光笔遥控器、实现智能操作平台输入控制的系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种光笔遥控器、实现智能操作平台输入控制的系统及方法，所述的光笔遥控器包括外壳、输入装置、主控电路、定位器、图像传感器及摄像头；输入装置、定位器及图像传感器分别与主控电路相连接，摄像头与图像传感器相连接，主控电路包括图像处理模块、无线通讯模块、定位器控制模块以及触摸检测模块；所述的实现智能操作平台输入控制的系统包括光笔遥控器及屏幕标定装置，屏幕标定装置设置于显示屏幕的四个顶角处。本发明技术方案的光笔遥控器、实现智能操作平台输入控制的系统及方法提升了智能操作平台人机交互水平，实现了拖拽和多指操作功能，提高了操作精度，应用范围广泛。
【专利说明】光笔遥控器、实现智能操作平台输入控制的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及智能操作平台，具体是指一种光笔遥控器、实现智能操作平台输入控制的系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着智能操作平台的发展，大屏幕显示设备不再局限于视频的播放，还演变成为综合性的多媒体娱乐中心和信息中心，因此，消费者不但可以利用大屏幕的显示设备(如电视，投影仪)收看视频节目，还可以利用互联网来获取节目资源、信息推送服务、交互游戏、网上购物、视频会议聊天和远程教育等丰富的网络服务。
[0003]由于智能操作平台带来的功能非常丰富，传统的鼠标键盘，以及触摸屏已不再适应大屏幕显示设备的人机交互。比如，目前的智能电视机仍使用普通的按键式红外遥控器进行操作，用户要靠多次按动上、下、左、右控制键才能逐步将鼠标指针移动到预定区域，最后再按下确认键来进行功能选择，操作异常繁琐，不能像计算机鼠标一样进行快速移动定位，从而难以适应交互性很强的智能电视互动应用及服务；同时，按键太多，功能复杂，很多按键组合才能实现简单的功能也制约着它的发展；对于智能操作平台上的应用程序，不能实现拖拽和多指操作的功能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种光笔遥控器、实现智能操作平台输入控制的系统及方法，能够实现提升智能操作平台人机交互水平、可以模拟触摸屏的拖拽及多指操作功能、提高操作精准度。
[0005]为了实现上述目的，本发明的光笔遥控器、实现智能操作平台输入控制的系统及方法具有如下构成:
[0006]该光笔遥控器，其主要特点是，所述的光笔遥控器包括:
[0007]输入装置，用以获取用户的指令输入信号；
[0008]摄像头，用以实时获取显示屏幕上的图像；
[0009]图像传感器，用以处理所述的摄像头获取的图像；
[0010]定位器，用以当所述的输入装置获取到指令输入信号时开启，并在所述的显示屏幕上产生定位信号；
[0011]主控电路，用以根据所述的图像传感器处理的图像，确定显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置后，将所述的显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
[0012]进一步地，所述的输入装置包括:
[0013]键盘，用以获取用户的目标选中指令、选中目标时移动目标指令、多指选中目标指令和多指选中目标后移动目标指令的指令输入信号；
[0014]滚轮，用以获取用户的目标缩放指令和目标翻页指令的指令输入信号。
[0015]进一步地，所述的主控电路包括:
[0016]触摸检测模块，用以处理所述的输入装置所获取的用户的指令输入信号后，将处理结果发送至定位器控制模块以及无线通讯模块。
[0017]更进一步地，所述的触摸检测模块包括:
[0018]采样电容，用以根据用户的指令输入信号，改变自身的储能值；
[0019]测量电路，用以分析采样电容储能值的变化，并将分析结果发送至所述的定位器控制模块。
[0020]更进一步地，所述的主控电路还包括:
[0021]定位器控制模块，用以根据用户的指令输入信号，开启或关闭所述的定位器。
[0022]进一步地，所述的主控电路还包括:
[0023]图像处理模块，用以分析所述的图像传感器处理的图像。
[0024]更进一步地，所述的主控电路还包括:
[0025]无线通讯模块，用以将显示屏幕的屏幕编号、定位信号的位置以及用户指令输入信号发送至所述的智能操作平台。
[0026]再进一步地，所述的无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块。
[0027]进一步地，所述的定位器为激光定位器。
[0028]本发明还涉及一种实现智能操作平台输入控制的系统，其主要特点是，所述的系统包括光笔遥控器及设置于所述的智能操作平台的显示屏幕上的屏幕标定装置，所述的屏幕标定装置用以标定所述的显示屏幕的有效面积范围及指示不同的屏幕。
[0029]进一步地，所述的屏幕标定装置为色值可变的屏幕标定装置，所述的光笔遥控器根据屏幕标定装置的色值，在不同的显示屏幕之间进行跨屏指令输入及跨屏信息复制。
[0030]进一步地，所述的屏幕标定装置为屏幕标定点，所述的屏幕标定点为标定色点贴纸或者由所述的显示屏幕自身集成的红外发光点。
[0031]进一步地，所述的屏幕标定装置为四个屏幕标定点，所述的四个屏幕标定点分别位于所述的显示屏幕的四个顶角。
[0032]本发明还涉及一种实现智能操作平台输入控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤:
[0033](I)所述的输入装置获取用户的指令输入信号；
[0034](2)所述的主控电路根据所述的输入装置获取的用户的指令输入信号控制开启所述的定位器；
[0035](3)所述的定位器在所述的显示屏幕上产生定位信号；
[0036](4)所述的摄像头获取所述的显示屏幕上的图像；
[0037](5)所述的图像传感器处理所述的摄像头获取的图像；
[0038](6)所述的主控电路根据所述的图像传感器处理所得到的图像，确定显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置后，将所述的显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
[0039]进一步地，所述的输入装置包括键盘以及滚轮，所述的主控电路包括触摸检测模块，所述的触摸检测模块包括采样电容以及测量电路，所述的步骤(2)包括以下步骤:
[0040](2.1)所述的输入装置判断所述的键盘或滚轮是否接收到指令输入信号，如果是，则继续步骤(2.2)，否则继续步骤(2.5)；
[0041](2.2)所述的采样电容根据所述的键盘的及滚轮接收到的指令输入信号改变自身的储能；
[0042](2.3)所述的测量电路分析所述的采样电容的储能的变化，并将分析结果发送至所述的定位器控制模块，然后继续步骤(2.4)；
[0043](2.4)所述的定位器控制模块控制定位器的开启或关闭，然后继续步骤(3)；
[0044](2.5)所述的采样电容保持储能不变，然后继续步骤(2.1)。
[0045]进一步地，所述的定位器为激光定位器，所述的步骤(3)具体为:
[0046]所述的定位器在所述的显示屏幕上产生激光定位光斑。
[0047]进一步地，所述的摄像头获取所述的显示屏幕上的图像，具体为:
[0048]所述的摄像头按照一定的时间间隔采样两张光学图像。
[0049]进一步地，所述的摄像头按照一定的时间间隔采样两张光学图像，包括以下步骤:
[0050](4.1)所述的摄像头动态调整所述的摄像头的刷新频率为所述的显示屏幕的刷新频率的非整数倍；
[0051](4.2)所述的摄像头根据调整后的刷新频率获取两张具有闪烁区域的光学图像。
[0052]进一步地，所述的主控电路包括无线通讯模块，所述的无线通讯模块为蓝牙模块或者WIFI模块，所述步骤(6)包括以下步骤:
[0053](6.1)所述的主控电路根据所述的图像传感器处理的图像，识别所述的屏幕标定装置的色值；
[0054](6.2)所述的主控电路根据该所识别的屏幕标定装置的色值判断所述的光笔遥控器与该显示屏幕所对应的智能操作平台是否已建立连接关系，如果是，则继续步骤(6.4)，否则继续步骤(6.3)；
[0055](6.3)所述的主控电路通过无线通讯模块与该显示屏幕所对应的智能操作平台进行配对后，将所述的显示屏幕对应的屏幕编号发送至所述的智能操作平台，然后继续步骤(6.5)；
[0056](6.4)所述的光笔遥控器将所识别的屏幕标定装置的色值所对应的屏幕编号发送至所述的智能操作平台；
[0057](6.5)所述的智能操作平台判断所述的显示屏幕的屏幕编号是否是自身的显示屏幕的屏幕编号，如果是，则继续步骤(6.6)，否则退出并结束；
[0058](6.6)所述的主控电路根据所述的图像传感器处理所得到的图像，确定所述的定位信号的位置，将所述的定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
[0059]更进一步地，所述步骤(6.6)包括以下步骤:
[0060](6.6.1)所述的主控电路计算所述的显示屏幕的宽度；
[0061](6.6.2)所述的主控电路在所述的图像传感器处理的图像中，从垂直于该图像的闪烁区域的方向寻找屏幕标定装置的图像；
