专利名称：光学输入系统及方法
技术领域：
本发明涉及数据录入及传输领域，尤其涉及一种光学输入系统及方法。
背景技术：
现有技术中，电子设备一般通过鼠标、键盘或者触摸屏等进行信息输入。其中的触 摸屏输入操作简单方便，是靠触摸显示器的屏幕来输入数据的一种输入技术。触摸屏是由 触摸检测部件及触摸控制器组成。前者(即触摸检测部件)位于显示屏的前面，主要用于 检测用户触摸的位置，接收后将其送至触摸屏控制器。而后者(触摸控制器)的主要作用 是从触摸检测部件上接收信息，并将其转换成触点坐标送至中央处理器(CPU)，同时还可接 收CPU发送来的命令并加以执行。当前的触摸控制技术，在技术原理上主要包括矢量压力传感式、电阻式、电容式、 红外线式及表面声波式等等，均是通过电信号或者波信号来获取被触摸位置进而实现触摸 控制或输入。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术，均存在着或多或少的缺陷，以常用 的电阻式和电容式为例，主要表现在以下方面(1)触摸检测部件工艺复杂，成本高；(2)触摸检测部件一般都包含有薄膜和涂层，容易损坏；(3) 一般局部损坏则整体就无法使用，使用代价高；(4)受使用环境如温度及湿度等的影响较大，输入的精确程度受限；(5)随着使用时间的延长，感应部件的灵敏度会逐渐降低；(6)触摸屏尺寸越大，电子设备的成本越高，技术能力的要求越大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种光学输入系统及方法，以降低触 摸控制的实现成本。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光学输入系统，包括光源；第一采集模块，用于采集由所述光源和操作体形成的第一图像，所述操作体位于 一输入区域中；第二采集模块；用于采集由所述光源和所述操作体形成的第二图像；计算模块，与所述第一采集模块及第二采集模块相连，用于根据所述第一图像获 得第一参数，根据所述第二图像获得第二参数，并根据所述第一采集模块与第二采集模块 的距离，以及所述第一参数及该第二参数，获得所述操作体在所述输入区域中的输入信 息；转换模块，与所述计算模块相连，用于将所述输入信息转换为输入信号；发送模块，与所述转换模块相连，用于发送所述输入信号；
其中，所述输入区域由所述光源、第一采集模块及第二采集模块形成。优选地，该光学输入系统，应用在一矩形区域内，其中所述光源，包括第一点光源和第二点光源；所述第一采集模块和第二采集模块，分别位于所述矩形区域某一条边的两个顶
点所述第一点光源和第二点光源，分别位于所述矩形区域的另两个顶点，或者分别 位于所述第一采集模块和第二采集模块处。优选地，该光学输入系统，应用在一矩形区域内，其中所述光源，包括线光源；所述第一采集模块和第二采集模块，分别位于所述矩形区域某一条边的两个顶占.
^ \\\ 所述线光源，位于所述矩形区域的所述两个顶点的对侧边界。优选地，所述第一采集模块为一摄像头；所述第二采集模块为另一摄像头。优选地，所述计算模块，包括参数计算模块，用于根据所述第一图像获得第一参数，根据所述第二图像获得第
二参数；第一获取模块，与所述参数计算模块相连，用于根据所述距离，以及所述第一参数 及第二参数，获得所述操作体在所述输入区域中的坐标；第二获取模块，与所述参数计算模块相连，用于根据所述距离，以及所述第一参数 及第二参数，获得所述操作体横截面的截面积近似值。优选地，所述第一获取模块，基于三角定位原理，获得所述操作体在所述输入区域 中的坐标。优选地，所述转换模块，用于根据所述截面积近似值和截面积近似值与显示效果 的对应关系，获得相应的显示效果。