专利名称：一种一字线形激光光源安装调试的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及基于激光光源定位的领域，特别涉及一种一字线形激光光源安装调试 的装置与方法。
背景技术：
随着触摸定位技术的广泛应用，定位形式也越来越多，有电阻式、电容式、红外、表 面声波等等，还有最近出现的一种基于激光的定位技术，该技术具有定位精度高、能实现多 点定位且反应速度快的特点，专利公开号为CN101477427A的中国发明专利申请公开了 “接 触或无触摸式红外线激光多点触控装置”，通过在触控面板的至少一个检测方向或多个边 角上安装一字红外光线激光器，有触摸事件发生时，红外线摄像机拍摄到触摸点散射的红 外光，进行定位。在装置的安装时，需要对一字线形激光光源进行安装调试，使得一字线形 激光光源光轴平行于触控面板且其光照范围覆盖整个触控面板。安装调试过程中由于人眼对红外一字线形激光光源无法直接看到，且直接靠人工 进行盲目调整，很难判断一字线形激光光源光轴是否平行于触控面板且确保一字线形激光 光源的光照范围覆盖整个触控面板，一字线形激光光源的安装不准确，直接影响到后续定 位的精确度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种简单方便，精度高，且速 度快的一字线形激光光源安装调试装置及其方法，实现一字线形激光光源光轴平行于触控 面板且确保一字线形激光光源的光照范围覆盖整个触控面板。本发明一种一字线形激光光源安装调试的装置采用以下技术方案一种一字线形激光光源安装调试的装置，由摄像头、无源笔、反光条、调试指示模 块组成，其中，所述反光条，有两条，高度在I-IOmm之间，分别设置在触控面板所需的一字 线形激光光源的两条光照边界线与触摸面板边框的两个相交位置上，用于反射一字线形激 光光源所发出的光线；所述摄像头，位于能拍摄到整个触控面板的位置上，并输出拍摄图像；所述调试指示模块，由调试单元、信号显示单元组成；所述调试单元，用于接收摄 像头所拍摄图形，根据拍摄图像中反光条的亮度生成调试指示信号；所述信号显示单元，用 于显示调试指示信号；所述无源笔，用于在拍摄图像时，笔尖向下分别垂直放置在触控面板上且在一字 线形激光光源中心光轴上的与一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上，在所述无源 笔的笔杆上距离笔尖IOmm的位置处刻有一刻度条。所述反光条为白纸或其它能反射红外光的材料。本发明是一字线形激光光源安装调试的装置，采用了反光条、无源笔、摄像头和调 试指示模块，反光条和无源笔作为调试定位标准物，使调试更精确，调试指示模块为调整提供指示信号，使调试更便捷，根据指示信号调整一字线形激光光源的位置，使一字线形激光 光源光轴平行于触控面板且确保一字线形激光光源的光照范围覆盖整个触控面板，完成了 一字线形激光光源的调试。本发明一字线形激光光源安装调试的方法采用以下技术方案现有的一字线形激光光源(可包括一个固定架)，如图2所示。一种一字线形激光光源安装调试的方法，包括以下步骤步骤一将无源笔的笔尖向下，分别垂直放置在触控面板上的与一字线形激光光 源距离远近不同的两个位置上，摄像头分别对位于这两个位置上的无源笔进行图像拍摄， 并输出两个图像，先根据这两个图像进行如下调整为表述方便，将无源笔的笔尖向下，垂直放置在触控面板上且在一字线形激光光 源中心光轴上的与一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上时，定义与一字线形激光 光源距离近的位置为第一位置，与一字线形激光光源距离远的位置为第二位置。若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的下 方，则无需对一字线形激光光源进行调整；若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的上 方，则将一字线形激光光源整体相对触摸面板向下调整；若在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在 刻度条的下方，而在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的 位置在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向下调整；若在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在 刻度条的下方，而在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的 位置在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向上调整； 调整了 一字线形激光光源后，使其中心光轴平行于触控面板。