CN1632736A - 用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法 - Google Patents

用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1632736A
CN1632736A CNA2004100773896A CN200410077389A CN1632736A CN 1632736 A CN1632736 A CN 1632736A CN A2004100773896 A CNA2004100773896 A CN A2004100773896A CN 200410077389 A CN200410077389 A CN 200410077389A CN 1632736 A CN1632736 A CN 1632736A
Authority
CN
China
Prior art keywords
clipboard
photoelectric
display system
positioning apparatus
interactive electronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100773896A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1285999C (zh
Inventor
卢如西
孟凡华
张晓琪
杨黎明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vtron Technologies Ltd
Original Assignee
WEICHUANGRIXIN ELECTRONIC CO Ltd GUANGDONG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WEICHUANGRIXIN ELECTRONIC CO Ltd GUANGDONG filed Critical WEICHUANGRIXIN ELECTRONIC CO Ltd GUANGDONG
Priority to CNB2004100773896A priority Critical patent/CN1285999C/zh
Publication of CN1632736A publication Critical patent/CN1632736A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1285999C publication Critical patent/CN1285999C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Drawing Aids And Blackboards (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于电子书写***的光电定位装置及其校准方法，包括书写板、书写笔和用于捕捉书写笔位置的光电探测器件，所述光电探测器件设置于书写板平面的后方或前方，经成像光波直接对书写板成像，记录书写笔在书写板上的位置，并可对其进行校准。将该记录书写笔位置的图象通过电子处理取得书写笔的数码位置信息，跟踪其移动轨迹，并转化为相应的图文信息供其它记录软件使用；所得到的图文信息可以通过信号处理通过投影显示屏实时地显示出来，本发明结构简单、处理容易、定位精度高、可靠性好。

