本發(fā)明涉及基于雙波段的遙控器,尤其是指一種基于雙波段的遙控器。
背景技術:
本人在申請?zhí)枮?00910180424x所描述的專利中公開了一種基于雙波段的遙控器。該裝置能將任何顯示屏幕變成一個光學的觸摸屏。并將人的觸摸控制從觸屏旁邊解放出來:使用者用光束作為控制器,只要把“光點”發(fā)射到觸屏上,就能實現(xiàn)對觸屏的遙控點擊觸摸。
該專利中,為了實現(xiàn)控制光點和顯示屏幕光標的位置重合,在設備初始化中使用了攝像定標的方法。方法是用四邊形來逼近采集圖像中的顯示區(qū)域:先識別出整個顯示區(qū)域所在的矩形四個頂點,再利用控制光點相對于這四個頂點的相對位置,利用幾何關系來確定控制光點相對于顯示屏幕的位置。
利用該方法來做攝像定標,對于攝像機幾何失真比較嚴重的情況下,得到的結果會有較大的誤差。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種基于雙波段的遙控器。
采用本發(fā)明所示的方法,能夠得到光學觸摸屏定位的精度大為提高。
一種基于雙波段的遙控器,其特征在于,采用多邊形逼近的方法來進行光點定位,還包括,采用三角形逼近的方法來進行定位。
優(yōu)選的,其特征在于,采用三角形逼近,其定位原理還包括:
當控制光點q點發(fā)射到顯示屏幕上面以后,為了在攝像采集的圖像里獲得q點所指示的顯示屏幕相應點的顯示位置q,將攝像采集的圖像里顯示屏幕所占的區(qū)域abcd劃分為多個三角形拼接組成,利用q點在其所處三角形的相對位置來定出q點在顯示屏幕中的位置。
優(yōu)選的,其特征在于,利用控制光點在三角形的相對位置來定出其在顯示屏幕上的位置,計算的方法還包括,
設q點所在的三角形為bcd,設三個頂點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標為bx,by,cx,cy,dx,dy;q點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標分別為qx,qy在顯示屏幕中的絕對位置坐標分別為qx,qy,則
qx,qy的計算方法是:
totalarea=(dx-bx)*(dy-cy)-(dy-by)*(dx-cx)
darea=(qx-bx)*(qy-cy)-(qy-by)*(qx-cx)
barea=(dx-qx)*(dy-cy)-(dy-qy)*(dx-cx)
db=darea/totalarea
bb=barea/totalarea
cb=1-db-bb
qx=bx*bb+cx*cb+dx*db
qy=by*bb+cy*cb+dy*db。
優(yōu)選的,其特征在于,當攝像機采集圖像形變十分嚴重的情況下,采用更多的多邊形逼近的方法來進行定位,可以獲得更加精確的定位精度。
優(yōu)選的,其特征在于,采用更多的三角形逼近的方法來定位,還包括:一共采用30個三角形來逼近整個顯示屏幕區(qū)域;將顯示屏幕平均分成15個小方塊,把每一個小方塊拆分為兩個三角形,合計得到30個小三角形。在攝像機拍攝獲得的圖像中,設控制光點q所在的三角形為pnw,pnw三個頂點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標為px,py,nx,ny,wx,wy,在顯示屏幕中的絕對位置坐標分別為px,py,nx,ny,wx,wy;q點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標記為qx,qy,在顯示屏幕中的絕對位置坐標記為qx,qy,則:qx,qy的計算方法為:
totalarea=(wx-px)*(wy-py)-(wy-py)*(wx-nx)
warea=(qx-px)*(qy-ny)-(qy-py)*(qx-nx)
parea=(wx-qx)*(wy-ny)-(wy-qy)*(wx-nx)
wb=warea/totalarea
bb=barea/totalarea
pb=1-wb-pb
qx=px*pb+nx*nb+wx*db
qy=py*pb+ny*nb+wy*db。
附圖說明
圖1為利用四邊形逼近做光學觸摸屏位置校準原理圖;
圖2為本發(fā)明實施例所述的利用逼近做光學觸摸屏位置校準原理圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點表達得更加清楚明白,下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。
首先,介紹一種普通使用中的光學觸摸屏裝置的定位方法:用四邊形逼近發(fā)生形變的顯示矩形區(qū)域。
圖1為采用該方法的定位原理圖;設x、y為顯示器像素坐標軸,x、y為攝像系統(tǒng)拍攝獲得的圖像的像素坐標軸;
