一种投影控制系统、装置及投影控制方法与流程

本发明涉及计算机控制技术，特别涉及一种投影控制系统、装置及投影控制方法。

背景技术：
目前，投影设备被广泛运用于会议中心、办公室以及家庭，尤其是对于需要经常参加会议以及经常出差的人们，通过携带的便携式终端，与投影设备配合使用，可以进行产品销售宣传或简要的产品说明。例如，通过将终端与投影设备相连，可以将终端显示屏幕中展示的内容通过投影设备在投影面上进行投影，在投影过程中，用户可以通过终端上的鼠标、键盘等对投影的画面进行控制，例如，换页、移动、缩放等。在投影过程中，为了增加现场效果，用户通常需要在投影面前进行说明或解释，而投影面所在位置与用户终端所在位置通常具有一定的距离，这样，当用户在投影面前进行说明时，为了操控(控制)投影面，需要在投影面所在位置与终端所在位置之间来回移动，使得用户的操作极为不方便，投影控制的效率较低。为解决上述技术问题，现有技术提出了一种新的投影控制系统，用户可以直接在投影面前操控投影面，例如，可以通过无线翻页笔，将无线翻页笔的接收端插入终端的USB接口，无线翻页笔上设置有上下页控件按钮，当用户需要对投影面进行翻页时，按下按钮，将信号通过USB接口传回终端，从而模拟键盘、鼠标来操控需要投影的终端显示屏幕中展示的内容，这种投影控制方式，由于无线翻页笔仅具有简单的上下页控件按钮，不能满足用户多样化操控，例如，缩放、移动、旋转的需求。为了满足用户多样化操控的需求，随着触摸技术的发展，通过将投影面设置为触摸屏，可以在触摸屏进行触摸，触摸屏将用户触摸位置信息传输至终端，终端进行分析后，确定触摸位置对应的终端显示屏幕区域，获取该显示屏幕区域展示的内容中包含的操作控件，并根据该操作控件进行操作，从而在投影面前操控需要投影的终端中的内容，但该方案由于投影触控屏幕尺寸较大，触摸技术实现的代价大，使得投影控制系统成本非常昂贵。

技术实现要素：
有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种投影控制系统，满足用户多样化操控的需求、降低系统成本。本发明的另一目的在于提出一种投影控制装置，满足用户多样化操控的需求、降低系统成本。本发明的再一目的在于提出一种投影控制方法，满足用户多样化操控的需求、降低系统成本。为达到上述目的，本发明提供了一种投影控制系统，该系统包括：终端、投影装置、发光装置以及摄像装置，其中，终端，用于将显示屏幕当前显示的信息输出至投影装置；接收摄像装置依序输出的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作；投影装置，用于接收终端输出的信息，在投影面上进行投影；发光装置，用于使发出的光照射投影物在投影面形成光斑；摄像装置，对发光装置发射的光敏感，用于对投影面进行摄像，形成图像，输出至终端；所述终端用于在判断图像中包含的光斑数大于一个后，根据顺序接收的图像，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量，从预先设置的运动轨迹矢量库中，获取与所述光斑的运动轨迹矢量相匹配的运动轨迹矢量，并获取该匹配的运动轨迹矢量映射的操作控件，根据获取的操作控件，触发执行相应的操作；所述系统进一步包括：发光装置探测仪，用于在接收到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光后，触发摄像装置启动拍摄；在接收不到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光后，触发摄像装置停止拍摄。一种投影控制装置，该装置包括：信息输出模块以及光斑处理模块，其中，信息输出模块，用于将显示屏幕当前显示的信息输出至投影装置；光斑处理模块，用于接收摄像装置输出的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作；所述光斑处理模块用于在判断图像中包含的光斑数大于一个后，根据顺序接收的图像，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量，从预先设置的运动轨迹矢量库中，获取与所述光斑的运动轨迹矢量相匹配的运动轨迹矢量，并获取该匹配的运动轨迹矢量映射的操作控件，根据获取的操作控件，触发执行相应的操作；所述装置进一步包括：发光装置探测仪，用于在接收到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光后，触发所述摄像装置启动拍摄；在接收不到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光后，触发所述摄像装置停止拍摄。