專利名稱：有源筆定位顯示方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子輸入顯示方法，特別涉及一種有源筆書寫定位顯示方法。
背景技術：
基于光學感應的多點觸摸系統(tǒng)是用戶通過觸摸投影屏幕表面，影響光學感應成像 設備的輸入結果，成像設備將成像結果輸入軟件系統(tǒng)進行處理，一般經過三個步驟，首先是 對原始輸入圖像進行包括矯正、濾波等預處理，然后通過光斑跟蹤引擎對觸點進行跟蹤，并 將其解釋為各種輸入狀態(tài)，最后將輸入位置、狀態(tài)等信息發(fā)送給上層應用程序。應用程序處 理結果最終被投射到顯示屏幕表面上，從而與用戶產生真正的所見即所得的交互效果。目前出現(xiàn)一種對激光平面多點觸摸技術(laser light plane，簡稱LLP)進行改進 的多點觸摸技術，該技術與原有的技術相比無需在觸摸表面安裝光源。該改進技術通過具 備主動發(fā)射紅外光的觸筆1(稱之為有源筆)來模擬手指的直接觸摸過程，其工作原理如圖 1所示通過觸筆1在背投屏幕2上的觸壓發(fā)射紅外光信號，光信號穿透背投屏幕2后經過 背投內部的大反射鏡3作鏡面反射；攝像頭4接收鏡面反射的光信號，再傳遞給計算機5 ； 觸筆1產生的信號會在背投屏幕2上形成一個大的光斑，系統(tǒng)采用逐行掃描的方式對信號 進行采樣(如60幀/秒)，取光斑的最亮值，通過計算光斑圖像重心的坐標作為觸筆點在 CMOS上成像的坐標；計算機5對感應到的光信號進行處理，形成一套坐標系統(tǒng)，并將處理后 的數據通過特定的數據格式傳遞給上層應用程序；從而達到跟蹤觸筆的運動，模擬出多點 觸摸的效果。對于上述這種有源筆觸點位置的定位方法，一般是先通過光學攝像頭采集到的有 源筆光斑圖像進行圖像二值化處理，然后計算像素點的幾何重心坐標，最后把光斑圖像的 重心作為有源筆觸點(起筆)的位置。這種方法雖簡單實用，但常常判斷不準確。當手握筆 與觸摸表面垂直時，有源筆發(fā)光四周比較均勻，采集的光斑圖像邊緣比較圓滑，利用飽和度 閾值進行二值化，二值化圖像近似一個圓，二值化圖像的面積較大，圖像邊緣點數量較多， 如圖2所示，起筆位置與圖像重心位置重合。當手握筆與觸摸表面不垂直而傾斜時，有源筆 的發(fā)光有些被遮擋，采集的光斑圖像面積比較小，邊緣點的數量較少，利用飽和度閾值進行 二值化處理的圖像類似小扇形，如圖3所示，這樣求出的圖像的重心就不是起筆的位置，起 筆位置在圖形邊緣比較尖的部位。這樣就出現(xiàn)落筆位置和書寫顯示位置不一樣，書寫效果 顯得很不自然，尤其在用直尺畫線時，握筆一般是傾斜于觸摸表面，顯示效果就更不方便。 實際上用戶在書寫時，也會不經意中握筆傾斜，造成書寫位置不連貫，這樣將會阻礙該產品 的推廣使用。本發(fā)明不論使用者握筆與書寫平面垂直與否，都可自動校正顯示的位置為落 筆的位置，并且滿足實時應用需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的第一技術問題是提供一種有源筆定位顯示方法，使得該方法可以克 服目前有源筆在屏幕書寫時，當有源筆與書寫屏幕位置不垂直而發(fā)生偏斜時，引起書寫筆觸點位置與顯示位置不一致的缺陷。本發(fā)明解決的第二技術問題是提供一種有源筆定位顯 示裝置。為解決上述第一技術問題，本發(fā)明采用第一技術方案—種有源筆定位顯示方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟SlO 提取有源筆的光斑圖像，并將該光斑圖像二值化處理得到目標圖像；步驟S20 用SUSAN算子計算該目標圖像的面積和/或邊緣點數量，并將計算得到 的面積和/或邊緣點數量與相應的閥值進行比較，若大于閥值則判斷有源筆垂直于屏幕，
有源筆的起筆坐標為光斑圖像重心坐標
權利要求
