一种智能终端信号输入的方法和系统与流程

本发明公开一种通过智能终端摄像头实现外部信号输入的方法，结合申请号为2015108924233的专利的方法，更方便的实现软件控制智能终端外围装置和接受外围装置的信号。

背景技术：

目前智能终端，比如智能手机、平板电脑，已经很普及，而且运算能力也越来越强。但是如果用其直接控制外部设备需要比较复杂的外部接口，比如usb，蓝牙，wifi等接口。本发明利用智能手机的摄像头，通过导光器件，发光器件，信号放大器，以及必要的结构件使得智能手机与外部设备的信号输入更加便捷。

技术实现要素：

本发明公开一种通过智能终端摄像头输入外围设备信号的方法，以及实现这一方法的系统。一种智能终端信号输入输出系统包括：至少一个带摄像头的智能终端，至少一个导光器件，至少一个信号放大器件、至少一个发光器件、至少一个结构框架、以及至少一个图像信号处理软件。

本发明在智能终端摄像头正前方加上一个中空的六面体，摄像头正对的一个面距离摄像头有一定距离，该面底色为黑色，并均匀排列细孔，孔的大小和导光器件一样；六面体周边四个面不透光；六面体靠近摄像头这一面有部分空间放置摄像头，并和智能终端贴和，避免光线进入中空六面体中。

导光器件插入上述的细孔后，可以传导外部光线进入六面体中，摄像头拍摄插入导光器件所在的平面，可以得到每个导光器件所在位置的红、绿、蓝三种颜色分量，从而判断每个导光器件输入的光信号大小。

在一种实施例中，导光器件可以是光纤，光纤一端插入所述六面体带孔的一面，另一端安装一个发光器件，如白色发光二极管，或者led灯，发光器件照射方向和光纤截面所对应的方向一致，当发光器件发出白光时，照射到物体上，物体反射的光线带有物体颜色，反射光线有部分垂直照射到光纤界面，光纤把光线导入到所述六面体内，摄像头捕获到该光纤所在位置的光信号，可以判断出物体的颜色。

在一种实施例中，导光器件一端插入所述六面体带孔的一面，另一端正对至少一个发光器件，发光器件连接信号放大器的输出或者直接接在外部设备的输出；当外部设备输出带有电压驱动发光器件时，发光器件发光，光线通过导光器件导入所述六面体中，摄像头拍照后，信号处理软件判断发光器件端口所在位置的光线变化，从而知道是外部哪个设备的信号；当外部信号无法驱动发光器件时，通过信号放大器放到后驱动发光器件，发光器件发光，光线通过导光器件导入所述六面体中，摄像头拍照后，信号处理软件判断发光器件端口所在位置的光线变化，从而知道是外部哪个设备的信号。

在一种实施例中，导光器件插入所述六面体带孔的一面，另一端可以对着需要检测光线的方向，固定在使用本发明方法的设备框架上；当导光器件另一端所对的环境的光线发生变化时，光信号会导到六面体内，摄像头拍摄后，通过信号处理软件，比较此端口光信号与过去信号的变化，从而做出相应处理，比如物体经过需要检测光线的方向时，光线发生变化。

在一种实施例中，由于环境光线相对较暗，可以不用所述六面体，而只用带黑底的支撑板即可，支撑板上也有均匀排列的孔，孔上插着导光器件的一端，孔正对着摄像头，并保持一定距离，以便摄像头能照到清晰图像；导光器件支撑板固定在和固定智能终端一样的结构框架上，确保导光器件和智能手机摄像头相对位置保持不变。

将会理解的是，在前的一般性描述和随后的详细描述都是出于举例和解释的目的，而非对本公开的必然限制。并入说明书并作为其一部分的附图例示了本公开的主题。描述和附图一并用于解释本公开的原理。

附图说明

图1是一种通过智能终端摄像头实现外部信号输入方法的系统示意图。

图2是安装导光器件的支撑板，每个孔可插入导光器件。

图3是一种通过智能终端摄像头实现外部信号输入方法的另一种示意图。

图4是外部（光）信号传递过程。

具体实施方式

随后的描述具体化本公开各元件的实例系统、方法和计算机程序产品。然而，应该理解的是，所描述的公开能够以再次描述的形式之外的多种形式实践。

本发明公开一种通过智能终端摄像头输入外围设备信号的方法，以及实现这一方法的系统。一种智能终端信号输入输出系统包括：至少一个带摄像头和屏幕的智能终端，至少一个导光器件，至少一个信号放大器件、至少一个发光器件、至少一个结构框架、以及至少一个图像信号处理程序。

本发明的系统结构图如图1所示，智能终端100带有摄像头110，在此实施例中使用的是后摄像头，在其他实施例中，根据功能需要也可以使用前摄像头；在智能终端摄像头区域放置中空的六面体300，六面体的一个面放着智能终端摄像头110，摄像头能看到正对的一个面310；六面体和手机下部的结构体200是一个整体，能方便夹住智能终端，使其固定。

所述面310的正对着智能终端的摄像头，其对着摄像头的一个面的详细情况如图2所示；面310上匀分布着垂直表面的小孔，这些小孔大小和所用导光器件或材料直径相同，为了随后描述方便，使用光纤代替导光器件，如图1中610、620、630、640所示；光纤插入小孔后，光纤的横截面和面310在同一个平面，形成了一个光纤截面矩阵，在此定义为“光信号矩阵板”，如图1和图4中的310所示。