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种光学输入方法，包括通过第一采集模块采集第一图像，所述第一图像由光源和操作体形成，所述操作 体位于一输入区域中；通过第二采集模块采集第二图像，所述第二图像由所述光源和所述操作体形成；获得所述第一图像的第一参数，以及所述第二图像的第二参数；根据所述第一采集模块及第二采集模块的距离，以及所述第一参数及所述第二参 数，获得所述操作体在所述输入区域中的输入信息；将所述输入信息转换为输入信号并发送。优选地，所述第一参数，包含有所述操作体相对于所述第一采集模块的方向角信 息；所述第二参数，包含有所述操作体相对于所述第二采集模块的方向角信息。优选地，所述光源，包括点光源或者线光源。优选地，所述输入信息，包括所述操作体在所述输入区域中的坐标，以及所述操作 体横截面的截面积近似值。优选地，所述操作体在所述输入区域中的坐标，基于三角定位原理获得。
优选地，所述输入信号中，包括根据所述截面积近似值和截面积近似值与显示效果的对应关系，获得相应的显示效果。与现有技术相比，本发明中的光学输入系统结构简单，不易损坏，制造成本低。本 发明中的光学输入方法，依靠光学原理，通过摄像头等光学采集模块采集输入信息，受环境 如温度及湿度等的影响较小，借助几何学原理，可以识别出连续输入不同线宽的输入信息， 输入精确度高，识别能力强。本发明光学输入系统的输入区域，尺寸的不同对制造成本几乎 没有影响，仅调整光学采集模块的位置，即可实现不同大小的输入区域，而且能长时间保持 精度，不会随着使用时间的延长而降低输入精度。
图1是点光源情形下获得操作体相对于摄像头方向角的原理示意图。图2是线光源情形下获得操作体相对于摄像头方向角的原理示意图。图3是本发明中通过双摄像头获得操作体坐标和横截面的原理示意图。图4是本发明中光学输入系统一实施例的组成示意图。图5是图4所示系统实施例中计算模块的组成示意图。图6是图4所示系统实施例的平面示意图。图7是本发明中光学输入方法一实施例的步骤流程图。
具体实施例方式以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。图1为点光源情形下获得操作体相对于摄像头方向角的原理示意图。如图1所示， 在一个矩形区域内，一摄像头S位于左上角顶点，一散射性点光源(图中未示出)位于该摄 像头S处(当然，位于该摄像头S的附近区域，也是可以的)，一横截面为圆形(或接近于 圆形)的操作体(比如手指或笔型装置)位于该矩形区域内。在此情形下，该摄像头S所 在顶点的右下方(即右侧和下侧)范围，为该摄像头S的采集区域。点光源发射的光，照射 到该操作体时会形成反射，即形成一光斑，因此摄像头S在采集图像时，可以借住该反射的 光，获得该操作体在摄像头视野中的方位，即通过识别光斑在图像中的位置，计算光斑在图 像的位置，从而获得该操作体在摄像头的采集区域中的方位范围。通过获取该操作体在摄 像头视野中的方位，即可获得操作体所处方位相对于摄像头的方向角。图1给出了操作体在摄像头视野中的三种方位的典型示意。如图1所示，三种方 位分别为第一方位01、第二方位02和第三方位03。第二方位02和第三方位03，分别表示 操作体位于矩形区域的左下角顶点位置和右上角顶点位置，第一方位01，表示操作体位于 矩形区域的中间。在第一方位01情形下，摄像头S采集的图像中，含一白色块状，两侧为黑 色条状，其中该白色块状图形代表该操作体，两侧的黑色条状代表边界。在第二方位02情 形下，摄像头S采集的图像中，代表操作体的白色块状位于图像中的最左侧，代表矩形区域 下边和右边边界的黑色条状位于图像中的右侧。在第三方位03情形下，摄像头S采集的图 像中，代表操作体的白色块状位于图像中的最右侧，代表矩形区域下边和左边边界的黑色 条状位于图像中的左侧。图1中给出了三种方位下，操作体位于摄像头视野中的示意，其中白色块状表示操作体，黑色条状表示边界。需要说明的是，由于图1的实施例以单摄像头举 例，操作体存在于摄像头S和目前第一方位Ol连线的方向上，摄像头采集的图像中，白色块 的位置不会有变化，只是会有大小的调整；同样的道理也适用于S和02、03的连线方向上。 