(101)為原始的顯示屏幕,其四個頂點分別為abcd;(102)為攝像系統(tǒng)拍到的整體圖像;(103)為顯示屏幕(101)在(102)中所在的區(qū)域。顯示屏幕abcd四個頂點所圍的區(qū)域在顯示屏幕在攝像機拍攝范圍中所占的區(qū)域為abed。由于攝像系統(tǒng)的幾何失真,造成矩形的顯示器區(qū)域abcd產(chǎn)生幾何變形,使得本來為矩形區(qū)域的abcd拍攝所得的結果成了形變后的弧形區(qū)域abed。(104)點為控制光點,位置記為q,其在顯示器像素坐標軸上對應控制光標點的位置記為q;計算q點所在位置處的x像素坐標方法是:求出ab和cd的交點p,pq與bd的交點n,bn/bdx屏幕整體像素寬度即為q點的x像素坐標值;求q點的y像素坐標方法類似;該方法使用四邊形逼近,由于僅僅采用了四邊形的四個頂點來定位,對于攝像系統(tǒng)形變比較大的情況下,對攝像系統(tǒng)的幾何矯正效果比較差,會引起嚴重的失真。
由此,我們采用了三角形逼近的方法來改進定位,從而使得在嚴重形變的情況下,我們都可以獲得更加精確的定位精度:
圖2所示為三角形逼近的方法來進行光學觸摸屏定位原理示意圖。其中,當控制光點q點發(fā)射到顯示屏幕上面以后,為了獲得q點所指示的顯示屏幕相應點的顯示位置q,我們將abed劃分為多個三角形拼接組成,利用q點在其所在三角形的相對位置來定出q點在顯示屏幕中的絕對位置。
如圖2所示,設q點所在的三角形為bed。設三個頂點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標為bx,by,cx,cy,dx,dy在現(xiàn)實屏幕中的絕對位置坐標分別為:bx,by,cx,cy,dx,dy;q點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標為qx,qy在顯示屏幕中的的絕對位置坐標為qx,qy,則qxqy的計算方法是:
totalarea=(dx-bx)*(dy-cy)-(dy-by)*(dx-cx)
darea=(qx-bx)*(qy-cy)_(qy-by)*(qx-cx)
barea=(dx-qx)*(dy-cy)_(dy-qy)*(dx-cx)
db=darea/totalarea
bb=barea/totalarea
cb=1-db-bb
qx=bx*bb+cx*cb+dx*db
qy=by*bb+cy*cb+dy*db
在圖2中一共使用了2個三角形來逼近顯示屏幕區(qū)域。為了對攝像機拍攝幾何形變的矯正更加準確,可以采用更多的三角形來逼近整個顯示屏幕區(qū)域。
例如,一共采用18個三角形來逼近整個顯示屏幕區(qū)域:,將該屏幕平均分成9個小方塊,把每一個小方塊拆分為兩個三角形,合計得到18個小三角形。在攝像機拍攝獲得的圖像中,設控制光點q所在的三角形為pnw,pnw三個頂點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標為px,py,nx,ny,wx,wy,在顯示屏幕中的絕對位置座標分別為px,py,nx,ny,wx,wy;q點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標記為qx,qy,在顯示屏幕中的的絕對位置坐標記為qx,qy,則:
totalarea=(wx-px)*(wy-ny)-(wy-py)*(wx-nx)
warea=(qx-px)*(qy-ny)_(qy-py)*(qx-nx)
parea=(wx-qx)*(wy-ny)_(wy-qy)*(wx-nx)
wb=warea/totalarea
pb=parea/totalarea
nb=1-wb–pb
qx=px*pb+nx*nb+wx*db
qy=py*pb+ny*nb+wy*db
一共采用30個三角形來逼近整個顯示屏幕區(qū)域:,將顯示屏幕平均分成15個小方塊,把每一個小方塊拆分為兩個三角形,合計得到30個小三角形。在攝像機拍攝獲得的圖像中,設控制光點q所在的三角形為pnw,pnw三個頂點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標為px,py,nx,ny,wx,wy,在顯示屏幕中的絕對位置坐標分別為px,py,nx,ny,wx,wy;q點在攝像機拍攝區(qū)域(102)中的絕對位置坐標記為qx,qy,在顯示屏幕中的的絕對位置坐標記為qx,qy,則:qxqy的計算方法和上述的方法相同。
最后,介紹此種光學觸摸屏自動定位方法:
先在整個顯示屏幕上面顯示出六個等距排列的白色方塊,其他的顯示區(qū)域均用黑色;
再用攝像機拍攝出來帶有整個顯示屏幕白色方塊的實物圖;
然后采用圖像識別的方法,識別出來各個白方塊的頂點位置坐標,此為攝像機的定位坐標;最后,標定出來的定位點,按照從左到右、從上到下的順序排列;其中方塊每個頂點的位置坐標即為顯示屏幕中方塊的各頂點在攝像拍得圖像中的位置坐標;
整個定位過程中,無需人工參與,自動完成。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。