[发明专利]一种用手指直接控制光标的鼠标装置

说明书

技术领域：本发明涉及一种用手指直接控制光标的鼠标装置。 

背景技术：

自从操作系统进入图形用户界面以来，由于需要对显示器上所显示的光标(cursor)进行控制，所以鼠标成为出了键盘以外，最重要的外围输入装置之一。 

光电鼠标(optical mouse)与计算机间常是利用COM、PS／2或USB接口来相互连接，而显示器上所显示的光标会随着光电鼠标所移动的轨迹移动。 

现有光电鼠标的结构包括壳体、发光二极管、光透镜、光接收处理装置、按键以及印刷电路板，发光二极管是设置在壳体内，并朝壳体底部的一开口发射光线，故当此光电鼠标放置在如桌面或鼠标垫上后，光线照射到鼠标垫上即会反射光线，并由此呈现出鼠标垫上的图像，光透镜用来聚集自发光二极管所发射并由此鼠标垫上反射的反射光线。 

光接收处理装置接收有光透镜聚集后的反射光线，且光接收处理装置具有一光传感器以及以图像处理单元，光传感器单元是有电荷耦合组件(CCD)所构成，因此能够获取经由光透镜聚集后的图像，典型的光处理装置芯片是美国AGILENT公司的HDNS-2000、HDNS-2051等光电鼠标专用光接收处理装置芯片，该类光接收处理装置芯片如HDNS-2000型芯片每秒可以从感光窗拾取1500帧图像。接着，由图像处理单元对于光传感器在不同时间所提取的图像加以比较其差异处，由此判断鼠标移动到位移量、速度等，并将其转换为计算机想对应坐标(ΔX，ΔY)的电信号后送至计算机上以控制光标的移动。 

按键则是部分凸露于壳体外，当被使用者按压是，按键即会联动以微型开关，以控制光标进行点选(click)动作，印刷电路板是用来承载上述构件并是上述构件彼此间相互电连接。 

由于光电鼠标是采用光学技术来进行移动位置的判定，因此具有不易沾染灰尘、分辨率高、移动顺滑等优点，故已逐渐取代传统式的滚轮鼠标。 

然而，光电鼠标的使用者需要一定的空间来握持鼠标沿一平面移动，才能有效控制光标移动，因此必定占去相当多空间，使用上并非十分方便，尤其对于常常随身携带的笔记本电脑，要求其尽量轻便、小巧，而鼠标则会占用一定的空间或重量，携带、使用时不够方便。 

如果既需要打字，又需要使用鼠标时，使用者的手不得不在键盘和鼠标之间来回移动，这会降低用户的工作效率。 

尤其重要者，长时间操作移动鼠标不但易使手腕部位的肌肉疲劳和手指关节酸痛，严重更可能因长期累积而造成运动伤害。 

发明内容：

本发明的目的在于公开一种用手指直接控制光标的鼠标装置。 

为避免现有鼠标的不足之处而提供一种与键盘融合的、用手指的移动直接控制显示器屏幕上光标移动的新型的鼠标装置，所要解决的技术问题是使鼠标的使用和携带更加方便，从而更加实用。 

本发明包括一个或多个摄像头、左键、右键，其工作方法是，摄像头连续拍摄手指的图像，通过对图像进行分析，基于立体视觉或视差原理或者投影法或者两参照点法判断出手指是否贴着工作平面，如果是，则在连续的视频流中，根据手指图像的位置变化，在摄像头拍摄的连续图像中，根据手指图像的位置变化，控制光标做相应移动；如果否，则光标不移动；或者用平行法判断手指是否贴着键盘表面，如果是，则计算出手指位置，根据手指位置的移动，控制光标移动。 

工作平面是键盘表面。 

键盘表面是平滑的。 

指托安装在键盘上相邻的两排按键之间，指托是起托放手指作用的固定支架。 

左右键位于指托上，或者位于标准键盘空格键附近，左右键的作用和普通光电鼠标中的一样。 

摄像头可以是带有多个分摄像头的3d摄像头，也可以是外接式或内置式摄像头。 

摄像头可以是红外摄像头。 

可以用光源对手指进行照明，在黑暗环境中，使用光源进行照明。 

判断是否位于工作平面的方法是： 

先确定工作平面。通过分析图像，计算出距离或者坐标，进而确定平面位置或者方程，或者摄像头相对与平面的位置。取摄像头坐标系，在工作平面上取点，计算出点的坐标。最少取不在直线上的三个点，根据三点确定一个平面的原理，确定平面的方程f。或者取平面坐标系，确定摄像头相对与平面的位置。 

再判断指尖是否位于工作平面上。确定手指指尖的位置，判断手指指尖是否位于工作平面。 

如果摄像头与工作平面的位置是固定的，则在计算出平面位置后，只需重复判断指尖是否位于平面。如果摄像头的位置出现变化，则待摄像头静止后，重复上述两个步骤，重新计算平面位置，并判断指尖是否位于工作平面。