一种投影控制方法，该方法包括：将终端显示屏幕当前显示的信息输出至投影装置；接收摄像装置依序输出的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作，所述光斑为发光装置发出的光照射到该投影物在投影面形成，所述摄像装置对发光装置发射的光敏感；所述查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件包括：从预先设置的运动轨迹矢量库中，获取与图像中所述光斑的运动轨迹矢量相匹配的运动轨迹矢量，并获取该匹配的运动轨迹矢量映射的操作控件；所述在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作包括：如果识别出的图像中包含的光斑数大于一个，根据顺序接收的图像，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量；从预先设置的运动轨迹矢量库中，获取与图像中各光斑的运动轨迹矢量相匹配的运动轨迹矢量，并获取该匹配的运动轨迹矢量映射的操作控件；根据获取的操作控件，触发执行相应的操作；其中，所述方法进一步包括：当发光装置探测仪接收到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光时，触发所述摄像装置启动拍摄；当所述发光装置探测仪接收不到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光时，触发所述摄像装置停止拍摄。由上述的技术方案可见，本发明提供的一种投影控制系统、装置及投影控制方法，终端将显示屏幕当前显示的信息输出至投影装置，接收摄像装置依序输出的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作；投影装置接收终端输出的信息，在投影面上进行投影；发光装置使发出的光照射投影物在投影面形成光斑；摄像装置对发光装置发射的光敏感，对投影面中的投影区域进行摄像，形成图像，输出至终端。这样，通过投影物触碰投影面，使发光装置发出的光照射形成光斑，终端根据对发光装置发出的光敏感的摄像装置拍摄的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作，从而实现用户远程低成本地对投影多样化触控的需求，且投影控制系统采用常见的元器件组成，成本较低。附图说明图1为本发明实施例投影控制系统的结构示意图。图2为本发明实施例投影控制装置的结构示意图。图3为本发明实施例的投影控制方法流程示意图。图4为本发明实施例获取图像中光斑的位置坐标信息的流程示意图。图5为本发明实施例设置换算比例的流程示意图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。现有采用触摸屏，通过触摸控制需要投影的终端中的内容的方式，触摸屏的成本非常昂贵。本发明实施例中，提出一种新的投影控制系统，采用常见的发光装置、摄像装置与终端以及投影装置配合使用，用以满足用户多样化操控的需求，同时降低整个投影控制系统的成本。图1为本发明实施例投影控制系统的结构示意图。参见图1，该系统包括：终端、投影装置、发光装置以及摄像装置，其中，投影装置和摄像装置分别与终端相连，相连的方式可以是通过传输线相连，以传输线通信协议的方式进行数据或信号的传输，也可以是通过无线相连，例如，蓝牙、红外等，通过无线通信协议进行数据或信号的传输；发光装置安装于与投影面平行的方向，且能保证发光装置发出的光形成的光散射面覆盖投影面中的投影区域，并使被照射投影物所产生的反射光反射到摄像装置。本发明实施例中，投影装置可以是投影机，发光装置可以是激光发生器，摄像装置可以是摄像头。