本發(fā)明專利技術(shù)提供一種電子白板系統(tǒng)的定位裝置，改進(jìn)點(diǎn)在于電子白板筆的筆身內(nèi)安裝有控制器、存儲器、攝像頭、驅(qū)動器、發(fā)光二極管、無線通信模塊、電池以及濾光片和透鏡，控制器通過驅(qū)動器控制發(fā)光二極管發(fā)光，并通過攝像頭獲取圖像，進(jìn)行圖像識別，獲得定位信息，并通過無線通信模塊發(fā)送定位信息，發(fā)光二極管選用工作在紫外波段的發(fā)光二極管，用于發(fā)射紫外光，投影幕的特征在于使用短波紫外光激發(fā)熒光油墨印刷了坐標(biāo)信息。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了一種電子白板系統(tǒng)的定位裝置的定位方法。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：電子白板筆和投影幕之間不會出現(xiàn)遮擋的情況，而電子白板筆與電子白板系統(tǒng)的控制裝置之間采用無線連接，定位性能穩(wěn)定，不會出現(xiàn)定位信號中斷的問題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種交互式投影系統(tǒng)，具體是一種電子白板系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
電子白板系統(tǒng)主要由顯示裝置，定位裝置和控制裝置組成，根據(jù)所采用的顯示裝置不同，目前的電子白板系統(tǒng)大概分為兩類，一類采用大屏幕電視作為顯示裝置，另一類則采用投影儀作為顯示裝置。采用大屏幕電視的電子白板系統(tǒng)往往采用觸摸屏作為其定位裝置，這種電子白板系統(tǒng)顯示效果好，定位精度高，操作方便，但是在較大尺寸情況下，成本非常高昂，經(jīng)濟(jì)性不高，不便于大規(guī)模推廣使用。另外一種電子白板采用投影儀作為顯示裝置，這種電子白板系統(tǒng)可以在現(xiàn)有多媒體教學(xué)設(shè)備上通過升級設(shè)備來實現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性非常高，很適合廣大教育機(jī)構(gòu)使用。目前基于投影的電子白板系統(tǒng)的定位裝置大多使用紅外技術(shù)或超聲波技術(shù)來實現(xiàn)，主要實現(xiàn)方式有兩種:一種方式是將紅外和超聲波接收裝置和發(fā)射裝置安裝在顯示裝置的四周，當(dāng)電子白板筆在顯示裝置上進(jìn)行書寫時，其將遮擋一部分紅外線或超聲波，通過接收裝置可以獲得被遮擋光的坐標(biāo)，從而實現(xiàn)定位，這種方式存在定位精度不高，系統(tǒng)復(fù)雜的問題，特別是當(dāng)人體某一部分遮擋在紅外和超聲波發(fā)射裝置與接收裝置之間時，定位裝置將產(chǎn)生誤判，無法正常工作。另外一種方式是在電子白板筆上安裝一個紅外發(fā)光裝置，在投影裝置上安裝一個攝像頭，通過攝像頭捕捉紅外發(fā)光點(diǎn)進(jìn)行定位，這種方式精度較高，系統(tǒng)也相對較簡單，但是當(dāng)電子白板筆的紅外發(fā)光裝置被人體遮擋時，攝像頭就無法捕捉到紅外發(fā)光點(diǎn)，從而定位裝置失靈。所以需要盡可能避免人體遮檔而造成無法定位的問題，這影響了電子白板系統(tǒng)的正常使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù) 問題是提供一種不會因為出現(xiàn)遮擋的情況而影響電子白板系統(tǒng)正常使用的電子白板系統(tǒng)的定位裝置。