[發明專利]電子白板設備自動像素映射方法

無效

• 申請號: 201210435220.8
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN103019465A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 戚海峰
• 申請（專利權）人: 南京芒冠光電科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及電子白板設備，尤其涉及電子白板設備的自動像素映射方法。

背景技術

如圖1、圖2所示，電子白板設備3是配合投影儀2、投影幕4、紅外指示筆、PC機1使用的一種無紙化辦公設備。安裝時，電子白板設備3配合投影儀2相對投影幕4安裝，投影儀2會在投影幕4上形成投影平面P2，電子白板設備3會在投影幕4上形成攝像平面P3，并且攝像平面P3完全覆罩投影平面P2；使用時，PC機1通過投影儀2將需要顯示的畫面信息（為了便于描述，以下稱PC機內1需要顯示的畫面信息為顯示屏平面P1）投影在投影幕4上形成投影平面P2，電子白板設備3對投影幕4進行攝像形成攝像平面P3，手動按動紅外指示筆同時在投影平面P2和攝像平面P3上產生光斑，電子白板設備3對光斑信息進行采集，并根據投影平面P2和攝像平面P3之間的映射關系，計算光斑在顯示屏平面P1上的位置信息，實現鼠標的操作。

在這過程中，PC機1和投影儀2之間、PC機1和電子白板設備3之間為直接通信，因此顯示屏平面P1和投影平面P2之間坐標的映射關系、顯示屏平面P1和攝像平面P3之間坐標的映射關系已知。可以設定：光斑在投影平面P2上的坐標為(x,y)，其在顯示屏平面P1上的映射為f(x,y)；光斑在攝像平面P3上的坐標為(a,b)，其在顯示屏平面P1上的映射為h(a,b)；由前述分析可知，光斑在投影平面P2上的坐標(x,y)和光斑在攝像平面P3上的坐標為(a,b)均為已知量，f(x,y)和h(a,b)均為已知函數，并且針對一個已知光斑f(x,y)和h(a,b)的計算值相等，記為(m,n)，即(m,n)=f(x,y)=h(a,b)。

理論上獲知光斑在投影平面P2上的坐標(x,y)，就可以根據函數f(x,y)計算得到其在顯示屏平面上的映射，但是投影儀2無法反饋坐標(x,y)；而電子白板設備3能夠反饋坐標(a,b)，根據函數h(a,b)能夠計算得到其在顯示屏平面P1上的映射；這樣計算獲取到(x,y)和(a,b)之間的映射關系（即投影平面P2和攝像平面P3之間的映射關系）就能夠間接得到f(x，y)，建立起投影平面P2上的光斑和顯示屏平面P1之間的聯系。而投影平面P2和攝像平面P3之間的映射關系會因為整個裝置的安裝方式、安裝位置等因素而產生變化，為了保證整個裝置的使用效果，在初次使用前都必須進行投影-攝像映射校正。

傳統的投影-攝像映射校正方法為手動像素映射法，首先通過PC機1在投影平面P2上顯示如圖3所示的若干定位光斑8，然后手動按動紅外指示筆找正光斑，電子白板設備3對定位光斑8和找正光斑進行采集，通過處理器計算獲得投影平面P2和攝像平面P3之間的一一映射關系，獲得映射函數(a,b)=g(x,y)。這種手動像素映射法依賴人工操作，費時費力，針對這一問題現在采用自動像素映射法，首先通過PC機1在投影平面P2上顯示若干定位光斑8，然后電子白板設備3主動找正定位光斑8，通過處理器計算獲得投影平面P2和攝像平面P3之間的一一映射關系，獲得映射函數(a,b)=g(x,y)。

但是自動像素映射法容易受干擾光源干擾，出現找正錯誤，原因是在整個裝置使用時，出現在攝像平面上的非紅外指示筆光源（即干擾光，包括陽光或燈光）可能會被電子白板設備3采集到，導致出現沒有紅外指示筆操作時產生誤操作或干擾，而這些干擾光的可見光部分較強，為了避免干擾光，在電子白板設備3的光路上設置了濾鏡，濾除可見光，以避免電子白板設備3采集到干擾光。由于紅外指示筆發出的光為非可見光，受濾鏡影響較小，依然能夠被電子白板設備3準確采集到，手動按動紅外指示筆找正光斑一般不會出現采集錯誤的情況。而采用電子白板設備3主動找正定位光斑8時，由于定位光斑8本身為可見光，透過濾鏡對定位光斑8進行采集會出現感光不足，造成采集失誤，使投影-攝像映射校正無法進行。

針對電子白板設備3主動找正定位光斑8時，出現定位光斑8感光不足的問題，現在一般采用雙波段濾鏡替換原先設置在電子白板設備3的光路上設置的濾鏡，雙波段濾鏡能夠保留一部分可見光，保證自動像素映射時定位光斑8的感光；但是雙波段濾鏡使得可見光的通光增強，正常使用時會讓紅外指示筆以外的可見光被電子白板設備3采集到，再次導致出現沒有紅外指示筆操作時產生誤操作或干擾，為此又必須增設電路、增加運算時間來排除干擾光。

另外如圖4所示，在自動像素映射時，攝像平面P3上除了出現定位光斑8外，還有可能出現干擾光斑5，電子白板設備3對整個的攝像平面P3的圖像進行采集，將定位光斑8和干擾光斑5的信息同時采集到處理器中進行計算，必然會出現計算錯誤，使得投影平面P2和攝像平面P3之間的一一映射關系出錯。