專利名稱：遙控器、視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)及電視機(jī)遙控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遙控器，尤其涉及到一種電視機(jī)遙控器、電視機(jī)遙控系統(tǒng) 及遙控方法。
背景技術(shù)：
遙控技術(shù)在視頻設(shè)備中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，為人們操作視頻設(shè)備提供 了方便?，F(xiàn)有遙控技術(shù)一般為在遙控器上設(shè)置功能按鍵，通過功能按鍵向視頻 設(shè)備控制系統(tǒng)發(fā)送指令，控制系統(tǒng)實(shí)施指令的相應(yīng)功能，完成用戶對視頻設(shè)備的操作目的；然而，近年來隨著交互式多媒體視頻設(shè)備的快速發(fā)展，視頻設(shè)備 的功能越來越強(qiáng)大，使得視頻設(shè)備的操作也越來越復(fù)雜，遙控器上面的按鍵也 越來越多，不僅使掌握遙控器每一個按鍵的具體功能及操作方法，成為用戶的 一項(xiàng)負(fù)擔(dān)，而且在實(shí)際使用時，操作遙控器也成為一件非常麻煩的事情。遙控技術(shù)己經(jīng)成為制約視頻設(shè)備，如電視機(jī)、機(jī)頂盒等應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的瓶 頸。中國專利申請99108226.5公開了一種帶有鼠標(biāo)功能的電視遙控器及遙控方 法，該方法是通過在遙控器上設(shè)置多個方向鍵來控制光標(biāo)的移動，仍然存在需 要設(shè)置多個按鍵的問題；中國專利申請02824745.0公開了一種用于電視接收機(jī) 的遙控系統(tǒng)和方法，該方法在遙控單元上設(shè)置控制光標(biāo)在屏幕上移動方向的按 鍵，在電視機(jī)上設(shè)置光檢測器提取遙控單元中發(fā)射的光移動，從而在屏幕上顯 示光標(biāo)的移動位置；該方法存在的問題是需要設(shè)置光檢測器來實(shí)現(xiàn)對光標(biāo)移 動的定位，因此，該方法增加了電視機(jī)及遙控器的生產(chǎn)難度，相應(yīng)增加了生產(chǎn) 成本。中國專利CN200610087120.5公開了一種控制器及信息處理設(shè)備，該控制器 上設(shè)置有成像信息計(jì)算部分，拍攝并計(jì)算成像目標(biāo)圖像中的亮點(diǎn)與定點(diǎn)的圖像 及坐標(biāo)組的二維矢量，最后根據(jù)二維矢量的計(jì)算值在預(yù)定的方向上移動操作目 標(biāo)。該控制器存在的問題，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)很麻煩，成本很高，而且只能應(yīng)用于人機(jī) 互動游戲中，不能大眾推廣應(yīng)用，尤其不適合應(yīng)用于電視、投影儀等互動界面 中。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種采取實(shí)時追蹤技術(shù)控制目標(biāo)在屏幕上定位和 移動的遙控器、視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)及電視機(jī)遙控方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種遙控器上的按鍵少、方便使用、可廣泛推 廣的遙控器、視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)及電視機(jī)遙控方法。本發(fā)明的目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的第一方面是提供一種遙控器，用來遙控視頻設(shè)備，包括 成像裝置，用于拍攝成像目標(biāo)圖像；識別裝置，用來監(jiān)測和識別成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)；計(jì)算裝置，用來計(jì)算來自識別裝置輸出的識別后的信號的重心位置坐標(biāo)，并將所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置；移動裝置，根據(jù)所述計(jì)算裝置輸出的成像目標(biāo)的最終位置在預(yù)定方向上移 動操作目標(biāo)。