本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:一種電子白板系統(tǒng)的定位裝置，由一根電子白板筆和一塊投影幕組成，電子白板筆由筆頭和筆身組成，所述電子白板筆的筆身內(nèi)安裝有控制器、存儲器、攝像頭、驅(qū)動器、發(fā)光二極管、無線通信模塊、電池以及濾光片和透鏡；控制器與攝像頭、無線通信模塊、驅(qū)動器、存儲器相連接，其通過驅(qū)動器控制發(fā)光二極管發(fā)光，并通過攝像頭獲取圖像，進(jìn)行圖像識別，獲得定位信息，并通過無線通信模塊發(fā)送定位信息；攝像頭用于獲取圖像，其圖像數(shù)據(jù)送至控制器用于圖像識別；濾光片選用的是帶通濾光片，安裝在攝像頭前端，用于將與圖像識別無關(guān)的波長的光濾除；驅(qū)動器用于在控制器的控制下為發(fā)光二極管提供驅(qū)動電流；發(fā)光二極管選用工作在紫外波段的發(fā)光二極管，用于發(fā)射紫外光；透鏡用于將發(fā)光二極管輸出的光聚焦，用于匹配攝像頭的視場；無線通信模塊用于與電子白板系統(tǒng)的控制裝置進(jìn)行無線通信，傳輸定位信息；存儲器用于存儲控制器所需軟件以及保存識別信息；電池為各電子部件提供電源；投影幕的特征在于使用短波紫外光激發(fā)熒光油墨印刷了坐標(biāo)信息。優(yōu)化的，所述攝像頭距離筆頭45 55mm，視角為25 35度，攝像頭的視場為(57.7 ± 5) mm* (57.7 ± 5) mm 的方形。優(yōu)化的，所述投影幕為熒光油墨印刷過的白色紙張。優(yōu)化的，所述投影幕的坐標(biāo)信息的編碼格式如下:整個熒幕坐標(biāo)劃分分為N行和M列，N和M的數(shù)值根據(jù)投影裝置的分辨率來確定，使用三位編碼來分別表示橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，編碼第一位為“#”或“&”，代表橫坐標(biāo)，“&”代表縱坐標(biāo)，編碼第二位和第三位使用:10個數(shù)字，26個英文字母，以及8個希臘字母:“ α ”，“ β ”，“ δ ”，“ Θ ”，“ λ ”，“ Ji ”，“ φ ”，“ Ψ ”的排列組合來實現(xiàn)，這兩位編碼表示的行列數(shù)為44*44=1936。優(yōu)化的，所述坐標(biāo)信息的印刷格式如下:一共印刷2*Ν行，奇數(shù)行印刷行坐標(biāo)，具體格式為:“#第N行坐標(biāo)#第N行坐標(biāo)#第N行坐標(biāo)#第N行坐標(biāo)”，偶數(shù)行印刷列坐標(biāo)，具體格式為:“&第I列坐標(biāo)&第2列坐標(biāo)&第3列坐標(biāo)…..&第M列坐標(biāo)”。優(yōu)化的，所述坐標(biāo)信息印刷字號選擇3磅，單個坐標(biāo)印刷所占據(jù)面積最小為3 (mm) *3 (mm),即本定位裝置最小橫向和縱向分辨率為3mm。本專利技術(shù)還提供了一種上述電子白板系統(tǒng)的定位裝置的定位方法，包括以下流程:步驟1:控制器開啟驅(qū)動器；步驟2:驅(qū)動器驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)射短波紫外光；步驟3:投影幕上的坐標(biāo)信息受激產(chǎn)生熒光；步驟4:攝像頭獲取圖像；步驟5:控制器關(guān)閉驅(qū)動器；步驟6:控制器對圖像進(jìn)行濾波，傾斜校正處理；步驟7:控制器進(jìn)行光學(xué)字符識別，以符號“#”和“&”為標(biāo)志對識別結(jié)果進(jìn)行判別，將圖像邊緣不全的坐標(biāo)編碼拋棄，并將識別結(jié)果按照印刷格式存入矩陣；步驟8:根據(jù)矩陣尺寸，尋找矩陣中心位置的坐標(biāo)編碼，并將該坐標(biāo)編碼轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)數(shù)值；步驟9:將坐標(biāo)數(shù)值通過無線通信模塊發(fā)送至電子白板系統(tǒng)的控制裝置。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:本專利技術(shù)中電子白板筆和投影幕之間不會出現(xiàn)遮擋的情況，而電子白板筆與電子白板系統(tǒng)的控制裝置之間采用無線連接，定位性能穩(wěn)定，不會出現(xiàn)定位信號中斷的問題。應(yīng)用本專利技術(shù)時，只需在現(xiàn)有電子白板筆系統(tǒng)基礎(chǔ)上升級投影幕和更換電子白板筆，并在控制裝置上升級控制軟件即可實現(xiàn)，無需更換投影裝置和控制裝置。在條件不足情況下，將熒光油墨印 刷過的白色紙張直接貼于墻壁即可，無需專用投影幕也可以實現(xiàn)本專利技術(shù)的功能。附圖說明圖1是電子白板筆的主要結(jié)構(gòu)框圖。