如鼠标或操纵杆等指点装置包括用于捕捉显示屏的相机以及用于从所捕捉图像辨识指点光标图标或标记并跟踪指点光标图标或标记且产生指点信号的图像处理构件。本发明专利技术的指点装置可与不具有如超声波传感器、红外线传感器或触摸传感器等额外跟踪构件的任何类型的显示器一起使用。本发明专利技术的指点装置包含标记输出部分、用于捕捉所述标记输出部分的相机部分以及用于从所捕捉图像辨识所述标记输出部分并产生指点信号的图像处理部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及如鼠标或操纵杆等指点装置，其具有用于捕捉如PC监视器等显示器的图像的相机以及用于辨识并跟踪指点光标或标记的图标的图像处理构件。本专利技术的指点装置可以TV遥控器或数字铁笔的形式来使用。存在类似的专利技术(第10-0532525-0000号 韩国专禾U，使用相机的三维指点装置(3 dimensional pointing device using camera))。 所述类似的专利技术具有这样的问题其需要通过相机来捕捉附接在显示器上的光学标记(如 红外线LED等光源)，且电子黑板的指点装置具有这样的问题其需要超声波传感器或红外 线传感器。PDA或平板PC的指点装置具有这样的问题其需要压力传感器或触摸传感器。 如OLED等便携式柔性薄膜显示器难以在其上采用此类常规的沉重且庞大的传感器系统。
技术实现思路
技术问题 为了解决所述问题，本专利技术的目标是提供不需要任何附接在显示器上的传感器系 统(如红外线LED、超声波传感器、红外线传感器和压力传感器)的指点装置。 技术解决方案 本专利技术提供使用显示在屏幕上的光标图标或图案作为标记来代替如红外线光源或超声波源等物理标记的指点装置。 有利效用 通过使用本专利技术的指点装置，有可能在不在包含如OLED等柔性显示器的显示器 上附接物理传感器系统或跟踪标记的情况下，移动如鼠标或操纵杆光标等指点光标。附图说明 图1是作为平板PC和笔型相机的本专利技术的实施例。 图2是在向左方向上移动的箭头标记。 图3是在向左下方向上移动的箭头标记。 图4是二维显示单元阵列。 图5是标记图像的实例。 图6是图5的负图像。 图7是正在输出二维图案单元阵列的标记图像的显示器。〈图中符号〉 mo :监视器，mk :标记 ca:相机，st:铁笔 r:铁笔的旋转 mkb :二维图案单元阵列的标记图像具体实施方式 实施例1 本专利技术的指点装置包含如常规显示器(计算机监视器、TV监视器、射束投影屏幕) 等标记输出部分、用于捕捉所述标记输出部分的相机部分以及从所捕捉到的图像辨识标记 且产生指点信号的图像处理部分。相机部分的外观可为用于数字TV的遥控器、用于平板PC 的铁笔或用于射击游戏的枪支控制器。图像处理部分可为DSP(数字信号处理器)、微控制 器或计算机中的图像处理程序。所述标记可为具有箭头形状的常规鼠标光标或任何类型的 图案，如+、手或某种用户定义的游戏图标。如果标记可由图像处理部分辨识，那么标记的大 小、形状和颜色没有限制。图1绘示本专利技术的指点装置，其为平板PC的显示器(mo)上的笔 型相机(ca)。相机捕捉标记(mr)，其为显示器上的箭头图标(mk)，如微软视窗(Microsoft Windows)的常规鼠标光标图标。将所捕捉到的图像(运动视频)传送到图像处理部分，其 辨识所述标记且产生指点信号。为了进行指点工作，首先，用户必须将笔型相机移动到显示 器的光标图标上，使得光标图标可由笔型相机捕捉。而且，如果用户通过在显示器上书写字 符或绘制多边形而移动笔型相机，那么标记在所捕捉图像中的位置从图像的中心移动到图 像的边界，且标记在所捕捉图像中的移动(换句话说，运动向量)可由图像处理部分通过将 先前帧图像与当前帧图像进行比较而辨识。图像处理部分将所检测到的运行向量传送到标 记输出部分，且标记输出部分产生控制信号以将标记(光标图标)移回到所捕捉图像的中 心，使得标记跟随笔型相机的移动。举例来说，如果图1中的笔型相机在x方向(dx)上移 动，那么所捕捉图像中的标记在-x方向(-dx)上移动，如图2中所示，其中x方向是水平的 且y方向是垂直的，如图1中所示。接着，图像处理部分产生信号，使得标记输出部分可增 加标记的x坐标，其中增量的量与所捕捉图像的中心和标记在所捕捉图像中的位置之间的 距离成比例。换句话说，图像处理部分找到标记在所捕捉图像中的运动向量，且标记输出部 分改变标记在所找到的运动向量的负方向上的坐标。在微软视窗中，光标的此移动可通过 使用视窗API(应用程序接口)来控制，所述视窗API可读取并改变鼠标光标的坐标。如果 所捕捉图像中的标记位于所捕捉图像的中心，那么运动向量为零向量且不存在标记的位置 改变。图3绘示标记从先前帧中的虚线箭头到当前帧中的实线箭头的运动向量。通过辨识 标记的大小和形状失真，三维指点也是可能的。举例来说，较小的标记表示笔型相机与显 示器之间的较大距离，且较大标记表示笔型相机与显示器之间的较小距离。标记的此大小 信息可用作鼠标光标(x，y)的另一坐标(z)。标记在所捕捉图像中的方向也可用作另一坐 标(图1中的旋转角度r)。可通过辨识含有如矩形或三角形的顶点等特征点的标记的失 真来检测笔型相机的观看方向并将其用作指点信号。此失真分析和计算相机与特征点之间 的相对方向是被称为图像处理技术中的透视n点问题的众所周知的技术，且可在http:〃 homepages.inf. ed. ac. uk/rbf/CVonline/LOCAL COPIES/MARBLE/high/。ia/solving. htm 中找到详细描述。 如果标记在笔型相机的观看方向之外，那么图像处理部分无法从所捕捉图像检测 所述标记，且标记的移动停止。为了继续指点程序，用户必须将笔型相机搬运到标记处，并 改变笔型相机的观看方向，使得所述标记可由笔型相机捕捉。通过向笔型相机添加复位按 钮，可去除此搬运动作。如果用户按压复位按钮，那么标记改变其位置。更具体地说，标记 输出部分通过复位按钮的触发信号来依序改变标记的位置，如图4中所示。标记以下列方式水平移动 从(0，0)到(5，0)，且 从(O，l)到(5，1)，且 从(0，2)到(5，2)，且 从(0，3)到(5，3)，且 从(0，4)到(5，4)，且 且最后从(0，5)到(5， 5)。换句话说，标记依序扫描所有单元。如果标记图像在扫 描期间被图像处理部分捕捉并辨识到，那么此时停止扫描且开始指点程序。图4中的6X6 个显示单元是实例，且必须针对给定显示器和相机来调整单元的真实数目。推荐快速移动 所述标记且使用快速相机，使得人眼无法辨识所述扫描。 本专利技术的模式 实施例2 以上实施例1是通过触摸显示器来使用的笔型相机。如果相机远离显示器，那么 所捕捉标记太小而不能被辨识。在此情况下，推荐使用相机的自动对焦系统且配合相机使 用伸縮式镜头或变焦距镜头。通过使用此光学设备，有可能将本专利技术的指点装置用作用于 平板PC的电子笔和用于数字TV的遥控器。 实施例3 以上实施例1中的标记是固定图案，但在此实施例中，标记是整个显示图像，且必 须调整相机与显示器之间的距离，使得可捕捉整个显示图像。标记输出部分包含图像传送 部分，其将显示图像传送到图像处理部分。图像处理部分通过将所捕捉图像的子区与所传 送的显示图像进行比较来从所捕捉图像找出显示区(其被称为基于模型的视觉)。在微软 视窗XP中，按压计算机键盘的打印屏幕Sys Rq键将捕捉显示图像，且将图像存储到剪贴板 中。此图像传送可通过软件借助模拟按键或通过使用装置驱动器来进行。图像传送部分还 可由硬件实施。图像处理部分从所找到的显示中找出特征点，且可通过使用透视n点问题 的公式来获得相机与显示器之间的相对距离和方向，且此距离和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种指点装置，其包括：标记输出部分，其用于显示标记；相机部分，其用于捕捉所述标记输出部分的图像；以及图像处理部分，其用于从所述相机部分的所述所捕捉图像辨识所述标记且产生指点信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-5-26 10-2007-0051168;KR 2007-8-10 10-2007-一种指点装置，其包括标记输出部分，其用于显示标记；相机部分，其用于捕捉所述标记输出部分的图像；以及图像处理部分，其用于从所述相机部分的所述所捕捉图像辨识所述标记且产生指点信号。2. 根据权利要求l所述的指点装置， 所述标记为指点光标的图标，所述图像处理部分检测从所捕捉图像的中心到所述图标在所述所捕捉图像中的位置 的向量，且所述标记输出部分控制图标的所述位置，使得通过在所述向量的相反方向上移动所 述图标来使图标在所捕捉图像中的位置保持处于所述所捕捉图像的中心。3. 根据权利要求2所述的指点装置，所述图像处理部分检测所述标记的旋转角度，且输出与所述角度成比例的指点信号。4. 根据权利要求2所述的指点装置，所述图像处理部分检测所述标记的大小，且输出与所述大小成比例的指点信号。5. 根据权利要求2所述的指点装置，所述图像处理部分通过检测标记的失真来检测所述相机与所述标记之间的方向向量， 且输出与所述方向向量成比例的所述指点信号。6. 根据权利要求1所述的指点装置， 所述标记是整个显示图像；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李汶基，
申请(专利权)人：李汶基，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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