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专利名称 | 电子显示系统的定位装置及方法 |
申请号 | CN200910039968.4 | 申请日期 | 2009-06-03 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2009-10-28 | 公开/公告号 | CN101566898 |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | G06F3/042 | IPC分类号 | G;0;6;F;3;/;0;4;2;;;H;0;4;N;5;/;2;3;2查看分类表>
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申请人 | 广东威创视讯科技股份有限公司 | 申请人地址 | 广东省广州高新技术产业开发区科珠路233号
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权利人 | 威创集团股份有限公司 | 当前权利人 | 威创集团股份有限公司 |
发明人 | 林道庆 |
代理机构 | 广州华进联合专利商标代理有限公司 | 代理人 | 王茹;曾旻辉 |
摘要
本发明提供一种电子显示系统的定位方法,包括以下步骤:在一显示屏的边缘的不同位置设置至少三个摄像装置;获取有遮挡物时,摄像装置的拍摄角度信息;根据所述拍摄角度信息获得各摄像装置的拍摄角度个数;根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息的组合方式,根据所述拍摄角度信息的组合方式获得所述遮挡物的第一坐标,并根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。本发明的电子显示系统的定位方法成本低、实现简单、可实现多点定位。
1.一种电子显示系统的定位方法,其特征在于包括以下步骤:
在显示屏的边缘的不同位置设置至少三个摄像装置;
建立坐标系,获取各个所述摄像装置的坐标信息以及各个所述摄像装置对遮挡物的拍摄角度信息;
根据所述拍摄角度信息获得各摄像装置的拍摄角度个数;根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息的组合方式,其中,当某个摄像装置的拍摄角度个数为1时,将该摄像装置的拍摄角度信息与其他任意一个所述摄像装置的拍摄角度信息进行组合;当各摄像装置的拍摄角度个数均大于1时,将拍摄角度个数最少的摄像装置的拍摄角度信息与其他任意两个摄像装置的拍摄角度信息分别组合;
根据所述摄像装置的坐标信息以及所述拍摄角度信息的组合方式,计算获得所述遮挡物的第一坐标,并根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。
2.如权利要求1所述的电子显示系统的定位方法,其特征在于:根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位的过程具体包括:
将两次组合求解得到的所述第一坐标中相同的坐标判断为遮挡物的实际坐标。
3.如权利要求1所述的电子显示系统的定位方法,其特征在于:根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位的过程具体包括:
根据每一摄像装置的拍摄角度的个数,将两次组合求解得到的第一坐标分别组合成若干个坐标组,将其中包含的坐标全部相同的两个坐标组中的坐标判断为遮挡物的实际坐标。
4.如权利要求3所述的电子显示系统的定位方法,其特征在于:还包括步骤:
根据每一摄像装置的拍摄角度的个数,将两次组合求解得到的第一坐标分别组合成若干个坐标组时,使该坐标组中包含的坐标个数与遮挡物个数相同。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的电子显示系统的定位方法,其特征在于:还包括步骤:
在根据所述拍摄角度信息的组合方式获得所述遮挡物的第一坐标之后,先排除超出显示屏边界的坐标,再根据排除后剩余的所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。
6.如权利要求5所述的电子显示系统的定位方法,其特征在于:所述排除超出显示屏边界的坐标的过程具体包括:
判断所述第一坐标的位置是否超出显示屏的边界,是则排除该第一坐标,否则保留该第一坐标,继续判断其他第一坐标是否超出显示屏的边界,直到所有保留的第一坐标的位置都在显示屏边界之内。
7.如权利要求1所述的电子显示系统的定位方法,其特征在于:根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位的过程具体包括:
将两次组合求解得到的遮挡物第一坐标中相同的坐标判断为遮挡物的第二坐标,并判断得到的第二坐标的个数是否超过N个,否则将所述第二坐标判断为遮挡物的实际坐标;
是则将所述第二坐标分别与前一个时刻的遮挡物的实际坐标对比,将分别与前一个时刻遮挡物的实际坐标的坐标值相差最少的N个第二坐标判断为当前时刻的遮挡物的实际坐标,若前一个时刻没有检测到任何遮挡物的实际坐标,则重新获取所述摄像装置的拍摄角度信息,其中,N为具有最多个拍摄角度的摄像装置的拍摄角度个数。