终端，用于将显示屏幕当前显示的信息输出至投影装置；接收摄像装置依序输出的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作；本发明实施例中，采用对发光装置发出的光敏感的摄像装置对投影面进行拍摄，这样，可以使得摄像装置拍摄到的反射发光装置发出光的区域的图像，相对于在投影面其他区域拍摄到的图像，经过终端控制软件的分析处理，容易区别。投影装置，用于接收终端输出的信息，在投影面上进行投影；本发明实施例中，终端将自身显示屏幕当前显示的数据信息输出至投影装置，投影装置根据接收的数据信息，在投影面的投影区域中投射出数据信息。发光装置，用于使发出的光(光束)照射投影物在投影面形成光斑；本发明实施例中，发光装置通过内置的光栅散射光面覆盖投影区域。当用户需要操控投影面时，用手指或其他方式在投影面区域触碰投影面，发光装置发出的不可见激光照射到用户的手指上，形成照亮的光斑，并产生反射，输入至摄像装置。较佳地，发光装置发射不可见激光形成激光耀斑，例如，红外光，发出的不可见激光与投影面平行或近似平行，发光器安装于使得发光器发出的光所形成的光散射面覆盖投影面的位置，如何调节发光装置的安装位置，使发出的光形成的光散射面覆盖投影面中的投影区域，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。摄像装置，对发光装置发射的光敏感，用于对投影面中的投影区域进行摄像，形成图像，输出至终端。本发明实施例中，摄像装置对发光装置发射的不可见激光光波敏感，摄像装置按照设置的时间周期拍摄投影面。由于摄像装置对发光装置发射的不可见激光敏感，这样，在用户用手指或其他方式在投影面区域触碰投影面，发光装置发出的不可见激光照射到用户的手指上并反射到摄像装置后，摄像装置拍摄得到的图像中，光斑对应区域的图像较其他区域对应的图像，其亮度和对比度差异明显，即摄像装置经过参数调节后，仅能拍摄光斑。在将该图像输出至终端后，终端中预先安装的控制软件就可以确定出图像中是否包含光斑，在包含光斑后，可以获取光斑的运动轨迹矢量，从而触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作。当然，实际应用中，该投影控制系统还可以进一步包括：发光装置探测仪，用于在接收到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光后，触发摄像装置启动拍摄；在接收不到发光装置发出的光照射到投影物形成的反射光后，触发摄像装置停止拍摄。这样，可以节省摄像装置传输的数据量，也可以有效降低终端需要处理的数据量。本发明实施例中，发光装置探测仪可以设置在摄像装置中。图2为本发明实施例投影控制装置的结构示意图。参见图2，该投影控制装置为终端，包括：信息输出模块以及光斑处理模块，其中，信息输出模块，用于将显示屏幕当前显示的信息输出至投影装置；光斑处理模块，用于接收摄像装置输出的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹，查询预先设置的光斑运动轨迹映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹映射的操作控件执行操作。其中，光斑处理模块包括：光斑处理单元、位置坐标换算单元以及触发单元，其中，光斑处理单元，用于接收摄像装置输出的图像，如果图像中包含一个光斑，将图像输出至位置坐标换算单元；位置坐标换算单元，用于获取图像中光斑的位置坐标信息，如果该光斑在各图像中的轨迹未发生改变，将获取的光斑的位置坐标信息与预先设置的换算比例相乘，换算为终端显示屏幕对应的位置坐标信息，向触发单元输出触发信息；触发单元，用于接收触发信息，触发鼠标在换算得到的终端显示屏幕对应的位置处执行点击操作。其中，位置坐标换算单元还可以进一步用于在确定光斑在各图像中的轨迹发生改变后，获取光斑的运动轨迹矢量，触发按照光斑的运动轨迹矢量移动显示屏幕当前显示的信息，并将移动后的信息输出至投影装置。较佳地，光斑处理模块还可以包括：运动轨迹矢量获取单元、运动轨迹矢量匹配单元以及操作控件执行单元，其中，光斑处理单元，进一步用于在判断图像中包含的光斑数大于一个后，将图像输出至运动轨迹获取单元；运动轨迹矢量获取单元，用于根据顺序接收的图像，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量，输出至运动轨迹矢量匹配单元；本发明实施例中，运动轨迹矢量的由前一图像光斑的位置坐标处指向后一图像中同一光斑的位置坐标处。