步骤二 在触控面板所需的一字线形激光光源的两条光照边界线与触控面板边框 的两个相交位置上分别设置反光条，摄像头同时对两条反光条进行拍摄，将拍摄得到的图 像输出到调试指示模块，调试指示模块中的调试单元，将图像中的反光条亮度值和预设的 阈值a进行比较，生成调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号，具体情形如下若图像中所有反光条的反光条亮度值均小于阈值a，则调试单元生成将一字线形 激光光源向反光条方向调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号；若图像中所有反光条的反光条亮度值均大于阈值a，则调试单元生成不需要对一 字线形激光光源进行调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号；若只有图像左边的反光条的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成将一字线 形激光光源向左调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号；若只有图像右边的反光条的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成一字线形 激光光源向右调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号。所述阈值a，可以采用如下方法获得摄像头分别拍摄，被一字线形激光光源照射 和没被一字线形激光光源照射这两种情况下的反光条，分别获得反光条没有被一字线形激 光光源照射时的最大亮度值和反光条被一字线形激光光源照射时的最小亮度值，阈值a在 这两个值之间但不包含这两个值的范围内任取一值。
所述反光条亮度值为整个反光条亮度的平均值。需要说明的是被一字线形激光光源照射和没被一字线形激光光源照射这两种情 况下的反光条的亮度相差很大，所以光源与各个反光条之间的距离差异所造成的误差对该 发明的影响可以忽略。本发明是一种一字线形激光光源的安装调试的方法，根据摄像头拍摄到的图像中 激光光源照射到无源笔的位置以及通过反光条亮度值，从而使得一字线形激光光源光轴平 行于触控面板且其光照范围覆盖整个触控面板，完成了一字线形激光光源的调试，调试过 程准确而便捷。
图1是本发明一种一字线形激光光源安装调试的装置实施例一的结构示意图；图2是本发明一字线形激光光源固定架示意图；图3是本发明实施例一的无源笔放置示意图；图4是本发明实施例一的反光条被照亮情形一的示意图；图5是本发明实施例一的反光条被照亮情形二的示意图；图6是本发明一种一字线形激光光源安装调试的装置实施例二的结构示意图；图7是本发明实施例二的无源笔放置示意图；图8是本发明实施例二的反光条被照亮情形一的示意图；图9是本发明实施例二的反光条被照亮情形二的示意图。
具体实施例方式本发明是一种一字线形激光光源安装调试的装置及其方法，根据摄像头拍摄到的 图像中激光光源照射到无源笔的位置以及通过反光条的亮度调整一字线形激光光源的位 置，实现一字线形激光光源光轴平行于触控面板且确保一字线形激光光源的光照范围覆盖 整个触控面板。下面结合附图进一步说明本发明。实施例一参见图1所示，一字线形激光光源放置在触摸面板的角上。在需要多个一字线形 激光光源情况下，由于各个一字线形激光光源在这种情形时，安装调试的装置及其方法均 类似，本实施例只说明一个一字线形激光光源的具体实施步骤。本发明的一字线形激光光源安装调试的装置，由摄像头101、无源笔102、反光条 103、106、调试指示模块107组成。其中，所述反光条103、106分别放置触控面板所需的一字线形激光光源的两条光 照边界线与触控面板边框的两个相交位置上；本实施例中，所述的反光条为白纸，高度L为 5mm ο所述摄像头101放置在能拍摄到整个触控面板的位置上。所述调试指示模块107与摄像头101相连，且由调试单元111和信号显示单元112 组成。调试单元111根据摄像头101拍摄的图像进行分析，生成对一字线形激光光源109 的调试指示信号；信号显示单元112，用于显示调试指示信号。在本实施例中，使用红、绿两 个不同颜色的指示灯作为信号显示单元。