Description

用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法
技术领域
本发明涉及一种光电定位装置，尤其涉及一种用于交互式电子书写显示***的光电定位装置。本发明还涉及该光电定位装置的校准方法。
背景技术
随着电脑技术应用的不断扩展，近年来电子书写***的应用得到迅速发展，尤其是交互式电子白板的出现，更是将电子书写***的发展推进了一大步。目前交互式电子白板所采用的书写笔定位技术主要有：电阻式定位、电容式定位、电磁式定位、超声波定位和红外定位技术等。它们存在的共同缺点是***复杂、成本高、可靠性差。一些公司采用的红外定位技术虽然也属于光电定位的范畴，但采用的均是在书写/显示板的周围安装多个红外探测元件，然后利用电子处理进行合成分析定位的方法，因此成本较高，精度下降，可靠性也大大降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用光电成像原理、结构简单、定位精度高、可靠性好的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置；本发明的另一个目的在于提供一种该光电定位装置的校准方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供一种用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，包括书写板、书写笔和用于捕捉书写笔位置的光电探测器件，所述光电探测器件设置于书写板平面的后方或前方，经成像光波直接对书写板成像，记录书写笔在书写板上的位置图像。利用图像处理的方法，从记录书写笔位置的图像中提取书写笔的位置数字信息，跟踪其移动轨迹，并转化为相应的图文信息供其它记录软件使用。所得到的图文信息可以通过信号处理设备加在显示***的数据中并可通过显示装置同步地显示出来。
本发明所述光电探测器件设置在书写板的后方，书写板可透过成像光波。所述光电探测器件设置在书写板的前方，此时书写板就可以是任何平板，而无需透过成像光波。本发明所述的成像光波为红外线、可见光或紫外光。
本发明所述书写笔是带有光波发射器的光电笔，例如可以发射红外线，也可以是激光笔等。所述书写笔也可以是带有特殊识别标志的笔形物，例如是带有某种特别颜色的小棒，或者是后端带有某种特别几何形状的(如五角星)笔状物。
本发明所述书写板是可以显示图像和信息的显示板或显示屏幕，也可以是普通的白板或黑板。
本发明所述书写板和光电探测器件之间设置有用于形成所需光路的光学器件，便于灵活设置光电探测器件的位置。
为了进一步提高成像清晰度，本发明所述书写板和光电探测器件之间的成像光路中设置有可过滤干扰光波的滤光器件。
在光电探测器件分辨能力或探测范围不够时，本发明所述光电探测器件也可以有二个或二个以上，多只光电探测器件的成像区域可以相互重叠，也可以完全分离。
本发明光电定位装置的校准方法，用***中使用的显示装置在所述的书写板(也即显示屏)上显示出校准图样，光电探测器件捕捉到这些校准图样后，通过计算确定这些校准图样的位置信息，将这些校准图样的位置信息以表格的形式转换成书写笔定位的修正数据，以使书写笔的位置与显示图像的位置准确重合，完成对书写笔的精确定位。
本发明校准方法中采用逐点扫描方式，***中使用的显示装置将校准图样逐个显示到书写板上，光电探测器件逐个跟踪探测定位，实现全屏的校准。
本发明校准方法中采用全屏并行方式，***中使用的显示装置将校准图样全部显示到书写板上，光电探测器件一次性探测定位，完成全屏的校准。
本发明具有以下有益效果：
(1)结构简单、成本低廉：使用一个光电探测器件就可以完成书写板范围内的书写笔定位和跟踪，安装调试方便。
(2)计算处理容易：由于使用一个光电探测器件直接对书写板位置探测，几何位置与定位数据对应关系简单，定位跟踪处理更容易，精度更高。
(3)可靠性高：由于***结构简单，计算处理环节较少，提高了***的可靠性。
(4)自动校准：可以方便地使用自动校准方法进行自校准，提高了定位精度。
附图说明
图1是本发明原理示意图之一；
图2是本发明原理示意图之二；
图3是本发明原理示意图之三；
图4是本发明原理示意图之四；
图5是本发明原理示意图之五；
图6是本发明实施例之一用于背投显示单元内的结构示意图；
图7是本发明实施例之二用于背投显示单元内的结构示意图；
图8是用于背投显示单元内的自校准原理示意图。
具体实施方式
图6所示为用于背投显示单元内的本发明的实施例之一，本实施例的光电定位装置包括书写板101、光电书写笔102和用于捕捉书写笔位置的光电成像器件103，背投显示单元还包括产生显示图象的光学引擎105、电子处理单元104和壳体106，其中书写板101同时也是显示投影图象的屏幕，可以同步显示书写笔轨迹所形成的图文。电子处理单元104采用图像处理的方法从光电成像器件采集的图像中计算出书写笔的数码位置信息，并跟踪书写笔的位置移动，将其轨迹转换成相对应的图文信息。光学引擎105、光电成像器件103和电子处理单元104设置在壳体106内而处在投影屏幕(也即书写板)101的后方，其中光学引擎105和光电成像器件103的位置位于投影屏幕101后方的中部如图1所示光电成像器件与书写板的成像位置。光电成像器件103只对红外光波成像，投影屏幕101可透过红外光波，光电成像器件103直接对投影屏幕101位置成像。光电书写笔102的端部可以发射红外光波，其发光器件由电池或可充电电池供电，也可由安装在前端周围的太阳能电池板驱动；这样书写笔可以离开书写板使用，而不会影响其作用。书写笔102上还可设置压力传感器和执行鼠标功能的按键。
光电成像器件103安装了透红外滤可见光的滤光片，只对红外光波成像，排除了投影可见光波的干扰。光电成像器件103安置在光学引擎105四周任何位置，光电成像器件103的镜头中心轴线可与光学引擎105镜头中心轴线平行也可成一定角度(如图2和图4所示)。
此外，在光电成像器件分辨能力或探测范围不够时，光电成像器件也可以有二个或二个以上，多只光电成像器件的成像区域可以相互分离(如图5所示)。光电成像器件的成像区域也可以相互重叠。
图7所示为用于背投单元内的本发明的实施例之二，与实施例一不同之处在于：光学引擎105和光电成像器件103设置在壳体106内的底部，在壳体106内书写板101的后方及光电成像器件103上方的位置处设有反射镜107。光学引擎105发出的投影光和书写笔102的成像光波都可以经过反射镜107的反射，光电成像器件103通过反射镜对投影屏幕进行成像。根据光电成像器件的方便安装位置，还可用其他光学器件来形成所需的光路，投影屏幕及其书写笔在投影屏幕上的位置成像到光电成像器件上。
此外，在投影屏幕101和光电成像器件103之间的成像光路中也同样可以设置滤光片，用以过滤干扰光波，提高成像清晰度和探测精确度。
由实施例一或二的书写投影单元，按照M列N行的方式拼接在一起，组成M×N的屏幕拼接墙书写显示***，当书写笔102跨单元使用时，由处理器通过合成跟踪进行跨屏处理，形成大的跨屏幕的拼接墙书写显示***。
另外，光电成像器件可以设置在书写板的前方，此时书写板就可以是任何平板，而无需透过成像光波(如图3所示)，此时的书写笔也可以是带有特殊识别标志的笔形物，例如是带有某种特别颜色的小棒，或者是后端带有某种特别几何形状的(如五角星)笔状物，方便电子处理单元处理时区分识别。
如图8所示，用投影光学引擎105在投影屏幕101上显示出按一定规律分布的校准图样108，光电成像器件103捕捉到这些校准图样后，通过电子处理单元104确定这些校准图样的位置信息，将这些校准图样的位置信息以表格的形式转换成书写笔定位的修正数据。
对校准图样的捕捉可采用逐点扫描方式，投影装置将校准图样逐个在屏幕也即在书写板101上投射出来，光电成像器件逐个跟踪探测定位，实现全屏的校准。
对校准图样的捕捉也可采用全屏并行方式，投影装置将校准图样全部在投影屏幕也即书写板101上显示，光电成像器件一次性探测定位，完成全屏的校准。