因此操作体在该矩形区域内移动时，可以通过摄像头S所采集的图像，获得操作体在一维 空间的运动轨迹。当然如果是两个摄像头的实施例，将摄像头设置在相邻的两个顶点处，可 以更加容易和精确的确定操作体的位置。如图1所示，获得操作体在摄像头视野中的方位后，即可计算获得操作体方位相 对于摄像头的第一方向角Jl和第二方向角J2。在本示意中，是以操作体在摄像头视野中的 两个边缘，分别与上侧边界所形成的夹角。当然，方向角也可通过其他夹角来表示，比如操 作体在摄像头视野中的某一边缘与某一边界形成其中一个方向角，操作体在摄像头视野中 两个边缘形成另一个方向角，等等。在图1所示的矩形区域内，如果光源和摄像头S分别位于该方形区域的两个对角 位置，比如摄像头S仍然位于该左上角顶点，而光源位于右下角顶点，则由于光源发射的光 线被该操作体遮挡，所以操作体在摄像头S的视野中为一黑色块状，也即摄像头S所采集的 图像中，黑色块状代表操作体，而白色条状代表矩形区域的边界。图2为线光源情形下获得操作体相对于摄像头方向角的原理示意图。摄像头S位 于一矩形区域的左上角顶点，线光源(图中未示出)设置于该矩形区域的下侧边界。由于线 光源发射的光线被该操作体遮挡，所以操作体在摄像头S的视野中为一黑色块状，也即摄 像头S所采集的图像中，黑色块状代表操作体，而白色条状代表矩形区域的边界。仍然以图 1所示的三个方位为例，操作体在第一方位01、第二方位02及第三方位03时，摄像头S分 别采集到如图所示的三种图像。在第一方位01情形下，摄像头S采集的图像中，含一黑色 块状，两侧为白色条状，其中该黑色块状图形代表该操作体，两侧的白色条状代表边界。在 第二方位02情形下，摄像头S采集的图像中，代表操作体的黑色块状位于图像中的最左侧， 代表矩形区域边界的白色条状位于图像中的右侧。在第三方位03情形下，摄像头S采集的 图像中，代表操作体的黑色块状位于图像中的最右侧，代表矩形区域边界的白色条状位于 图像中的左侧。其实，线光源位于矩形区域的右侧边界也是可以的，也即如果摄像头位于矩形区 域的顶点处，则线光源可以位于摄像头的对侧边界。如果摄像头不是位于矩形区域的顶点， 而是位于矩形区域某一边的中间位置(如中点或者中点附近)，则线光源可以位于摄像头 的不同侧，比如摄像头位于矩形区域左侧边界的中点位置，则线光源可以位于矩形区域的 右侧边界、上侧边界或者下侧边界。当然如果是两个摄像头的实施例，将摄像头设置在相邻 的两个顶点处，除两摄像头间的边界设置三条线光源，可以更加容易和精确的确定操作体 的位置。具体应用线光源和摄像头的实施例如下线光源由点光源和导光板组成。点光源，设置于下侧的两个顶点处；导光板，设置 于左侧、右侧以及下侧边缘，并且所述导光板在下侧顶点处的端面与所述点光源相对，以使 所述点光源发 射的光线进入所述导光板并通过所述导光板向矩形区域内散射；在点光源上 方具有一保护层，从而保护所述点光源，由于光源和导光板对接，为了美观和整体边框的设 计，需要让整个保护层在光源和导光板的上方；摄像头，设置于上侧的两个顶点处，朝向有所述导光板的方向，所述摄像头与所述导光板之间形成一操作区域。其中，点光源可以是 各种波长的LED、激光二极管等；其中摄像头可以是各种类型的图像采集器件，如光学传感 器、照相机、红外摄像头等等。优选地，上述光源可采用红外光源，由于红外光人眼不可见，所以对用户而言视觉 影响会很小。与之相应，所述图像采集装置采用红外摄像头。当然，也可以采用其他光源以 及相应的图像采集装置，当然红外光源和红外摄像头适用于点光源和线光源两类方案。显然，上述实施例仅是线光源的一种优选实施方式，具体施方式还可以是，点光源 可以设置在导光板中，而不是设置在顶角处；针对每个导光板可以使用各自独立的光源，也 可以相邻的两个导光板使用同一个光源；另外，摄像头可以设置在未设置导光板的显示屏 边缘的非顶角处，只要其至少能够采集到部分导光板所散射的光线。