一种获取亮点坐标的投影机以及方法技术

本发明专利技术提供一种获取亮点坐标的投影机以及方法。该投影机包括用于投影的光源和变焦系统，该光源发出的光经由该变焦系统后投影到投影区域上，包括：半透半反镜，其设置在光源与变焦系统之间的光路上，用于将投影区域反射的、经由该变焦系统入射到其上的外部光线进行反射，该外部光线包括投影图像、以及入射到该投影图像中的亮点的亮点图像；成像器件，用于对该半透半反镜反射的外部光线进行采集；以及处理系统，根据该成像器件采集到的亮点图像，获得该亮点坐标。本发明专利技术的投影机不依赖于计算机系统，简单、高速、且高精度的获得亮点坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及投影机技术，尤其涉及一种获取亮点坐标的投影机以及方法。
技术介绍
使用投影机进行投影时，通常需要使用高亮点光源(例如激光点光源、LED光点)在投影机的投影区域投射亮点，从而方便演示者进行演示。此时，为了进一步方便演示，需要投影机能够独立完成许多以前必须依赖计算机才能完成的工作，如在投影的文稿上做标记等；并且还需要该投影机能与正在操作投影的计算机进行通信，从而投影机可以自动完成需要演示者在计算机上完成的许多复杂的功能，如翻页、移动鼠标、点击按钮等。因此，就需要投影机能获取演示者投射的激光点的坐标，从而实现上述做标记、翻页、移动鼠标、点击按钮等功能。目前，利用投影机获取亮点坐标(激光点坐标)存在有两种方案。图1显示了依照现有技术的第一种方案获取激光点坐标的系统结构示意图。如图1所示，该获取激光点坐标的系统包括投影机1、摄像机2、以及计算机3，该计算机3包括视频采集卡31和视频显示卡32，该视频采集卡31与摄像机2相连，该视频显示卡32与投影机2相连，并且该摄像机2放置于该投影机1的正上方。当演示者利用该投影机1进行投影，且利用激光点光源在投影区域投射激光点时，首先，摄像机2摄取该激光点图像，并将其摄取的激光点图像传送到该视频采集卡31。该视频采集卡31对其接收的激光点图像进行采集，获得采集的激光点图像信息。该计算机3根据视频采集卡31接收的激光点图像，利用该计算机3中的激光点实时检测程序来处理该采集激光点图像信息，获得该激光点的坐标，-->用于对其相连的投影机1进行操作。该解决方案的主要缺点是获取激光点信息的是计算机系统，投影机本身并不能获取激光点的位置；并且如果该投影机1离开了选定的计算机系统，投影机并不具备获取激光点坐标的功能。图2显示了依照现有技术的第二种方案获取激光点坐标的系统结构示意图。如图2所示，该获取激光点坐标的系统包括投影机1、摄像机2、计算机3、电荷耦合器件(CCD)4以及处理系统5，其中，该计算机3包括与该投影机1相连的视频显示卡32，用于进行投影操作。在该第二种方案中，摄像机2放置于该投影机1的旁边，该摄像机2摄取的激光点图像在该电荷耦合器件4成像后，输入到该处理系统5。由于该处理系统5独立于计算机3的操作，该处理系统5并不能直接得到投影机1投影的图像在该电荷耦合器件4上的成像的大小和位置，其必须使用图像边缘提取算法来确定该成像的大小与位置，并经过复杂的计算，最后得到激光点的坐标。该解决方案的主要缺点是由于不知道投影机投影的图像在电荷耦合器件或者其它成像器件(CMOS-互补金属氧化物半导体器件以及JFET-结型场效应管器件)上成像的大小与位置，需要先使用图像边缘提取算法来确定成像的大小与位置，然后经过复杂的计算得出激光点的坐标，速度慢，精度低。因此，根据上述方案的缺点，有必要设计一种获取激光点坐标的投影机，其可以不依赖于计算机系统而独立、方便地使用，并且简单、高速、且高精度的获取激光点坐标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种获取亮点坐标的投影机，从而可以简单、高速、且高精度的获取亮点坐标。本专利技术的另一目的在于，提供一种获取亮点坐标的方法，从而可以简单、高速、且高精度的获取亮点坐标。根据本专利技术的目的，提供一种获取亮点坐标的投影机，包括用于投影的光源和变焦系统，该光源发出的光经由该变焦系统后投影到投影区域上，该-->投影机包括：半透半反镜，其设置在光源与变焦系统之间的光路上，光路上的光线以一定入射角入射到半透半反镜，该半透半反镜用于将该光源发出的光透射到该变焦系统，且将投影区域反射的、经由该变焦系统入射到其上的外部光线进行反射，该外部光线包括投影图像、以及入射到该投影图像中的亮点的亮点图像；成像器件，用于对该半透半反镜反射的外部光线进行采集；以及处理系统，根据该成像器件采集到的亮点图像，获得该亮点坐标。根据本专利技术的另一目的，提供一种使用上述的投影机的获取亮点坐标的方法，包括：对半透半反镜反射的外部光线进行采集，该外部光线包括投影图像、以及入射到该投影图像中的亮点的亮点图像；以及根据采集到的亮点图像，获得该亮点坐标。本专利技术的有益效果是：根据本专利技术的获取激光点坐标的投影机以及方法，可以不依赖于计算机系统，简单、高速、且高精度的获得亮点坐标；通过将投影机与计算机进行复用，相比传统方式降低了整个系统成本；且降低了对成像器件、投影机的投影区域及其背景的要求。