[发明专利]一种电子白板系统的定位装置及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交互式投影系统，具体是一种电子白板系统。

背景技术

电子白板系统主要由显示装置，定位装置和控制装置组成，根据所采用的显示装置不同，目前的电子白板系统大概分为两类，一类采用大屏幕电视作为显示装置，另一类则采用投影仪作为显示装置。采用大屏幕电视的电子白板系统往往采用触摸屏作为其定位装置，这种电子白板系统显示效果好，定位精度高，操作方便，但是在较大尺寸情况下，成本非常高昂，经济性不高，不便于大规模推广使用。另外一种电子白板采用投影仪作为显示装置，这种电子白板系统可以在现有多媒体教学设备上通过升级设备来实现，经济性非常高，很适合广大教育机构使用。

目前基于投影的电子白板系统的定位装置大多使用红外技术或超声波技术来实现，主要实现方式有两种：一种方式是将红外和超声波接收装置和发射装置安装在显示装置的四周，当电子白板笔在显示装置上进行书写时，其将遮挡一部分红外线或超声波，通过接收装置可以获得被遮挡光的坐标，从而实现定位，这种方式存在定位精度不高，系统复杂的问题，特别是当人体某一部分遮挡在红外和超声波发射装置与接收装置之间时，定位装置将产生误判，无法正常工作。另外一种方式是在电子白板笔上安装一个红外发光装置，在投影装置上安装一个摄像头，通过摄像头捕捉红外发光点进行定位，这种方式精度较高，系统也相对较简单，但是当电子白板笔的红外发光装置被人体遮挡时，摄像头就无法捕捉到红外发光点，从而定位装置失灵。所以需要尽可能避免人体遮档而造成无法定位的问题，这影响了电子白板系统的正常使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不会因为出现遮挡的情况而影响电子白板系统正常使用的电子白板系统的定位装置。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种电子白板系统的定位装置，由一根电子白板笔和一块投影幕组成，电子白板笔由笔头和笔身组成，所述电子白板笔的笔身内安装有控制器、存储器、摄像头、驱动器、发光二极管、无线通信模块、电池以及滤光片和透镜；

控制器与摄像头、无线通信模块、驱动器、存储器相连接，其通过驱动器控制发光二极管发光，并通过摄像头获取图像，进行图像识别，获得定位信息，并通过无线通信模块发送定位信息；

摄像头用于获取图像，其图像数据送至控制器用于图像识别；

滤光片选用的是带通滤光片，安装在摄像头前端，用于将与图像识别无关的波长的光滤除；

驱动器用于在控制器的控制下为发光二极管提供驱动电流；

发光二极管选用工作在紫外波段的发光二极管，用于发射紫外光；

透镜用于将发光二极管输出的光聚焦，用于匹配摄像头的视场；

无线通信模块用于与电子白板系统的控制装置进行无线通信，传输定位信息；

存储器用于存储控制器所需软件以及保存识别信息；

电池为各电子部件提供电源；

投影幕的特征在于使用短波紫外光激发荧光油墨印刷了坐标信息。

优化的，所述摄像头距离笔头45～55mm，视角为25～35度，摄像头的视场为(57.7±5)mm*(57.7±5) mm的方形。

优化的，所述投影幕为荧光油墨印刷过的白色纸张。

优化的，所述投影幕的坐标信息的编码格式如下：整个荧幕坐标划分分为N行和M列，N和M的数值根据投影装置的分辨率来确定，使用三位编码来分别表示横坐标和纵坐标，编码第一位为“#”或“&”， “#”代表横坐标，“&”代表纵坐标，编码第二位和第三位使用：10个数字，26个英文字母，以及8个希腊字母：“α”，“β”，“δ”，“θ”，“λ”，“π”，“φ”，“ψ”的排列组合来实现，这两位编码表示的行列数为44*44=1936。

优化的，所述坐标信息的印刷格式如下：一共印刷2*N行，奇数行印刷行坐标，具体格式为：“#第N行坐标#第N行坐标#第N行坐标#第N行坐标”，偶数行印刷列坐标，具体格式为：“&第1列坐标&第2列坐标&第3列坐标…..&第M列坐标”。

优化的，所述坐标信息印刷字号选择3磅，单个坐标印刷所占据面积最小为3(mm)*3(mm)，即本定位装置最小横向和纵向分辨率为3mm。

本发明还提供了一种上述电子白板系统的定位装置的定位方法，包括以下流程：

步骤1：控制器开启驱动器；

步骤2：驱动器驱动发光二极管发射短波紫外光；

步骤3：投影幕上的坐标信息受激产生荧光；

步骤4：摄像头获取图像；

步骤5：控制器关闭驱动器；