[0062](6.6.3)所述的主控电路在所述的图像传感器处理的图像中找出定位信号并确定该定位信号相对于显示屏幕的偏移位移比；
[0063](6.6.4)所述的主控电路将该偏移位移比发送至所述的智能操作平台。
[0064]更进一步地，所述的主控电路计算所述的显示屏幕的宽度，具体为:
[0065]所述的主控电路通过分析所述的图像传感器处理的图像，计算所述的显示屏幕的览度。
[0066]更进一步地，所述的主控电路在所述的图像传感器处理的图像中找出定位信号并确定该定位信号相对于显示屏幕的偏移位移比，包括以下步骤:
[0067](6.6.3.1)所述的主控电路将所述的图像传感器处理的图像与图像定位信号模板对比分析找出定位信号；
[0068](6.6.3.2)所述的主控电路判断定位信号是否落入所述的屏幕标定装置标定的显示屏幕的有效面积范围内，如果是，则继续步骤(6.6.3.3)，否则结束并退出；
[0069](6.6.3.3)所述的主控电路计算所述的定位信号相对于所述的屏幕标定装置的偏移位移比。
[0070]再进一步地，所述的主控电路计算所述的定位信号相对于所述的屏幕标定装置的偏移位移比，具体为:
[0071]所述的主控电路根据如下公式计算所述的定位信号相对于屏幕标定装置的偏移位移比:
[0072](a, b) = (Xc/X, Yc/Y) (I)
[0073]其中，X为所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的横向最大长度，Y为所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的纵向最大长度，Xe为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定点连线的横向距离，Yc为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定装置连线的纵向距离，a为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定装置连线的横向距离与所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的横向最大长度的横向偏移位移比，b为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定装置连线的纵向距离与所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的纵向最大长度的纵向偏移位移比。
[0074]进一步地，所述的主控电路包括无线通讯模块，所述的无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块，所述的方法在步骤(I)之前还包括以下步骤:
[0075](O)用户在所述的智能操作平台中输入与该智能操作平台相对应的显示屏幕的屏幕编号。
[0076]进一步地，所述的步骤(6)之后，还包括以下步骤:
[0077](7)所述的智能操作平台根据所述的主控电路计算的偏移位移比确定所述的定位信号在显示屏幕上的绝对位置；
[0078](8)所述的智能操作平台控制所述的显示屏幕在该绝对位置处显示光标。
[0079]更进一步地，所述的步骤(8)之后，还包括以下步骤:
[0080](9)触摸检测模块将所述的指令输入信号发送至无线通讯模块；
[0081](10)所述的无线通讯模块将所述的用户指令输入信号发送至所述的智能操作平台；
[0082](11)所述的智能操作平台根据所述的用户指令输入信号控制所述的显示屏幕的光标进行相应操作。
[0083]采用了该发明中的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控系统及方法，与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0084]本发明未将二维屏幕操作上升为三维操作，可以对大屏幕的智能操作平台进行快速准确的操作，操作精准度高；本发明利用屏幕标定点和激光定位光斑实现对光标的准确定位，操作精度高，速度快；本发明通过采用图像传感器对屏幕图像进行实时获取，并通过主控电路对屏幕图像进行处理分析，实现了所见即所得的屏幕获取效果；本发明在实现触摸屏的拖拽和多指操作功能的同时也可以轻松实现触摸屏的绝大部分操作，提升了智能操作平台人机交互水平；本发明提供的光笔遥控装置重量远轻于鼠标，给用户提供了良好的使用体验，应用范围广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0085]图1为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器结构示意图。
[0086]图2为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器的触摸检测子模块的结构示意图。
[0087]图3为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器的第一具体实施例的俯视图。
[0088]图4为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器的第一具体实施例的侧视图。
[0089]图5为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器第二具体实施例的俯视图。
[0090]图6为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器第二具体实施例的侧视图。
[0091]图7为本发明的屏幕标定装置的结构示意图。
[0092]图8为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控系统的结构示意图。
[0093]图9为本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法的步骤流程图。
[0094]图10为本发明的摄像头获取的显示屏幕的图像。
[0095]图11为本发明的【具体实施方式】中实现智能操作平台输入控制的光笔遥控系统的屏幕标定点示意图。
[0096]图12为本发明的【具体实施方式】中实现智能操作平台输入控制的光笔遥控系统的定位光斑相对于屏幕标定点的偏移位移的示意图。
[0097]其中，
[0098]I摄像头
[0099]2定位器
[0100]3图像传感器
[0101]4主控电路
[0102]5输入装置
[0103]6 外壳
[0104]7测量电路
[0105]8电解质按钮
[0106]9采样电容
[0107]10 键盘
[0108]11 滚轮
[0109]12屏幕标定装置
【具体实施方式】
[0110]为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0111]请参阅图1所示，为实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器结构示意图，其中，本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器包括外壳6、嵌设于所述的外壳6上的输入装置5、设置于所述的外壳6的内部的主控电路4、设置于所述的外壳6的外部的定位器2、设置于所述的外壳6的内部的图像传感器3以及设置于所述的外壳6的外部的摄像头I ;所述的输入装置5、定位器2以及图像传感器3分别与所述的主控电路4相连接，所述的摄像头I与所述的图像传感器3相连接。
[0112]其中，输入装置5，用以获取用户的指令输入信号；输入装置5的功能实现方式与普通的键盘、鼠标或者遥控器中的按键的实现方式相同，只是本发明的输入装置5还与所述的主控电路4相连接，所述的定位器2也与所述的主控电路4相连接，当有指令输入信号时，所述的主控电路4会根据所述的指令输入信号来开启所述的定位器2，这样就可以在显示屏幕上产生显示光斑，该显示光斑的位置即光标的位置，这样未将二位操作上升至三维操作的同时，还能够准确地实现光标的位置的定位，即降低了算法的复杂度，又大大提高了操作的精确度。
[0113]摄像头1，用以实时获取显示屏幕上的图像；其中摄像头I的刷新频率要比显示屏幕的刷新频率快，一般，摄像头I的刷新频率是显示屏幕的刷新频率的1.5至2倍之间，这样摄像头I拍摄的图像会交替出现为一张具有显示屏幕的显示画面的图像，一张不具有显示屏幕的显示画面图像，根据两张图像就可以确定出定位信号在显示屏幕的位置。
[0114]图像传感器3，用以将所述的摄像头I获取的图像处理成数字图像，并将所述的数字图像发送至主控电路4 ;在此，所述的图像传感器3将摄像头I获取的光学图像转换成数字图像，这样便于主控电路4的处理；另外，图像传感器3可以是(XD(Charge CoupledDevice,电荷f禹合兀件)，也可以是 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体元件)图像传感器3。