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供了一種識別裝置，該識別裝置還包括 包括二值化裝置，用來將所拍攝成像目標(biāo)圖像二值化；搜索裝置，用來將所述的二值化的圖像進(jìn)行連通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域；評分裝置，用來計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū) 域之間位置的比例，得到評分；確定裝置，根據(jù)評分裝置輸出的評分值，確定所述成像目標(biāo)的最終位置。本發(fā)明遙控器通過拍攝成像目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)，識別成像目標(biāo)在圖像中位置 的變化，計(jì)算成像目標(biāo)的最終位置，并根據(jù)最終位置確定在預(yù)定方向上移動操 作目標(biāo)。本發(fā)明遙控器的遙控方式以實(shí)時追蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)，克服現(xiàn)有遙控器需要 設(shè)置大量按鍵實(shí)現(xiàn)對視頻設(shè)備的操作，使用不方便的問題。第二方面，本發(fā)明提供了一種視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)，包括成像裝置，用于拍攝成像目標(biāo)圖像；識別裝置，用來監(jiān)測和識別成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)； 計(jì)算裝置，用來計(jì)算來自識別裝置輸出的識別后的信號的重心位置坐標(biāo)， 并將所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置；移動裝置，根據(jù)所述計(jì)算裝置輸出的成像目標(biāo)的最終位置在預(yù)定方向上移 動操作目標(biāo)；顯示控制裝置，用于在視頻顯示裝置的顯示區(qū)域上顯示操作目標(biāo)移動和變 化的虛擬空間。進(jìn)一步的，上述的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)的識別裝置包括二值化裝置，用來將所拍攝成像目標(biāo)圖像二值化；搜索裝置，用來將所述的二值化的圖像進(jìn)行連 通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域；評分裝置，用來計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū)域之間位置的比例，得到評分；確定裝置，根據(jù)評分裝置輸出的評分值，確定所述成像目標(biāo)的最終位置。進(jìn)一步的，上述視頻遙控系統(tǒng)用于接收來自包括用于拍攝成像目標(biāo)圖像的 成像裝置的操作設(shè)備的操作數(shù)據(jù)，以及用于在視頻顯示裝置上顯示通過使用所 述操作數(shù)據(jù)對預(yù)定操作目標(biāo)執(zhí)行計(jì)算處理所獲得的虛擬空間。再進(jìn)一步的，上述的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)的虛擬空間包括要由視頻顯示裝置 在顯示區(qū)域的預(yù)定范圍內(nèi)顯示為表示可選擇項(xiàng)目的項(xiàng)目圖像的對象。上述移動裝置移動由操作目標(biāo)設(shè)置裝置所設(shè)置的對象的顯示內(nèi)容，以便于 可選擇項(xiàng)目在預(yù)定方向上滾動于在預(yù)定范圍內(nèi)順序顯示。本發(fā)明的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)，接收來自包括用于拍攝成像目標(biāo)圖像的成像 裝置的操作設(shè)備的操作數(shù)據(jù)，以及用于在視頻顯示裝置上顯示通過使用所述操 作數(shù)據(jù)對預(yù)定操作目標(biāo)執(zhí)行計(jì)算處理所獲得的虛擬空間，通過拍攝成像目標(biāo)的 圖像數(shù)據(jù)，識別成像目標(biāo)在圖像中位置的變化，計(jì)算成像目標(biāo)的最終位置，并 根據(jù)最終位置確定在預(yù)定方向上移動操作目標(biāo)，在視頻顯示裝置的顯示區(qū)域上 顯示操作目標(biāo)移動和變化的虛擬空間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，以一種實(shí)時追 蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)對操作目標(biāo)在電視屏幕上定位和移動的遠(yuǎn)距離控制，這種實(shí)時追蹤 技術(shù)克服了現(xiàn)有遙控器需要設(shè)置大量按鍵來實(shí)現(xiàn)對電視機(jī)的操作，從而隨著電 視機(jī)功能的日益強(qiáng)大，使得遙控器上按鍵數(shù)量日益增多，使用越來越不方便的 問題。