8.一种电子显示系统的定位装置,其特征在于,包括:
信息获取模块,其连接至少三个摄像装置,用于建立坐标系,获取各个所述摄像装置的坐标信息以及各个所述摄像装置对遮挡物的拍摄角度信息,其中,所述至少三个摄像装置设置在显示屏的边缘的不同位置;
信息处理模块,其连接所述信息获取模块,用于根据所述拍摄角度信息获取各摄像装置的拍摄角度个数;
运算模块,其连接所述信息处理模块,用于根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息的组合方式,并根据所述摄像装置的坐标信息以及所述拍摄角度信息的组合方式计算获得所述遮挡物的第一坐标,其中,当某个摄像装置的拍摄角度个数为1时,所述运算模块将该摄像装置的拍摄角度信息与其他任意一个所述摄像装置的拍摄角度信息进行组合;当各摄像装置的拍摄角度个数均大于1时,所述运算模块将拍摄角度个数最少的摄像装置的拍摄角度信息与其他任意两个摄像装置的拍摄角度信息分别组合;
定位模块,其连接所述运算模块,用于根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。
电子显示系统的定位装置及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及电子显示系统领域,尤其是一种电子显示系统的定位方法,本发明还涉及一种电子显示系统的定位装置。\n背景技术\n[0002] 电子显示系统的定位装置作为一种新型的计算机输入设备,使人机交互更为直观,由于给用户带来极大的便利性,电子显示系统的定位技术除了应用于个人便携式信息产品外,应用领域已遍及信息家电、公共信息、电子游戏、办公自动化设备等各个领域。现有电子显示系统的定位装置有多种形式,且各自存在不足。如公开号为CN1942853A的中国发明专利公开了一种具有透明电容传感介质的触摸定位面板,其电容传感介质分布在不同的电极层,层内的电极互相平行,层与层之间的电极互相垂直,从而组成了显示屏定位的像素阵列;当屏幕被触摸时,电容传感节点产生电容变化,就会被监控电路检测到,从而得到了定位信息。这种触摸定位内部结构复杂,成本较高,且表面容易刮花,造成永久性损坏,随着屏幕尺寸增加,复杂程度和价格将成倍增加,所以多用于小尺寸触摸定位。此外还有采用诸如电阻式定位、电容式定位、电磁式定位的触摸屏.这些只能使用在前投影机场合,而不能使用在当今时兴的等离子和液晶大屏幕显示器或电视机上;另外,采用超声波定位技术的触摸屏不宜超过200cm。\n[0003] 公开号为CN1746837A的中国发明专利公开了一种基于三个摄像装置的交互式显示系统,在显示屏边缘设置颜色线,根据摄像装置拍摄有遮挡物时的颜色线图案与无遮挡物时的颜色线图案对比,获取摄像装置拍摄到的角度信息,传送给主图像信号处理器,再由主图像信号处理器分析计算遮挡位置坐标。该专利所公开的技术方案主要缺点是:仅局限于单点定位,不能适用于多点定位的交互式显示系统。\n发明内容\n[0004] 为解决现有技术中,电子显示系统的定位方法较复杂,成本较高,只能实现单点定位的问题,本发明提供一种实现简单、成本较低、适用范围广、可实现多点定位的电子显示系统的定位方法。\n[0005] 本发明提供一种电子显示系统的定位方法,其包括以下步骤:\n[0006] 在显示屏的边缘的不同位置设置至少三个摄像装置;\n[0007] 建立坐标系,获取各个所述摄像装置的坐标信息以及各个所述摄像装置对遮挡物的拍摄角度信息;\n[0008] 根据所述拍摄角度信息获得各摄像装置的拍摄角度个数;根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息的组合方式,其中,当某个摄像装置的拍摄角度个数为\n1时,将该摄像装置的拍摄角度信息与其他任意一个所述摄像装置的拍摄角度信息进行组合;当各摄像装置的拍摄角度个数均大于1时,将拍摄角度个数最少的摄像装置的拍摄角度信息与其他任意两个摄像装置的拍摄角度信息分别组合;\n[0009] 根据各个所述摄像装置的坐标信息以及所述拍摄角度信息的组合方式计算获得所述遮挡物的第一坐标,并根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。\n[0010] 所述的电子显示系统的定位方法中,根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息组合方式的过程具体包括:当某个摄像装置的拍摄角度个数为1时,将该摄像装置的拍摄角度信息与其他任意一个所述摄像装置的拍摄角度信息进行组合。当各摄像装置的拍摄角度个数均大于1时,将拍摄角度个数最少的摄像装置的拍摄角度信息与其他任意两个摄像装置的拍摄角度信息分别组合。\n[0011] 优选地,所述的电子显示系统的定位方法中,根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位的过程具体包括:将两次组合求解得到的遮挡物第一坐标中相同的坐标判断为遮挡物的实际坐标。