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所述无源笔的笔杆上距离笔尖IOmm的位置处刻有一刻度条，在本实施例中，刻度 条距离笔尖的高度D为10mm。现有的一字线形激光光源(可包括一个固定架201)，将其安装在触控面板的角 上，参见图2所示。一种一字线形激光光源安装调试的方法，包括以下步骤步骤一将无源笔102的笔尖向下，分别垂直放置在触控面板上且在一字线形激 光光源中心光轴上的与一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上，如图1和图3所示， 摄像头101分别对位于两个位置上的无源笔进行图像拍摄，先后得到两个图像，先根据这 两个图像进行如下调整若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的下 方，则无需对一字线形激光光源进行调整；若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的上 方，则将一字线形激光光源整体相对触摸面板向下调整；若在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在 刻度条的下方，而在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的 位置在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向下调整；若在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在 刻度条的下方，而在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的 位置在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向上调整；调整了一字线形激光光源后，使一字线形激光光源的中心光轴110平行于触控面 板。步骤二 在触控面板所需的一字线形激光光源的两条光照边界线与触控面板边框 的两个相交位置上分别设置反光条，摄像头同时对两条反光条进行拍摄，将拍摄得到的图 像输出到调试指示模块，调试指示模块中的调试单元，将图像中的反光条亮度值和预设的 阈值a进行比较，生成调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号，具体情形如下若图像中所有反光条的反光条亮度值均小于阈值a，则调试单元生成将一字线形 激光光源向反光条方向调整的调试指示信号，红色指示灯、绿色指示灯都亮着；若图像中所有反光条的反光条亮度值均大于阈值a，则调试单元生成不需要对一 字线形激光光源进行调整的调试指示信号，红色指示灯、绿色指示灯都不亮；若只有图像左边的反光条106的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成将一 字线形激光光源向左调整的调试指示信号，红色指示灯亮，绿颜色指示灯不亮；若只有图像右边的反光条103的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成一字 线形激光光源向右调整的调试指示信号，绿色指示灯亮，红色指示灯不亮。根据信号显示单元显示的调试指示信号对一字线形激光光源进行调整。所述阈值a，采用如下方法获得摄像头分别拍摄，被一字线形激光光源照射和没 被一字线形激光光源照射这两种情况下的反光条，分别获得反光条没有被一字线形激光光 源照射时的最大亮度值和反光条被一字线形激光光源照射时的最小亮度值，在这两个值之 间但不包含这两个值的范围内取阈值a。本实施例中，阈值a取它们的平均值。所述反光条亮度值为整个反光条亮度的平均值。
例如，参见图4所示，为本发明实施例一的反光条被照亮情形一的示意图，通过摄 像头101拍摄图像中，求取各反光条的亮度的平均值与阈值a比较，可以辨别出激光光源 109发出的光线只照亮了反光条106，而没照射到反光条103，调试指示模块107的调试单元 生成向右调试指示信号，代表信号显示单元的指示灯中，红色指示灯不亮，绿色指示灯亮。 这时，对一字线形激光光源在保持光源光照平面不变的情况下，进行向右调整，直到指示灯 均不为亮，如图5，这时，表示一字线形激光光源安装调试调整完。实施例二参见图6所示，本实施例与上一实施例的不同点是一字线形激光光源放置在触摸 面板的边上，而上一实施例是放置在触控面板的角上。由于各个一字线形激光光源在这种 情形，安装调试的装置及其方法均类似，本实施例只说明一个一字线形激光光源的具体实 施步骤。本发明的一种一字线形激光光源安装调试的装置，由摄像头101、无源笔102、反 光条103、104、调试指示模块107组成。其中，所述反光条103、104放置在触控面板所需的一字线形激光光源的两条光照 边界线与触控面板边框的两个相交位置上；反光条为白纸或其他能反射红外光的材料，本 实施例中，所述的反光条为白色塑料板，高度L为5mm。所述摄像头101放置在能拍摄到全部反光条的位置，所述调试指示模块107与摄像头101相连，由调试单元111和信号显示单元112组 成。调试单元111根据摄像头101拍摄的图像进行分析，生成对一字线形激光光源109的 调试指示信号；信号显示单元112，用于显示111生成的调试指示信号。在本实施例中，使 用与反光条一一对应，且颜色相同的两个指示灯作为信号显示单元。所述无源笔的笔杆上距离笔尖IOmm的位置处刻有一刻度条，在本实施例中，刻度 条距离笔尖的高度D为10mm。现有的一字线形激光光源(可包括一个固定架201)，将其固定在触摸面板的边 上。