第三方面，本發(fā)明還提供了一種電視機(jī)遙控方法，包括以下步驟Sl設(shè)置成像目標(biāo)；S2拍攝成像目標(biāo)圖像；S3對成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測和識別；S4計(jì)算識別后的成像目標(biāo)的重心位置坐標(biāo)，并對所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行 線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置；S5對歩驟4輸出的成像目標(biāo)最終位置在預(yù)定方向上移動操作目標(biāo)。 進(jìn)一步的，在上述步驟S3中還包括以下步驟 S31對成像目標(biāo)圖像二值化；S32對二值化的圖像進(jìn)行連通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域； S33計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū)域之間位置 的比例，得到評分；S34根據(jù)評分值確定所述成像目標(biāo)的最終位置。本發(fā)明方法通過拍攝成像目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)，識別成像目標(biāo)在圖像中位置的 變化，計(jì)算成像目標(biāo)的最終位置，并根據(jù)最終位置確定在預(yù)定方向上移動操作 目標(biāo)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，以一種實(shí)時追蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)對操作目標(biāo)在電視屏 幕上定位和移動的遠(yuǎn)距離控制，這種實(shí)時追蹤技術(shù)克服了現(xiàn)有遙控器需要設(shè)置 大量按鍵來實(shí)現(xiàn)對電視機(jī)的操作，從而隨著電視機(jī)功能的日益強(qiáng)大，使得遙控 器上按鍵數(shù)量日益增多，使用越來越不方便的問題。


圖1是視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)的外部示意圖；圖2是視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)的外部示意圖；圖3是視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)的內(nèi)部框圖；圖4是識別裝置的內(nèi)部流程框圖；圖5是二值化裝置的內(nèi)部流程框圖；圖6是比較器的內(nèi)部流程框圖；圖7是計(jì)算裝置的內(nèi)部流程框圖；圖8是遙控器的外部示意圖；圖9是遙控器的內(nèi)部流程框圖；圖IO是電視遙控方法的流程圖；圖11是基于圖10上的步驟S3的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例及說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一 步詳細(xì)的說明。參考圖1至3，將說明作為根據(jù)本發(fā)明的遙控器系統(tǒng)的實(shí)例，圖l、圖2是 示例視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)的外部視圖，包括電視機(jī)l、顯示屏2、將操作數(shù)據(jù)發(fā)送 給電視機(jī)的遙控器4。在顯示屏2的附近設(shè)置有標(biāo)志點(diǎn)3，幾個標(biāo)志點(diǎn)3所組成 的標(biāo)志點(diǎn)組為成像目標(biāo)14。其中，圖1是實(shí)施例1的外部示意圖，圖2是實(shí)施 例2的外部示意圖。其兩者之間的差異在于成像目標(biāo)14的安裝位置。標(biāo)志點(diǎn)3具體為紅外LED，發(fā)出紅外光。為了擴(kuò)大標(biāo)志點(diǎn)3所發(fā)出的紅外 光的可見角度，可以在標(biāo)志點(diǎn)3上貼敷泛光膜，泛光膜優(yōu)選為薄毛玻璃。標(biāo)志 點(diǎn)3可以設(shè)置在遙控器4所能拍攝到的任何位置，既可以設(shè)置在電視機(jī)1上(如 圖1所示)，標(biāo)志點(diǎn)3也可以單獨(dú)的設(shè)置在標(biāo)志裝置5上(如圖2所示)。