[发明专利]一种无线演示装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线演示器技术领域，尤其涉及一种采用图像视觉技术和体感技术的无线演示装置。

背景技术

无线演示器是会议室中的一个常用物品，用于讲解者讲解PPT或其它电脑资料时突出重点内容，提升讲解效果。讲解者讲解电脑资料时常用两种方法来突出重点内容：1.标示：在内容的关键点处显示一个醒目的亮点；2.圈示：用一段线或一个圆圈来突出一片重点内容区域。

目前市场上无线演示器的技术原理都是使用一个激光发射器，要突出重点内容时讲解者按下激光按钮，打开激光，利用激光高度汇聚的高亮光点照亮屏幕上重点内容，达到突出重点的目的。正因为这个技术原理，无线演示器更为用户熟知的名字叫激光笔。

采用激光技术的无线演示器有3个明显的缺点：

1. 人的手会自然地轻微晃动，导致显示在屏幕上的激光点会晃动地很厉害，特别是讲解者有些微紧张时，激光点几乎无法集中于其想要指示的目标；

2. 要圈示一个区域时，需要不停地挥动手来画出一根线或一个圆的激光轨迹，由于手挥动的轨迹不可能完全重叠，因此实际画出来的激光轨迹很凌乱，导致圈示效果很不好；

3. 高清LCD屏幕的价格下滑很快，越来越多的会议室开始采用LCD屏幕。由于LCD屏幕对激光的反射主要呈镜面反射，造成有些方向看到的激光点很暗，因此激光笔不适用于采用LCD屏幕的会议室。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提出了采用视觉图像技术和体感技术的新型无线演示装置。新型无线演示装置的核心设备包括标示定位器和标示叠加器。标示定位器由讲解者手持，其采用摄像头、图像处理算法及运动传感器等技术来感知讲解者所指向的重点内容在屏幕中的坐标，该坐标称为标示坐标；标示叠加器嵌在电脑和显示设备（如投影机、液晶屏等）之间的屏幕数据通道上，其截获屏幕数据，并在屏幕的标示坐标上叠加一个适当大小的醒目亮点，从而实现重点内容的标示目的。

基于上述实现原理，根据标示坐标的感知方式不同，本发明提出了两种新型无线演示装置的实现方式。

第一种实现方式：整个无线演示装置由标示定位器、标示叠加器及屏幕指示器组成。

标示定位器由讲解者手持，其核心作用是定位讲解者所指向的重点内容在屏幕中的坐标，该坐标称为标示坐标。所述标示定位器包括摄像头、第一主控CPU、图像处理模块、第一无线通讯模块和功能按键面板。所述摄像头采集标示定位器所指向的图像；图像处理模块分析摄像头采集的图像，计算标示坐标；主控CPU协调控制其它所有功能模块，通过无线通讯模块与无线演示装置中的其它设备通讯；功能按键面板上设有功能按键，用于讲解者激活标示、圈示及删除圈示等功能。

标示叠加器安装在电脑和显示设备之间的屏幕数据通道上，其核心作用是根据标示坐标在屏幕上叠加醒目标示点。所述标示叠加器包括屏幕数据输入模块、标示叠加模块、屏幕数据输出模块、第二主控CPU及第二无线通讯模块。所述屏幕数据输入模块接收电脑输出的显示设备格式的屏幕数据，并转化为数字屏幕图像，如RGB格式或YUV格式的图像；标示叠加模块接收屏幕数据输入模块输出的数字屏幕图像，在第二主控CPU的控制下在屏幕图像的标示坐标处叠加标示点；屏幕数据输出模块接收叠加了标示点的数字图像，并转化为显示设备格式的屏幕数据，如HDMI格式或VGA格式，输出给显示设备；第二主控CPU控制各功能模块协同工作，通过第二无线通讯模块与无线演示装置中的屏幕指示器和标示定位器通讯。

所述屏幕指示器安装在屏幕的边框上，其主要作用是标记屏幕位置，辅助标示定位器识别屏幕区域。它由多个红外LED组成，这些LED以一种特定布局模式安装在屏幕外框上，并以特定频率闪烁，标示定位器和标示叠加器可以给屏幕指示器发送请求改变LED的闪烁频率。

上述提到的标示定位器的模块和标示叠加器的模块只是无线演示装置中与本发明的技术原理相关的功能模块，一个完整产品还需要其它功能模块，如电池、指示灯、功能按键等等。另外，这些模块可以是软件模块，不一定是硬件物理模块。

基于红外LED的标示坐标定位原理：人眼看不到红外光，但标示定位器的摄像头可以感知红外光，因此其所拍摄的图像中每个红外LED都是高亮的光点。将一些红外LED以适当的布局模式安装在屏幕的外框上，如在屏幕的四只角各放置一个红外LED；图像处理模块只需要在连续拍摄的多张图像中找出高亮光点，根据这些高亮光点的闪烁频率即可知哪些高亮光点是屏幕指示器的LED，根据LED的布局模式即可知所拍摄图像哪部分区域是屏幕；再计算所拍摄图像的中心在屏幕中的坐标，就得到了标示坐标。