为了能在摄像头拍摄的图片中方便定位光纤端口截面的位置，光纤截面矩阵横列与摄像头拍摄图片的上下边缘平行，光纤界面矩阵纵列与摄像头拍摄图片的左右边缘平行。

光纤端口在摄像头拍摄图片中的位置由如下方法定位：系统打开以后，至少一个发光器件发光，如图1中510所示，在此实施例中假设发光器件发出的是红光，此发光器件常亮；图2中所示的光纤界面矩阵中光纤311和光纤312的另一端放置在所述发光器件正上方，使得发光器件的光能射入光纤截面；为了使得所述发光器件的光不影响到其他光纤的信号，所述发光器件被不透光结构体包围，只留所述发光器件发光方向的一个孔，孔的大小能容下两根光纤；在此结构基础上，发光器件的红光射入到光纤，红光被光纤导入到所述光纤界面矩阵中的311和312位置处；系统初始化时，图像信号处理程序打开摄像头，对光纤界面矩阵进行拍摄，得到的图片显示311和312的位置有红色亮斑，通过对每一个像素扫描后，得到红色分量最大的点的位置，如果是多个点，对这些点位置坐标（x，y）求平均得到红色斑点的位置，也就是311和312在图像中的位置坐标，由于光纤界面是均匀排列的，通过坐标差和孔间距个数计算就可以得到每个光纤截面的位置。

光纤端口定位以后，为了实时检测各个端口的信号变化情况，图像信号处理程序定时的去拍摄光纤界面矩阵，或者由智能终端系统推送图像信息给图像信号处理程序；图像信号处理程序得到每个矩阵点的象素信息，并和过去图片信号进行对比，或者与预先定义的阀值对比，从而做出不同的处理；比如在封闭的发光器件上的光纤，在发光器件不发光的情况下，没有光传到光纤截面矩阵上，此光纤端口所在的位置的象素中的红绿蓝（rgb）分量都是0，当外部设备（假设一个按钮）触发信号放大器时，信号放大器驱动发光器件发光，光线通过光纤传到光纤截面矩阵上，此光纤端口所在的位置的象素中的红绿蓝（rgb）分量就是发光器件所发光纤的rgb信号量。由于每个光纤端口在光信号矩阵中产生多个像素，图像信号处理程序可以根据多个像素值进行比较，减少单个像素比较产生的误差。

在某些情况下，所述光纤的另一端直接对着外部环境接收环境的光纤，如图1所示，光纤640直接接收外部环境645的光信号，图像信号处理程序根据信号的分量，结合历史记录的数据对环境做出判断，比如红色分量增加说明周边有红色灯光或者红色物体经过；类似应用在现实中有很多场景可用。

在某些情况下，所述光纤的另一端与至少一个发光器件绑定，光纤端口方向和发光器件发光方向一致，如图1中光纤610和发光器件615所示；发光器件615发出白光，照射到物体616上，光线带着物体颜色反射到光纤610中，图像信号处理程序获得物体颜色后可以做出各种判断，比如在给定几种颜色的物体时，预定义好每种物体的颜色，可以根据反射光线颜色信号分辨出被照射的物体是什么；当然发光器件也可以发出不同颜色的光线，根据光线明亮程度，判断发光器件与物体的远近程度；类似应用在现实中有很多应用场景。

在另一种实施例中，如果环境光纤偏暗，可以不需要把光纤截面矩阵放到封闭的空间里，如图3所示；图像信号处理程序可以根据每个光纤截面光信号的变化做出相应处理。

在另一种实施例中，上文所述的“光信号矩阵板”，即光纤界面矩阵，板上的孔内可以用发光器件代替，孔间距足够大，放置在一块大板或墙上，摄像头正对着板或墙，能拍摄到整块“光信号矩阵板”，发光器件的信号变化由信号放大器驱动或者外部设备直接驱动发光器件，此实施例中未使用导光器件，是本发明中的一种修改形式。

图4描述了本发明中外部信号流入智能终端设备的过程，图中所列出内容都在上文有所描述。

如上文所讨论并在附图中出示的，本公开包括了使用智能终端摄像头实现外部信号输入的方法和系统。在本公开中，公开的方法可被实现为设备可读的一组指令或软件。进一步地，应该理解公开方法中各步骤的具体顺序或层级只是样本方法的一个例子。在其他实施例中，可以在所公开主体的范围内重新安排该方法中各步骤的具体顺序或层级。所附的方法以样本次序声明了各步骤的当前要素，而非必要限制为呈现的具体次序或层级。

所述的公开可以被提供作为计算机程序产品或软件，其可包括具有存储器上的指令的非暂态机器可读介质，所述指令则可被用于编程计算机系统（或其他电子设备）以执行根据本公开的处理。

相信本公开及其许多附加优点将会通过在前描述而被理解，并且显而易见的可以对部件形式、构造和安排做出各种改变而不背离所公开的主题。所描述的形式仅仅是示例性的，并且所附权利要求旨在涵盖并包括这些改变。

虽然已经参考各种实施例描述了本公开，但是将会理解的是，这些实施例是示例性的并且公开的范围不限于此，许多变化、修改、附加和改进都是可能的，比如本发明可以用在笔记本的摄像头上，发明步骤可以在计算机软件上实现。更具体的已经在本上下文和特定实施例中描述了本公开的各种实施例。可以在本公开实施例中或以不同技术描述的实施例中的模块不同地分离或组合各种功能。这些和其他变化、修改、附加和改善将落在所附权利要求限定的本公开的范围之内。