標(biāo)志 點(diǎn)3為位于預(yù)定對象的頂部和底部的輪廓點(diǎn)，及位于頂部和底部輪廓點(diǎn)連線上 的區(qū)分點(diǎn)，且該區(qū)分點(diǎn)距頂部和底部的輪廓點(diǎn)的距離不相等。輪廓點(diǎn)可以根據(jù) 輪廓點(diǎn)的分布情況分辨出成像目標(biāo)的輪廓(如形狀)。區(qū)分點(diǎn)可以根據(jù)該區(qū)分點(diǎn) 與輪廓點(diǎn)的距離特征，區(qū)分出各個輪廓點(diǎn)的點(diǎn)。輪廓點(diǎn)為2個及以上，區(qū)分點(diǎn) 為1個及以上，輪廓點(diǎn)和區(qū)分點(diǎn)越多，越能表示成像目標(biāo)的即時位置姿態(tài)。當(dāng) 成像目標(biāo)14表示的是一個對稱的圖像時，為了區(qū)分成像目標(biāo)的方向，在成像目 標(biāo)14中還設(shè)有一個及以上方向點(diǎn)。在本實(shí)施例的電視系統(tǒng)上，優(yōu)選的，成像目 標(biāo)為等間距的4個標(biāo)志點(diǎn)。成像目標(biāo)14會出現(xiàn)在后面所拍的圖像中，成像目標(biāo) 14預(yù)定的分布特征是指能夠從紅外圖像上的發(fā)光點(diǎn)中分辨出該目標(biāo)的分布特 征，從多個發(fā)光點(diǎn)中區(qū)分那個是輪廓點(diǎn)、區(qū)分點(diǎn)或方向點(diǎn)。圖3是示例視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)的內(nèi)部視圖，分為遙控器端及與遙控器端對 應(yīng)的電視端。遙控器端包括成像裝置6、識別裝置7、計(jì)算裝置8、移動裝置9、 發(fā)射器IO，電視端包括成像目標(biāo)14、接收器ll、處理器12、顯示控制裝置13。 成像目標(biāo)14中的各標(biāo)志點(diǎn)3發(fā)出紅外光。移動裝置9的具體功能實(shí)現(xiàn)既可以在 遙控器中設(shè)置移動裝置9完成該步驟功能，也可以在電視機(jī)系統(tǒng)里的處理器電 路實(shí)現(xiàn)對電視顯示裝置13的控制。在此，優(yōu)選在遙控器中設(shè)置移動裝置9實(shí)現(xiàn) 其功能。當(dāng)遙控器處于可操作范圍內(nèi)，成像裝置6拍攝成像目標(biāo)14的圖像，并獲得 所拍圖像的圖像數(shù)據(jù)。接著該圖像進(jìn)入識別裝置7中進(jìn)行檢測和識別所拍圖像的圖像數(shù)據(jù)中， 會出現(xiàn)高亮度區(qū)域，這些高亮度區(qū)域是由我們的成像目標(biāo)的圖像和一些少量的 噪聲光斑及其他的熒光燈的光而形成的?？梢灾苯釉谒膱D像中，將作為高亮度區(qū)域出現(xiàn)的成像目標(biāo)14中的各標(biāo)志點(diǎn)3的圖像檢測為目標(biāo)圖像的首選者?；诿總€被檢測的高亮度區(qū)域，因?yàn)槟繕?biāo)圖像具有預(yù)定尺寸范圍，只需要通過將 各個被檢測的高亮度區(qū)域進(jìn)行比較，看其是否具有預(yù)定尺寸范圍內(nèi)的尺寸，當(dāng) 高亮度區(qū)域具有預(yù)定尺寸范圍內(nèi)的尺寸時，該高亮度區(qū)域被確定為成像目標(biāo)圖 像，而當(dāng)高亮度區(qū)域具有處于預(yù)定尺寸范圍之外的尺寸時，高亮度區(qū)域被確定 為非成像目標(biāo)圖像。以上技術(shù)在一些游戲系統(tǒng)里已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。為了提高監(jiān)測和識別的精準(zhǔn)度，在本發(fā)明中，我們在識別裝置7中設(shè)置了 二值化裝置22，可以將拍攝成像目標(biāo)圖像二值化，將成像目標(biāo)14中的各標(biāo)志點(diǎn) 3的圖像保留，而將其他的所有背景灰度層次全部抹去。目前的圖像二值化方法 很多，有閾值法、邊界檢測法和區(qū)域生長法。都可以應(yīng)用于本發(fā)明中。在此， 以下著重介紹閾值法在本發(fā)明中的應(yīng)用。如圖5、圖6所示，首先輸入成像目標(biāo)圖像26，再將成像目標(biāo)圖像進(jìn)入比 較器27內(nèi)進(jìn)行比較。以下為比較器27的具體工作流程將成像目標(biāo)圖像按照像素點(diǎn)分成不同的 區(qū)域，此時計(jì)算目標(biāo)對象(即輸入比較器的成像目標(biāo)圖像)的像素點(diǎn)圖像灰度， 在每一個區(qū)域內(nèi)設(shè)有一灰度閾值，使每一個像素的亮度值同灰度閾值進(jìn)行比較， 高于該灰度閾值，則表示為l，低于該灰度閾值，則表示為O。經(jīng)過二值化，表 示在成像目標(biāo)圖像中的圖片為由0和1表示的數(shù)字圖像，該數(shù)字圖像進(jìn)入寄存 器29保存，并給下一步的工作提供圖像數(shù)據(jù)信息。