CN102707839A - 一种显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置，用于解决不能通过显示装置实现非接触式手写、绘画功能的问题。该显示装置包括：通过无线方式接收屏幕摄像信号的第一无线接口单元；从屏幕摄像信号中识别激光光束照射在屏幕上产生的光点位置的光点位置识别单元；负责合成光点轨迹的画布处理单元；叠加画布视频信号和来自视频信号源的视频信号的视频信号处理单元；与视频信号处理单元相连的屏幕显示单元；其中，所述光点位置识别单元一端与所述第一无线接口单元相连，另一端与所述画布处理单元相连；所述画布处理单元另一端与所述视频信号处理单元。本发明结合激光技术、短距离无线通信技术及图像处理技术，使用户可通过遥控器在屏幕上进行书写、绘画等操作。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其涉及一种具有书写功能的显示装置。
背景技术
现有显示装置，例如液晶电视、背投电视、电脑显示器等，通常其主要用途都是接收显示信号，为用户呈现多姿多彩的电视节目内容或数字视频内容，随着高新技术的发展、网络应用的普及，显示装置被集成越来越多的扩展功能，以满足人们日益丰富的需求。例如，在一些显示装置中集成有触摸屏，用户能够通过手指控制显示的内容，如翻页、做文档标识等，适用于小型的会议场合。再比如，用户可以通过PC机、笔记本等具有数据处理功能的主机设备运行一些应用程序，通过手写画板、鼠标等方式为应用程序提供输入，经应用程序处理后输出给显示装置，从而实现在显示装置上书写、绘画等功能。
但是，上述能实现书写、绘画功能的显示装置不是成本过高，就是需要借助其它处理设备完成相应功能，使用不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种显示装置，能通过显示装置实现非接触式手写、绘画功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种显示装置，所述显示装置包括：
通过无线方式接收屏幕摄像信号的第一无线接口单元；
从屏幕摄像信号中识别激光光点在屏幕上的位置的光点位置识别单元；
负责合成光点轨迹的画布处理单元；
叠加画布视频信号和来自视频信号源的视频信号的视频信号处理单元；
与视频信号处理单元相连的屏幕显示单元；
其中，所述光点位置识别单元一端与所述第一无线接口单元相连，另一端与所述画布处理单元相连；所述画布处理单元另一端与所述视频信号处理单元相连。
进一步地，所述光点位置识别单元包括：
识别包含完整屏幕及激光光点的视频帧的屏幕识别单元，与第一无线接口单元相连；
对视频帧进行校正的校正单元，与屏幕识别单元相连；
计算激光光点在屏幕实际位置的位置识别单元，分别与校正单元和画布处理单元相连。
进一步地，所述画布处理单元包括：
轨迹存储单元；
根据激光光点在屏幕上的位置合成光点轨迹分组的光点轨迹处理单元，与轨迹存储单元相连；
在内存画布上输出光点轨迹分组的画布输出单元，分别与轨迹存储单元、视频信号处理单元相连。
进一步地，所述显示装置还包含遥控模块，所述遥控器模块包含：
第二无线接口单元，通过无线方式与第一无线接口单元相连；
向屏幕发射激光光束的激光发射单元；
控制开启和关闭激光发射单元的开关按键输入单元，与激光发射单元相连；
对屏幕进行摄像的摄像单元，与第二无线接口单元相连。
进一步地，所述遥控器模块还包含：产生擦除信号的擦除按键输入单元，与第二无线接口单元相连。
进一步地，所述画布单元还包含：清空内存画布并清除轨迹存储单元中光点轨迹分组的擦除单元，擦除单元分别与第一无线接口单元、轨迹存储单元和画布输出单元相连。
进一步地，所述第一无线接口单元和第二无线接口单元为蓝牙接口、或Wi-Fi无线传输协议接口。
本发明提供的显示装置，结合激光技术、短距离无线通信技术及图像处理技术，使得用户可以通过遥控器在屏幕上对视频内容进行标识，在屏幕上进行书写、绘画等操作；采用本发明，结合具有时移功能的视频点播、具有互联网功能的网络电视及未来的智能电视，能够开发出更加丰富的应用，满足人们对交互性的需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示装置的组成结构示意图；