[0115]定位器2，用于当所述的输入装置5获取到指令输入信号时，所述的主控电路4根据所述的输入装置5获取的输入信号开启所述的定位器2，并且所述的定位器2在所述的显示屏幕上产生定位信号；在用户连续进行操作时，定位器2在显示屏幕上的产生定位信号的位置会随用户移动所述的光笔遥控器的位置而改变，但是当用户不再进行其他操作时，该定位信号产生的光标会在显示屏幕上停留一段时间，直至用户无其他操作I分钟后才会消失，这样做是为了随时建立光笔遥控器与显示屏幕的连接，当然在其他的实施例中还可以是在用户无其他操作2分钟或者其他合适的时间后，光标才消失，该时间可以是光笔遥控器制造厂商在光笔遥控器出厂前所设置，也可以是光笔遥控器提供一个可编程的USB接口或者其他编程接口，通过该USB接口或者其他编程接口用户自行设置。
[0116]主控电路4，用以根据所述的图像传感器3处理所得到的数字图像，确定显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置后，将所述的显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置发送至所述的智能操作平台；所述的主控电路4为SOC(System on chip)集成电路。其中，所述的输入装置5包括键盘10、滚轮11。
[0117]其中，键盘10，用以获取用户的目标选中指令、选中目标时拖拽目标指令、多指选中目标指令和多指选中目标后移动指令等指令输入信号，其中所述的键盘10中的按键为电解质按钮8。在本发明中键盘中只需要一个按键即可实现普通遥控器的功能，当然，用户也可以根据需要来设置多个按键，以实现其他功能。
[0118]滚轮11，用以获取用户的目标缩放指令和目标翻页指令等指令输入信号。
[0119]此处，键盘10和滚轮11的结合使用，可以实现对显示屏幕中的任意目标的多种操作，在此列举一下几种组合及操作结果，此处光笔遥控器中具有一个按键和一个滚轮11:
[0120]组合1:光标移动至显示屏幕中的目标上，按键短按则可以实现对该目标的选中，其中所述的短按是指按键按下的时间在第一预设时间的范围内，该第一预设时间的范围为
0.2秒至2秒之间，当然在其他的实施例中还可以是其他合适的时间范围；
[0121]组合2:光标移动至显示屏幕中的目标上，按键长按，即可实现在选中该目标后，显示屏幕弹出复制、剪切、粘贴等操作选项会话框，用户选择其中一项后可以对该目标进行相关的操作；此处长按下并不是一直按着不动，而是用户按下按键的时间超过第二预设时间后，例如3秒，所述显示屏幕上就会弹出复制、剪切、粘贴等操作选项会话框，当然在其他实施例中，此处第二预设时间还可以是其他的时间，只要可以与组合I中的按键短按的第一预设时间(只是实现对目标的选中)区分开即可。
[0122]组合3:光标移动至显示屏幕中一点A，然后按键按下不松手，移动光笔遥控器至显示屏幕中的另一点B，可以实现对以AB两点为顶点所组成的矩形中的目标的集体选中。
[0123]组合4:光标移动至显示屏幕中的一幅图片上，然后按键按下，同时滚动滚轮11实现对该图片的缩小及放大。
[0124]本发明仅用一个按键及一个滚轮11就可以实现光笔遥控器的各种操作，而不需要设置多个按键，减少了按键的数量的同时，降低了操作的复杂度，提高了人机交互水平。
[0125]所述的主控电路4包括触摸检测模块，用以处理所述的输入装置5所获取的用户的指令输入信号后，将处理结果发送至定位器控制模块以及无线通讯模块。
[0126]此外，请参阅附图2所示，所述的触摸检测模块包括采样电容9及测量电路7，所述的输入装置5、测量电路7的第一端及采样电容9的第一端相连接，所述的采样电容9的第二端、测量电路7的第二端分别接地，所述的测量电路7的第三端与所述的定位器控制模块相连接，所述的测量电路7的第四端与所述的无线通讯模块相连接。
[0127]其中各部分的功能如下所示:
[0128]采样电容9，用以根据所述的输入装置5所接收的用户的指令输入信号，改变自身的储能值；
[0129]测量电路7，用以分析采样电容9储能值的变化，并将分析结果发送至所述的定位器控制模块以及无线通讯模块。
[0130]该触摸检测模块的工作原理是:当输入装置5接收到指令输入信号时，所述的主控电路4就会改变采样电容9的储能，这是，测量电路7就会接收到采样电容9的储能发生变化，从而根据采样电容9的储能的变化开启或关闭所述的定位器2，并将测量电路7的测量结果发送至无线通讯模块。
[0131]定位器控制模块，用以根据触摸检测模块所处理的输入装置5所获取的用户的指令输入信号的结果，开启或关闭所述的定位器2。
[0132]所述的主控电路4还包括:
[0133]图像处理模块，用以分析所述的图像传感器3处理的图像。
[0134]所述的主控电路4还包括:
[0135]无线通讯模块，用以根据图像处理模块所分析的图像传感器3处理的图像，建立光笔遥控器与智能操作平台的连接，并实现光笔遥控器与智能操作平台的通讯。
[0136]另外，所述的无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块，本发明的光笔遥控器中的无线通讯模块可以包含蓝牙模块、WIFI模块以及红外通讯模块这个种模块，也可以包含其中的两种或者一种。
[0137]此外，上述各个模块的连接关系请参阅图1所示，所述的图像处理模块与所述的图像传感器3相连接，所述的定位器2及触摸检测模块分别与所述的定位器控制模块相连接，所述的输入装置5与所述的触摸检测模块相连接，所述的无线通讯模块分别与所述的图像处理模块、定位器控制模块以及触摸检测模块相连接。
[0138]请参阅图3至图4所示，分别为本发明实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器的第一具体实施例的俯视图和侧视图，其中，所述的光笔遥控器的外壳6为长方体，所述的按键10及滚轮11设置于所述的外壳6的外部的不同的两侧，所述的摄像头I以及所述的定位器2设置于所述的外壳6的外部的同一侧，这样，用户在使用时可以方便地使用一个手指进行操作，大大提高了人机交互水平。此处需要说明的是，所述的按键10及滚轮11可以设置于所述的外壳6的同一侧，所述的摄像头I及所述的定位器2也可以设置于所述的外壳6的不同的两侧，但需要保证所述的定位器2产生的定位信号所在的显示屏幕可以被所述的摄像头I获取到，因此，本发明中的摄像头I可以是360度旋转的摄像头I，也可以是其他的摄像头1，只要可以获取所述的定位器2产生的定位信号所在的显示屏幕的图像即可。
[0139]请参阅图5至图6所示，分别为本发明实现智能操作平台输入控制的光笔遥控器的第二具体实施例的俯视图和侧视图，其中，所述的光笔遥控器的外壳6为长方体，所述的滚轮11绕设于所述的外壳6的外部，所述的摄像头I及定位器2设置于所述的外壳6的外部的同一侧。
[0140]此外，需要说明的是，所述的外壳6并非一定是长方体外壳6，也可以是椭球形或者类似鼠标外形的形状，也就是说，所述的外壳6的形状可以根据用户的需要而变化，并不局限于某一种特定的形状，在此不再赘述。
[0141]由于普通光源是发散光，要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置，而激光器发射的激光是朝一个方向传播，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行，所以本发明中所述的定位器2为激光定位器2。这样可以实现定位信号在显示屏幕上的准确定位。
[0142]请参阅图7至图8所示，本发明提供了一种实现智能操作平台输入控制的光笔遥控系统，其中包括光笔遥控器及设置于所述的智能操作平台的显示屏幕上的屏幕标定装置12 ;所述的屏幕标定装置12用以标定所述的显示屏幕的有效面积范围及指示不同的屏幕，如图7所示，所述的屏幕标定装置12为屏幕标定点，所述的屏幕标定点为标定色点贴纸或者屏幕自身集成的红外发光点。
[0143]所述的屏幕标定装置12为色值可变的屏幕标定装置12，所述的光笔遥控器根据屏幕标定装置12的色值，在不同的显示屏幕之间进行跨屏指令输入及跨屏信息复制。由于不同的显示屏幕的屏幕标定装置12的色值不同，则光笔遥控器可以根据不同的屏幕标定装置12进行跨屏指令输入及跨屏信息复制，只要是光笔遥控器与该显示屏幕所对应的智能操作平台建立了连接关系即可，因此该光笔遥控器的使用是非常灵活的，大大提高了用户的体验度与人机交互水平。
[0144]所述的屏幕标定装置12为四个屏幕标定点，所述的四个屏幕标定点位于所述的显示屏幕的四个顶角，这样屏幕标定装置12就可以准确地标定出屏幕的有效范围，在摄像头I获取的每一张图像中都会有屏幕标定装置12的影像，主控电路4根据该屏幕标定装置12的影像及定位信号的影像就可以准确确定光标的显示位置。
[0145]另外，请参阅图8所示，所述的光笔遥控器根据显示屏幕上的屏幕标定装置12识别显示屏幕，所述的定位器2可以再显示屏幕上产生定位光斑，该定位光斑的位置经过所述的光笔遥控器的处理后传输给所述的智能操作平台，这样就可以实现定位光斑的位置即为显示屏幕的光标的显示位置，从而使得光标的位置更为精确，提高了人机的交互水平。
[0146]再请参阅图9所示，本发明实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法包括以下步骤:
[0147](I)所述的输入装置5获取用户的指令输入信号；
[0148](2)所述主控电路4根据所述的输入装置5获取的用户的指令输入信号控制开启所述的定位器2 ；
[0149](3)所述的定位器2在所述的显示屏幕上产生定位信号；
[0150](4)所述的摄像头I获取所述的显示屏幕上的图像；
[0151](5)所述的图像传感器3处理所述的摄像头I获取的图像；