可以通过获取包含光斑的第一张图像以及包含光斑的最后一张图像，根据两图像中光斑的位置坐标，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量。运动轨迹矢量匹配单元，用于从预先设置的运动轨迹矢量库中，获取与接收的运动轨迹矢量相匹配的运动轨迹矢量，并获取该运动轨迹矢量映射的操作控件；本发明实施例中，运动轨迹矢量库中，预先存储有各种运动轨迹矢量以及每种运动轨迹矢量映射的操作控件。操作控件执行单元，用于根据获取的操作控件，触发执行相应的操作。本发明实施例中，举例来说，假设图像中包含的光斑个数为两个，且第一个光斑在第二个光斑的左边，如果第一个光斑的运动轨迹矢量为负(表示该光斑在坐标系中向左运动)，第二个光斑的运动轨迹矢量为正(表示该光斑在坐标系中向右运动)，而预先存储的该运动轨迹矢量映射的操作控件为放大，则触发以两光斑初始位置的中心为基准，对当前显示区域进行放大处理。当然，实际应用中，也可以通过更多个手指触摸投影面，用以模拟多点触摸效果，根据其运动轨迹矢量，进行匹配后映射为预先设置的多点操作控件。由上述可见，本发明实施例的投影控制系统，在现有终端与投影装置配合使用的基础上，在终端中设置分析控制软件，结合常见的发光装置以及对发光装置发出的光敏感的摄像装置，使得整个投影控制系统的成本较低；在使用过程中，当用户手指触碰投影面后，发光装置发出的不可见激光照射到用户手指上，形成光斑并反射到摄像装置，使得对发光装置发出的光敏感的摄像装置拍摄得到的图像中，光斑区域对应的图像较其他区域对应的图像差异明显，在将该图像输出至终端后，终端在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹，查询预先设置的光斑运动轨迹映射的操作控件，获取该光斑运动轨迹映射的操作控件，触发按照获取的操作控件执行操作，从而实现用户低成本地对投影的远程触控功能，无需用户在投影面以及终端之间来回移动，且能满足用户多样化操控的需求并具有可扩展性。图3为本发明实施例的投影控制方法流程示意图。参见图3，该流程包括：步骤301，将终端显示屏幕当前显示的信息输出至投影装置，以使投影装置在投影面投影；本步骤中，投影装置接收终端输出的信息，投影在投影面上，形成投影区域。步骤302，接收摄像装置依序输出的图像，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量；本步骤中，终端中的分析控制软件对摄像装置拍摄的图像进行分析，以确定图像中是否包含光斑以及光斑的位置坐标信息，根据各图像中光斑的位置坐标信息获取光斑的运动轨迹矢量。图4为本发明实施例获取图像中光斑的位置坐标信息的流程示意图。参见图4，该流程包括：步骤401，对接收的图像进行灰度处理，得到灰度图像以及灰度图像的图像值；本步骤中，灰度处理可以是二值化处理。步骤402，对灰度图像进行逐行扫描或区域分割扫描处理，获取图像值大于预先设置的图像阈值的区域，该区域为光斑区域；上述步骤中，二值化处理以及扫描处理，为现有技术，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。图像阈值的设置可根据实际需要确定。步骤403，根据预先设置的坐标系计算出光斑区域的位置坐标信息。本步骤中，光斑区域的位置坐标信息可以通过光斑区域的中心坐标信息来表示，也可以通过光斑区域范围的坐标信息来表示。本发明实施例中，采用中心位置坐标信息进行计算。步骤303，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作，所述光斑为当投影物在投影面范围内触碰到投影面，发光装置发出的光照射到该投影物形成，所述摄像装置对发光装置发射的光敏感。本步骤中，通过设置发光装置，使发出的光照射投影物在投影面形成光斑，并使被照射投影物所产生的反射光反射到摄像装置，由摄像装置进行摄像。当然，实际应用中，也可以通过其他方式，例如，通过增加适当的透镜组，由摄像装置对投影物进行摄像，只要摄像装置能够对投影物在投影面上形成的光斑进行摄像即可。在获取光斑的运动轨迹矢量后，查询预先设置的光斑运动轨迹映射的操作控件，获取光斑运动轨迹映射的操作控件，触发按照获取的操作控件执行操作。