Claims (12)

1、一种用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：包括书写板、书写笔和用于捕捉书写笔位置的光电探测器件，所述光电探测器件设置于书写板平面的后方或前方，经成像光波直接对书写板成像，记录书写笔在书写板上的位置。
2、根据权利要求1所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：所述光电探测器件设置在书写板的后方，书写板可透过成像光波。
3、根据权利要求1所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：所述书写板和光电探测器件之间设置有用于形成所需光路的光学器件。
4、根据权利要求1所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：所述书写板和光电探测器件之间的成像光路中设置有用于过滤干扰光波的滤光器件。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：所述书写板为可以显示图像和信息的显示板或显示屏幕、普通的白板或黑板。
6、根据权利要求1所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：所述书写笔为带有光波发射器的光电笔。
7、根据权利要求1所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：所述书写笔为带有特殊识别标志的标志笔。
8、根据权利要求1、6或7所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：所述书写笔上设有压力传感器和执行鼠标功能的按键。
9、根据权利要求1所述的用于交互式电子书写显示***的光电定位装置，其特征在于：包括两个或以上且它们的成像区域相互重叠或分离的光电探测器件。
10、权利要求1所述光电定位装置的校准方法，其特征在于：通过所使用的显示装置在所述的书写板上显示出校准图样，光电探测器件捕捉到这些校准图样后，通过计算确定这些校准图样的位置参数，并形成书写笔的修正数据，使得书写与显示一致。
11、根据权利要求10所述的校准方法，其特征在于：采用逐点扫描方式，显示装置将校准图样逐个显示到书写板上，光电探测器件逐个跟踪探测定位，完成全屏的校准。
12、根据权利要求10所述的校准方法，其特征在于：采用全屏并行方式，显示装置将校准图样全部显示到书写板上，光电探测器件一次性探测定位，完成全屏的校准。
CNB2004100773896A 2004-12-17 2004-12-17 用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法 Expired - Fee Related CN1285999C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100773896A CN1285999C (zh) 2004-12-17 2004-12-17 用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100773896A CN1285999C (zh) 2004-12-17 2004-12-17 用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1632736A true CN1632736A (zh) 2005-06-29
CN1285999C CN1285999C (zh) 2006-11-22