另外，导光板也可以是 各种其他形状的导光器件，例如圆柱体、长方体、棱柱体等等。另外导光板可以用侧面发光 型光纤或者反光条替代。此外，线光源和摄像头还可以是按以下方式设置，以线光源和摄像头是应用于一 光学触摸显示屏为例将点光源设置在显示屏上端的两个顶点处；将两个摄像头也设置在 显示屏的上端的两个顶点处。导光板包括导光板主体，其中靠近散射膜一侧含有油墨，用于 散射光线，还包括散射膜、反射膜，并且设置于显示屏边缘，并且所述导光板的下侧边沿与 显示屏的表面齐平或低于导光板的下侧边沿，以保证所散射的光线覆盖显示屏表面上的区 域。在导光板下侧设置有侧面发光型光纤，光纤与导光板的方向一致，即沿着同一方向延 伸，并且光纤的发光方向是朝向导光板方向的，以使得从光纤发射出的光线能够照射到导 光板，并进入导光板中，在导光板中传播。点光源则与光纤的端面对准，以便使得光线进入 光纤并沿着光纤传播；在该实施例中，采用光纤给导光板供光的方式，在维持发光效果的同 时，光学单元高出屏幕的部分可进一步降低，更适合于对边框高度有更严格要求的设备。此外，线光源可以用多个LED灯所组成，多个LED灯以预定的间隔排列成一直线。 显然，这些LED灯可用多种方式固定，例如，可以设置在带有孔的框形结构中，或者任何其 他适当的方式。由于这些LED的间隔设置的很近，其间距应小于普遍触摸操作体的侧面，比 如手指、触摸笔，而且LED灯的数量较多，所以从整体看，其发出的光很均勻，类似于一细长 的直线光源所发出的光。图3为本发明中通过双摄像头获得操作体在输入区域中的坐标和横截面的原理 示意图。如图3所示，第一摄像头S1和第二摄像头S2的距离为C，操作体B位于第一摄像 头S1和第二摄像头S2的视野范围内。第一点光源(图中未示出)位于第一摄像头S1处， 第二点光源(图中未示出)位于第一摄像头S2处。通过操作体B在第一摄像头S1和第二 摄像头S2各自视野中的方位，获得操作体B的方位相对于第一摄像头S1和第二摄像头S2 的方向角。操作体B在第一摄像头S1的视野中有两个边缘，如图3所示，分别为第一边缘kl 1 和第二边缘kl2;操作体B在第二摄像头S2的视野中也有两个边缘，分别为第三边缘k21和 第四边缘k22。如图3所示，第一边缘kll与第三边缘k21和第四边缘k22分别相交于第一 交点P1和第二交点P2，第二边缘kl2与第三边缘k21和第四边缘k22分别相交于第三交点 P3和第四交点P4。根据几何学中的三角定位原理，由第一摄像头S1和第二摄像头S2的距离C，以及
8操作体B的方位相对于第一摄像头S1和第二摄像头S2的方向角，即可获得上述四个交点 位于输入区域的坐标。根据该四个交点所围成的四边形P1P2P4P3，通过估算或近似等处理， 可以获得操作体B在输入区域上横截面的截面积范围，或者称之为截面积近似值。比如，获 得上述四个交点的坐标后，将该四边形作为操作体B的横截面，依据点Pl，P2，P4，P3的坐 标，可以获得四边形的四条边的长度，以及对角线的长度，由于四边形可以视为由两个三角 形组成，在已知两个三角形的三边情况下，可以分别获得两个三角形的面积，求和后可获得 四边形的面积，并据此获得截面积近似值。当然，具体如何根据四边形四个顶点的坐标，获 得该四边形的面积，本发明并不做限定。还可将该四边形的面积通过进一步近似，获得内接 圆的面积作为横截面的截面积近似值，以使得近似结果更加精确。根据操作体B在输入区域上的坐标，可以完成对输入坐标的定位。根据操作体B 横截面的截面积近似值，可以在特定应用，比如线条输入时，获得输入线条的粗细参数。图4为本发明中光学输入系统一实施例的组成示意图。