其中，步骤302和步骤303中，在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作包括：A1、如果识别出的图像中包含一个光斑，获取图像中光斑的位置坐标信息；A2、确定该光斑在各图像中的轨迹未发生改变，将获取的光斑的位置坐标信息换算为终端显示屏幕对应的位置坐标信息；本步骤中，确定所述光斑在各图像中的轨迹未发生改变包括：获取包含第一个光斑的图像中光斑的第一位置坐标信息；获取包含最后一个光斑的图像中光斑的第二位置坐标信息；计算第一位置坐标信息与第二位置坐标信息之间的距离；判断计算的距离是否不大于预先设置的距离阈值，如果是，光斑在各图像中的轨迹未发生改变。本发明实施例中，进一步地，在判断计算的距离大于预先设置的距离阈值后，获取光斑的运动轨迹矢量，触发按照光斑的运动轨迹矢量移动显示屏幕当前显示的信息，并将移动后的信息输出至投影装置，这样，可以实现投影面的移动控制。其中，运动轨迹矢量是由第一位置坐标信息指向第二位置坐标信息的。图5为本发明实施例设置换算比例的流程示意图。参见图5，该流程包括：步骤501，以终端显示屏幕中第一目标点建立坐标系，获取与第一目标点对角的第二目标点的坐标信息；本步骤中，在终端显示屏幕中设置第一目标点和第二目标点，以第一目标点建立坐标系，并使第一目标点与第二目标点不同在一坐标轴上，即坐标系中的第二目标点与第一目标点形成对角关系，例如，第一目标点为展示内容中某一行的字符，第二目标点为展示内容中与第一目标点不同行和不同列的字符，这样以便于计算换算比例。较佳地，设第一目标点的(位置)坐标信息为(0,0)，第二目标点的坐标信息为(a0x,b0y)。步骤502，按照与在终端显示屏幕中建立坐标系相同的方式，在投影面中建立坐标系，获取第二目标点在投影面上的坐标信息；本步骤为可选，用于计算投影放大系数，投影装置在投影面形成的投影面应包含终端显示屏幕中显示的全部内容。设获取的第二目标点在投影面上的坐标信息为(a1x,b1y)。步骤503，按照与在终端显示屏幕中建立坐标系相同的方式，在摄像机拍摄的图像中建立坐标系，获取第二目标点在图像上的坐标信息；本步骤中，摄像机拍摄的图像应包含投影装置在投影面形成的投影面。设获取的第二目标点在图像上的坐标信息(a2x,b2y)。步骤504，计算第二目标点在终端显示屏幕上的坐标信息与第二目标点在图像上的坐标信息的比值，作为换算比例。本步骤中，换算比例的计算公式为：式中，βx为横坐标换算比例；βy为纵坐标换算比例。A3、触发鼠标在换算得到的终端显示屏幕对应的位置处执行点击操作。本步骤中，触发鼠标在该对应的位置处执行点击操作包括：如果光斑对应的终端显示屏幕的位置处为操作控件区域，例如，放大、缩小、换页、移动、旋转等操作控件，则获取对应的操作控件，并根据该操作控件调节输出至投影装置的信息。举例来说，如果光斑对应的终端显示屏幕的位置处为下一页操作控件，则触发鼠标点击该下一页操作控件，将终端显示屏幕当前显示的数据替换为下一页的数据，并将该下一页的数据输出至投影装置。如果光斑对应的终端显示屏幕的位置处为非操作控件区域，则触发鼠标在该对应的位置处执行无实际意义的点击操作。在识别出图像中包含光斑后，获取光斑的运动轨迹矢量，查询预先设置的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件，触发按照获取的光斑运动轨迹矢量映射的操作控件执行操作还可以包括：如果识别出的图像中包含的光斑数大于一个，根据顺序接收的图像，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量；本步骤中，根据顺序接收的图像，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量可以是通过获取包含光斑的第一张图像以及包含光斑的最后一张图像，根据两图像中光斑的位置坐标，获取图像中各光斑的运动轨迹矢量。从预先设置的运动轨迹矢量库中，获取与图像中各光斑的运动轨迹矢量相匹配的运动轨迹矢量，并获取该相匹配的运动轨迹矢量映射的操作控件；本步骤中，可以设置多点触摸对应的操作控件，以扩展投影控制，满足用户多样化的操控需求。根据获取的操作控件，触发执行相应的操作。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。