\n[0012] 优选地,所述的电子显示系统的定位方法中,根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位的过程具体包括:根据每一摄像装置的拍摄角度的个数,将两次组合求解得到的第一坐标分别组合成若干个坐标组,将其中包含的坐标全部相同的两个坐标组中的坐标判断为遮挡物的实际坐标。\n[0013] 优选地,所述的电子显示系统的定位方法中,根据每一摄像装置的拍摄角度的个数,将两次组合求解得到的第一坐标分别组合成若干个坐标组时,使该坐标组中包含的坐标个数与遮挡物个数相同。\n[0014] 优选地,所述的电子显示系统的定位方法,其进一步包括以下步骤:在根据所述拍摄角度信息的组合方式获得所述遮挡物的第一坐标之后,先排除超出显示屏边界的坐标,再根据排除后剩余的所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。\n[0015] 优选地,所述的电子显示系统的定位方法中,所述排除超出显示屏边界的坐标的过程具体包括:判断所述第一坐标的位置是否超出显示屏的边界,是则排除该第一坐标,否则保留该第一坐标,继续判断其他第一坐标是否超出显示屏的边界,直到所有保留的第一坐标的位置都在显示屏边界之内。\n[0016] 优选地,所述的电子显示系统的定位方法中,根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位的过程具体包括:将两次组合求解得到的遮挡物第一坐标中相同的坐标判断为遮挡物的第二坐标,并判断得到的第二坐标的个数是否超过N个,否则将所述第二坐标判断为遮挡物的实际坐标;是则将所述第二坐标分别与前一个时刻的遮挡物的实际坐标对比,将分别与前一个时刻遮挡物的实际坐标的坐标值相差最少的N个第二坐标判断为当前时刻的遮挡物的实际坐标,若前一个时刻没有检测到任何遮挡物的实际坐标,则重新获取所述摄像装置的拍摄角度信息,其中,N为具有最多个拍摄角度的摄像装置的拍摄角度个数。\n[0017] 优选地,所述的电子显示系统的定位方法中,根据所述拍摄角度信息获得各摄像装置的拍摄角度个数时,若所述摄像装置的拍摄角度超过三个时,重新获取所述摄像装置的拍摄角度信息。\n[0018] 与现有技术相比较,本发明提供的电子显示系统的定位方法通过判断每个摄像装置的拍摄角度信息的个数,将具有拍摄角度个数较少的拍摄角度信息与其他摄像装置的拍摄角度信息组合求解,可以简化计算,方便地实现多点触摸定位。因为本发明的电子显示系统的定位方法与硬件设备尺寸无关,因此对设备的限制更少,适用性更强。本发明的电子显示系统的定位方法只需在现有的显示设备加上摄像装置配合少量的计算即可实现,因此其较简单、成本较低。又由于计算方法简单,所以定位速度快。\n[0019] 同时,根据摄像装置的拍摄角度的个数,将所述第一坐标重新组合成若干个坐标组,将包含的坐标全部相同的两个坐标组中的坐标判断为遮挡物的实际坐标,由于每一坐标组中均包含若干个坐标,将坐标组之间所有的坐标互相对比,可避免单个坐标的计算有错误时造成的定位错误。\n[0020] 通过判断所述第一坐标位置是否越出显示屏边界,简化确定遮挡物实际坐标的步骤,实现更快速的定位。\n[0021] 另外,当判断得到的第二坐标个数超过具有最多个拍摄角度的摄像装置的拍摄角度个数时,将各个第二坐标分别与前一个时刻的遮挡物的实际坐标对比,以确定当前时刻的遮挡物的实际坐标;当前一个时刻没有检测到遮挡物坐标时,则重新获取所述摄像装置的拍摄角度信息,从而避免了错误识别遮挡物坐标的情况,使该电子显示系统的定位方法更全面,减少定位错误的机会。\n[0022] 为解决现有技术中,电子显示系统的定位装置结构复杂,成本较高,只能实现单点定位的问题,本发明提供一种结构简单、成本较低、适用范围广、可实现多点定位的电子显示系统的定位装置。\n[0023] 一种电子显示系统的定位装置,其包括:一信息获取模块、一信息处理模块运算模块和一定位模块。该信息获取模块连接至少三个摄像装置,用于建立坐标系,获取各个所述摄像装置的坐标信息以及各个所述摄像装置对遮挡物的拍摄角度信息,并将所述拍摄角度信息传送至所述信息处理模块,其中,所述至少三个摄像装置设置在显示屏的边缘的不同位置;该信息处理模块连接该信息获取模块,用于根据所述拍摄角度信息获取各摄像装置的拍摄角度个数;所述运算模块连接所述该信息处理模块,其用于根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息的组合方式,并根据各个所述摄像装置的坐标信息以及所述拍摄角度信息的组合方式计算获得所述遮挡物的第一坐标,其中,当某个摄像装置的拍摄角度个数为1时,所述运算模块将该摄像装置的拍摄角度信息与其他任意一个所述摄像装置的拍摄角度信息进行组合;当各摄像装置的拍摄角度个数均大于1时,所述运算模块将拍摄角度个数最少的摄像装置的拍摄角度信息与其他任意两个摄像装置的拍摄角度信息分别组合;所述定位模块连接所述运算模块,其用于根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。\n[0024] 与现有技术相比较,本发明提供的电子显示系统的定位装置根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息的组合方式,可以简化计算,方便地实现多点触摸定位。