结合图1及图3所示的原 理示意图，图4所示的系统实施例主要包括光源(图中未示出)、第一采集模块410、第二采 集模块420、计算模块430、信息获取模块440、转换模块450及发送模块460，其中第一采集模块410，用于采集由该光源和操作体形成的第一图像；该操作体位于 一输入区域中；在本实施例中，该操作体为一笔型物，在其他实施例或者实际应用时，也可 以是人的手指等其他操作体，尤其是横截面接近于圆形的操作体；第二采集模块420 ；用于采集由该光源和该操作体形成的第二图像；计算模块430，与该第一采集模块410及第二采集模块420相连，用于根据该该第 一图像获得第一参数，根据该第二图像获得第二参数；还用于根据该第一采集模块410与 该第二采集模块420的距离，以及该第一参数及该第二参数，获得该操作体在该输入区域 中的输入信息；其中该第一参数包含有该操作体相对于该第一采集模块410的方向角信 息；该第二参数包含有该操作体相对于该第二采集模块420的方向角信息；该输入信息包 括该操作体在该输入区域中的坐标以及横截面的截面积近似值；转换模块440，与该计算模块430相连，用于将该输入信息转换为输入信号；发送模块450，与该转换模块440相连，用于将该输入信号发送出去，比如发送给 后端处理设备。需要指出的是，在上述实施例中，输入操作体并不需要一定是在一实际的物理面 进行操作，只要输入区域中的操作体挡住了光源所发射的部分光线，并且能够被摄像头所 采集，即可获得该操作体在该输入区域中的输入信息。当然，为了便于操作，可以借助一物 理的平面设备，比如显示屏，来辅助操作体的输入操作，只要该平面设备使得输入操作在该 输入区域内完成即可，即便输入操作并没有实际基础到该平面设备(比如操作体与该平面 设备有一定的空隙)。图5为上述计算模块430的组成示意图。如图5所示，上述计算模块430，包括参 数计算模块431、第一获取模块432及第二获取模块433，其中参数计算模块431，与该第一采集模块410及第二采集模块420相连，用于根据该 该第一图像获得第一参数，根据该第二图像获得第二参数；第一获取模块432，与该参数计算模块431相连，用于根据该第一采集模块410与 该第二采集模块420的距离，以及该第一参数及该第二参数，基于三角定位原理，获得该操作体在该输入区域中的坐标；第二获取模块433，与该参数计算模块431相连，用于根据该第一采集模块410与 该第二采集模块420的距离，以及该第一参数及该第二参数，获得该操作体横截面的截面 积近似值。上述第二获取模块433在获取该操作体横截面的截面积近似值时，可以采用多种 估算方法。结合图3所示的原理示意图，在获得前述四个交点之后，可以直接以该四个交点 所形成的四边形作为操作体的横截面，或者以该四个交点所形成的四边形的内接圆、内接 椭圆、内接多边形等作为操作体的横截面，甚至在四个交点所形成的四边形的四条边上，取 各条边的中点并连接形成一个新的四边形，以此新的四边形作为操作体的横截面，都是可 以的。获得横截面之后，通过估算或者近似等方式，计算横截面的截面积近似值，根据现有 技术即可解决。在本系统实施例中，是以四边形的内接圆作为操作体的横截面的。需要说 明的是，本申请对如何进行估算以获得操作体横截面的截面积近似值，并不做具体限定。下面以输入线条时，获得输入线条的粗细参数，并对应显示粗细效果的应用举 例在信息录入的时候，可以通过该横截面的截面积近似值，确定信息录入时笔画的 粗细，比如在使用画笔等的应用中，横截面的截面积近似值较大，对应的录入笔画较粗；横 截面的截面积近似值较小，对应的录入笔画较细。上述转换模块440，根据输入信息所转换的输入信号，包括根据操作体横截面的截 面积近似值，以及截面积近似值与显示效果的对应关系，获得相应的显示效果，比如画笔在 输入线条时的线宽。转换模块440将操作体横截面的截面积近似值设置为若干区间，不同 区间对应不同显示效果的笔画粗细。比如对于圆形的横截面，设置有三个区间，分别是直径 1-5毫米(mm)、5-10mm以及10mm以上，每个类别对应一种笔画输入显示效果的笔画粗细，比 如前述的线宽。比如横截面直径为l_5mm的，对应的线宽为3mm，横截面直径为5_10mm的， 对应的线宽为7mm，横截面直径为10mm以上的，对应的线宽为15mm。