為了進(jìn)一步精確成像目標(biāo)的最終位置，在識別裝置7中還設(shè)置了搜索裝置 23和評分裝置24，如圖4所示，對高亮度區(qū)域或二值化的數(shù)字圖像進(jìn)行連通搜 索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域，再計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述 的連通區(qū)域之間位置的比例，得到評分，并根據(jù)評分裝置輸出的評分值，確定 所述成像目標(biāo)的最終位置。識別裝置7輸出的識別后的圖像信號進(jìn)入計(jì)算裝置8進(jìn)行計(jì)算，得到成像目標(biāo)14的最終位置。計(jì)算裝置8如圖7所示，包括如下重心位置計(jì)算裝置27， 計(jì)算識別裝置7輸出的識別后的圖像信號的重心位置坐標(biāo)，然后該屮心位置坐 標(biāo)信號進(jìn)入線性變換裝置28進(jìn)行線形變換，得到成像目標(biāo)最終的輸出位置。該 成像目標(biāo)最終的輸出位置信號進(jìn)入移動裝置9，該移動裝置9發(fā)出指令，使操作 目標(biāo)在預(yù)定方向上移動。該指令通過發(fā)射器10發(fā)送給電視端。與遙控器端對應(yīng)的電視端包括接收器ll、處理器12、顯示控制裝置13，如 圖3所示。接收器11接收來自遙控器4發(fā)射的遙控指令，傳送給處理器12處 理，處理器12將操作目標(biāo)定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為操作目標(biāo)屏幕坐標(biāo)數(shù)據(jù)，傳送給顯示 控制裝置13，顯示控制裝置13將操作目標(biāo)顯示在電視機(jī)屏幕上。操作目標(biāo)的形 式可以多種多樣，根據(jù)顯示器的虛擬空間形式自由確定，操作目標(biāo)表示在電視 顯示屏上的形式可以是光標(biāo)形式，也可以是抓手形狀，也可以是可愛的卡通形 象或其他人們喜愛的形式，如笑臉、蘋果、寶石、寶劍等等。以上視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)可以直接接收來自包括用于拍攝成像目標(biāo)圖像的成 像裝置6的操作設(shè)備的操作數(shù)據(jù)，及可以用于在電視顯示裝置13上顯示通過使 用所述操作數(shù)據(jù)對預(yù)定操作目標(biāo)執(zhí)行計(jì)算處理所獲得的虛擬空間，該虛擬空間 包括由電視顯示裝置在顯示區(qū)域的預(yù)定范圍內(nèi)顯示為表示可選擇項(xiàng)目的項(xiàng)目圖 像的對象。移動裝置9移動由操作目標(biāo)設(shè)置裝置所設(shè)置的對象的顯示內(nèi)容，以便于可 先選擇項(xiàng)目在預(yù)定方向上滾動于在預(yù)定范圍內(nèi)順序顯示。例如在電視顯示的虛 擬空間中，寄存于電視系統(tǒng)內(nèi)部的豐富多彩的多媒體界面和選項(xiàng)圖標(biāo)，可以由 被操作目標(biāo)通過菜單設(shè)定來選擇，并在操作目標(biāo)接收到移動指令后，選擇選項(xiàng) 圖標(biāo)。實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。上述虛擬世界是指一個具有無限可能性的數(shù)字空間，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的 發(fā)展，視頻控制設(shè)備將具有越來越多的功能。本發(fā)明的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)可以 使用戶在簡單操作遙控器時，在電視顯示裝置顯示的虛擬世界中完成自己虛擬 化身的虛擬生活，如生活、學(xué)習(xí)、工作、賺錢、消費(fèi)等等。以下著重介紹遙控器4，圖8和圖9是本發(fā)明的一個實(shí)施例的遙控器的實(shí)例。 如圖8至圖9所示，遙控器4上有一些常用按鍵，遙控器4上還設(shè)置有成像裝 置6，成像裝置6可以為攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)或其他點(diǎn)陣式照相機(jī)。成像裝置6優(yōu) 選為CCD攝像頭。CCD攝像頭外部設(shè)置有紅外截止濾光片，該紅外截止濾光片為截止頻率為760nm-960nm的帶通濾光片，也就是說，只有波長在760nm-960nm范圍內(nèi)的光才能通過該濾光片。這個頻率范圍屬于近紅外區(qū)，大多數(shù)可見光都 能被很好的過濾掉，可以增強(qiáng)成像裝置6的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)遙控器4的攝 像頭拍攝成像目標(biāo)時，其它的可見光被紅外截止濾光片很好的過濾掉，成像目 標(biāo)的標(biāo)志點(diǎn)3發(fā)出的紅外光很好的被攝像頭捕捉拍攝形成成像目標(biāo)圖像。優(yōu)選 的方式是成像目標(biāo)14為等間距的4個標(biāo)志點(diǎn)3。標(biāo)志點(diǎn)3每個均以)見角ei 輻射紅外光，成像裝置6以視角e2來接收入射在其上的光。操作者抓持遙控器 4，在成像裝置6的視角02內(nèi)存在成像目標(biāo)的各標(biāo)志點(diǎn)3，且遙控器4存在于 成像目標(biāo)的各標(biāo)志點(diǎn)的視角ei內(nèi)，使得遙控器4的成像裝置6可以接收來自成 像目標(biāo)的標(biāo)志點(diǎn)3的紅外光。在這個范圍內(nèi)改變遙控器4的位置和方向，都可 以遙控視頻設(shè)備尤其是電視機(jī)。當(dāng)遙控器4的位置和方向超出所述角度和位置 范圍，就不能執(zhí)行遙控器4的操作。為了擴(kuò)大成像裝置6的視角e2，使得成像 目標(biāo)的各標(biāo)志點(diǎn)都在成像裝置6視場內(nèi)，在遙控器4上還設(shè)置有一個功能按鍵， 可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)攝像頭的焦距，也可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)遙控器和電視系統(tǒng)虛擬 空間的虛擬距離。遙控器4還包括識別裝置7、計(jì)算裝置8、移動裝置9，都是由處理電路實(shí) 現(xiàn)的。當(dāng)成像目標(biāo)圖像進(jìn)入識別裝置7時，先進(jìn)入識別裝置7中的二值化裝置 22二值化。所采用的二值化方法采用閾值法二值化，首先將成像目標(biāo)圖像進(jìn)入 比較器內(nèi)進(jìn)行比較。比較器27包括計(jì)算目標(biāo)對象圖像灰度30、閾值設(shè)置31、 與閾值進(jìn)行比較32和輸出設(shè)置33。比較器27的具體工作流程將成像目標(biāo)圖 像按照像素點(diǎn)分成不同的區(qū)域，此時計(jì)算目標(biāo)對象(即輸入比較器的成像目標(biāo) 圖像)的像素點(diǎn)圖像灰度，在每一個區(qū)域內(nèi)設(shè)有一灰度閾值。使每一個像素的 亮度值同灰度閾值進(jìn)行比較，高于該灰度閾值，則表示為l，低于該灰度閾值， 則表示為O。比如圖像的灰度值一般為0 255，設(shè)定灰度閾值為IOO，像素的 亮度值〉100，則將該像素點(diǎn)標(biāo)示為1,像素的亮度值<100，則將該像素點(diǎn)標(biāo)示 為0。經(jīng)過二值化，表示在成像目標(biāo)圖像中的圖片為由0和1表示的數(shù)字圖像， 該數(shù)字圖像進(jìn)入寄存器保存。之后二值化的圖像再進(jìn)入搜索裝置23將所述的二 值化的圖像進(jìn)行連通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域，再進(jìn)入評分裝置24計(jì)算所述 的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū)域之間位置的比例，得到評分，最后根據(jù)評分裝置24輸出的評分值，確定所述成像目標(biāo)的最終位置。然后成像 目標(biāo)的最終位置信號進(jìn)入計(jì)算裝置8計(jì)算成像目標(biāo)14最終位置的重心位置坐 標(biāo)，并將所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置。然后 進(jìn)入移動裝置9，根據(jù)輸出的成像目標(biāo)最終位置信號在預(yù)定方向上移動操作目 標(biāo)。在遙控器4上有一個確定鍵15，當(dāng)內(nèi)部處理電路完成以上功能時，按下確 定鍵15，將該確定信號通過紅外發(fā)送裝置16發(fā)送給電視機(jī)，完成遙控功能。遙控器上還設(shè)有方向?qū)Ш芥I，即可以完成普通電視上操作目標(biāo)的隨意方向 移動，還可以完成虛擬空間的方向?qū)Ш焦δ堋．?dāng)在虛擬世界中，遙控者所設(shè)定 的虛擬形象面對一個固定可選擇項(xiàng)目的項(xiàng)目圖像時，方向?qū)Ш芥I自動切換為正 面對的可選擇項(xiàng)目的項(xiàng)目圖像。如，當(dāng)虛擬形象想進(jìn)入虛擬世界的電影院時， 方向?qū)Ш芥I可以根據(jù)遙控器的即時位置，自動將電影院切正為虛擬形象正面面 對的場景，虛擬形象進(jìn)入電影院后，通過遙控器對設(shè)定項(xiàng)目的選擇，完成虛擬 世界的選擇任務(wù)。基于以上遙控原理，我們提出了一種電視機(jī)遙控的方法，圖10至圖11是本發(fā)明所述電視機(jī)遙控方法的一個實(shí)施例。如圖10至圖11所示，該電視機(jī)遙控方法包括以下步驟 Sl設(shè)置成像目標(biāo)；將該成像目標(biāo)14設(shè)置在遙控器4所能拍攝的范圍內(nèi)，優(yōu)選的，將成像目標(biāo)14設(shè)置在電視機(jī)上，優(yōu)選的成像目標(biāo)14為4個等距離直線排列的標(biāo)志點(diǎn)3;S2拍攝成像目標(biāo)圖像；遙控器4上設(shè)置的CCD攝像頭捕捉拍攝成像目標(biāo)的即時圖像，為了增強(qiáng)拍攝的圖像效果，在CCD攝像頭的外部設(shè)有紅外截止濾光片，用來將其它可見光過濾掉；S3對成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測和識別；S3還包括以下步驟 S31對成像目標(biāo)圖像二值化；優(yōu)選的二值化方法是閾值法二值化，具體的工作原理和實(shí)現(xiàn)步驟見前述，在此不作贅述；S32對二值化的圖像進(jìn)行連通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域；S33計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū)域之間位置的比例，得到評分；S34根據(jù)評分值確定所述成像目標(biāo)的最終位置。S4計(jì)算識別后的成像目標(biāo)的重心位置坐標(biāo)，并對所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置；S5對步驟4輸出的目標(biāo)最終位置在預(yù)定方向上移動操作目標(biāo)。S5步驟的具 體實(shí)現(xiàn)既可以在遙控器4中設(shè)置移動裝置9完成該步驟功能，也可以在電視機(jī) 系統(tǒng)里的處理器電路中實(shí)現(xiàn)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明還可以應(yīng)用在其它視頻遙 控設(shè)備中，如電腦系統(tǒng)、人機(jī)游戲系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、IPTV (Interactive personal TV)等。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在 本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種遙控器，用來遙控視頻設(shè)備，其特征在于，包括成像裝置，用于拍攝成像目標(biāo)圖像；識別裝置，用來監(jiān)測和識別成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)；計(jì)算裝置，用來計(jì)算來自識別裝置輸出的識別后的信號的重心位置坐標(biāo)，并將所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置；移動裝置，根據(jù)所述計(jì)算裝置輸出的成像目標(biāo)的最終位置在預(yù)定方向上移動操作目標(biāo)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控器，其特征在于所述識別裝置還包括二值 化裝置，用來將所拍攝成像目標(biāo)圖像二值化。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控器，其特征在于所述識別裝置還包括 搜索裝置，用來將所述的識別后的二值化的圖像進(jìn)行連通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域；評分裝置，用來計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū) 域之間位置的比例，得到評分；確定裝置，根據(jù)評分裝置輸出的評分值，確定所述成像目標(biāo)的最終位置。
4、 一種視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)，包括 成像裝置，用于拍攝成像目標(biāo)圖像；識別裝置，用來監(jiān)測和識別成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)；計(jì)算裝置，用來計(jì)算來自識別裝置輸出的識別后的信號的重心位置坐標(biāo)，并將所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置；移動裝置，根據(jù)所述計(jì)算裝置輸出的成像目標(biāo)的最終位置在預(yù)定方向上移動操作目標(biāo)；顯示控制裝置，用于在視頻顯示裝置的顯示區(qū)域上顯示操作目標(biāo)移動和變 化的虛擬空間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)，其特征在于所述識別裝置 包括二值化裝置，用來將所拍攝成像目標(biāo)圖像二值化。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)，其特征在于所述識別裝置搜索裝置，用來將所述的二值化的圖像進(jìn)行連通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域; 評分裝置，用來計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū)域還包括:之間位置的比例，得到評分；確定裝置，根據(jù)評分裝置輸出的評分值，確定所述成像目標(biāo)的最終位置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4至6任一所述的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)，其特征在于所述視 頻遙控系統(tǒng)用于接收來自包括用于拍攝成像目標(biāo)圖像的成像裝置的操作設(shè)備的 操作數(shù)據(jù)，以及用于在視頻顯示裝置上顯示通過使用所述操作數(shù)據(jù)對預(yù)定操作 目標(biāo)執(zhí)行計(jì)算處理所獲得的虛擬空間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7任一所述的視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)，其特征在于所述虛擬空 間包括要由視頻顯示裝置在顯示區(qū)域的預(yù)定范圍內(nèi)顯示為表示可選擇項(xiàng)目的項(xiàng) 目圖像的對象；移動裝置移動由操作目標(biāo)設(shè)置裝置所設(shè)置的對象的顯示內(nèi)容，以便于可選 擇項(xiàng)目在預(yù)定方向上滾動于預(yù)定范圍內(nèi)順序顯示。
9、 一種電視機(jī)遙控方法，包括以下步驟 Sl設(shè)置成像目標(biāo)；S2拍攝成像目標(biāo)圖像；S3對成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測和識別；S4計(jì)算識別后的成像目標(biāo)的重心位置坐標(biāo)，并對所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行 線形變換，輸出成像H標(biāo)最終的位置；S5對步驟4輸出的目標(biāo)最終位置在預(yù)定方向上移動操作目標(biāo)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電視機(jī)遙控方法，其特征在于在步驟S3中還包 括以下步驟S31對成像目標(biāo)圖像二值化；S32對二值化的圖像進(jìn)行連通搜索，得到獨(dú)立的連通區(qū)域； S33計(jì)算所述的連通區(qū)域擬合直線的距離之和及所述的連通區(qū)域之間位置 的比例，得到評分；S34根據(jù)評分值確定所述成像目標(biāo)的最終位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種遙控器、視頻設(shè)備遙控系統(tǒng)及電視機(jī)遙控方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中遙控器上的按鍵多而使用不便的問題；其遙控器包括成像裝置，用于拍攝成像目標(biāo)圖像；識別裝置，用來監(jiān)測和識別成像目標(biāo)圖像中的成像目標(biāo)；計(jì)算裝置，用來計(jì)算來自識別裝置輸出的識別后的信號的重心位置坐標(biāo)，并將所述的重心位置坐標(biāo)進(jìn)行線形變換，輸出成像目標(biāo)最終的位置；移動裝置，根據(jù)所述計(jì)算裝置輸出的成像目標(biāo)的最終位置在預(yù)定方向上移動操作目標(biāo)。本發(fā)明適用于對各種電視機(jī)、機(jī)頂盒等視頻設(shè)備的遙控操作。
文檔編號H04N5/00GK101262557SQ200810103279
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者越 劉, 王涌天, 翁冬冬 申請人:北京理工大學(xué)