Family

ID=34846995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100773896A Expired - Fee Related CN1285999C (zh) 2004-12-17 2004-12-17 用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1285999C (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100401112C (zh) * 2006-04-30 2008-07-09 华南理工大学 用于平面定位的半球型光学镜头及其平面定位方法
CN100462937C (zh) * 2005-10-09 2009-02-18 深圳市巨龙科教高技术股份有限公司 计算机投影辅助定位方法及使用该方法的交互演示***
CN102193661A (zh) * 2010-03-01 2011-09-21 北京魔力科技有限公司 一种智能定位校准方法
CN104866137A (zh) * 2015-05-12 2015-08-26 深圳创维－Rgb电子有限公司 写画颜色可调的写字设备及其写字调色方法
CN111337188A (zh) * 2020-05-18 2020-06-26 深圳市千分一智能技术有限公司 电子笔校准方法、装置、设备及可读存储介质

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100462937C (zh) * 2005-10-09 2009-02-18 深圳市巨龙科教高技术股份有限公司 计算机投影辅助定位方法及使用该方法的交互演示***
CN100401112C (zh) * 2006-04-30 2008-07-09 华南理工大学 用于平面定位的半球型光学镜头及其平面定位方法
CN102193661A (zh) * 2010-03-01 2011-09-21 北京魔力科技有限公司 一种智能定位校准方法
CN102193661B (zh) * 2010-03-01 2014-05-28 北京魔力科技有限公司 一种智能定位校准方法
CN104866137A (zh) * 2015-05-12 2015-08-26 深圳创维－Rgb电子有限公司 写画颜色可调的写字设备及其写字调色方法
CN104866137B (zh) * 2015-05-12 2018-04-17 深圳创维－Rgb电子有限公司 写画颜色可调的写字设备及其写字调色方法
CN111337188A (zh) * 2020-05-18 2020-06-26 深圳市千分一智能技术有限公司 电子笔校准方法、装置、设备及可读存储介质
CN111337188B (zh) * 2020-05-18 2020-09-01 深圳市千分一智能技术有限公司 电子笔校准方法、装置、设备及可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN1285999C (zh) 2006-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103477311B (zh) 基于相机的多点触摸交互设备、***和方法
EP3848901A2 (en) Method and apparatus for calibrating external parameters of image acquisition device, device and storage medium
CN102591531B (zh) 一种电子白板的坐标映射方法、装置及电子白板
CN100555179C (zh) 一种基于cmos数字图像传感器定位装置及定位方法
US9442607B2 (en) Interactive input system and method
CN101145091A (zh) 基于红外线摄像的触摸屏及其定位检测方法
CN1605927A (zh) 投影仪及投影仪附件
CN102549536A (zh) 通过对多点触摸输入地带进行成像来对指示器消岐
CN1818546A (zh) 远距离面内小位移测量方法
CN101068344A (zh) 物体检测装置
CN1818545A (zh) 远距离面内小位移测量***
CN201145890Y (zh) 红外线摄像定位检测触摸屏***
CN1928801A (zh) 利用激光散斑的位置检测***
CN102722254B (zh) 一种定位交互方法及***
Li et al. Measuring the interstory drift of buildings by a smartphone using a feature point matching algorithm
CN107238727B (zh) 基于动态视觉传感器芯片的光电式转速传感器及探测方法
CN102156593B (zh) 光学触摸屏及光学触摸屏的触摸定位方法
CN101929824A (zh) 单排光源双z型反射式光幕靶测速定位方法
CN116704048B (zh) 一种双光配准方法
CN1285999C (zh) 用于交互式电子书写显示***的光电定位装置及其校准方法
CN110766751B (zh) 一种基于地面标记物的无人机悬停精度自测量方法
CN110111018B (zh) 评估车辆感测能力的方法、装置、电子设备及存储介质
CN2729817Y (zh) 一种用于电子书写***的光电定位装置
CN203012681U (zh) 一种交互式电子白板
CN1746837A (zh) 电子显示***定位方法及其装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: GUANGDONG VTRON VIDEO TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: WEICHUANG RIXIN ELECTRONIC CO., LTD., GUANGDONG

CP03 Change of name, title or address

Address after: No. 6, color road, hi tech Industrial Development Zone, Guangdong, Guangzhou

Patentee after: Guangdong Weichuangshixun Science and Technology Co., Ltd.

Address before: No. 6, color road, Guangzhou Science City, Guangdong, Guangzhou

Patentee before: Weichuangrixin Electronic Co., Ltd., Guangdong

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20061122

Termination date: 20141217

EXPY Termination of patent right or utility model