后端输入处理设备接 收到发送模块450发送的输入信号后，根据相应的线宽，呈现相应的显示效果。上述实施例仅仅为了举例，为了更加的体现粗细变化，可以将区间设置的精度更 尚o上述本发明的光学输入系统实施例中，该光源可以是两个点光源，分别为第一点 光源和第二点光源。图6为图4所示系统实施例的平面示意图。如图6所示，在矩形区域 的左上角顶点和右上角顶点分别设置第一摄像头S11和第二摄像头S21，该第一点光源(图 中未示出)和第二点光源(图中未示出)，位于该矩形区域的左下角顶点和右下角顶点，该 矩形区域即为该输入区域，操作体B1位于该矩形区域中。当然，如果第一摄像头S11和第 二摄像头S21位于矩形区域的左上角和左下角两个顶点处，而第一点光源和第二点光源位 于右上角和右下角两个顶点，或者第一点光源和第二点光源也位于矩形区域的左上角和左 下角两个顶点处，都是可行的。两个摄像头和两个点光源，还可以其他多种设置形式，如果 输入区域是一矩形，则两个摄像头只要位于某一条边的两个顶点即可。第一点光源和第二 点光源除了可以位于相对于摄像头的位置，也可以设置与摄像头设置于同一位置，即在设 置摄像头的两个位置，分别再各设一光源。如果光源为线光源，则在输入区域为矩形区域情形下，第一采集模块和第二采集模块位于该矩形区域的某一条边的两个顶点，而该线光源位于该两个顶点的对侧边界，或 者说该某一条边的对侧边界。由以上内容可以看出，本发明的系统实施例中，如果操作体的粗细不一样，则输入 时所对应的笔画宽度一般也不会一样。如果选用一种粗细可变化的操作体，则输入时会通 过横截面截面积近似值的大小实时捕捉到操作体的粗细变化，从而实现录入笔画宽度实时 变化的效果。比如选用毛笔形状的操作体作为操作体，那么信息录入时线条的变化会跟随 毛笔的粗细变化，从而可以在数据处理设备上实现毛笔字的书写效果。画笔的应用与此类 似，通过旋转画笔即可实现录入线条的粗线变化。图7为本发明中光学输入方法一实施例的步骤流程图。结合图1和图3所示的光 学输入原理，以及图4所示的系统实施例，图7所示的光学输入方法实施例主要包括如下步 骤步骤S710，通过第一采集模块采集第一图像，该第一图像是由光源和操作体形成 的，该操作体位于一输入区域中；步骤S720，获得该第一图像的第一参数；该第一参数包含有该操作体相对于该第 一采集模块的方向角信息；步骤S730，通过第二采集模块采集第二图像，该第二图像是由光源和该操作体形 成的，上述输入区域由该光源、第一采集模块及第二采集模块确定；步骤S740，获得该第二图像的第二参数；该第二参数包含有该操作体相对于该第 二采集模块的方向角信息；步骤S750，根据该第一采集模块及第二采集模块的距离，以及该第一参数和第二 参数，获得该操作体在该输入区域中的输入信息；该输入信息包括该操作体在该输入区域 中的坐标以及横截面的截面积近似值，其中该坐标基于三角定位原理获得；步骤S760，将该输入信息转换为输入信号；步骤S770，将该输入信号发送给后端处理设备。上述步骤S760中，该输入信号中，包括根据操作体横截面的截面积近似值，获得 的显示效果的笔画粗细，比如画笔在输入线条时的线宽。在本发明的方法实施例中，上述第 一采集模块及第二采集模块各为一摄像头。上述输入区域，由光源、第一采集模块和第二采 集模块确定。虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采 用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本 发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化， 但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