圖2是投影幕印刷示例。具體實施例方式本專利技術(shù)提出一種防止因遮擋而影響正常使用的電子白板系統(tǒng)的定位裝置。該電子白板系統(tǒng)的定位裝置由一根電子白板筆和一塊投影幕組成。電子白板筆的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。電子白板筆由筆頭和筆身組成，筆身內(nèi)安裝有控制器、存儲器、攝像頭、驅(qū)動器、發(fā)光二極管、無線通信模塊、電池等電子部件以及濾光片和透鏡等光學(xué)部件。控制器是電子白板筆的核心部件，其與攝像頭、無線通信模塊、驅(qū)動器、存儲器相連接，其通過驅(qū)動器控制發(fā)光二極管發(fā)光，并通過攝像頭獲取圖像，進(jìn)行圖像識別，獲得定位信息，并通過無線通信模塊發(fā)送定位信息。攝像頭用于獲取圖像，其圖像數(shù)據(jù)送至控制器用于圖像識別。攝像頭距離筆頭50mm,視角為30度,攝像頭的視場約為57.7 (mm) *57.7 (mm)的方形。濾光片選用的是帶通濾光片，安裝在攝像頭前端，用于將與圖像識別無關(guān)的波長的光濾除，提高圖像信噪比。驅(qū)動器用于在控制器的控制下為發(fā)光二極管提供驅(qū)動電流。發(fā)光二極管選用工作在紫外波段(200-400nm)的發(fā)光二極管，用于發(fā)射紫外光。透鏡用于將發(fā)光 二極管輸出的光聚焦，用于匹配攝像頭的視場。無線通信模塊用于與電子白板系統(tǒng)的控制裝置進(jìn)行無線通信，傳輸定位信息。存儲器用于存儲控制器所需軟件以及保存識別信息。電池為各電子部件提供電源。投影幕的特征在于使用短波紫外光激發(fā)熒光油墨印刷了坐標(biāo)信息，不同于現(xiàn)有的投影幕，是為了配合上述電子白板筆。短波紫外光激發(fā)熒光油墨正常情況下為無色，當(dāng)使用短波紫外光(波長為:254nm)照射時，將產(chǎn)生突光，突光處于可見光波段(波長為:400-800nm)。坐標(biāo)信息的編碼格式如下:整個熒幕坐標(biāo)劃分分為N行和M列，N和M的數(shù)值根據(jù)投影裝置的分辨率來確定，使用三位編碼來分別表示橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，編碼第一位為“#”(橫坐標(biāo))或“&”(縱坐標(biāo))，編碼第二位和第三位使用:10個數(shù)字，26個英文字母，以及8個希臘字母(“ α ”，“本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電子白板系統(tǒng)的定位裝置，由一根電子白板筆和一塊投影幕組成，電子白板筆由筆頭和筆身組成，其特征在于：所述電子白板筆的筆身內(nèi)安裝有控制器、存儲器、攝像頭、驅(qū)動器、發(fā)光二極管、無線通信模塊、電池以及濾光片和透鏡；控制器與攝像頭、無線通信模塊、驅(qū)動器、存儲器相連接，其通過驅(qū)動器控制發(fā)光二極管發(fā)光，并通過攝像頭獲取圖像，進(jìn)行圖像識別，獲得定位信息，并通過無線通信模塊發(fā)送定位信息；攝像頭用于獲取圖像，其圖像數(shù)據(jù)送至控制器用于圖像識別；濾光片選用的是帶通濾光片，安裝在攝像頭前端，用于將與圖像識別無關(guān)的波長的光濾除；驅(qū)動器用于在控制器的控制下為發(fā)光二極管提供驅(qū)動電流；發(fā)光二極管選用工作在紫外波段的發(fā)光二極管，用于發(fā)射紫外光；透鏡用于將發(fā)光二極管輸出的光聚焦，用于匹配攝像頭的視場；無線通信模塊用于與電子白板系統(tǒng)的控制裝置進(jìn)行無線通信，傳輸定位信息；存儲器用于存儲控制器所需軟件以及保存識別信息；電池為各電子部件提供電源；投影幕的特征在于使用短波紫外光激發(fā)熒光油墨印刷了坐標(biāo)信息。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：文斐，黃汪，
申請(專利權(quán))人：合肥華恒電子科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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