图2为本发明实施例提供的显示装置中显示模块的功能模块组成示意图；
图3为本发明实施例提供的显示模块中光点位置识别单元的功能单元组成示意图；
图4为本发明实施例提供的显示模块中画布处理单元的功能单元组成结构示意图；
图5为本发明实施例提供的显示装置中遥控模块的单元功能组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明提供的显示装置的组成结构示意图，该显示装置包含显示模块100和遥控模块110两大部分，所述显示模块100可以是电视机、电脑显示器、监视器等。现有显示模块100的基本功能为从视频信号源接收视频信号，然后在屏幕上显示；本发明对显示模块100和遥控器模块110做了功能扩展，在遥控模块110中增加了激光发射单元112和摄像单元111，通过激光发射单元112发射激光束120到屏幕，由摄像单元111对显示模块100的屏幕进行摄像，然后将屏幕摄像信号通过无线方式发送给显示模块100，显示模块100对屏幕摄像信号进行处理获得激光束的轨迹信息，然后将激光束的轨迹图像与视频信号源的视频信号叠加，从而实现在屏幕上进行书写、绘画等功能。
图2为本发明提供的显示装置中显示模块的功能模块组成示意图，显示模块100包含：第一无线接口单元201、光点位置识别单元202、画布处理单元203、视频信号处理单元204、屏幕显示单元205；
第一无线接口单元201，接收通过无线方式传送的屏幕摄像信号，并将屏幕摄像信号传送给光点位置识别单元202。其中，所述屏幕摄像信号中包含激光照射在屏幕上产生的光点130；所述无线方式可以采用无线短距离传输协议，例如蓝牙、Wi-Fi等。
光点位置识别单元202，从屏幕摄像信号中识别出激光光点在屏幕上的位置，并将位置信息传送给画布处理单元203。在识别过程中，需要从视频帧中识别屏幕位置和激光光点位置，如果识别不到，则丢弃对应的视频帧。
画布处理单元203，在内存画布对象上合成由激光光点构成的光点轨迹，输出画布视频信号给视频信号处理单元204。
视频信号处理单元204，一方面对视频信号源来的视频信号进行解压、解码等处理；另一方面接收画布处理单元发送的画布视频信号，并将画布视频信号和视频信号源来的视频信号叠加在一起，输出经叠加后的图像信号给屏幕显示单元205。
屏幕显示单元205，接收视频信号处理单元204输出的图像信号，在屏幕上显示。
图3为本发明提供的显示模块中光点位置识别单元202的功能单元组成示意图，所述光点位置识别单元202包括：屏幕识别单元301、校正单元302、位置识别单元303；其中，
屏幕识别单元301，接收第一无线接口单元201的屏幕摄像信号，识别并提取屏幕摄像信号中包含完整屏幕及激光束所产生的光点的视频帧，并将提取的视频帧传送给校正单元302。
这里，要识别激光点位置首先需要识别显示模块的屏幕，只有识别出屏幕位置后，才能相对确定光点的位置，因此，需要先通过屏幕识别单元从原始屏幕摄像信号中识别出屏幕和光点，如果从当前视频帧中未识别出屏幕和光点，则丢弃该视频帧。其中，识别的算法可以有很多种，例如：先对视频帧进行降噪处理，然后通过图像匹配技术判断视频图像中是否包含完整的屏幕形状，若包含，则进一步判断在屏幕中是否包含高亮的激光光点，若既包含完整的屏幕形状又包含高亮激光光点则说明识别成功。
校正单元302，对屏幕识别单元传送的视频帧进行降噪、畸形校正处理后传送给位置识别单元303。这里，由于通过遥控模块110中的摄像单元111捕捉的屏幕视频有可能因为摄像角度不同，在倾斜角度拍摄的屏幕图像与在正中位置拍摄的屏幕图像比较会产生变形，因此，校正单元302的一个重要作用是对图像进行校正，通过与内置的屏幕实际尺寸进行比较对拍摄的图像进行校正。
位置识别单元303，接收到校正后图像后依据屏幕实际尺寸计算光点在屏幕中的实际位置，并将计算的位置信息传送给画布处理单元203。
图4为本发明实施例提供的显示模块中画布处理单元203的功能单元组成结构示意图，该画布处理单元包括：光点轨迹处理单元401、轨迹存储单元402、画布输出单元403；其中，