一种光学输入系统，其特征在于，包括光源；第一采集模块，用于采集由所述光源和操作体形成的第一图像，所述操作体位于一输入区域中；第二采集模块；用于采集由所述光源和所述操作体形成的第二图像；计算模块，与所述第一采集模块及第二采集模块相连，用于根据所述第一图像获得第一参数，根据所述第二图像获得第二参数，并根据所述第一采集模块与第二采集模块的距离，以及所述第一参数及该第二参数，获得所述操作体在所述输入区域中的输入信息；转换模块，与所述计算模块相连，用于将所述输入信息转换为输入信号；发送模块，与所述转换模块相连，用于发送所述输入信号；其中，所述输入区域由所述光源、第一采集模块及第二采集模块形成。
2.如权利要求1所述的光学输入系统，应用在一矩形区域内，其特征在于 所述光源，包括第一点光源和第二点光源；所述第一采集模块和第二采集模块，分别位于所述矩形区域某一条边的两个顶点； 所述第一点光源和第二点光源，分别位于所述矩形区域的另两个顶点，或者分别位于 所述第一采集模块和第二采集模块处。
3.如权利要求1所述的光学输入系统，应用在一矩形区域内，其特征在于 所述光源，包括线光源；所述第一采集模块和第二采集模块，分别位于所述矩形区域某一条边的两个顶点； 所述线光源，位于所述矩形区域的所述两个顶点的对侧边界。
4.如权利要求1、2或3所述的光学输入系统，其特征在于 所述第一采集模块为一摄像头；所述第二采集模块为另一摄像头。
5.如权利要求1、2或3所述的光学输入系统，其特征在于，所述计算模块，包括参数计算模块，用于根据所述第一图像获得第一参数，根据所述第二图像获得第二参数；第一获取模块，与所述参数计算模块相连，用于根据所述距离，以及所述第一参数及第 二参数，获得所述操作体在所述输入区域中的坐标；第二获取模块，与所述参数计算模块相连，用于根据所述距离，以及所述第一参数及第 二参数，获得所述操作体横截面的截面积近似值。
6.如权利要求5所述的光学输入系统，其特征在于所述第一获取模块，基于三角定位原理，获得所述操作体在所述输入区域中的坐标。
7.如权利要求5所述的光学输入系统，其特征在于所述转换模块，用于根据所述截面积近似值和截面积近似值与显示效果的对应关系， 获得相应的显示效果。
8.一种光学输入方法，其特征在于，包括通过第一采集模块采集第一图像，所述第一图像由光源和操作体形成，所述操作体位 于一输入区域中；通过第二采集模块采集第二图像，所述第二图像由所述光源和所述操作体形成；获得所述第一图像的第一参数，以及所述第二图像的第二参数； 根据所述第一采集模块及第二采集模块的距离，以及所述第一参数及所述第二参数， 获得所述操作体在所述输入区域中的输入信息； 将所述输入信息转换为输入信号并发送。
9.如权利要求8所述的光学输入方法，其特征在于 所述第一参数，包含有所述操作体相对于所述第一采集模块的方向角信息； 所述第二参数，包含有所述操作体相对于所述第二采集模块的方向角信息。
10.如权利要求8所述的光学输入方法，其特征在于 所述光源，包括点光源或者线光源。
11.如权利要求8所述的光学输入方法，其特征在于所述输入信息，包括所述操作体在所述输入区域中的坐标，以及所述操作体横截面的 截面积近似值。
12.如权利要求11所述的光学输入方法，其特征在于所述操作体在所述输入区域中的坐标，基于三角定位原理获得。
13.如权利要求11所述的光学输入方法，其特征在于所述输入信号中，包括根据所述截面积近似值和截面积近似值与显示效果的对应关 系，获得相应的显示效果。
全文摘要
本发明公开了一种光学输入系统及方法，以降低触摸控制的实现成本。该系统通过两个采集模块，分别采集光源和操作体的图像，以此获得该操作体在输入区域中的输入信息。与现有技术相比，本发明中的光学输入系统结构简单，不易损坏，制造成本低，相应的输入方法也简单易行，输入精确度高，识别能力强。
文档编号G06F3/03GK101859189SQ200910081470
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者戴维·查利纳, 杨锦平, 杰明 申请人:联想(北京)有限公司