[發明專利]一種基于光學鼠標傳感陣列的激光點追蹤系統及方法

有效

• 申請號: 201410394465.X
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104142739B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 王國利;赫明瀟;郭雪梅
• 申請（專利權）人: 廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司11111
• 代理人: 謝敏楠,張金芝

1.一種基于光學鼠標傳感陣列的激光點追蹤系統，包括激光筆、投影光幕以及計算機，其特征在于還包括光學鼠標傳感陣列和單片機，其中，

所述光學鼠標傳感陣列，設于所述投影光幕之后，對激光筆發出的激光點經所述投影光幕散射在傳感陣列面上形成的激光散斑圖像進行計算和比較，并輸出激光斑點的位移信息給所述單片機；

所述單片機，根據接收的激光斑點位移信息判斷激光點軌跡的起止，并對所有傳感獲得的位移信息融合處理，產生激光點軌跡信息，并將該軌跡信息通過藍牙串口模塊無線發送給計算機；

所述計算機，識別激光點軌跡信息并根據該軌跡信息執行交互程序；

所述投影光幕與光學鼠標傳感陣列之間平行間隔設置，所述間隔距離為400mm～600mm；

所述光學鼠標傳感陣列由等間隔設置的至少4個光學鼠標傳感芯片排列而成，相鄰的兩光學鼠標傳感芯片之間的距離設置為激光點散射形成激光散斑模型半徑的倍。

2.如權利要求1所述的激光點追蹤系統，其特征在于，所述光學鼠標傳感芯片為無通光小孔的芯片。

3.如權利要求2所述的激光點追蹤系統統，其特征在于，所述投影光幕采用雙面粗糙的半透明透光材質制成。

4.一種基于光學鼠標傳感陣列的激光點追蹤方法，其特征在于該方法包含如下步驟：

步驟1，傳感陣列部署：測量經激光筆射入并透過投影光幕到達間隔設于光幕之后的傳感陣列面上的激光光斑半徑，并調整所述光學鼠標傳感陣列中各傳感芯片的間隔；

步驟2，激光點軌跡的獲取：將光斑的位移增量存儲于傳感芯片的寄存器中，設定光斑軌跡的起點為(0,0)，同時每個時刻僅選取一個傳感芯片測量光斑位移的增量，并計算光斑在t時刻的位置坐標x_t、y_t；

步驟3，激光點軌跡的起止判斷：利用光學鼠標傳感陣列中的寄存器squal的值是否為零判定激光點軌跡是否終止。

5.如權利要求4所述的激光點追蹤方法，其特征在于，所述光學鼠標傳感陣列中的所述傳感芯片最少為4個，且橫縱等間隔排列，相鄰傳感芯片之間的距離調整為激光光斑半徑的倍。

6.如權利要求5所述的激光點追蹤方法，其特征在于，在計算出光斑在t時刻的位置坐標x_t、y_t后，再對激光光點軌跡數據進行空間插值和平滑處理。

7.如權利要求4或6所述的激光點追蹤方法，其特征在于，光斑在t時刻的位置坐標值x_t、y_t由光斑在t-1時刻的位置坐標值加上在第t時刻選擇的傳感i的測量值計算得出，其中，選擇依據為該時刻傳感的SQUAL寄存器的S_squal值，且選取傳感陣列中S_squal值最大的傳感的測量作為測量值。

8.如權利要求4或6所述的激光點追蹤方法，其特征在于，將t時刻傳感陣列中的所有傳感芯片檢測到的光斑位移增量進行加權運算得到加權值，由光斑在t-1時刻的位置坐標值加上在第t時刻的加權值計算得到光斑在t時刻的位置坐標值x_t、y_t。