一种用红外触控或书写的显示操控方法及其装置与流程

本发明涉及一种用红外触控或书写的显示操控方法及其装置。

背景技术：

现有的触摸显示设备都是具有触摸功能的电容屏或者电阻屏以及外加红外触摸功能的触摸框实现的触摸LCD显示设备，而在没有触摸功能的显示屏以及投影类型的显示设备上则无法实现触摸控制功能。此外，对于外加红外触摸功能的触摸框的显示设备而言，由于需要安装触摸框，不仅需要定制，制造和装配工序繁琐，而且使用前还需要人工进行坐标的重新校正定位,才能实现触控功能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用红外触控或书写的显示操控方法，其能够在不带触摸功能的显示屏幕上实现触摸控制及书写操作的功能。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种用红外触控或书写的显示操控装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种用红外触控或书写的显示操控方法，包括以下步骤：

在非触摸显示屏幕上显示测试图案；

通过可见光拍摄的方式拍摄显示在非触摸显示屏幕上的测试图案；

找出测试图案关键点在所拍摄到的测试图案的图像中的坐标位置；

通过比较关键点在测试图案中的实际坐标位置以及在所拍摄到的测试图案图像中的坐标位置，获得显示在非触摸显示屏幕上的图像中的任意一点的实际显示坐标与该点在被拍摄的图像中的坐标的坐标转换关系；

通过红外拍摄的方式拍摄红外笔投射非触摸显示屏幕时显示在非触摸显示屏幕上的图像；

找出红外笔投射非触摸显示屏幕所形成的单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置；

根据获得的坐标转换关系以及单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置，得到单个红外点或红外点移动轨迹在显示在非触摸显示屏幕上的图像中的实际坐标位置；

将单个红外点或红外点移动轨迹的实际坐标位置转换为触摸控制信号；

将触摸控制信号发送给接入所述非触摸显示屏幕的显示系统，以对显示系统进行控制或书写操作。

本发明还提供了一种用红外触控及书写的显示操控装置，包括：

测试图像发生模块，用于产生测试图案，并将所述测试图案发送给接入非触摸显示屏幕的显示系统，以在所述非触摸显示屏幕上显示所述测试图案；

摄像模块，用于以可见光拍摄的方式拍摄显示在非触摸显示屏幕上的测试图案以及以红外拍摄的方式拍摄红外笔投射非触摸显示屏幕时显示在非触摸显示屏幕上的图像；

位置解析模块，位置解析模块的输入端与摄像模块的输出端连接，位置解析模块用于找出测试图案关键点在所拍摄到的测试图案的图像中的坐标位置以及红外笔投射所述非触摸显示屏幕所形成的单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置；

坐标转换模块，坐标转换模块的输入端与位置解析模块的输出端连接，坐标转换模块用于通过比较所述关键点在测试图案中的实际坐标位置以及在所拍摄到的测试图案图像中的坐标位置，获得显示在非触摸显示屏幕上的图像中的任意一点的实际显示坐标与该点在被拍摄的图像中的坐标的坐标转换关系；并且，用于根据获得的坐标转换关系以及单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置，得到单个红外点或红外点移动轨迹在显示在非触摸显示屏幕上的图像中的实际坐标位置；

触摸驱动模块，触摸驱动模块的输入端与坐标转换模块的输出端连接，触摸驱动模块用于将单个红外点或红外点移动轨迹的实际坐标位置转换为触摸控制信号，并将所述触摸控制发送给所述的接入非触摸显示屏幕的显示系统，以对显示系统进行控制或书写操作。

由于采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点和特点：

1.本发明克服了使用屏幕类型范围的限制，在现有不带触摸功能的显示屏幕，如投影拼接屏幕等各种显示屏幕上也能实现触摸控制及书写操作的功能；

2.本发明无需人工调较，解决了外加红外触摸框类型的显示设备需要人工调较的问题；

3.本发明便于实施，易于实现。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的一种用红外触控及书写的显示操控装置与非触摸显示屏的连接示意图。