因为本发明的电子显示系统的定位装置与显示屏的尺寸无关,因此对显示设备的限制更少,使用更加简易、方便,适用性更好。本发明的电子显示系统的定位装置只需在现有的显示设备加上摄像装置和信息处理单元即可,因此结构简单、成本低。又由于计算方法简单,所以响应速度快。\n附图说明\n[0025] 图1是本发明电子显示系统定位方法的流程图。\n[0026] 图2至图10是利用本发明电子显示系统定位方法实现遮挡物定位的原理示意图。\n[0027] 图11是本发明电子显示系统定位方法第二实施方式的部分流程图。\n[0028] 图12是本发明电子显示系统定位方法第三实施方式的部分流程图。\n[0029] 图13是本发明电子显示系统定位方法第四实施方式的部分流程图。\n[0030] 图14是本发明电子显示系统定位方法第四实施方式的工作原理示意图。\n[0031] 图15是本发明的电子显示系统定位装置的示意图。\n[0032] 图16是本发明的电子显示系统定位装置的工作原理示意图。\n[0033] 其中,11、25显示屏;\n[0034] 12、26摄像装置;\n[0035] 111第一边;\n[0036] 112第二边;\n[0037] 113第三边;\n[0038] 20电子显示系统定位装置;\n[0039] 21信息获取模块;\n[0040] 22信息处理模块;\n[0041] 23运算模块;\n[0042] 24定位模块。\n具体实施方式\n[0043] 请一并参阅图1、图2至图10,图1是本发明电子显示系统定位方法的流程图。图\n2至图10是利用本发明电子显示系统定位方法实现遮挡物定位的原理示意图。\n[0044] 本发明电子显示系统定位方法,包括以下步骤:\n[0045] S101:流程开始;\n[0046] S102:在一显示屏的边缘的不同位置设置至少三个摄像装置,建立坐标系;\n[0047] 在本实施方式中,该显示屏11为一矩形显示屏,该显示屏11可以是各种类型的电子显示系统的显示屏幕,如果使用LED显示屏幕,可以在屏幕前安装透光性良好的平板玻璃起保护作用。该显示屏11包括一第一边111、一第二边112和一第三边113,该第一边\n111分别和该第二边112、第三边113垂直相交。\n[0048] 该至少三个摄像装置用于拍摄该显示屏11上无遮挡物时的图像和有遮挡物时的图像,以便根据该两种图像获取拍摄信息。\n[0049] 该至少三个摄像装置可以任意设置在该显示屏11的边缘的不同位置上,并且该显示屏11至少完全在三个摄像装置的拍摄范围之内。\n[0050] 在本实施方式中,该显示屏11的边缘设置三个摄像装置12。该三个摄像装置12包括一第一摄像装置A、一第二摄像装置B和一第三摄像装置C。该第一摄像装置A设置在该第一边111与该第二边112相交处,该第二摄像装置B设置在该第一边111与该第三边\n113相交处,该第三摄像装置C设置在该第一边111的二分一长度处。该三个摄像装置12的设置位置都使该显示屏11能够完全处于每个摄像装置的取景范围内。\n[0051] 为了方便计算每一摄像装置拍摄的图像信息,以显示屏11所在的平面建立坐标系。建立坐标时,可以显示屏11所在的平面内的任何一点作为坐标原点,建立坐标系。本实施方式中,以该第一摄像装置A为坐标原点,建立直角坐标系。则,该第一摄像装置A的坐标为(0,0)。设该第一边111的长度为L,则,该第二摄像装置B的坐标为(L,0),第三摄像装置C的坐标为(L/2,0),遮挡物O的坐标为未知值(x,y)。\n[0052] S104:获取有遮挡物时,每一摄像装置的拍摄角度信息;\n[0053] 一般根据每个摄像装置拍摄到的无遮挡物时的图像和有遮挡物时的图像比较,获取每一摄像装置的拍摄角度信息。\n[0054] 拍摄角度是指遮挡物在每一摄像装置的整个拍摄取景范围内的相对角度。它可以采用多种不同的定义方法,例如:遮挡物和一个摄像装置的连线与显示屏边11的边界的夹角,或者遮挡物和一个摄像装置的连线与两个摄像装置之间的连线的夹角等等。对应于不同的坐标系,可以选择不同的拍摄角度定义,使计算更加简单。本实施方式中,拍摄角度是指遮挡物和一个摄像装置的连线与显示屏边11的该第一边111的夹角。\n[0055] 拍摄角度的获取可以利用公开号为CN1746837A的中国专利中记载的方法,即在显示屏边缘设置颜色线,根据摄像装置拍摄到的有遮挡物时的颜色线图案与无遮挡物时的颜色线图案对比,获取拍摄角度。也可以采用其他类似的方式或其他本领域公知的技术获取拍摄角度。\n[0056] S106:判断每个摄像装置的拍摄角度的个数是否均多于1个,若否,则执行步骤S114,若是,则执行步骤S108-S116;\n[0057] S114:将该只有一个拍摄角度的摄像装置的拍摄角度信息与其他任意一个摄像装置得到的拍摄角度信息组合求解,得出遮挡物实际坐标。\n[0058] 当其中一个摄像装置的拍摄角度只有一个时,可以分为两种情况:一种情况是在该显示屏11上只有一个遮挡物;另一种情况是在该显示屏11上有多于一个的遮挡物,并且该多于一个的遮挡物在该摄像装置的拍摄角度上重叠成一个影像。\n[0059] 当该显示屏11上只有一个遮挡物O时,如图2所示,该遮挡物O在该第一摄像装置A中产生的拍摄角度为α。