[實用新型]廣角圖像檢測電子白板信號接收器

有效

• 申請號: 201220027986.8
• 申請日: 2012-01-22
• 公開（公告）號: CN202472608U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 鮑煒
• 申請（專利權）人: 南京先能光電科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本實用新型涉及一種采用實時圖像檢測方法進行筆定位的電子白板裝置，特別是一種大視場角的電子白板信號接收器。?

背景技術

在當前的電子白板技術中，使用圖像檢測實現筆跡定位跟蹤是主流技術之一，主要原因是此類白板安裝使用靈活、響應快、成本低、體積小等，且隨著傳感器和數字處理技術的發展，此類產品的發展空間很大。有關使用實時圖像檢測進行筆定位的電子白板技術方案在大量專利文件中都有涉及，如專利號ZL011080477、發明專利公開號?CN1305143A、名稱為“用于計算機坐標與控制信息輸入的系統及方法”的中國發明專利，以及發明專利公開號?CN1928799A、名稱為“觸摸屏定位裝置及其定位方法”的中國發明專利申請中有詳細描述。其基本工作原理是：用主動發光的光筆或被動反射光的光筆（包括手指等）產生的光點來標示目標點的位置，引入攝像裝置實時采集屏幕范圍的圖像，用信號處理電路實時分析圖像信號并提取亮點的位置信息，通過接口電路和相應軟件輸入到計算機，用坐標矯正算法進行坐標校準使光標的位置跟蹤光筆的物理位置，從而實現交互電子白板功能。?

在此類產品中，目前的圖像采集方法是將攝像頭直接對準屏幕并覆蓋整個屏幕，但隨著短焦投影的日益普及，特別是考慮到避免遮擋的需要，攝像頭需要盡量接近屏幕。這帶來了一個問題，就是攝像頭的視場角需要非常大，例如當攝像頭處于前上方40cm處采集80寸屏幕圖像時，要求鏡頭視場角大于120度。?

目前此類產品已經在應用中，但存在以下問題：一、圖像邊緣衰減嚴重，造成邊緣靈敏度下降，而提高整體靈敏度又導致抗干擾能力下降。?

二、圖像邊緣畸變大，造成邊緣的分辨率迅速下降，造成白板整體分辨率下降。?

三、一般此類鏡頭需要多片透鏡構成，成本高，體積大，典型的情況是魚眼鏡頭。?

四、根據物理光學原理，多層干涉濾光片的濾光特性隨光線入射角不同而改變，為了確保不同角度光線的透過，必須增加濾光片透光窗口寬度，這造成系統抗干擾能力下降。因為這個原因，在現有技術中，理論上無法實現高性能的帶通濾光。?

發明內容

???針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種廣角圖像檢測電子白板信號接收器，能夠在實現超大視角圖像接收的情況下，避免上述現有技術和產品中存在的問題。?

為了實現上述目的，本實用新型的廣角圖像檢測電子白板信號接收器，主要包括攝像頭1、圖像處理電路2，它們安裝在一個外殼6內，所述攝像頭1連到圖像處理電路2，圖像處理電路2上有計算機接口，所述攝像頭1的視場角小于45度，在攝像頭1前還有凸面鏡3或者凹面鏡3′，它位于攝像頭1的取景范圍內，且其反射面可以從攝像頭觀察到，還有一個紅外接收模塊7連接到圖像處理電路2。其中凸面鏡3或者凹面鏡3′可以是球面反射鏡，橢球面反射鏡，或其他形狀的凸面反射鏡，其成像角度大于90度。由于凸面鏡可以將物體在其后形成虛像，且成像視場的角度由其形狀決定，在小面積大曲率半徑的情況下，可以形成大視場角的虛像，因此通過小視場角的攝像頭對此虛像拍攝即可達到大視場角攝像頭的拍攝效果。?

采用了本實用新型的方案后，可以達到這樣的有益效果：?

一、由于凸面鏡成像沒有圖像邊緣衰減問題，而小視角攝像頭也沒有問題，因此成像亮度均勻，從非常有利于提高整體靈敏度和抗干擾能力。

二、適當設計的凸面鏡可以使大角度成像的圖像邊緣畸較小，有利于提高系統分辨率。?

三、凸面鏡和小視角攝像頭成本都較低，降低了整機成本。?

四、凸面鏡沒有光譜效應，而小視角攝像頭光線入射角接近，因此有可以采用窄帶濾光片進行高效率濾光，可以提高系統信噪比若干倍。?

根據同樣的思路，也可以采用凹面鏡代替上述的凸面鏡，從光學原理上是相似的，只是成像上下顛倒，經過通常的坐標校準這種顛倒沒有影響。?

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的結構和光路示意圖。?

圖2?是本實用新型第二個實施例的結構和光路示意圖。?

圖中，攝像頭1，圖像處理電路2，凸面鏡3或凹面鏡3’，激光器4，轉軸5，外殼6。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步說明。?