图2是根据本发明一实施例的一种用红外触控及书写的显示操控装置的原理框图。

图3 是测试图案的示意图。

图4 是摄像模块拍摄到的一幅测试图案的图像示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细的说明。

根据本发明一实施例的一种用红外触控或书写的显示操控方法，包括以下步骤：

在非触摸显示屏幕上显示测试图案；

通过可见光拍摄的方式拍摄显示在所述非触摸显示屏幕上的测试图案；

找出测试图案关键点在所拍摄到的测试图案的图像中的坐标位置；

通过比较所述关键点在测试图案中的实际坐标位置以及在所拍摄到的测试图案图像中的坐标位置，获得显示在非触摸显示屏幕上的图像中的任意一点的实际显示坐标与该点在被拍摄的图像中的坐标的坐标转换关系；

通过红外拍摄的方式拍摄红外笔投射所述非触摸显示屏幕时显示在非触摸显示屏幕上的图像；

找出红外笔投射非触摸显示屏幕所形成的单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置；

根据获得的坐标转换关系以及所述单个红外点或所述红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置，得到所述单个红外点或所述红外点移动轨迹在显示在非触摸显示屏幕上的图像中的实际坐标位置；

将单个红外点或红外点移动轨迹的实际坐标位置转换为触摸控制信号；

将所述触摸控制信号发送给接入非触摸显示屏幕的显示系统，以对所述显示系统进行控制或书写操作。

其中，非触摸显示屏幕可以是拼接屏或单块显示屏，但不限于此。接入非触摸显示屏幕的显示系统可以是接入了非触摸显示屏幕的手机、电脑等各种电子设备，本发明对此亦不做限制。

在一种具体的实施方式中，上述的获得显示在非触摸显示屏幕上的图像中的任意一点的实际显示坐标与该点在被拍摄的图像中的坐标的坐标转换关系，是指获得显示在非触摸显示屏幕上的图像中的任意一点的实际显示坐标与该点在被拍摄的图像中的坐标的坐标转换映射表。

图1示出了根据本发明一实施例的一种用红外触控及书写的显示操控装置与接入非触摸显示屏的显示系统的连接示意图。其中，接入了非触摸显示屏幕1的显示系统200与根据本发明一实施例的一种用红外触控及书写的显示操控装置100通过显示接口互联，通过红外笔在非触摸显示屏幕1上的点击和移动即可实现对非触摸显示屏幕1的操控和书写。

图2示出了根据本发明一实施例的一种用红外触控及书写的显示操控装置的原理框图。请参阅图2，根据本发明一实施例的一种用红外触控及书写的显示操控装置，包括测试图像发生模块2、摄像模块3、位置解析模块4、坐标转换模块5以及触摸驱动模块6。

测试图像发生模块2用于产生测试图案，并将测试图案发送给接入非触摸显示屏幕1的显示系统200，以在非触摸显示屏幕1上显示测试图案。摄像模块3用于以可见光拍摄的方式拍摄显示在非触摸显示屏幕1上的测试图案以及以红外拍摄的方式拍摄红外笔投射非触摸显示屏幕时显示在非触摸显示屏幕上的图像。位置解析模块4的输入端与摄像模块3的输出端连接，位置解析模块4用于找出测试图案关键点在所拍摄到的测试图案的图像中的坐标位置以及红外笔300投射非触摸显示屏幕所形成的单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置。坐标转换模块5的输入端与位置解析模块4的输出端连接，坐标转换模块5用于通过比较所述关键点在测试图案中的实际坐标位置以及在所拍摄到的测试图案图像中的坐标位置，获得显示在非触摸显示屏幕上的图像中的任意一点的实际显示坐标与该点在被拍摄的图像中的坐标的坐标转换关系；并且，用于根据获得的坐标转换关系以及单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的坐标位置，得到单个红外点或红外点移动轨迹在显示在非触摸显示屏幕上的图像中的实际坐标位置。触摸驱动模块6的输入端与坐标转换模块5的输出端连接，触摸驱动模块6用于将单个红外点或红外点移动轨迹的实际坐标位置转换为触摸控制信号，并将触摸控制发送给接入非触摸显示屏幕1的显示系统200。显示系统200的输入端分别与测试图像发生模块2的输出端和触摸驱动模块6的输出端连接，显示系统200用于将测试图像发生模块2产生的测试图案以及显示系统工作时所需的显示信号接入非触摸显示屏幕1。

