[实用新型]广角图像检测电子白板信号接收器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用实时图像检测方法进行笔定位的电子白板装置，特别是一种大视场角的电子白板信号接收器。 

背景技术

在当前的电子白板技术中，使用图像检测实现笔迹定位跟踪是主流技术之一，主要原因是此类白板安装使用灵活、响应快、成本低、体积小等，且随着传感器和数字处理技术的发展，此类产品的发展空间很大。有关使用实时图像检测进行笔定位的电子白板技术方案在大量专利文件中都有涉及，如专利号ZL011080477、发明专利公开号 CN1305143A、名称为“用于计算机坐标与控制信息输入的系统及方法”的中国发明专利，以及发明专利公开号 CN1928799A、名称为“触摸屏定位装置及其定位方法”的中国发明专利申请中有详细描述。其基本工作原理是：用主动发光的光笔或被动反射光的光笔（包括手指等）产生的光点来标示目标点的位置，引入摄像装置实时采集屏幕范围的图像，用信号处理电路实时分析图像信号并提取亮点的位置信息，通过接口电路和相应软件输入到计算机，用坐标矫正算法进行坐标校准使光标的位置跟踪光笔的物理位置，从而实现交互电子白板功能。 

在此类产品中，目前的图像采集方法是将摄像头直接对准屏幕并覆盖整个屏幕，但随着短焦投影的日益普及，特别是考虑到避免遮挡的需要，摄像头需要尽量接近屏幕。这带来了一个问题，就是摄像头的视场角需要非常大，例如当摄像头处于前上方40cm处采集80寸屏幕图像时，要求镜头视场角大于120度。 

目前此类产品已经在应用中，但存在以下问题：一、图像边缘衰减严重，造成边缘灵敏度下降，而提高整体灵敏度又导致抗干扰能力下降。 

二、图像边缘畸变大，造成边缘的分辨率迅速下降，造成白板整体分辨率下降。 

三、一般此类镜头需要多片透镜构成，成本高，体积大，典型的情况是鱼眼镜头。 

四、根据物理光学原理，多层干涉滤光片的滤光特性随光线入射角不同而改变，为了确保不同角度光线的透过，必须增加滤光片透光窗口宽度，这造成系统抗干扰能力下降。因为这个原因，在现有技术中，理论上无法实现高性能的带通滤光。 

发明内容

   针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种广角图像检测电子白板信号接收器，能够在实现超大视角图像接收的情况下，避免上述现有技术和产品中存在的问题。 

为了实现上述目的，本实用新型的广角图像检测电子白板信号接收器，主要包括摄像头1、图像处理电路2，它们安装在一个外壳6内，所述摄像头1连到图像处理电路2，图像处理电路2上有计算机接口，所述摄像头1的视场角小于45度，在摄像头1前还有凸面镜3或者凹面镜3′，它位于摄像头1的取景范围内，且其反射面可以从摄像头观察到，还有一个红外接收模块7连接到图像处理电路2。其中凸面镜3或者凹面镜3′可以是球面反射镜，椭球面反射镜，或其他形状的凸面反射镜，其成像角度大于90度。由于凸面镜可以将物体在其后形成虚像，且成像视场的角度由其形状决定，在小面积大曲率半径的情况下，可以形成大视场角的虚像，因此通过小视场角的摄像头对此虚像拍摄即可达到大视场角摄像头的拍摄效果。 

采用了本实用新型的方案后，可以达到这样的有益效果： 

一、由于凸面镜成像没有图像边缘衰减问题，而小视角摄像头也没有问题，因此成像亮度均匀，从非常有利于提高整体灵敏度和抗干扰能力。

二、适当设计的凸面镜可以使大角度成像的图像边缘畸较小，有利于提高系统分辨率。 

三、凸面镜和小视角摄像头成本都较低，降低了整机成本。 

四、凸面镜没有光谱效应，而小视角摄像头光线入射角接近，因此有可以采用窄带滤光片进行高效率滤光，可以提高系统信噪比若干倍。 

根据同样的思路，也可以采用凹面镜代替上述的凸面镜，从光学原理上是相似的，只是成像上下颠倒，经过通常的坐标校准这种颠倒没有影响。 

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构和光路示意图。 

图2 是本实用新型第二个实施例的结构和光路示意图。 

图中，摄像头1，图像处理电路2，凸面镜3或凹面镜3’，激光器4，转轴5，外壳6。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。