[0152](6)所述的主控电路4根据所述的图像传感器3处理所得到的图像，确定显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置后，将所述的显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
[0153]其中，本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法的步骤(2)的一个优选方式为:
[0154]所述的输入装置5包括键盘10、滚轮11，所述的主控电路4包括触摸检测模块以及定位器控制模块，所述的触摸检测模块包括采样电容9和测量电路7，所述的步骤(2)包括以下步骤:
[0155](2.1)所述的输入装置5判断所述的键盘10或滚轮11是否接收到指令输入信号，如果是，则继续步骤(2.2)，否则继续步骤(2.5)；
[0156](2.2)所述的采样电容9根据所述的键盘10的及滚轮11接收到的指令输入信号改变自身的储能；
[0157](2.3)所述的测量电路7分析所述的采样电容9的储能的变化并将分析结果发送至所述的定位器控制模块，然后继续步骤(2.4)；
[0158](2.4)所述的定位器控制模块控制定位器2的开启或关闭，然后继续步骤(3)；
[0159](2.5)所述的采样电容9保持储能不变，然后继续步骤(2.1)。
[0160]对于该步骤中，利用输入装置5所获取的指令输入信号来控制定位器2的开启是极其巧妙的，在此，当输入装置5获取到指令输入信号，即键盘10被按下或者是滚轮11被滚动或按下，都可以触发该定位器2开启，当然，定位器2的开启并不是瞬时的(虽然对于用户来说，看起来像是瞬时的)，首先必须是键盘10被按下到一定程度，或者滚轮11被按下一定程度，或者滚轮11被旋转一定角度才可以触发定位器2的开启，这样做的目的是避免用户误操作时定位器2的开启，或者是用户不小心碰到输入装置5时定位器2的开启，这样不仅可以节约用电，还可以增加光笔遥控器的寿命。
[0161]此处键盘10被按下的程度、滚轮11被按下的程度以及滚轮11被旋转的程度与所述的光笔遥控器所使用的器件有关，用户可以根据需要选择灵敏度不同的键盘10以及滚轮11，以满足自身的操作需求。
[0162]当键盘10或滚轮11接收到指令输入信号时，则会弓丨起采样电容9的储能的变化，采样电容9的储能的变化必然会导致测量电路7的测量值的变化，该测量值的变化会最终发送至定位器控制模块，定位器控制模块会根据所述的测量值的变化控制定位器2的开启或关闭。
[0163]此外需要注意的是，指令输入信号不存在后，并不立即引起定位器2的关闭，而是经过一段大于第三预设时间的时间后，定位器2才会关闭，这段时间中定位器2处于休眠状态，只要是再有指令输入信号的接入就会直接唤醒定位器2，而不需要再次开启，这样做的目的是方便操作的同时，增加定位器2的使用寿命，休眠状态的定位器2并不在显示屏幕上产生定位信号。
[0164]其中，所述的第三预设时间的设定方式有多种，一种是光笔遥控器在出厂前由光笔遥控器制造商统一设置，另外，光笔遥控器还可以提供一 USB接口或者其他编程接口，通过该接口可以将光笔遥控器连接至电脑或其他设备，通过电脑或其他设备对光笔遥控器的第三预设时间进行设置，以满足不同用户对光笔遥控器的需求。
[0165]本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法的步骤(3)的一个优选方式为:
[0166]所述的定位器2在所述的显示屏幕上产生定位信号，具体为:
[0167]所述的定位器2在所述的显示屏幕上产生激光定位光斑。
[0168]对于本发明的定位器2，用以在屏幕上产生定位信号，在实际应用中可以是激光定位器2在屏幕上产生定位光斑，同样的，本发明的定位器2也可以是红外定位器2等其他可实现光斑定位功能的定位器2。
[0169]此外，需要说明的是该定位光斑的位置即是光标的位置，这样做的目的是实现定位光斑的位置即光标的位置，提高人机交互水平。
[0170]其中，本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法的步骤(4)的一个优选方式为:
[0171]其中，所述的摄像头I按照一定的时间间隔采样两张光学图像，具体包括以下步骤:
[0172](4.1)所述的摄像头I态调整所述的摄像头I的刷新频率为所述的显示屏幕的刷新频率的非整数倍；
[0173](4.2)所述的摄像头I根据调整后的刷新频率获取两张具有闪烁区域的光学图像。
[0174]请参与图10所示，所述的摄像头I的刷新频率为所述的显示屏幕的刷新频率的
1.5至2倍，此处可以设置摄像头I的刷新频率为100HZ，而显示屏幕的刷新频率为60HZ，这样就可以保证所述的摄像头I获取的图像具有闪烁区域，该闪烁区域一般为黑色闪烁区域。在本具体实施例中显示屏幕是从上至下刷新的，当然在其他实施例中显示屏幕也可以是其他的刷新方式。当显示屏幕的刷新方式是从上至下时，摄像头I获取的显示屏幕的图像就会产生一水平的闪烁区域，理论上该闪烁区域为黑色，从垂直于该闪烁区域的方向就可以找到屏幕标定装置12的图像。此外，刷新频率是指电子束对屏幕上的图像重复扫描的次数，刷新频率越高，所显示的图象(画面)稳定性就越好。刷新频率高低将直接决定其价格，但是由于刷新频率与分辨率两者相互制约，因此只有在高分辨率下达到高刷新频率这样的显示器才能称其为性能优秀；一般情况下，不同显示屏幕的刷新频率一般不同，用户可以根据显示屏幕的刷新频率来设置所述的光笔遥控器的刷新频率，该光笔遥控器中摄像头I的刷新频率的设置可以通过多种方式来实现，在此列举以下几种方式，但摄像头I的刷新频率的设置并不局限于以下几种方式:
[0175]方式一:可以在光笔遥控器中设置一个设置模块，该设置模块中可以列举出光笔遥控器的可选择的几个频率段，这样用户可以根据实际需要进行选择；在该种情况下，光笔遥控器可以设置一个显示屏或者LED指示模块，用以指示用户所选择的频率段；
[0176]方式二:该光笔遥控器可以具有多个型号，不同的型号对应不同刷新频率的显示屏幕，这样用户在购买时，选择合适型号的光笔遥控器即可；
[0177]方式三:该光笔遥控器可以添加一个USB接口或者其他编程接口，光笔遥控器可以通过该USB接口或者其他编程接口与所述的电脑相连接，然后通过电脑来实现对该光笔遥控器的摄像头I的刷新频率的设置。
[0178]本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法的步骤(5)的一个优选方式为:
[0179]所述的图像传感器3将所述的摄像头I获取的图像转换成数字图像。
[0180]在此步骤中，由于摄像头I获取的图像为光学图像，而主控电路4处理的图像为数字图像，所以需要在该步骤中将光学图像转换成数字图像，此处图像传感器3正是该作用。
[0181]其中，将光学图像转换成数字图像就是根据不同位置的光强，产生不同的电荷，把不同位置电荷通过控制电路读取，就把光学信号转换成了电子信号。
[0182]图像传感器3可以是CO)(Charge Coupled Device,电荷f禹合元件)，也可以是CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体兀件)图像传感器3，这可以是光笔遥控器的制造商来进行选择，只要是可以实现将摄像头I的光学图像转换成数字图像的功能即可用在此处。
[0183]本发明的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法的步骤出)的一个优选方式为:
[0184]请参阅图11至12所示，当光笔遥控器以图8所示角度操作时获取的屏幕标定点和定位器2的图像，由于本发明的通讯模块可以为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块，而这三种模块的工作原理不相同，外红通讯模块是可以将光笔遥控器需要发送的信息发送至所有在红外通讯有效范围内的智能操作平台，而蓝牙和WIFI则需要光笔遥控器先与所述的智能操作平台建立连接。所以此处分为两种处理过程进行讨论，第一种是所述的无线通讯模块为蓝牙模块或者WIFI模块，在该种处理过程中，可以通过手动或自动设置使得光笔遥控器与智能操作平台进行配对，下面仅列举光笔遥控器与智能操作平台自动配对的过程，光笔遥控器与智能操作平台手动配对的过程将在下文提到:
[0185]所述的主控电路4根据所述的图像传感器3处理所得到的图像，确定显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置后，将所述的显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置发送至所述的智能操作平台，具体包括以下步骤:
[0186](6.1)所述的主控电路4根据所述的图像传感器3处理的图像，识别所述的屏幕标定装置12的色值；
[0187](6.2)所述的主控电路4根据该所识别的屏幕标定装置12的色值判断所述的光笔遥控器与该显示屏幕所对应的智能操作平台是否已建立连接关系，如果是，则继续步骤(6.4)，否则继续步骤(6.3)；
[0188](6.3)所述的主控电路4通过无线通讯模块与该显示屏幕所对应的智能操作平台进行配对后，将所述的显示屏幕对应的屏幕编号发送至所述的智能操作平台，然后继续步骤(6.5)；