根据该第一摄像装置A的坐标和该拍摄角度α可以确定一条经过该第一摄像装置A和该遮挡物O的直线。\n[0060] 同样,该遮挡物O在该第二摄像装置B产生中的拍摄角度为β。根据该第二摄像装置B的坐标和该拍摄角度β可以确定一条经过该第二摄像装置B和该遮挡物O的直线。\n[0061] 上述的两条直线都经过该遮挡物O,根据两直线相交于一点的几何原理计算该遮挡物O的坐标如下:\n[0062] \n[0063] 其中,L为显示屏11的第一边的长度(此处不考虑镜头畸变和屏幕上部区域定位不准的情况),α和β分别是该遮挡物O在该第一摄像装置A和该第二摄像装置B中产生的拍摄角度。\n[0064] 由以上分析可知,不论改变该三个摄像装置12的位置,或者改变坐标原点的位置,又或者改变该拍摄角度的定义,都不影响该遮挡物O的坐标计算。只要以该显示屏11所在的平面内的一点建立坐标系,并知道每一摄像装置的具体位置坐标以及遮挡物在每一摄像装置中产生的拍摄角度信息,就能够确定经过每一摄像装置与遮挡物的直线,根据两条分别经过两个不同摄像装置且同时经过同一个遮挡物的直线,就能够得出该遮挡物的坐标。\n[0065] 当该显示屏11上有多于一个的遮挡物,并且该多于一个的遮挡物在其中一个摄像装置的拍摄角度上重叠成一个影像时,如图3所示。该第一摄像装置A的拍摄角度只有一个,而该第二摄像装置B和该第三摄像装置C都有两个拍摄角度。表示经过该第一摄像装置A的一条直线同时经过两个遮挡物,经过该第二摄像装置B或者该第三摄像装置C并且分别经过两个遮挡物的直线则各有两条。此时,只需要将该第一摄像装置A的拍摄角度信息与该第二摄像装置B或该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,根据公式(1)可得到一两个交点的坐标,分别是坐标a和b。则,该两个坐标为遮挡物的实际坐标。\n[0066] 当然,也有可能是三个或者三个以上的遮挡物在该第一摄像装置A的拍摄范围内重叠成一个影像,此时只要将该第一摄像装置A的拍摄角度信息,与其他任何一个摄像装置中的拍摄角度信息组合求解,就可以得出该三个或者三个以上的遮挡物的坐标,如图4所示。\n[0067] S108:将拍摄角度个数最少的摄像装置的拍摄角度信息与其他任意两个摄像装置的拍摄角度信息分别组合,得到所述遮挡物的第一坐标;\n[0068] 当每个摄像装置12均有2个或者2个以上的拍摄角度信息时,则表示该显示屏11上有两个或两个以上的遮挡物,即不会有一条直线同时经过该两个遮挡物和任意一个摄像装置12。\n[0069] 如图5所示,当该显示屏11中的遮挡物为三个时,该第一摄像装置A有三个拍摄角度,该第二摄像装置B和该第三摄像装置C都有两个拍摄角度。以两直线相交求交点的方法求解遮挡物的坐标,将第二摄像装置B和该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,根据公式(1),可得到该遮挡物的4个第一坐标为:[a,b,c,g],其中,a,b,c,g分别代表一个坐标。\n[0070] 将该第一摄像装置A和该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,利用上述的方法,得到该遮挡物的6个第一坐标为:[a,e,d,f,b,c]。其中,a,e,d,f,b,c分别代表一个坐标。如图5所示。\n[0071] 如图6所示,当该显示屏11中的遮挡物为三个,且三个摄像装置的拍摄角度都是三个时,表明三个遮挡物没有发生在任一拍摄角度上重叠。\n[0072] 由于三个摄像装置12的拍摄角度都是三个,所以可将任意两个摄像装置12的拍摄角度信息组合求解。\n[0073] 将该第一摄像装置A的拍摄角度信息与该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,根据公式(1)求解,得到该遮挡物的九个第一坐标为:[i,f,a,d,b,g,c,e,h],其中,i,f,a,d,b,g,c,e,h分别代表一个坐标。\n[0074] 将该第二摄像装置B的拍摄角度信息与该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,得到遮挡物的九个第一坐标为:[n,c,k,m,j,b,a,l,o],其中,n,c,k,m,j,b,a,l,o分别代表一个坐标。如图6所示。\n[0075] 同理,当该显示屏11中的遮挡物在三个以上时,使将具有最少拍摄角度的摄像装置的拍摄角度信息与其他摄像装置的拍摄角度信息组合求解,同样可得到该遮挡物的第一坐标。\n[0076] S112:将两次组合求解得到的第一坐标中相同的坐标判断为遮挡物的实际坐标;\n[0077] 对比两次组合求解得到的第一坐标,如果有一个坐标相同,表示该坐标在三个摄像装置中均拍摄到有遮挡物的影像,则将该坐标判断为遮挡物的实际坐标。\n[0078] 对于图5的情况,两次组合求解得到的遮挡物第一坐标分别为:[a,b,c,g]和[a,e,d,f,b,c],其中有三个相同的坐标,即a、b和c。因此,该三个坐标为遮挡物的实际坐标。\n[0079] 对于图6的情况,两次组合求解得到的遮挡物第一坐标分别为:[i,f,a,d,b,g,c,e,h]和[n,c,k,m,j,b,a,l,o],其中有三个相同的坐标,即a、b和c。