附图说明图1为现有技术的一种获取激光点坐标的系统结构示意图；图2为现有技术的另一种获取激光点坐标的系统结构示意图；图3为依照本专利技术的实施例1的投影机的结构示意图；图4为依照本专利技术的实施例2的半透半反镜的光路图；图5显示了依照本专利技术的修改实施例的投影机的结构示意图。。具体实施方式以下将结合附图说明依照本专利技术的获取亮点坐标的投影机。实施例1图3显示了依照本专利技术的实施例1的投影机的结构示意图。如图3所示，依照本专利技术的实施例1的投影机1包括光源21、半透半反镜22、变焦系统23、电荷耦合器件24、以及处理系统25。其中，该半透半反镜22为平面半透半反镜，位于该光源21和变焦系统23之间的光路上，且光路上的光线以一定入射角θ入射到半透半反镜22。从该光源21发出的光线经由半透半反镜22和变焦系统23后，向投影区-->域(屏幕或墙面等)进行投影。从投影区域反射的外部光线(包括投影图像以及投射到该投影图像中的激光点的图像)经由变焦系统23和半透半反镜22后，反射到该电荷耦合器件(CCD)24，该电荷耦合器件24根据接收的外部光线，对激光点的图像进行采样，获得激光点图像，并将激光点图像发送到处理系统25，并由处理系统25进行处理，获得该激光点的坐标。该光源21和变焦系统23为现有投影机中用于发出光线并且进行投影的模块，变焦系统(ZOOM)23为镜头的组合，在此不再复述。下面，根据图3，将具体说明本专利技术实施例1的投影机获取激光点坐标的流程。a)：该光源21发出的光线a首先以一定入射角度θ入射到该半透半反镜22，该半透半反镜22对该光线a进行部分反射(图未示)，并进行部分透射(被透射的光线为a1)，该部分透射的光线a1入射到该变焦系统23中。其中，图3中显示的入射角度θ约为45度，但是该入射角度θ可为小于该半透半反镜的全反射角的任意角度，换句话说，只要使得光源21发出的光线不发生全反射即可。b)：被透射的光线a1进入变焦系统23后，经由该变焦系统23，对投影对象进行投影，并将投影图像投射到投影区域(未显示)。c)：来自投影区域的外部光线经由变焦系统23后变成光线b并入射到半透半反镜22上，其中该外部光线包括投影图像以及演示者向投影区域投射的激光点在投影区域上反射的光线。d)：入射到该半透半反镜22上的光线b(包括投影图像以及投射到该投影图像中的激光点的图像)一部分透射过该半透半反镜22(被透射的光线为b1)，一部分被反射(被反射的光线为b2)，且该被反射的光线b2入射到电荷耦合器件24中。e)：该电荷耦合器件24根据接收的光线b2中的投影图像和激光点图像进行采集，获得采集的投影图像和激光点图像，并都发送到处理系统25。f)：处理系统25对从电荷耦合器件24发送的采集的投影图像和激光点图像进行处理(例如亮度对比)，获得该激光点的坐标。-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取亮点坐标的投影机，包括用于投影的光源和变焦系统，该光源发出的光经由该变焦系统后投影到投影区域上，其特征在于，包括：半透半反镜，其设置在光源与变焦系统之间的光路上，用于将投影区域反射的、经由该变焦系统入射到其上的外部光线进行反 射，该外部光线包括投影图像、以及入射到该投影图像中的亮点的亮点图像；成像器件，用于对该半透半反镜反射的外部光线进行采集；以及处理系统，根据该成像器件采集到的亮点图像，获得该亮点坐标。

【技术特征摘要】
1.一种获取亮点坐标的投影机，包括用于投影的光源和变焦系统，该光源发出的光经由该变焦系统后投影到投影区域上，其特征在于，包括：半透半反镜，其设置在光源与变焦系统之间的光路上，用于将投影区域反射的、经由该变焦系统入射到其上的外部光线进行反射，该外部光线包括投影图像、以及入射到该投影图像中的亮点的亮点图像；成像器件，用于对该半透半反镜反射的外部光线进行采集；以及处理系统，根据该成像器件采集到的亮点图像，获得该亮点坐标。2.如权利要求1所述的获取亮点坐标的投影机，其中，光路上的光线以一定入射角入射到半透半反镜，所述入射角小于该半透半反镜的全反射角。3.如权利要求2所述的获取亮点坐标的投影机，其中，该半透半反镜为平面半透半反镜。4.如权利要求2所述的获取亮点坐标的投影机，其中，该半透半反镜为具有预定夹角的楔形半透半反镜，所述夹角的角度为所述入射角的两倍。5.如权利要求3或4所述的获取亮点坐标的投影机，其中，该处理系统根据该成像器件采集的亮点图像与该成像器件采集的投影图像的对比获得该亮点坐标，或者根据该成像器件采集的亮点图像与该成像器件的采集范围的对比获得该亮点坐标。6.如权利要求5所述的获取亮点坐标的投影机，其中，该半透半反镜与该成像器件之间进一步包括滤光...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭绍平，颜毅强，侯紫峰，刘渤，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]