[发明专利]投影设备激光笔输入系统

说明书

本发明专利涉及一种能将投影屏幕上激光笔信号转化为投影设备输入信号的系统，具体技术方案是操控者通过控制手中的激光笔在投影屏幕上产生的激光聚焦亮点移动和闪动，在投影机旁安装一个摄像设备，通过其摄像头捕捉投影屏幕上的激光笔亮点亮度变化和位置，并转化为屏幕光标信号发送投影系统，从而实现操控者通过激光笔对大屏幕投影屏幕的“鼠标”功能操控。

技术领域

本发明专利涉及一种通过激光笔控制投影屏幕操作的系统。

背景技术

电子系统显示屏人机互动直接关系使用者体验和操作，也是图形界面操作系统淘汰文字界面系统的最重要原因。电脑因为有了鼠标开启了十几年的视窗称霸时代，智能手机和平板电脑是因为触摸屏功能出现和技术成熟而成为近十来年消费电子主流热点。而曾经的家电霸主电视机虽然可以通过遥控器操纵，但操控性能和互动效果比不上电脑和手机逐渐退居幕后。

投影仪最初只是将电脑显示屏投影到大屏幕，界面操控主要是通过对电脑操控。当使用者在大屏幕投影前进行投影内容演示时，一般采用激光笔在投影屏幕上产生亮点来提示演示内容，也有采用激光笔演示器提供翻页等简单的屏幕控制功能，但终究不能提供如同鼠标或触摸屏这种即视即控的功能，影响投影屏幕使用和体验。

随着电子技术发展，摄像成本大幅降低同时其质量（分辨率）和速率（刷新频率）正迅速提高，图像处理技术也正在成熟，因此为投影设备增加新的便利、经济、响应实时的输入方式提供可能。

发明内容

投影屏幕操控者远离屏幕和电脑，可以通过激光笔方便且清晰的在投影屏幕上通过高亮的激光聚焦在屏幕上指示位置及对应显示信息。如果有个系统能准确识别出激光笔聚焦点位置及变化，就能与操控激光笔的人实现信息互动，从而模拟出当前最为常用和习惯的电子显示屏操控的如同电脑键盘操作和智能手机触摸屏操作的效果。因此获得激光笔在投影屏幕上是激光笔输入系统的关键。

本发明专利解决关键问题所采用的技术方案是：采用一个摄像设备实时捕捉投影屏幕的图像，并通过智能图像处理识别出激光笔聚焦点及其位置和闪动变化，转化为标准的鼠标格式信息，通过USB接口反馈给电脑或其他智能电子设备，由其根据输入信息进行相应的操作。从而实现操控者通过激光笔完成对电脑或其他智能电子设备的控制操控。

本发明涉及的投影设备激光笔输入系统由摄像设备和激光笔组成，与投影仪、投影屏幕及电脑等电子计算设备一起完成激光笔的投影屏幕的操控。其中投影仪通过VGA或HDMI等视频接口接受电脑输出视频信息，并投影在投影屏幕上。激光笔在使用者的操控下在投影屏幕下聚焦出高亮点，摄像设备通过对投影屏的摄像监控，获得投影屏幕图像，并通过软件图像处理获得实时的激光聚焦亮点位置及变化，并转化为鼠标格式信息通过USB接口反馈给电脑，电脑根据接受的摄像设备模拟鼠标的信息作出相应操作和显示，从而最终实现使用者采用激光笔对电脑和其显示界面的操控。

本发明投影设备激光笔输入系统所述的摄像设备由嵌入式图像处理模块和摄像头组成。摄像头用于捕捉投影屏幕图像，摄像频率应不小于每秒10帧，可以识别出激光笔亮点的闪动频率，亮点明暗变化频率可作为不同控制指令。嵌入式图像处理模块可从摄像头获得的投影屏幕图像中根据亮度分布截取投影屏幕图像信息和激光聚焦亮点位置和明暗信息，并同前一帧提取的信息比较，获得激光笔聚焦亮点位置和亮暗频率变化并转化为鼠标光标格式，通过图像处理模块USB接口发送电脑。

本发明投影设备激光笔输入系统所述的激光笔由激光二极管、控制电路、电池和电源及控制按钮安装在一只笔中。其中电池为激光笔各电路工作供电，按钮开关包括电源开关以及功能按钮，电源开关串接在电池和控制电路中间，其通断状态决定激光笔是否工作发出激光。控制电路根据不同控制按钮状态产生不同频率的激光二极管通断功能电路，功能按钮至少有两种，其中有一种功能设定为类似鼠标左按键“确定”功能，其他按钮功能可根据使用习惯和程序需求设定功能。激光二极管在通电状况下发出固定波长的激光并通过聚焦装置发射出去，在投影屏幕上聚焦出高亮斑点。如果激光笔所采用的电池是可充电的锂电池，应考虑增加锂电池充电电路。