光点轨迹处理单元401，接收光点位置识别单元202输出的光点在屏幕上的位置信息，将连续的光点合成光点轨迹分组存储在轨迹存储单元402；
轨迹存储单元402，存储所有光点轨迹分组；
画布输出单元403，将轨迹存储单元402中的光点轨迹分组渲染在内存画布上，并将画布视频信号输出给视频信号处理单元204。
这里，所述光点轨迹分组是指遥控模块110的激光发射单元112从发射激光束开始，在屏幕上画线到关闭激光束的一次操作过程中所产生的光点的集合，称为一个轨迹分组。
图5为本发明实施例提供的显示装置中遥控模块110的单元功能组成结构示意图，所述遥控器模块包含：激光发射单元112、摄像单元111、第二无线接口单元503、开关按键输入单元504；其中，
开关按键输入单元504，用于控制开启和关闭激光发射单元112，激光发射单元112发射激光束到显示模块100的屏幕范围内，摄像单元111对显示模块的屏幕进行摄像并将屏幕摄像信号传送给第二无线接口单元503，第二无线接口单元503将屏幕摄像信号传送给第一无线接口单元201。
进一步地，所述遥控器模块还包含：擦除按键输入单元505，擦除按键输入单元505输出擦除信号，擦除信号通过第二无线接口单元503传送给第一无线接口单元201；相应的，画布处理单元203中的轨迹存储单元402和画布输出单元403还用于接收第一无线接口单元201传送的擦除信号，第一无线接口单元201接收到擦除信号后，将擦除信号传送给轨迹存储单元402和画布输出单元403，用于清空内存画布并清除轨迹存储单元402中的光点轨迹分组。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：
通过无线方式接收屏幕摄像信号的第一无线接口单元；
从屏幕摄像信号中识别激光光点在屏幕上的位置的光点位置识别单元；
负责合成光点轨迹的画布处理单元；
叠加画布视频信号和来自视频信号源的视频信号的视频信号处理单元；
与视频信号处理单元相连的屏幕显示单元；
其中，所述光点位置识别单元一端与所述第一无线接口单元相连，另一端与所述画布处理单元相连；所述画布处理单元另一端与所述视频信号处理单元相连。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光点位置识别单元包括：
识别包含完整屏幕及激光光点的视频帧的屏幕识别单元，与第一无线接口单元相连；
对视频帧进行校正的校正单元，与屏幕识别单元相连；
计算激光光点在屏幕实际位置的位置识别单元，分别与校正单元和画布处理单元相连。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述画布处理单元包括：
轨迹存储单元；
根据激光光点在屏幕上的位置合成光点轨迹分组的光点轨迹处理单元，与轨迹存储单元相连；
在内存画布上输出光点轨迹分组的画布输出单元，分别与轨迹存储单元、视频信号处理单元相连。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包含遥控模块，所述遥控器模块包含：
第二无线接口单元，通过无线方式与第一无线接口单元相连；
向屏幕发射激光光束的激光发射单元；
控制开启和关闭激光发射单元的开关按键输入单元，与激光发射单元相连；
对屏幕进行摄像的摄像单元，与第二无线接口单元相连。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述遥控器模块还包含：产生擦除信号的擦除按键输入单元，与第二无线接口单元相连。
6.根据权利要求1或5所述的显示装置，其特征在于，所述画布单元还包含：清空内存画布并清除轨迹存储单元中光点轨迹分组的擦除单元，擦除单元分别与第一无线接口单元、轨迹存储单元和画布输出单元相连。
7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一无线接口单元和第二无线接口单元为蓝牙接口、或Wi-Fi无线传输协议接口。
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