因此,该三个坐标为遮挡物的实际坐标。\n[0080] S116:流程结束。\n[0081] 下面举例说明利用本发明的电子显示系统定位方法实现遮挡物定位的其他情形。\n[0082] 当该第一摄像装置A具有2个拍摄角度,而其余两个摄像装置均有3个拍摄角度时,将该第一摄像装置A的拍摄角度信息分别与其余两个摄像装置的拍摄角度信息组合求解。因为第一摄像装置A只有2个拍摄角度,所以两次求解出的第一坐标各有六个。如果以摄像装置B和C的拍摄角度信息组合求解,则求解出的第一坐标有九个。将具有最少拍摄角度的的摄像装置的拍摄角度信息与其余两个摄像装置的拍摄角度信息组合求解,可使计算简化。如图7所示。\n[0083] 当该第三摄像装置C具有2个拍摄角度,而其余两个摄像装置均有3个拍摄角度时,将该第三摄像装置C的拍摄角度信息分别与其余两个摄像装置的拍摄角度信息组合求解,然后根据两次组合求解得到的遮挡物第一坐标确定遮挡物的实际坐标,如图8所示。\n[0084] 当遮挡物有两个,而该第一摄像装置A、该第二摄像装置B和该第三摄像装置C都具有2个拍摄角度时,可将任意两个摄像装置的拍摄角度信息组合求解,再将其中一个摄像装置的拍摄角度信息与剩下的一个摄像装置的拍摄角度信息组合求解,然后根据两次组合求解得到的遮挡物第一坐标确定遮挡物的实际坐标,如图9所示。\n[0085] 当遮挡物有三个,而该三个摄像装置都具有2个拍摄角度时,同样可将任意两个摄像装置的拍摄角度信息组合求解,再将其中一个摄像装置的拍摄角度信息与剩下的一个摄像装置的拍摄角度信息组合求解,然后根据两次组合求解得到的遮挡物第一坐标确定遮挡物的实际坐标,如图10所示。\n[0086] 与现有技术相比较,本发明提供的电子显示系统的定位方法通过判断每个摄像装置的拍摄角度信息的个数,将具有拍摄角度个数较少的拍摄角度信息与其他摄像装置的拍摄角度信息组合求解,因此求解出来的坐标个数会较少,可以简化计算,方便地实现快速的多点触摸定位。因为本发明的电子显示系统的定位方法与硬件设备尺寸无关,因此对设备的限制更少,适用性更强。本发明的电子显示系统的定位方法只需在现有的显示设备加上摄像装置配合少量的计算即可实现,因此其较简单、成本较低。\n[0087] 请参阅图11,图11是本发明电子显示系统定位方法第二实施方式的部分流程图。\n该第二实施方式的电子显示系统定位方法与该第一实施方式的电子显示系统定位方法的流程步骤基本相同,其主要区别在于:该第二实施方式的电子显示系统定位方法中,在完成步骤108,得到遮挡物的第一坐标后,执行一步骤S111:排除超出显示屏边界的坐标。\n[0088] 首先判断某一第一坐标的位置是否超出显示屏的边界,是则排除该第一坐标,否则保留该第一坐标,继续判断其他的第一坐标,直到保留的所有第一坐标都在显示屏边界内。以图8为例,在求解出遮挡物的第一坐标后,执行步骤S111,判断出坐标i及f的位置是在该显示屏11的边界之外,则排除该两个坐标,并且在执行步骤S112的时候,该两个坐标将不会被计算在内。\n[0089] 与该第一实施方式的电子显示系统定位方法相比较,该第二实施方式的电子显示系统定位方法中,在求解得到遮挡物的第一坐标后,先排除超出显示屏边界的第一坐标,简化在此之后的步骤的运算,可以加快定位动作的速度。\n[0090] 请参阅图12,图12是本发明电子显示系统定位方法第三实施方式的部分流程图。\n该第三实施方式的电子显示系统定位方法与该第一实施方式的电子显示系统定位方法的流程步骤基本相同,其主要区别在于:该第三实施方式的电子显示系统定位方法中,该步骤S112为:\n[0091] 根据每一摄像装置的拍摄角度的个数,将所述第一坐标重新组合成若干个坐标组,将其中包含的坐标全部相同的两个坐标组中的坐标判断为遮挡物的实际坐标。\n[0092] 在本实施方式中,根据每一摄像装置的拍摄角度的个数,使每一坐标组包含的坐标个数与实际遮挡物的个数相同。\n[0093] 当该显示屏上有两个遮挡物时,以图9为例,在根据公式(1)得到一个包含四个坐标的坐标集合:[a,c,b,d]。因为从每个摄像装置中均得到两个不同的拍摄角度信息,可以推断该两个遮挡物在每个摄像装置的任意拍摄角度上都不会重叠成一个影像,即,没有一条直线同时经过两个遮挡物和任何一个摄像装置。根据三点不在一直线的几何定理可以将该四个第一坐标组合成两个可能代表实际遮挡物位置的坐标组,用[x,y]的方式表示。其中,x和y各自代表一个坐标。则,该两个坐标组分别是[a,b]和[c,d]。\n[0094] 运用同样的原理可将将第二次求解得到的四个第一坐标[a,h,b,g]也分成两个坐标组,分别是[a,b]和[g,h]。通过对比,可发现两次分组中[a,b]这一坐标组的坐标全部相同,因此确定坐标a,b为遮挡物实际坐标。\n[0095] 当该显示屏11上的遮挡物为三个,且该三个摄像装置中均得到三个不同的拍摄角度时,以图6为例,将该第一摄像装置A拍摄的角度信息与该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,得到一个九个第一坐标:[i,f,a,d,b,g,c,e,h]。\n[0096] 因为实际的遮挡物只有三个,而每个摄像装置中均拍摄到三个不同的遮挡物,因此可以推断该三个遮挡物在任何一个摄像装置的任意拍摄角度上都不会重叠成一个影像。