专利名称：屏幕定位装置及定位方法
技术领域：
本发明是涉及一种屏幕定位装置及定位方法，特别是涉及一种利用光纤传输定位的屏幕定位装置及定位方法。
背景技术：
现有的交互式智能电子白板是利用两个或者两个以上的CCD或者CMOS相机连续获取目标图像，然后对每个相机获得的图像进行图像合成处理，如图1和图2所示。这种方案结构较为复杂，需要多个相机同时工作，并需要解决不同相机之间的图像异步问题，其算法也较为复杂；同时，在相同的技术条件下，其定位精度和定位范围将直接受到现有相机的像素所限制。
因此，需要提供一种以简单的结构实现摄取图像以定位的功能，且定位计算简单、能够充分利用现有相机的像素资源的屏幕定位装置。
发明内容本发明的目的是提供一种结构简单、定位计算简化的屏幕定位装置及定位方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案提供一种屏幕定位装置，其包括至少两个光学镜头、光纤阵列，以及图像处理器，该至少两个光学镜头安装在屏幕周边或四角位置且具有重叠视场，光纤阵列的一端连接图像处理器，另一端分为至少两个阵列与光学镜头对应并连接。
每一个光学镜头将整个屏幕重叠区域中的背景和指示器成像在每一个光学镜头后面的光纤阵列上。
光纤阵列在光学镜头后面的一端是线阵排列或者面阵排列，并对准光学镜头的中间位置，以同时接收到围绕在屏幕四周的背景和指示器的光信号。为了便于利用图像处理器对光纤收集到的大量的光信号进行处理，所有多路光纤通过物理结构上的有序排列后，在图像处理器一端排列成一个面阵结构，将从光学镜头接收到的光信号传输的同时也将接收到的光信号一并进行了空间位置的重新排列，最后将多路光信号同时集中传输到同一个图像处理器，充分利用了图像处理器的像素，解决了利用CCD和CMOS等图像处理器直接接收出现像素不足的问题，同时简化了该定位装置的结构，以简单的结构获得图像数据，实现定位。
该定位方法包括如下步骤(1)、通过至少两个光学镜头获取指示器及背景的同步图像信息；(2)、所获取的图像信息经光学镜头后的光纤阵列传输至图像处理器；(3)、图像处理器对图像信息进行计算处理，确定指示器位置。
与现有技术相比，本发明有如下有益效果本发明屏幕定位装置采用两个或者两个以上的光学镜头获取图像的光信号，并通过光纤本身能够重新组合排列的特点，将几路不同光路中的光强度信号重新组合并集中传输到同一个图像处理器上进行处理，以简单的结构实现同步定位；并充分利用了图像处理器的像素，光纤排列亦不受图像处理器像素的限制，可适合更大屏幕的定位；该定位方法可以将不同角度的图像信息同步处理，可直接利用三角关系计算来定位，在算法上可以大大简化；另外，该屏幕定位装置适合在带电工作场合使用并抗电磁干扰，亦可在潮湿环境下使用而不受影响。
图1是现有的智能电子白板的示意图；图2是现有的智能电子白板的系统示意图；图3是本发明屏幕定位装置的实施例示意图；图4是本发明屏幕定位方法的系统示意图。
具体实施方式请参照图3，是本发明屏幕定位装置的实施例示意图，该屏幕定位装置包括三个安装在屏幕三个角的具有重叠视场的光学镜头1，多路光纤2分别有序排列在光学镜头1后，作线阵排列或面阵排列，并对准光学镜头1的中间位置，以同时接收围绕在屏幕四周的背景信号以及指示器遮挡的信号，即光学镜头1将整个屏幕重叠区域中的背景和指示器成像在每一个光学镜头1后的光纤阵列2上，接收光信号后的多路光纤2再经过有序排列，在CCD或CMOS图像处理器3一端排列成面阵结构，将从镜头1接收到的光信号传输的同时也将接收到的光信号一并进行了空间位置的重新排列，最后将多路光信号同时集中传输到同一个图像处理器3，进行同步定位计算，就可以确定指示器在屏幕中的位置。
该多路光纤2可作1×n的线阵排列或m×n的面阵排列，通过光学镜头1采集同步图像数据，并将图像数据传输到同一个图像处理器3，进行合成处理计算，以确定采集图像的指示器的位置。
如图4所示，该定位方法包括如下步骤(1)、通过至少两个光学镜头获取指示器及背景的同步图像信息；(2)、所获取的图像信息经光学镜头后的光纤阵列传输至图像处理器；(3)、图像处理器对图像信息进行计算处理，确定指示器位置。
该光学镜头后的光纤阵列在图像处理器一端排列成面阵结构。该图像处理器将光纤阵列传输来的两路或两路以上的图像信息汇集，并通过计算以确定指示器位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，本领域中的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变更均包括在本发明保护范围之内。
权利要求
1.一种屏幕定位装置，其特征在于，其包括至少两个光学镜头、光纤阵列，以及图像处理器，该至少两个光学镜头安装在屏幕周边或四角位置且具有重叠视场，光纤阵列的一端连接图像处理器，另一端分为至少两个阵列与光学镜头对应并连接。
2.如权利要求1所述的屏幕定位装置，其特征在于，该光纤阵列有序排列成线阵或面阵。
3.一种采用如权利要求1所述的屏幕定位装置的定位方法，其特征在于，其包括如下步骤(1)、通过至少两个光学镜头获取指示器及背景的同步图像信息；(2)、所获取的图像信息经光学镜头后的光纤阵列传输至图像处理器；(3)、图像处理器对图像信息进行计算处理，确定指示器位置。
4.如权利要求3所述的定位方法，其特征在于，该光学镜头后的光纤阵列在图像处理器一端排列成面阵结构。
全文摘要
本发明公开了一种屏幕定位装置，其包括至少两个光学镜头、光纤阵列，以及图像处理器，该至少两个光学镜头安装在屏幕周边且具有重叠视场，光纤阵列的一端连接图像处理器，另一端分为至少两个光纤阵列与光学镜头对应并连接。该定位方法包括如下步骤(1)通过至少两个光学镜头获取指示器及背景的同步图像信息；(2)所获取的图像信息经光学镜头后的光纤阵列传输至图像处理器；(3)图像处理器对图像信息进行计算处理，确定指示器位置。本发明的屏幕定位装置以简单的结构实现同步摄取图像以定位的效果，且该定位方法计算简单、充分利用了图像处理器的像素。
文档编号H04N7/22GK1874504SQ20061003608
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月26日 优先权日2006年6月26日
发明者赵中华, 彭晓林, 李嵘 申请人:广东威创日新电子有限公司