[0189](6.4)将所识别的屏幕标定装置12的色值所对应的屏幕编号发送至所述的智能操作平台；
[0190](6.5)所述的智能操作平台判断所述的显示屏幕的屏幕编号是否是自身的显示屏幕的屏幕编号，如果是，则继续步骤(6.6)，否则退出并结束；
[0191](6.6)所述的主控电路4根据所述的图像传感器3处理所得到的图像，确定所述的定位信号的位置，将所述的定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
[0192]该步骤中主要是实现光笔遥控器与所述的显示屏幕建立连接，当无线通讯模块为蓝牙模块或者WIFI模块时，只有光笔遥控器与所述的显示屏幕建立连接后，才可以进行后续的操作步骤。其中，光笔遥控器一次可以与多个智能操作平台进行通讯，只要该智能操作平台与光笔遥控器建立了连接关系(即配对成功，且用户未断开该配对的连接关系，这样在用户主动断开该配对的连接关系之前，都认为光笔遥控器与该智能操作平台的连接关系是存在的)即可，但是并不是所有接收到光笔遥控器发送的定位信号的位置的智能操作平台都要进行相关操作，智能操作平台在接收到光笔遥控器发送来的定位信号的位置时，需要先判断与定位信号的位置一起发来的屏幕编号与智能操作平台中的屏幕编号是否是一致的，只有是一致的时候，所述的智能操作平台才对光笔遥控器发送来的定位信号的位置进行操作，另外光笔遥控器的指令输入信号等都是通过无线通讯模块传送至所述的智能操作平台的。
[0193]其中，屏幕标定装置12的色值只是一种遥控器的识别显示屏幕约定，可以用户自己设置，也可以显示屏幕自带。此外，不管是显示屏幕自带的(生产显示屏幕的厂商为了支持这种光笔遥控器，可以在显示屏幕的设计上包含这些屏幕标定点)，还是用户自己装的，都需要进行光笔遥控器与显示屏幕的相对应的智能操作平台配对的过程。该配对过程为将显示屏幕的屏幕编号存储于光笔遥控器和该显示屏幕所对应的智能操作平台中，这样既实现了光笔遥控器与智能操作平台的连接，又可以在智能操作平台接收到光笔遥控器的指令信号时，及时准确的判断出是否需要执行该指令信号。
[0194]此处，步骤(6.2)中判断所述的光笔遥控器与所述的显示屏幕对应的智能操作平台是否建立连接关系，是通过查找自身存储的色值与屏幕编号的映射表来确定该显示屏幕所对应的智能操作平台与所述的光笔遥控器是否建立连接关系，如果在光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表中存在该显示屏幕对应的智能操作平台，则说明该显示屏幕对应的智能操作平台与光笔遥控器已经建立了连接，则不需要再次建立连接，这样不但提高了操作速度，还提高了人机交互水平，应用范围广泛；如果在光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表中不存在该显示屏幕对应的智能操作平台，则说明该显示屏幕对应的智能操作平台与光笔遥控器未建立连接，则需要通过光笔遥控器的无线通讯模块(即蓝牙模块或者WIFI模块)与该显示屏幕对应的智能操作平台建立连接。
[0195]其中，光笔遥控器通过光笔遥控器的无线通讯模块与该显示屏幕对应的智能操作平台建立连接中，首先需要光笔遥控器向所述的显示屏幕对应的智能操作平台发送建立连接请求，如果所述的显示屏幕对应的智能操作平台同意建立连接，则会返回给所述的光笔遥控器一同意建立连接的回复，然后所述的光笔遥控器与所述的显示屏幕对应的智能操作平台建立连接关系，该连接关系具体为，在所述的光笔遥控器中增加该显示屏幕的屏幕标定装置12的色值与屏幕编号对应关系，并将该屏幕编号发送至所述的智能操作平台，对应的智能操作平台存储该屏幕编号(该屏幕编号即为对应的智能操作平台自身的屏幕编号)；当然，上述的方法只是最简单的建立连接的方式，再建立连接的过程中，还可以加入密码验证或其他验证手段，以保证只有所述的显示屏幕对应的智能操作平台认定的光笔遥控器才可以操作所述的显示屏幕对应的智能操作平台；所以此处建立光笔遥控器与所述的显示屏幕对应的智能操作平台的连接关系的其他方法都落入本发明的保护范围中。
[0196]此外，针对光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表作以下限定:
[0197]光笔遥控器在出厂前可以只是在光笔遥控器的内存中存在一个光笔遥控器自身存储的色值与显示屏幕的空的映射表或者自身存储的色值与显示屏幕的空的映射表的存储空间，当光笔遥控器开始使用时，向所述的光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表中添加光笔遥控器自身存储的色值与显示屏幕的连接记录，这样只要所述的光笔遥控器与所述的显示屏幕对应的智能操作平台建立过连接，则所述的光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表中就会存在该记录，这样下次光笔遥控器操作该显示屏幕时，就不需要再与该显示屏幕对应的智能操作平台建立连接关系，另外，所述的光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表也可以由用户自己手动添加，即通过在光笔遥控器中设置一个USB接口或者其他编程接口来设置(此处，即是在手动设置光笔遥控器与智能操作平台连接时，对光笔遥控器的操作)，当然，光笔遥控器也可以限制光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表的记录的条数，例如，只允许存储10条记录，该条数的设置也是可以由用户自行设置的，在此不再赘述。
[0198]光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表也可以是出厂前，由光笔遥控器制造商预先设置的，不同的光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表对应不同型号的光笔遥控器，或者也可以是光笔遥控器制造商在光笔遥控器中设置一个光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表设置模块，在该设置模块中，用户可以自己设置不同的光笔遥控器自身存储的色值与屏幕编号的映射表记录，这样在光笔遥控器使用的时候就不需要再与具有该色值的屏幕标定装置12的显示屏幕所对应的智能操作平台进行连接，简化了操作步骤，提高了人机交互水平。
[0199]最后，还需要强调的一点是，除非是手动将光笔遥控器与智能操作平台的连接关系断开，否则该连接关系将一直存在。
[0200]所述的主控电路4根据所述的图像传感器3处理所得到的图像，确定定位信号的位置后，将所述的定位信号的位置发送至所述的智能操作平台，包括以下步骤:
[0201](6.6.1)所述的主控电路4计算所述的显示屏幕的宽度；
[0202]此外，所述的主控电路4计算所述的显示屏幕的宽度，具体为:
[0203]所述的主控电路4通过分析所述的图像传感器3处理的图像，计算所述的显示屏幕的宽度。
[0204]其中，对于显示屏幕的宽度的计算在此作以下限定:
[0205]首先，对于图像传感器3连续处理的两张图像作为处理图像，为了方便计算，将这两幅图像看作静态图像，这样，就可以直接对比这两张图像，通过对比，可以确定出屏幕标定装置12在这两张图像中的位置，然后通过计算即可得到显示屏幕的宽度。
[0206]此处显示屏幕的宽度可以是显示屏幕的绝对宽度，也可以是用其他符号或单位表示的显示屏幕的相对宽度，只要保证前后的度量方式一致即可。
[0207]此处当显示屏幕的刷新方向为竖直方向时，摄像头I获取的图像就会存在水平的闪烁区域。
[0208]通过对比，首先可以确定闪烁区域，然后从垂直于该闪烁区域的方向寻找屏幕标定装置12，通过计算屏幕标定装置12之间的距离即可得到显示屏幕的宽度。
[0209](6.6.2)所述的主控电路4在所述的图像传感器3处理的数字图像中，从垂直于该图像的闪烁区域的方向寻找所述的屏幕标定装置12的图像；
[0210]请参阅图10所示，所述的闪烁区域为黑色闪烁区域，由于显示屏幕是从上至下刷新的，所述该黑色闪烁区域为水平方向，从垂直于该黑色闪烁区域的方向确定屏幕标定装置12的图像，以及寻找定位信号的图像。
[0211](6.6.3)所述的主控电路4在所述的图像传感器3处理的图像中找出定位信号并确定该定位信号相对于显示屏幕的偏移位移比；
[0212](6.6.4)所述的主控电路4将该偏移位移比发送至所述的智能操作平台。
[0213]请参阅图11至图12所示，其中，所述的主控电路4在所述的图像传感器3处理的图像中找出定位信号并确定该定位信号相对于显示屏幕的偏移位移比，包括以下步骤:
[0214](6.6.3.1)所述的主控电路4将所述的图像传感器3处理的图像与图像定位信号模板对比分析找出定位信号；
[0215](6.6.3.2)所述的主控电路4判断定位信号是否落入所述的屏幕标定装置12标定的显示屏幕的有效面积范围内，如果是，则继续步骤(6.6.3.3)，否则结束并退出；
[0216](6.6.3.3)所述的主控电路4计算所述的定位信号相对于所述的屏幕标定装置12的偏移位移比。
[0217]此外，为了计算偏移位移比，还需要找到定位信号的位置，这时需要将摄像头I获取的图像与图像的光斑模板匹配分析找出定位信号；找到定位信号后，还需要判断该定位信号是否落入所述的屏幕标定装置12围成的有效区域内，如果不在该区域的话，则本次输入是无效输入，如果在该区域内，则再计算该定位信号的偏移位移比。