\n根据几何定理,可以将该九个第一坐标组合成若干个表示所有可能遮挡物实际坐标的坐标组,分别用[x,y,z]表示,其中x,y,z分别表示一个坐标。则,可得到六个这样的坐标组:\n[a,b,c]、[a,d,e]、[f,g,c]、[f,d,h]、[i,b,h]和[i,e,g]。\n[0097] 同样,可以将第二次求解得到的九个第一坐标的坐标[n,c,k,m,j,b,a,l,o]组合成若干个表示所有可能遮挡物实际坐标的坐标组,分别是:[a,b,c]、[a,j,k]、[l,m,k]、[l,b,n]、[o,m,c]和[o,d,n]。\n[0098] 通过对比,两次分组中[a,b,c]这一坐标组中包含的坐标完全相同,因此确定坐标a,b和c为表示实际遮挡物位置的坐标。\n[0099] 再以图7为例,当该显示屏11中的遮挡物为三个,且该三个摄像装置中只有该第一摄像装置A有两个拍摄角度,其余两个摄像装置都有三个不同的拍摄角度时,将该第一摄像装置A拍摄的角度信息与该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,得到六个第一坐标:[a,f,b,d,e,c]。\n[0100] 因为实际的遮挡物只有三个,而且只有该第一摄像装置A有两个拍摄角度,因此可以推断该三个遮挡物中,有两个在该第一摄像装置A的一个拍摄角度上发生重叠,即,有一条直线同时经过两个遮挡物和该第一摄像装置A。根据几何定理,可以将该六个第一坐标,组合成若干个所有可能表示遮挡物实际坐标的坐标组,分别用[x,y,z]表示,其中x,y,z分别表示一个坐标。则,可得到六个这样的坐标组,分别是:[a,b,c]、[a,d,c]、[a,d,e]、[f,b,e]、[f,b,c]和[f,d,e]。\n[0101] 同样,将第二次求解得到的另外六个第一坐标[a,1,b,g,m,c]按照以上规则,同样可以组合成六个坐标组,分别是:[a,b,c]、[a,g,c]、[a,m,g]、[l,b,m]、[l,b,c]和[l,g,m]。\n[0102] 通过对比,可发现两次分组中,[a,b,c]这一坐标组中的坐标完全相同,因此确定坐标a,b和c为遮挡物的实际坐标。\n[0103] 与该第一实施方式的电子显示系统定位方法相比较,该第三实施方式的电子显示系统定位方法中,根据摄像装置的拍摄角度的个数,将二次组合求解得到的第一坐标重新组合成若干个坐标组,将包含的坐标全部相同的两个坐标组中的坐标判断为遮挡物的实际坐标,由于每一坐标组中均包含若干个坐标,将坐标组之间所有的坐标互相对比,可避免单个坐标的计算有错误时造成的定位错误,提高定位为精准度。\n[0104] 请一并参阅图13及图14,图13是本发明电子显示系统定位方法第四实施方式的部分流程图,图14是本发明电子显示系统定位方法第四实施方式的工作原理示意图。该第四实施方式的电子显示系统定位方法与该第一实施方式的电子显示系统定位方法的流程步骤基本相同,其主要区别在于:该第四实施方式的电子显示系统定位方法中,该步骤S112为:\n[0105] 将两次组合求解得到的遮挡物第一坐标中相同的坐标判断为遮挡物的第二坐标,并判断得到的第二坐标的个数是否超过N个。其中,N为具有最多个拍摄角度的摄像装置的拍摄角度个数。当所述第二坐标个数不超过N个时,将所述第二坐标判断为遮挡物的实际坐标;当所述第二坐标个数超过N个时,将所述第二坐标分别与前一个时刻的遮挡物的实际坐标对比,将相应的、分别与前一个时刻遮挡物的实际坐标的坐标值相差最少的N个第二坐标判断为当前时刻的遮挡物的实际坐标,若前一个时刻没有检测到任何遮挡物的实际坐标,则重新执行步骤S104,重新获取所述摄像装置的拍摄角度信息。\n[0106] 以图14为例,该第一摄像装置A和该第二摄像装置B均有两个不同的拍摄角度,该第三摄像装置C有三个不同的拍摄角度,即,具有最多个拍摄角度的摄像装置的拍摄角度个数为三个,N=3。\n[0107] 将该第一摄像装置A的拍摄角度信息与该第二摄像装置B的拍摄角度信息组合求解,得到遮挡物的第一坐标为:[a,b,c,d]。将该第一摄像装置A的拍摄角度信息与该第三摄像装置C的拍摄角度信息组合求解,得到遮挡物的第一坐标为:[a,f,b,d,e,c]。对比上述两个坐标集合中的坐标,可发现坐标a、b、c和d在两个坐标集合中均有出现,即,得到四个第二坐标,得到的第二坐标个数超过N(N=3)个。此时,将坐标a,b,c,d分别与前一个时刻的遮挡物实际坐标对比,将分别与该前一个时刻的遮挡物实际坐标较接近的坐标判断为当前时刻的遮挡物实际坐标。例如,经计算和比较,坐标b、c和d与前一时刻的三个遮挡物实际坐标较接近,则判断坐标b、c和d为当前的三个遮挡物实际坐标。如果前一个时刻没有检测到任何遮挡物坐标,则重新执行步骤S104,再次进行遮挡物坐标检测定位。\n[0108] 与该第一实施方式的电子显示系统定位方法相比较,该第四实施方式的电子显示系统定位方法中,对判断得到的遮挡物个数超过具有最多个拍摄角度的摄像装置的拍摄角度个数的不合理情况进行了处理:对比前一个时刻的若干个遮挡物实际坐标以确定当前时刻的遮挡物实际坐标,或者放弃此次计算结果,重新进入定位流程,从而避免了由于坐标在摄像装置的拍摄角度上互相重叠,导致不能正确识别真正遮挡物坐标的情况,使该电子显示系统的定位方法更全面,减少错误定位的机会。