—种一字线形激光光源安装调试的方法，包括以下步骤步骤一将无源笔102的笔尖向下，分别垂直放置在触控面板上且在一字线形激 光光源中心光轴上的与一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上，如图6和图7所示， 摄像头101分别对位于两个位置上的无源笔进行图像拍摄，先后得到两个图像，先根据这 两个图像进行如下调整若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的下 方，则无需对一字线形激光光源进行调整；若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的上 方，则将一字线形激光光源整体相对触摸面板向下调整；若在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在 刻度条的下方，而在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的 位置在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向下调整；若在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在 刻度条的下方，而在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向上调整；调整了一字线形激光光源后，使一字线形激光光源的中心光轴110平行于触控面 板。步骤二 在触控面板所需的一字线形激光光源的两条光照边界线与触控面板边框 的两个相交位置上分别设置反光条，摄像头同时对两条反光条进行拍摄，将拍摄得到的图 像输出到调试指示模块，调试指示模块中的调试单元，将图像中的反光条亮度值和预设的 阈值a进行比较，生成调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号，具体情形如下若图像中所有反光条的反光条亮度值均小于阈值a，则调试单元生成将一字线形 激光光源向反光条方向调整的调试指示信号，所有指示灯都不亮；若图像中所有反光条的反光条亮度值均大于阈值a，则调试单元生成不需要对一 字线形激光光源进行调整的调试指示信号，所有指示灯都亮着；若只有图像左边的反光条104的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成将一 字线形激光光源向左调整的调试指示信号，与反光条104对应的指示灯不亮，与反光条104 对应的指示灯亮着；若只有图像右边的反光条103的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成一字 线形激光光源向右调整的调试指示信号，与反光条103对应的指示灯不亮，与反光条103对 应的指示灯亮着。根据信号显示单元显示的调试指示信号对一字线形激光光源进行调整。所述阈值a，可以采用如下方法获得摄像头分别拍摄，被一字线形激光光源照射 和没被一字线形激光光源照射这两种情况下的反光条，分别获得反光条在没有被一字线形 激光光源照射时的最大亮度值和反光条被一字线形激光光源照射时的最小亮度值，在这两 个值之间但不包含这两个值的范围内取阈值a。本实施例中，阈值a取它们的平均值。所述反光条亮度值为整个反光条亮度的平均值。例如，参见图8所示，为本发明实施例二的反光条被照亮情形一的示意图，通过摄 像头101拍摄图像，求取各反光条的亮度的平均值与阈值a比较，可以辨别出，一字线形激 光光源发出的光线照到了反光条104，而没有照射到反光条103，调试指示模块107的调试 单元生成向右调试指示信号，代表信号显示单元的指示灯中，，与反光条104对应的指示灯 亮着，而与反光条103对应的指示灯不亮，这样，需要对一字线形激光光源在保持光源光照 平面不变的情况下，进行向右调整，直到代表反光条103、104的指示灯均为亮，如图9，这 时，表示一字线形激光光源安装调试调整完。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。
权利要求
一种一字线形激光光源安装调试的装置，其特征在于，所述装置由摄像头、无源笔、反光条、调试指示模块组成；所述反光条，有两条，高度在1 10mm之间，分别设置在触控面板所需的一字线形激光光源的两条光照边界线与触摸面板边框的两个相交位置上，用于反射一字线形激光光源所发出的光线；所述摄像头，位于能拍摄到整个触控面板的位置上，并输出拍摄图像；所述调试指示模块，由调试单元、信号显示单元组成；所述调试单元，用于接收摄像头所拍摄图形，根据拍摄图像中反光条的亮度生成调试指示信号；所述信号显示单元，用于显示调试指示信号；所述无源笔，在其笔杆上距离笔尖10mm的位置处设有一刻度条，用于在拍摄图像时，笔尖向下垂直放置在触控面板上且在一字线形激光光源中心光轴上与一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上。