[0218]此处的光斑模板即在显示屏幕上的定位信号的模板，每个光笔遥控器内部都存储有自身的定位器2的定位光斑的模板，当需要寻找定位信号时，所述的光笔遥控器会主动将该定位光斑的模板与所述的摄像头I获取的图像进行对比，准确的确定出定位光斑的位置，此处这样做的目的是为了减少误差的干扰，防止主控电路4误将因其他原因而在显示屏幕上产生斑点作为定位光斑。
[0219]在此，对定位信号是否落入所述的屏幕标定装置12围成的有效区域内作以下限定:
[0220]定位信号落入所述的屏幕标定装置12围成的有效区域内或者所述的屏幕标定装置12围成的有效区域的边界都是有效的输入，此外，为了提高人机交互水平，定位信号偏离所述的屏幕标定装置12围成的有效区域一定范围也会认为在所述的屏幕标定装置12围成的有效区域的，只是此时光标正好显示在显示屏幕的边界处；定位信号偏离所述的屏幕标定装置12围成的有效区域的范围可以是光笔遥控器制造商在光笔遥控器出厂前根据大量实验的结果设置的，也可以是光笔遥控器中提供一个设置模块，在该设置模块中列出定位信号偏离所述的屏幕标定装置12围成的有效区域的范围的几个可取值以供用户选择；还可以是该光笔遥控器自带一个USB接口或者其他编程接口，通过该USB接口或者其他编程接口，光笔遥控器可以连接电脑，通过电脑可以实现对该光笔遥控器的设置，也可以实现对该光笔遥控器中程序及其他的存储的内容的更新。
[0221]请参与图12所示，所述的主控电路4计算所述的定位信号相对于所述的四个屏幕标定点的偏移位移比，具体为:
[0222]所述的主控电路4根据如下公式计算所述的定位信号相对于屏幕标定装置12的偏移位移比:
[0223](a, b) = (Xc/X, Yc/Y) (I)
[0224]其中，X为所述的屏幕标定装置12所确定的显示屏幕的横向最大长度，Y为所述的屏幕标定装置12所确定的显示屏幕的纵向最大长度，Xe为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定装置12连线的横向距离，Yc为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定装置12连线的纵向距离，a为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定装置12连线的横向距离与所述的屏幕标定装置12所确定的显示屏幕的横向最大长度的横向偏移位移比，b为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定装置12连线的纵向距离与所述的屏幕标定装置12所确定的显示屏幕的纵向最大长度的纵向偏移位移比。
[0225]此处，偏移位移比的计算是最简单的方式，还可以由其他的计算方式，例如对该偏移位移比进行加密后再传输给智能操作平台，这样计算出该偏移位移比之后，还需要加密算法进一步地保证安全性，提高对用户的操作的保护，同时，也提高了人机交互水平。
[0226]第二种是所述的主控电路4包括无线通讯模块，所述的无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块，在该种处理过程下，光笔遥控器与智能操作平台配对的过程为手动配对，所述的方法在步骤(I)之前还包括以下步骤:
[0227](O)用户在所述的智能操作平台中输入与该智能操作平台相对应的显示屏幕的屏幕编号。
[0228]此处，主要是为了说明上文中当无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块时，屏幕编号的设定可以是自动的，而当无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块时，屏幕编号的设定也可以是手动的，尤其要注意的一点是，当无线通讯模块为红外通讯模块时，屏幕编号的设定只能是手动的，即用户自行将显示屏幕所对应的屏幕编号输入至所述的智能操作平台，这样方便智能操作平台判断所接收到的偏移位移比是否是所述的光笔要控制器对自身的操作。
[0229]此外，需要特别强调的是，利用本发明的光笔遥控器操作智能操作平台时，光笔遥控制首先要识别所述的显示屏幕上的屏幕标定装置12，并根据该屏幕标定装置12的色值得出该显示屏幕的屏幕编号，将此屏幕编号以及偏移位移比发送至可以接收到此屏幕编号以及偏移位移比的智能操作平台，智能操作平台会根据接收的屏幕编号判断所接收到的偏移位移比是否是针对自身的操作，如果是则进行相应的操作，否则就退出并结束，并等待下次接收屏幕编号以及偏移位移比。在此，当无线通讯模块为蓝牙模块或者WIFI模块，则需要光笔遥控器与智能操作平台先建立连接关系，当无线通讯模块为红外通讯模块时，则不需要光笔遥控器与智能操作平台先建立连接关系。但是屏幕编号的建立对于这三种通讯模块都是必不可少的。
[0230]所述的步骤(6)之后，还包括以下步骤:
[0231](7)所述的智能操作平台根据所述的主控电路4计算的偏移位移比确定所述的定位信号在显示屏幕上的绝对位置；
[0232](8)所述的智能操作平台控制所述的显示屏幕在该绝对位置处显示光标。
[0233]其中，智能操作平台可以根据光笔遥控器发送来的偏移位移比得出光标在显示屏幕上的绝对位置，这样就可以实现光斑所在位置即光标位置。
[0234]另外，所述的步骤(8)之后，还包括以下步骤:
[0235](9)触摸检测模块将所述的指令输入信号发送至无线通讯模块；
[0236](10)所述的无线通讯模块将所述的用户指令输入信号发送至所述的智能操作平台；
[0237](11)所述的智能操作平台根据所述的用户指令输入信号控制所述的显示屏幕的光标进行相应操作。
[0238]这样，在定位器开启之后，触摸检测模块将输入装置获取到的指令输入信号发送至无线通讯模块，无线通讯模块将该指令输入信号发送至智能操作平台，智能操作平台则可以在显示屏幕上显示出该指令输入信号所对应的操作，此外，在发送指令输入信号时，则不需要再次发送显示屏幕编号，这是因为智能操作平台在接收到指令输入信号之前，已经建立了智能操作平台与光笔遥控器的连接关系，且已经在所述的显示屏幕显示了光标的位置，所以只有那些显示了光标的位置的显示屏幕所对应的智能操作平台才会对接收到的指令输入信号作出响应。
[0239]在实际应用中，本发明的屏幕标定装置12随智能操作平台的显示屏幕的不同而不同，而光笔遥控装置可以识别不同的屏幕标定装置12，这样使得一个光笔遥控装置可以在多个不同的操作平台操作。
[0240]对于本发明的图像传感器3通过对视场中的图像进行实时获取并传输给所述的主控电路4实现了所见即所得的功能，在实际应用中图像传感器3可以是CMOS图像传感器3，也可以是CXD图像传感器3 ;对于本发明的主控电路4对图像传感器3获取的图像进行处理，识别屏幕标定点和定位信号后计算出定位信号在显示屏幕的偏移位置，然后由所述的智能操作平台计算得到定位信号的绝对位置，进而对光标进行显示，实现定位信号在显示屏幕的位置就是光标在显示屏幕的位置，在实际应用中所述的主控电路4可以由单片机或者由其他后置芯片和外围电路所组成。
[0241]对于所述的主控电路4的无线通讯模块，在实际应用中可以是蓝牙模块，也可以是Wifi模块，也可以是红外通讯模块，也可以是3G或4G模块或者是其他小型局域网络电路，实现了光笔遥控装置的远程无线遥控，更便于用户使用。
[0242]对于本发明的键盘10可以是单个的按键，也可以是矩阵键盘10或者其他按键组合模式。但是需要说明的是本发明中只需一个按键就可以实现现有遥控器的全部功能。
[0243]本发明所述的智能操作平台可以是智能机顶盒操作平台、智能手机操作平台、智能平板操作平台及其他能实现信号接收功能的智能操作平台。
[0244]下面结合一个具体的实例进一步说明本发明实现智能操作平台输入控制的光笔遥控系统及方法。
[0245]在本发明的具体实施例中，所述智能操作平台为电视机智能操作平台，请参阅图8，实现电视机智能操作平台输入控制的光笔遥控系统，包括一个光笔遥控器和四个位于电视机显示屏幕的四个顶角的屏幕标定点，在本具体实施例中屏幕标定点为电视机显示屏幕自身集成的红外发光标定点，所述的光笔遥控器包括一个图像传感器3、一摄像头1、一个激光定位器2、一个主控电路4、一个键盘10和一个滚轮11 ;本具体实施案例中的摄像头I图像传感器3为CMOS摄像头I图像传感器3，主控电路4由单片机与外围电路构成，键盘10为单个的按键，且在本具体实施案例中，用户只是对键盘10操作，当然用户也可以对滚轮11操作，在此仅以键盘10操作为例，本具体实施案例中，所述的通讯模块为蓝牙模块，且假设所述的光笔遥控器已经与该智能操作平台建立连接关系，即:
[0246](a)所述的摄像头I获取电视机显示屏幕上的图像。
[0247]其中，所述的摄像头I对屏幕图像进行实时获取，并通过图像传感器3对所述的摄像头I获取的图像进行处理分析，实现了所见即所得的屏幕获取效果；请参阅图7所示，为摄像头I获取的电视机显示屏幕的图像，图像中在四个顶角处为所述的红外发光标定点。
[0248](b)所述的主控电路4根据所述的摄像头I获取的图像建立所述的光笔遥控器与电视机智能操作平台的连接。
[0249](b-Ι)所述的主控电路4根据所述的图像传感器3处理的图像识别所述的红外发光点的色值，根据红外发光点的RGB颜色编码识别出屏幕编号；
[0250](b-2)所述的主控电路4在自身的连接映射表中查询是否存在该屏幕编号所对应的电视机智能操作平台，如果查询到，则继续步骤(b-4)，否则继续步骤(b-3)；
[0251](b-3)所述的主控电路4在自身的色值与屏幕编号映射表中增加该显示屏幕的色值与屏幕编号的关系，并通过无线通讯模块将屏幕编号发送至该电视机智能操作平台，从而建立光笔遥控装置与该电视机智能操作平台的连接。
[0252]在此处需要强调的是，为了对电视机智能操作平台和光笔遥控装置的信息安全提供更好的保障，在一种更优选的方式中，所述的主控电路4通过无线通讯模块将屏幕编号发送至该电视机智能操作平台前，所述的主控电路4和电视机智能操作平台要进行安全性验证，验证成功后，两者才可以正常通信。
[0253](b-4)所述的光笔遥控装置与电视机智能操作平台的建立连接。
[0254]步骤(a)和(b)只是为了说明光笔遥控器与所述的智能操作平台已经建立了连接关系。
[0255]在所述的光笔遥控器与所述的智能操作平台建立连接关系的前提下，所述的光笔遥控器对智能操作平台的操作具体包括以下步骤:
[0256](c)所述的键盘10获取用户的指令输入信号并开启所述的激光定位器2。
[0257]其中，当使用者手指放在键盘10上时，由于键盘10上的采样电容9储能发生变化,主控电路4将激光定位器2开启。
[0258]在本优选方案中，所述的按键具体为电解质按钮8。
[0259]所述的键盘10获取用户的指令并开启所述的激光定位器2的一个优选方案，请参阅图2所示:
[0260]当手指接触到键盘10的时候，导致采样电容9的电容储能发生变化，从而使得测量脉冲发生变化，进而检测出有手指触摸键盘10，然后打开激光定位器2 ;当手指离开键盘10时，采样电容9的储能恢复，进而测量脉冲恢复正常，然后关闭激光定位器2。
[0261](d)所述的激光定位器2在所述的电视机显示屏幕上产生激光定位光斑。
[0262](e)所述的摄像头I获取所述的电视机显示屏幕上的图像并传输至所述的图像传感器3。
[0263](e-Ι)通过动态调整摄像头I的刷新频率为摄像头I的刷新频率与电视机显示屏幕的刷新频率为非整数倍的关系。
[0264]其中，在本具体实施案例中电视机屏幕刷新频率为60HZ，摄像头I刷新频率为100?110HZ，这样就会使摄像头I获取的图像存在黑色闪烁区域；由于显示屏幕是从上至下刷新的，所以该黑色闪烁区域为水平方向。
[0265](e-2)摄像头I按照该改变后的刷新频率获取两张光学图像信息，再转换成数字图像信息后输出给主控电路4。
[0266](f)所述的图像传感器3处理所述的摄像头I获取的图像，所述的图像传感器3将处理后的图像发送至主控电路4，所述的主控电路4根据所述的激光定位光斑相对于所述的红外发光点的偏移位移确定所述的激光定位光斑在所述的电视机显示屏幕上的偏移位移比并将该偏移位移比发送至所述的电视机智能操作平台。
[0267](f-Ι)所述的主控电路4将所述的图像传感器3处理后的两张图像数据作为静态图像数据处理；这样可以简化运算；
[0268]其中，由于两张图像的差异主要集中在黑色闪烁区域，因此通过比较两张图像即可计算出屏幕宽度，特别强调，该计算出的屏幕宽度都与图像传感器3之前获取的图像以及未来获取的图像都没有关系；
[0269](f-2)所述的主控电路4在摄像头I图像传感器3处理的图像中从垂直于图像黑色闪烁区域的方向寻找红外发光点；
[0270](f-3)所述的主控电路4通过将该摄像头I获取的图像与图像的激光光斑的模板匹配分析，找出激光定位光斑的落点，如果激光定位光斑落在红外发光点所确定的电视机显示屏幕有效面积之内就为有效数据，进而计算激光定位光斑相对于红外发光点的偏移位移比。
[0271]其中，请参阅图12所示，所述的主控电路4根据如下公式计算所述的激光定位光斑相对于四个屏幕标定点的偏移位移比:
[0272](a，b) = (Xc/X, Yc/Y) (I)
[0273]其中，X为所述的四个屏幕标定点所确定的电视机显示屏幕的横向最大长度，Y为所述的四个屏幕标定点所确定的电视机显示屏幕的纵向最大长度，Xe为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定点连线的横向距离，Yc为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定点连线的纵向距离，a为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定点连线的横向距离与所述的四个屏幕标定点所确定的电视机显示屏幕的横向最大长度的横向偏移位移比，b为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定点连线的纵向距离与所述的四个屏幕标定点所确定的电视机显示屏幕的纵向最大长度的纵向偏移位移比。
[0274](g)所述的电视机智能操作平台根据所述的主控电路4计算的偏移位移比确定所述的激光定位光斑在电视机显示屏幕上的绝对位置。其中，因为红外发光点所确定的电视机显示屏幕区域和电视机显示屏幕大小是一致的，因此所述的主控电路4可以直接将此偏移比例发送给电视机智能操作平台终端，然后电视机智能操作平台终端根据电视机显示屏幕大小由此偏移比例数据计算出激光定位光斑在电视机显示屏幕上的绝对位置。
[0275](h)所述的电视机智能操作平台控制所述的电视机显示屏幕在该绝对位置处显示光标，从而实现光标的显示位置与定位器2发出光斑的位置相一致，实现了光笔遥控装置对智能电视机操作系统的控制。
[0276](i)触摸检测模块将所述的指令输入信号发送至无线通讯模块。
[0277](j)所述的无线通讯模块将所述的用户指令输入信号发送至所述的智能操作平台。
[0278](k)所述的智能操作平台根据所述的用户指令输入信号控制所述的显示屏幕的光标进行相应操作。
[0279]采用了该发明中的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控系统及方法，与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0280]本发明未将二维屏幕操作上升为三维操作，可以对大屏幕的智能操作平台进行快速准确的操作，操作精准度高；本发明利用屏幕标定点和激光定位光斑实现对光标的准确定位，操作精度高，速度快；本发明通过采用图像传感器对屏幕图像进行实时获取，并通过主控电路对屏幕图像进行处理分析，实现了所见即所得的屏幕获取效果；本发明在实现触摸屏的拖拽和多指操作功能的同时也可以轻松实现触摸屏的绝大部分操作，提升了智能操作平台人机交互水平；本发明提供的光笔遥控装置重量远轻于鼠标，给用户提供了良好的使用体验，应用范围广泛。
[0281]在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
【权利要求】
1.一种光笔遥控器，其特征在于，所述的光笔遥控器包括: 输入装置，用以获取用户的指令输入信号； 摄像头，用以实时获取显示屏幕上的图像； 图像传感器，用以处理所述的摄像头获取的图像； 定位器，用以当所述的输入装置获取到指令输入信号时开启，并在所述的显示屏幕上产生定位信号； 主控电路，用以根据所述的图像传感器处理的图像，确定显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置后，将所述的显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
2.根据权利要求1所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的输入装置包括: 键盘，用以获取用户的目标选中指令、选中目标时移动目标指令、多指选中目标指令和多指选中目标后移动目标指令的指令输入信号； 滚轮，用以获取用户的目标缩放指令和目标翻页指令的指令输入信号。
3.根据权利要求1所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的主控电路包括: 触摸检测模块，用以处理所述的输入装置所获取的用户的指令输入信号后，将处理结果发送至定位器控制模块以及无线通讯模块。
4.根据权利要求3所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的触摸检测模块包括: 采样电容，用以根据用户的指令输入信号，改变自身的储能值； 测量电路，用以分析采样电容储能值的变化，并将分析结果发送至所述的定位器控制模块。
5.根据权利要求3所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的主控电路还包括: 定位器控制模块，用以根据用户的指令输入信号，开启或关闭所述的定位器。
6.根据权利要求3所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的主控电路还包括: 图像处理模块，用以分析所述的图像传感器处理的图像。
7.根据权利要求6所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的主控电路还包括: 无线通讯模块，用以将所述的显示屏幕的屏幕编号、定位信号的位置以及用户指令输入信号发送至所述的智能操作平台。
8.根据权利要求7所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块。