\n[0109] 请参阅图15和图16,图15是本发明的电子显示系统定位装置的结构模块示意图,图16是本发明的电子显示系统定位装置的工作原理示意图。\n[0110] 该电子显示系统定位装置20包括依次电性连接的一信息获取模块21、一信息处理模块22、一运算模块23、一定位模块24。\n[0111] 所述信息获取模块21连接外部的至少三个摄像装置26,所述至少三个摄像装置\n26设置在一显示屏25的边缘不同位置。所述信息获取模块21通过所述摄像装置26获取有遮挡物时,所述摄像装置26的拍摄角度信息,并将所述拍摄角度信息传送到所述信息处理模块22进行处理。\n[0112] 所述信息处理模块22连接所述信息获取模块21,用于根据所述信息获取模块21获取的所述拍摄角度信息得出各摄像装置26的拍摄角度个数,并将所述拍摄角度个数传送到所述运算模块23。\n[0113] 所述运算模块23连接所述信息处理模块22,其用于根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置26的拍摄角度信息的组合方式,并根据所述拍摄角度信息的组合方式获得遮挡物的第一坐标,并把所述遮挡物的第一坐标传送到所述定位模块24。\n[0114] 所述定位模块24连接所述运算模块23,其用于根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位。\n[0115] 所述电子显示系统定位装置20工作时:\n[0116] 所述信息获取模块21通过该至少三个摄像装置26,建立坐标系,并以该坐标系为标准获取有遮挡物时,每一摄像装置26的拍摄角度信息,并将所述拍摄角度信息传送到所述信息处理模块22进行处理。\n[0117] 所述信息处理模块22判断每个摄像装置26的拍摄角度的个数是否均多于1个,并将所述判断结果传送到所述运算模块23。\n[0118] 所述运算模块23根据所述信息处理模块22的判断结果确定所述摄像装置26的拍摄角度信息的组合方式:\n[0119] 若其中一个摄像装置26的拍摄角度的个数是1,则将该只有一个拍摄角度的摄像装置26的拍摄角度信息与其他任意一个摄像装置26得到的拍摄角度信息组合求解,得出遮挡物的第一坐标。\n[0120] 若每个摄像装置26的拍摄角度的个数是否均多于1个,则将拍摄角度个数最少的摄像装置26的拍摄角度信息与其他任意两个摄像装置26的拍摄角度信息分别组合,得到所述遮挡物的第一坐标。\n[0121] 所述定位模块24根据所述第一坐标对所述遮挡物进行定位,当其中一个摄像装置26的拍摄角度的个数是1时,所述遮挡物的第一坐标即为遮挡物的实际坐标;当每个摄像装置26的拍摄角度的个数是否均多于1个时,将两次组合求解得到的第一坐标中相同的坐标判断为遮挡物的实际坐标。\n[0122] 与现有技术相比较,本发明提供的电子显示系统的定位装置根据所述拍摄角度个数确定所述摄像装置的拍摄角度信息的组合方式,可以简化计算,方便地实现多点触摸定位。因为本发明的电子显示系统的定位装置与显示屏的尺寸无关,因此对显示设备的限制更少,使用更加简易、方便,适用性更好。本发明的电子显示系统的定位装置只需在现有的显示设备加上摄像装置和信息处理单元即可,因此结构简单、成本低。又由于计算方法简单,所以响应速度快。\n[0123] 本发明所述的坐标相同或重叠,皆是在考虑到摄像装置的拍摄过程中的误差,以及计算过程的适当误差的基础上定义的,并不时绝对意义上的完全相同或重叠。应在允许有一定误差范围内理解本发明所述的坐标相同或重叠和类似描述。\n[0124] 本发明并不限于以上实施方式,例如:应用本发明的电子显示系统定位装置及方法可以进行三点以上的多点定位。进行三点以上的多点定位(例如四点定位)时,同样根据公式(1),将每个摄像装置的拍摄角度信息两两组合求解,对比得到遮挡物实际坐标,以上不同的实施方式的电子显示系统定位方法都可以应用于三点以上的多点定位,以使定位方法更简单、更可靠。\n[0125] 另外,通过理解本发明的技术方案,本领域的技术人员将意识到,使该所有摄像装置的拍摄角度信息分别两两组合求解,或者通过增加摄像装置的个数来增加拍摄角度信息,可以使该本发明的本发明的电子显示系统定位装置及方法的定位更精确,也可更方便地实现三点以上的多点定位。\n[0126] 以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
法律信息
- 2019-05-21
未缴年费专利权终止
IPC(主分类): G06F 3/042
专利号: ZL 200910039968.4
申请日: 2009.06.03
授权公告日: 2012.02.08
- 2017-06-09
专利权人的姓名或者名称、地址的变更
专利权人由广东威创视讯科技股份有限公司变更为威创集团股份有限公司
地址由510663 广东省广州市广州高新技术产业开发区彩频路6号变更为510670 广东省广州高新技术产业开发区科珠路233号
- 2012-02-08
- 2009-12-23
- 2009-10-28
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |