激光书写系统技术方案

本发明专利技术的激光书写系统包括中央处理模块、激光笔、输入模块和输出模块，其中输入模块包括信号接收器和摄像头，该信号接收器与所述激光笔通过无线信号连接，与所述中央处理模块电信号连接，用于接收所述激光笔发出的控制指令，并将其传递给所述中央处理模块；该摄像头与所述中央处理模块信号连接，用于采集所述投影屏幕上的激光光点信号。使用本发明专利技术的系统时，用户可手持激光笔在演讲场所自由移动，并通过激光笔实现远程标注、书写等功能，解决了激光笔缺少互动的问题和电子白板生产成本高和使用受限等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机软件领域，尤其是ー种适用于多媒体教学演示的激光书写系统。
技术介绍
随着电脑和投影仪的普及，多媒体演示越来越频繁，老师教学、产品演示、会议讨论都会采用多媒体。在演示过程中，演讲者经常需要标注重点和简单书写，以引起观众的注意和交流互动。第一代激光笔只有激光指示功能；第二代激光笔，也叫翻页笔，在激光指示的基础上集成了电脑翻页和遥控的功能，演讲者可以脱离电脑和讲台，走到观众中去做一些互动。但简单激光笔和翻页激光笔都无法解决用户在投影幕上用激光进行随意标注和书写，激光指示不能在投影幕上留下任何痕迹，因此演示过程中缺少书写互动。为了解决多媒体教学互动性差的问题，电子白板应时而生，其采用红外技术或电容屏触摸技术，可以实现书写或标注。但目前电子白板有许多弊端I、技木本身决定了白板需要采用昂贵的特殊材料，生产耗材多，产品重量大，运输不方便，维护成本高；2、必须靠近屏幕进行书写、控制，使用者被束缚在白板面前；3、白板的面积固定，安装位置受限，不能灵活调节。
技术实现思路
本针对以上多媒体演示的不便，本专利技术提出ー种激光书写系统，该激光书写系统包括中央处理模块用于接收和处理各种指令，并发出处理结果；激光笔用于向投影屏幕发出激光光点信号，并向所述中央处理模块发出控制指令，输入模块包括信号接收器和摄像头，该信号接收器与所述激光笔通过无线信号连接，与所述中央处理模块电信号连接，用于接收所述激光笔发出的控制指令，并将其传递给所述中央处理模块；该摄像头与所述中央处理模块信号连接，用于采集所述投影屏幕上的激光光点信号；输出模块与所述中央处理模块信号连接，用于输出所述中央处理模块的处理结果;所述投影屏幕上的激光光点信号被所述摄像头捕捉，并传递至所述中央处理模块识别和定位；所述激光笔的控制指令通过所述信号接收器传递至中央处理器，中央处理模块根据所述激光光点信号和控制指令生成相应的书写或遥控信号，通过所述输出模块输出显不O激光笔发出的激光光点可在投影屏幕上自由移动，而中央处理模块可通过摄像头 实时捕捉到激光光点，井根据激光笔发出的控制指令操控投影画面进行显示或演示。使用本专利技术的激光书写系统时，用户可在演讲场所自由移动，只需手持激光笔即可达到书写、操作演示画面等目的，方便实用。所述的中央处理模块在识别激光光点信号时，采用矩阵进行计算，以识别激光光点的具体位置、大小等信息。所述摄像头采集激光光点信号时，所述中央处理模块先对采集到的图像进行膨胀处理和边缘检测，提取带有激光光点的投影图像，再对这些投影图像上的激光光点进行特征识别，最后转换成鼠标信号。所述特征识别包括顔色、亮度和大小的识别。本专利技术的激光书写系统，采用图像识别技术，可配合安装在电脑上的白板软件，实现激光笔在普通投影幕或墙壁上随意标注、书写和丰富的电子白板功能；其通过激光点识别技术和对现有投影设备的简单改造，不仅解决了激光笔缺少互动的问题，还解决了电子白板的生产成本高和使用受限等问题。本专利技术的有益效果有I、节能环保，无需耗材。在现有投影仪和投影幕的基础上，不需要特殊白板，只需简单加装摄像头就可以实现交互式电子白板的功能，生产成本低，使用过程中不需耗材，也不费电，真正节能环保； 2、活动空间大，操作灵活。只要激光点能到达投影幕上，激光书写系统就能工作，演讲者活动空间大，不受屏幕限制。3、便携设计，安装方便。演讲者只需携带一个摄像头和ー套遥控激光笔，就可将投影幕或墙壁升级为交互式电子白板，携帯方便，满足移动办公的需要，白板面积和安装位置随意选择，由于系统结构精筒，日后维护非常简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术激光书写系统优选实施例的系统连接示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出ー种激光书写系统，该激光书写系统包括中央处理模块、激光笔、输入模块和输出模块，其中中央处理模块用于接收和处理各种指令，并发出处理結果；激光笔用于向投影屏幕发出激光光点信号，并向所述中央处理模块发出控制指令，输入模块包括信号接收器和摄像头，该信号接收器与所述激光笔通过无线信号连接，与所述中央处理模块电信号连接，用于接收所述激光笔发出的控制指令，并将其传递给所述中央处理模块；该摄像头与所述中央处理模块信号连接，用于采集所述投影屏幕上的激光光点信号；输出模块与所述中央处理模块信号连接，用于输出所述中央处理模块的处理結果。使用时，用户可手持激光笔在演讲场所自由移动，激光笔发出的激光光点可在投影屏幕上自由移动。而中央处理模块可通过摄像头以一定的速度不断地采集投影屏幕上的图像。摄像头采集到的图像信号在所述中央处理模块中进行图像处理，以达到识别和定位激光光点的目的。而激光笔上还设置了若干个控制按键，通过这些控制按键，可发出控制指令，这些指令通过所述信号接收器传递至中央处理器，中央处理模块根据识别的激光光点的位置和控制指令生成相应的书写或遥控信号，并通过输出模块输出至显示器、投影屏幕或墙上显示。在图I所示的优选实施例中，该激光书写系统在判定激光光点有运动的状态下，摄像头会以30帧/秒的速度捕获带有激光光点的图像，并对捕获到的图像进行膨胀处理和边缘检测，提取有效的带有激光光点的投影图像。在这些提取的有效投影图像上，对激光点顔色、亮度和大小等有效特征进行精确识别，计算出最优解，形成坐标映射，转换成鼠标信号；再利用安装在电脑上的白板功能软件和遥控激光笔上的功能键就可以实现对电脑的控制或激光书写。由于白板功能软件是现有技术，故在本专利技术中不再详细赘述。 本专利技术中的激光光点识别包括信号采集、运动追踪、图像预处理、特征识别筛选等步骤，最后得到光点位置的最优解，从而识别光点的位置。在计算过程中采用矩阵进行变换，以得到最优解。所述的矩阵变换过程可描述如下设有矩阵H，H =a，b，c ；d, e, f ；g, h，i矩阵H表示屏幕投射在墙上的四边形通过投射变化后的立体矩阵，其中(a，b，c)、(d，e，f) (g，h，i)这三个坐标点是从摄像头看到的四边形屏幕的四个角中选择三个进行的坐标变换的来。由于屏幕是平行四边形的，所以只需三个点的坐标即可确定屏幕的边缘位置。该坐标变换为现有的常用变换方法，再此不再赘述。在理想的情况下，四个点形成的是ー个完全正规的长方形，但是大多数情况下四个点所形成的是ー个不正规的四边形，这是因为摄像头是从ー个角度去看这个四边形的，会有光学上的变形。当进行坐标变换时，就需要把不正规的四边形矫正成正规的长方形，这个过程也叫矩形矫正，其所采用的计算公式为「一 V, ca + by + c vl_dx + ey + f .X — ' — ' Γ， gx + hy +1 gx + hy +1其中，X、y为识别的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种激光书写系统,特征在于该系统包括 中央处理模块用于接收和处理各种指令，并发出处理结果； 激光笔用于向投影屏幕发出激光光点信号，并向所述中央处理模块发出控制指令， 输入模块包括信号接收器和摄像头，该信号接收器与所述激光笔通过无线信号连接，与所述中央处理模块电信号连接，用于接收所述激光笔发出的控制指令，并将其传递给所述中央处理模块；该摄像头与所述中央处理模块信号连接，用于采集所述投影屏幕上的激光光点信号；输出模块与所述中央处理模块信号连接，用于输出所述中央处理模块的处理结果；所述投影屏幕上的激光光点信号被所述摄像头捕捉，并传递至所述中央处理模块识别和定位；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柯，
申请(专利权)人：广州市唯昕电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：