1.一種有源筆定位顯示方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟SlO 提取有源筆的光斑圖像，并將該光斑圖像二值化處理得到目標圖像； 步驟S20 用SUSAN算子計算該目標圖像的面積和/或邊緣點數量，并將計算得到的面 積和/或邊緣點數量與相應的閥值進行比較，若大于閥值則判斷有源筆垂直于屏幕，有源筆的起筆坐標為光斑圖像重心坐標義。=(x。，y。)= A Σ(Λ，力其中R表示所有邊緣點的集合，#R表示邊緣點像素個數；若小于閥值則判斷有源筆傾斜于屏幕，有源筆的起筆坐標 為滿足R(Xo，yo)=max^^)的點(XQ，y。)；步驟S30 將起筆坐標轉換成屏幕顯示位置坐標并傳送給計算機； 步驟S40 計算機根據顯示位置坐標控制投影機顯示有源筆的書寫軌跡。
2.根據權利要求1所述的有源筆定位顯示方法，其特征在于，步驟SlO包括以下步驟511首先用安裝在屏幕后面的CMOS圖像傳感器采集觸摸屏幕的圖像，并通過比較兩 幀圖像的差值，提取光斑圖像；512通過設置飽和度閾值H，對光斑圖像進行二值化處理，小于閾值的像素點是背景， 大于閾值的像素點是目標圖像區(qū)域。
3.根據權利要求1或2所述的有源筆定位顯示方法，其特征在于 在步驟S20中，用FPGA芯片結合SUSAN算子計算有源筆的起筆坐標值； 在步驟S30中，用ARMf芯片將起筆坐標轉換成屏幕顯示位置坐標并傳送給計算機。
4.一種有源筆定位顯示，包括有源筆(1)、顯示單元、定位處理模塊(4)、定位坐標傳 輸模塊(5)和計算機(6)，該顯示單元包括觸摸屏幕(2)、設置在觸摸屏幕(2)后方圖像采 集模塊和投影機(7)，該圖像采集模塊(3)，用于提取有源筆的光斑圖像，并將該光斑圖像二值化處理得到目 標圖像；該定位處理模塊(4)，用于根據目標圖像計算得到有源筆的起筆位置坐標； 該定位坐標傳輸模塊(5)，用于將起筆位置坐標屏幕顯示位置坐標并傳送給計算機； 該計算機(6)，用于根據顯示位置坐標控制投影機顯示有源筆的書寫軌跡； 其特征在于所述定位處理模塊(4)，用于根據用SUSAN算子計算該目標圖像的面積和/或邊緣點數 量，并將計算得到的面積和/或邊緣點數量與相應的閥值進行比較，若大于閥值則判斷有源筆垂直于屏幕，有源筆的起筆坐標為光斑圖像重心坐標A)=(x。，八)=A Σ(χ，力其中R表示所有邊緣點的集合，#R表示邊緣點像素個數；若小于閥值則判斷有源筆傾斜于屏 幕，有源筆的起筆坐標為滿足… ，九”！！^乂及江力的點(Χ(1，Υο)。
5.根據權利要求4所述的一種有源筆定位顯示，其特征在于所述圖像采集模塊(3) 包括用于采集觸摸屏幕的圖像，并通過比較兩幀圖像的差值，提取光斑圖像的光斑圖像提 取模塊，和用于通過設置飽和度閾值H，對光斑圖像進行二值化處理，小于閾值的像素點是 背景，大于閾值的像素點是目標圖像區(qū)域的目標圖像處理模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子輸入顯示方法，特別涉及一種有源筆書寫定位顯示方法。該方法包括以下步驟步驟S10提取有源筆的光斑圖像，并將該光斑圖像二值化處理得到目標圖像；步驟S20用SUSAN算子計算得到有源筆起筆坐標；步驟S30將起筆坐標轉換成屏幕顯示位置坐標并傳送給計算機；步驟S40計算機根據顯示位置坐標控制投影機顯示有源筆的書寫軌跡。本發(fā)明的方法克服了有源筆與書寫屏幕位置偏斜時，所引的有源筆觸點位置與屏幕顯示位置不一致的缺陷。此外，本發(fā)明還公開了一種有源筆的定位顯示裝置。
文檔編號G06F3/042GK102004584SQ201010526110
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者肖平, 韋金汝 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司