二主控CPU及第二无线通讯模块；所述屏幕数据输入模块接收电脑输出的显示设备格式的屏幕数据，转化为数字屏幕图像；所述标示叠加模块接收屏幕数据输入模块输入的数字屏幕图像，在屏幕上叠加标示点；所述屏幕数据输出模块接收标示叠加模块输出的叠加了标示点的数字屏幕图像，转化为显示设备格式的屏幕数据，输出给显示设备；第二主控CPU控制标示叠加器的所有功能模块，通过第二无线通讯模块与所述无线演示装置的标示定位器和屏幕指示器无线通讯；所述屏幕指示器安装在屏幕的外框上，由多个红外LED组成；所述无线演示装置的工作流程为：A1、标示定位器平时处于节电休眠状态，当讲解者按下功能按键面板上的功能按键时被唤醒；A2、标示定位器通知屏幕指示器启动红外LED闪烁；A3、标示定位器的摄像头拍摄图像，传给标示定位器的图像处理模块；A4、标示定位器的第一主控CPU和图像处理模块分析所拍摄的图像，计算讲解者指向的重点内容在屏幕上的坐标，该坐标称为标示坐标，通过第一无线通讯模块将标示坐标发送给标示叠加器；A5、标示叠加器的第二主控CPU接收标示坐标，根据讲解者触发的功能控制标示叠加模块在数字屏幕图像的标示坐标处叠加标示点：若讲解者触发标示功能，则删除上一标示坐标的标示点，在当前标示坐标上叠加标示点；若讲解者触发圈示功能，则保留上一标示坐标的标示点，在当前标示坐标上叠加标示点；A6、标示叠加器的屏幕数据输出模块接收标示叠加模块输出的叠加了标示点的数字屏幕图像，转化为显示设备格式，输出给显示设备；A7、转步骤A3，采集下一个标示坐标并叠加标示点。...

【技术特征摘要】
1.一种无线演示装置，其特征在于，包括标示定位器、标示叠加器和屏幕指示器；所述标示定位器由讲解者手持，包含摄像头、图像处理模块、第一主控CPU、第一无线通讯模块和功能按键面板；所述摄像头采集标示定位器所指向的图像；所述图像处理模块接收摄像头拍摄的图像并作处理；所述第一主控CPU控制标示定位器的所有功能模块，通过第一无线通讯模块与所述无线演示装置中的其它设备通讯；所述功能按键面板上设有功能按键，讲解者按下所述功能按键触发标示、圈示和删除圈示等功能；所述标示叠加器安装在电脑和显示设备之间，所述标示叠加器包括屏幕数据输入模块、标示叠加模块、屏幕数据输出模块、第二主控CPU及第二无线通讯模块；所述屏幕数据输入模块接收电脑输出的显示设备格式的屏幕数据，转化为数字屏幕图像；所述标示叠加模块接收屏幕数据输入模块输入的数字屏幕图像，在屏幕上叠加标示点；所述屏幕数据输出模块接收标示叠加模块输出的叠加了标示点的数字屏幕图像，转化为显示设备格式的屏幕数据，输出给显示设备；第二主控CPU控制标示叠加器的所有功能模块，通过第二无线通讯模块与所述无线演示装置的标示定位器和屏幕指示器无线通讯；所述屏幕指示器安装在屏幕的外框上，由多个红外LED组成；所述无线演示装置的工作流程为：A1、标示定位器平时处于节电休眠状态，当讲解者按下功能按键面板上的功能按键时被唤醒；A2、标示定位器通知屏幕指示器启动红外LED闪烁；A3、标示定位器的摄像头拍摄图像，传给标示定位器的图像处理模块；A4、标示定位器的第一主控CPU和图像处理模块分析所拍摄的图像，计算讲解者指向的重点内容在屏幕上的坐标，该坐标称为标示坐标，通过第一无线通讯模块将标示坐标发送给标示叠加器；A5、标示叠加器的第二主控CPU接收标示坐标，根据讲解者触发的功能控制标示叠加模块在数字屏幕图像的标示坐标处叠加标示点：若讲解者触发标示功能，则删除上一标示坐标的标示点，在当前标示坐标上叠加标示点；若讲解者触发圈示功能，则保留上一标示坐标的标示点，在当前标示坐标上叠加标示点；A6、标示叠加器的屏幕数据输出模块接收标示叠加模块输出的叠加了标示点的数字屏幕图像，转化为显示设备格式，输出给显示设备；A7、转步骤A3，采集下一个标示坐标并叠加标示点。2.根据权利要求1所述的无线演示装置，其特征在于，所述屏幕指示器的LED安装在屏幕的外框上，用LED安装的布局标记屏幕的位置；所述屏幕指示器的LED以可变频率闪烁。3.根据权利要求1所述的无线演示装置，其特征在于，所述无线演示装置的工作流程的步骤A4中所用的图像分析方法的流程为：连续分析拍摄的多张图像，找出所拍摄图像中的高亮点，根据高亮点的闪烁频率判断哪些亮点是屏幕指示器的LED发出的，根据LED的布局模式计算所拍摄图像哪部分区域是屏幕，再计算所拍摄图像的中心在屏幕中的坐标，就得到标示坐标；如果找到的LED亮点多于屏幕指示器的LED数量，则外部有以同样频率闪烁的LED在干扰，则给屏幕指示器发请求改变LED的闪烁频率。4.根据权利要求1所述的无线演示装置，其特征在于，所述标示叠加器上设置有第二图像处理模块，所述无线演示装置的工作流程的工作步骤A4为：标示定位器的图像处理模块将所拍摄图像作压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超峰，
申请(专利权)人：杨超峰，
类型：发明
国别省市：广东,44