上电工作后，根据本发明一实施例的用红外触控及书写的显示操控装置100首先进行自动坐标位置校正，将测试图像发生模块2生成的测试图案接入显示系统200，在非触摸显示屏幕1上显示。摄像模块3工作在可见光拍摄模式，拍摄到测试图案，并传送给位置解析模块4进行分析，进而找到测试图案关键点在图像中的具体坐标位置。图3 是本实施例中测试图案的示意图，其为一个矩形，矩形的四个角上的四个白色点即为测试图案的关键点。测试图案并不局限于这一种，也可以是其它图案。由于摄像模块3的位置不固定， 实际拍摄的图像也不是固定不变的，而且也不是和图3一样大小的标准矩形。正是基于这个原因，本实施例设置了位置解析模块4和坐标转换模块5用于后续红外笔位置定位进行坐标变换。图4 是摄像模块拍摄到的一幅测试图案的图像示意图，位置解析模块4通过对拍摄到的测试图案图像进行分析找到四个关键点在图像中的位置坐标。随后，坐标转换模块5用于通过比较关键点在测试图案中的实际坐标位置以及在所拍摄到的测试图案图像中的坐标位置，获得显示在非触摸显示屏幕上的图像中的任意一点的实际显示坐标与该点在被拍摄的图像中的坐标的坐标转换映射表，完成坐标位置自动校正过程。

完成坐标位置自动校正后，根据本发明一实施例的用红外触控及书写的显示操控装置100切换到正常使用模式。在正常使用模式，摄像模块3切换到红外拍摄模式。当红外笔300在非触摸显示屏幕1上点击拖动时， 红外笔会发出某一个波段的红外光，由于是红外拍摄模式，可见光都被正常屏蔽，摄像模块3拍摄到的是带红外信息的图像，位置解析模块4通过对拍摄到的红外图像进行分析，找出红外笔投射非触摸显示屏幕1所形成的单个红外点或红外点移动轨迹在所拍摄到的红外图像中的具体坐标位置，由坐标转换模块5通过坐标转换映射表，得到实际的红外点或红外点移动轨迹在显示屏幕图像的位置坐标。触摸驱动模块6将实际坐标位置转换为触摸控制信号并发送给显示系统200，显示系统200根据触摸控制信号将相关的视频图像信号接入非触摸显示屏幕1，最终实现触摸和书写等各种操作。例如，当红外笔300做出的是点击非触摸显示屏幕1的动作时，在非触摸显示屏幕1上形成的是单个红外点，通过坐标转换得到实际的红外点在显示屏幕图像的位置坐标后，产生触摸控制信号，实现对接入非触摸显示屏幕的显示系统的触摸操作或者书写。又例如，当显示系统启动书写软件的时候， 当红外笔300做出的是书写的动作时，在非触摸显示屏幕1上形成的是红外点移动轨迹，通过坐标转换得到实际的红外点移动轨迹在显示屏幕图像的位置坐标后，可确定红外笔书写的字形，从而生成与书写相关的触摸控制信号，根据该与书写相关的触摸控制信号，实现书写操作功能，从而将与红外点移动轨迹形状相同的文字图像信号显示在非触摸显示屏幕1上。

在本实施例中，测试图像发生模块2、位置解析模块4和坐标转换模块5可通过FPGA芯片实现。在其它的实施例中，测试图像发生模块2、位置解析模块4和坐标转换模块5、触摸驱动模块6也可以通过软件来实现。

本发明克服了使用屏幕类型范围的限制，在现有不带触摸功能的显示屏幕，上实现了触摸控制及书写操作的功能。