9.根据权利要求1所述的光笔遥控器，其特征在于，所述的定位器为激光定位器。
10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的光笔遥控器的实现智能操作平台输入控制的系统，其特征在于，所述的系统包括光笔遥控器及设置于所述的智能操作平台的显示屏幕上的屏幕标定装置，所述的屏幕标定装置用以标定所述的显示屏幕的有效面积范围及指示不同的显示屏幕。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的屏幕标定装置为色值可变的屏幕标定装置，所述的光笔遥控器根据屏幕标定装置的色值，在不同的显示屏幕之间进行跨屏指令输入及跨屏信息复制。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的屏幕标定装置为屏幕标定点，所述的屏幕标定点为标定色点贴纸或者由所述的显示屏幕自身集成的红外发光点。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的屏幕标定装置为四个屏幕标定点，所述的四个屏幕标定点分别位于所述的显示屏幕的四个顶角。
14.一种实现智能操作平台输入控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤: (1)所述的输入装置获取用户的指令输入信号； (2)所述的主控电路根据所述的输入装置获取的用户的指令输入信号控制开启所述的定位器； (3)所述的定位器在所述的显示屏幕上产生定位信号； (4)所述的摄像头获取所述的显示屏幕上的图像； (5)所述的图像传感器处理所述的摄像头获取的图像； (6)所述的主控电路根据所述的图像传感器处理所得到的图像，确定显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置后，将所述的显示屏幕的屏幕编号以及定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
15.根据权利要求14所述实现智能操作平台输入控制的方法，其特征在于，所述的输入装置包括键盘以及滚轮，所述的主控电路包括触摸检测模块，所述的触摸检测模块包括采样电容以及测量电路，所述的步骤(2)包括以下步骤: (2.1)所述的输入装置判断所述的键盘或滚轮是否接收到指令输入信号，如果是，则继续步骤(2.2)，否则继续步骤(2.5)； (2.2)所述的采样电容根据所述的键盘的及滚轮接收到的指令输入信号改变自身的储倉泛; (2.3)所述的测量电路分析所述的采样电容的储能的变化，并将分析结果发送至所述的定位器控制模块，然后继续步骤(2.4)； (2.4)所述的定位器控制模块控制定位器的开启或关闭，然后继续步骤(3)； (2.5)所述的采样电容保持储能不变，然后继续步骤(2.1)。
16.根据权利要求14所述的实现智能操作平台输入控制的方法，其特征在于，所述的定位器为激光定位器，所述的步骤(3)具体为: 所述的定位器在所述的显示屏幕上产生激光定位光斑。
17.根据权利要求14所述的实现智能操作平台输入控制的方法，其特征在于，所述的摄像头获取所述的显示屏幕上的图像，具体为: 所述的摄像头按照一定的时间间隔采样两张光学图像。
18.根据权利要求17所述的实现智能操作平台输入控制的方法，其特征在于，所述的摄像头按照一定的时间间隔采样两张光学图像，包括以下步骤: (4.1)所述的摄像头动态调整所述的摄像头的刷新频率为所述的显示屏幕的刷新频率的非整数倍； (4.2)所述的摄像头根据调整后的刷新频率获取两张具有闪烁区域的光学图像。
19.根据权利要求14所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述的主控电路包括无线通讯模块，所述的无线通讯模块为蓝牙模块或者WIFI模块，所述步骤(6)包括以下步骤: (6.1)所述的主控电路根据所述的图像传感器处理的图像，识别所述的屏幕标定装置的色值； (6.2)所述的主控电路根据该所识别的屏幕标定装置的色值判断所述的光笔遥控器与该显示屏幕所对应的智能操作平台是否已建立连接关系，如果是，则继续步骤(6.4)，否则继续步骤(6.3)； (6.3)所述的主控电路通过无线通讯模块与该显示屏幕所对应的智能操作平台进行配对后，将所述的显示屏幕对应的屏幕编号发送至所述的智能操作平台，然后继续步骤(6.5)； (6.4)所述的光笔遥控器将所识别的屏幕标定装置的色值所对应的屏幕编号发送至所述的智能操作平台； (6.5)所述的智能操作平台判断所述的显示屏幕的屏幕编号是否是自身的显示屏幕的屏幕编号，如果是，则继续步骤(6.6)，否则退出并结束； (6.6)所述的主控电路根据所述的图像传感器处理所得到的图像，确定所述的定位信号的位置，将所述的定位信号的位置发送至所述的智能操作平台。
20.根据权利要求19所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述步骤(6.6)包括以下步骤: (6.6.1)所述的主控电路计算所述的显示屏幕的宽度； (6.6.2)所述的主控电路在所述的图像传感器处理的图像中，从垂直于该图像的闪烁区域的方向寻找屏幕标定装置的图像； (6.6.3)所述的主控电路在所述的图像传感器处理的图像中找出定位信号并确定该定位信号相对于显示屏幕的偏移位移比； (6.6.4)所述的主控电路将该偏移位移比发送至所述的智能操作平台。
21.根据权利要求20所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述的主控电路计算所述的显示屏幕的宽度，具体为: 所述的主控电路通过分析所述的图像传感器处理的图像，计算所述的显示屏幕的宽度。
22.根据权利要求20所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述的主控电路在所述的图像传感器处理的图像中找出定位信号并确定该定位信号相对于显示屏幕的偏移位移比，包括以下步骤: (6.6.3.1)所述的主控电路将所述的图像传感器处理的图像与图像定位信号模板对比分析找出定位信号； (6.6.3.2)所述的主控电路判断定位信号是否落入所述的屏幕标定装置标定的显示屏幕的有效面积范围内，如果是，则继续步骤(6.6.3.3)，否则结束并退出； (6.6.3.3)所述的主控电路计算所述的定位信号相对于所述的屏幕标定装置的偏移位移比。
23.根据权利要求22所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述的主控电路计算所述的定位信号相对于所述的屏幕标定装置的偏移位移比，具体为: 所述的主控电路根据如下公式计算所述的定位信号相对于屏幕标定装置的偏移位移比:
(a, b) = (Xc/X, Yc/Y) (I) 其中，X为所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的横向最大长度，Y为所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的纵向最大长度，Xe为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定点连线的横向距离，Yc为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定装置连线的纵向距离，a为所述的定位信号到确定纵向最大长度的两屏幕标定装置连线的横向距离与所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的横向最大长度的横向偏移位移比，b为所述的定位信号到确定横向最大长度的两屏幕标定装置连线的纵向距离与所述的屏幕标定装置所确定的显示屏幕的纵向最大长度的纵向偏移位移比。
24.根据权利要求14所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述的主控电路包括无线通讯模块，所述的无线通讯模块为蓝牙模块、WIFI模块或者红外通讯模块，所述的方法在步骤(I)之前还包括以下步骤: (O)用户在所述的智能操作平台中输入与该智能操作平台相对应的显示屏幕的屏幕编号。
25.根据权利要求14所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述的步骤(6)之后，还包括以下步骤: (7)所述的智能操作平台根据所述的主控电路计算的偏移位移比确定所述的定位信号在显示屏幕上的绝对位置； (8)所述的智能操作平台控制所述的显示屏幕在该绝对位置处显示光标。
26.根据权利要求25所述的实现智能操作平台输入控制的光笔遥控方法，其特征在于，所述的步骤(8)之后，还包括以下步骤: (9)触摸检测模块将所述的指令输入信号发送至无线通讯模块； (10)所述的无线通讯模块将所述的用户指令输入信号发送至所述的智能操作平台； (11)所述的智能操作平台根据所述的用户指令输入信号控制所述的显示屏幕的光标进行相应操作。
【文档编号】H04N21/41GK104270664SQ201410591813
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】季杰, 胡益峰 申请人:上海联彤网络通讯技术有限公司