2.根据权利要求1所述的一种一字线形激光光源安装调试的装置，其特征在于，所述 反光条为白纸或其它能反射红外光的材料。
3.一种一字线形激光光源安装调试的方法，其特征在于，包括以下步骤1)、将无源笔的笔尖向下，分别垂直放置在触控面板上且在一字线形激光光源中心光 轴上的与一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上，摄像头分别对位于该两个位置上 的无源笔进行图像拍摄，并分别输出两个图像，先根据这两个图像作出如下调整若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的下方，则 无需对一字线形激光光源进行调整；若在两个图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置，均在刻度条的上方，则 将一字线形激光光源整体相对触摸面板向下调整；若在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在刻度 条的下方，而在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置 在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向下调整；若在从第二位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置在刻度 条的下方，而在从第一位置上得到的图像中，无源笔上被一字线形激光光源照射到的位置 在刻度条的上方，则将一字线形激光光源的朝向相对触摸面板向上调整；所述第一位置和第二位置，分别是指无源笔的笔尖向下，垂直放置在触控面板上的与 一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上时，与一字线形激光光源距离近的位置和与 一字线形激光光源距离远的位置；2)、在触控面板所需的一字线形激光光源的两条光照边界线与触控面板边框的两个相 交位置上分别设置反光条，摄像头同时对两个反光条进行拍摄，输出拍摄的图像至调试指 示模块，调试指示模块中的调试单元，将图像中的反光条亮度值和预设的阈值a进行比较若图像中所有反光条的反光条亮度值均小于阈值a，则调试单元生成将一字线形激光 光源向反光条方向调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号；若图像中所有反光条的反光条亮度值均大于阈值a，则调试单元生成不需要对一字线 形激光光源进行调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号；若只有图像中左边的反光条的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成将一字线形激光光源向左调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号；若只有图像右边的反光条的反光条亮度值小于阈值a，则调试单元生成一字线形激光 光源向右调整的调试指示信号，信号显示单元显示该调试指示信号。
4.根据权利要求3所述的一种一字线形激光光源安装调试的方法，其特征在于，所述 反光条亮度值为整个反光条的亮度的平均值。
5.根据权利要求3所述的一种一字线形激光光源安装调试的方法，其特征在于，所述 阈值a，采用如下方法获得摄像头分别拍摄被一字线形激光光源照射和没被一字线形激 光光源照射的反光条，分别获得反光条在没有被一字线形激光光源照射时的最大亮度值和 被一字线形激光光源照射时的最小亮度值，阈值a
全文摘要
本发明公开了一种一字线形激光光源安装调试的装置，由摄像头、无源笔、反光条、调试指示模块组成，其中，所述反光条，用于反射一字线形激光光源所发出的光线；所述摄像头拍摄图像，并输出拍摄图像；所述调试指示模块由调试单元、信号显示单元组成；所述无源笔，用于在拍摄图像时，笔尖向下分别垂直放置在触控面板上且在一字线形激光光源中心光轴上的与一字线形激光光源距离远近不同的两个位置上。本发明还公开一种一字线形激光光源的安装调试的方法，根据摄像头拍摄到的图像中激光光源照射到无源笔的位置以及通过反光条亮度，从而使得一字线形激光光源光轴平行于触控面板且确保一字线形激光光源的光照范围覆盖整个触控面板，完成了一字线形激光光源的调试，调试过程准确而便捷。
文档编号G06F3/042GK101980119SQ20101028191
公开日2011年2月23日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者刘小青, 刘志文, 彭昌辉, 钟杰婷 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司