專利名稱：一種實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在計算機(jī)使用投影機(jī)大屏幕投影顯示時實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法和裝置，尤其是基于激光教鞭和攝像機(jī)實現(xiàn)被動式無線鼠標(biāo)功能的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體教學(xué)系統(tǒng)的成本大幅度下降，已成為高校甚至中小學(xué)常用的教學(xué)設(shè)施。鼠標(biāo)是多媒體教學(xué)中最重要的計算機(jī)輸入控制設(shè)備，是多媒體教學(xué)或演示時用來控制投影大屏幕上光標(biāo)移動和進(jìn)行人機(jī)對話的助手。發(fā)明鼠標(biāo)的初衷就是使計算機(jī)的操作更加簡便，但是，盡管30多年來鼠標(biāo)經(jīng)歷了機(jī)械式、光學(xué)機(jī)械式、光電式和新型光電式4種技術(shù)變化，與計算機(jī)相連的線往往使其使用不便。在多媒體教學(xué)、公司產(chǎn)品展示會等需要講解者大范圍活動的場合，人們傾向于使用無線鼠標(biāo)。遺憾的是，現(xiàn)在面世的兩種無線鼠標(biāo)為紅外線式和無線電式無線鼠標(biāo)，都使用不方便，而且要價不菲。
每個無線電式無線鼠標(biāo)是由一個無線電發(fā)射裝置和一個插接在計算機(jī)上的專用無線電接收裝置構(gòu)成，它使用無線電傳輸方式代替常規(guī)鼠標(biāo)的聯(lián)線傳輸方式，實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能。為降低相鄰房間使用者之間的干擾，無線電發(fā)射裝置和接收裝置需固定成套使用。無線電式無線鼠標(biāo)用到的元器件多、體積大，不便攜帶，成本較高，還存在電磁干擾的問題。盡管無線電式無線鼠標(biāo)發(fā)射裝置上也附加有激光教鞭，使用者需按不同的按鍵來分別實現(xiàn)激光光斑投影大屏幕指示和鼠標(biāo)操作功能，易使使用者分心，影響講演的流暢性。
與無線電式無線鼠標(biāo)相似，每個紅外線式無線鼠標(biāo)是由一個紅外線發(fā)射裝置和一個插接在計算機(jī)上的專用紅外線接收裝置構(gòu)成，它使用紅外線傳輸方式代替常規(guī)鼠標(biāo)的聯(lián)線傳輸方式，實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能。由于紅外線不能穿越墻壁，所以無需將紅外線發(fā)射裝置和接收裝置需固定成套使用。但是，用到的元器件多、體積大、不便攜帶、成本較高和易使使用者分心等問題仍然存在，而且由于紅外線方向性較強(qiáng)，使用時必須將紅外線發(fā)射裝置指向?qū)Ｓ眉t外線接收裝置方位，也就是計算機(jī)方位，限制了使用者的活動范圍。
另外，無線電發(fā)射裝置和接收裝置需固定成套使用，紅外線式無線鼠標(biāo)盡管無需將發(fā)射裝置和接收裝置需固定成套使用，但是發(fā)射裝置體積大而且較為貴重，不宜隨身攜帶，都需是統(tǒng)一保管，增加管理人員的負(fù)擔(dān)。貴重小教具管理不易，影響了管理者添置的積極性，限制了無線鼠標(biāo)市場份額的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有無線鼠標(biāo)需按不同按鍵來分別實現(xiàn)激光教鞭和鼠標(biāo)操作功能，易使使用者分心的問題，還有現(xiàn)有無線鼠標(biāo)體積大、成本高，不便攜帶和管理的問題，以及無線電式無線鼠標(biāo)存在的電磁干擾的問題，紅外線式無線鼠標(biāo)存在的固定指向、活動范圍小的問題。本發(fā)明使普通市售激光教鞭起到無線鼠標(biāo)的作用，從而達(dá)到了低廉、方便的設(shè)計目的。
本發(fā)明實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法和裝置所采用的技術(shù)方案如下。
一種實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法的技術(shù)方案附加單色濾光鏡的攝像機(jī)拍攝作為計算機(jī)顯示器的投影大屏幕的圖像，并將圖像持續(xù)地輸送到該計算機(jī)中，該計算機(jī)對送入的每幅圖像依次進(jìn)行照度分布處理，在圖像中搜尋、識別激光教鞭打在投影大屏幕上的激光光斑點；第一種情況計算機(jī)搜尋不到激光光斑點，開始計時，計算機(jī)繼續(xù)在新送入的每幅圖像中搜尋、識別激光光斑點，若搜尋不到激光光斑點持續(xù)的時間大于長時間，即計時大于長時間，計時清零，計算機(jī)響應(yīng)常規(guī)鼠標(biāo)的動作指令，進(jìn)入常規(guī)鼠標(biāo)控制計算機(jī)階段；同時，計算機(jī)繼續(xù)在新送入的每幅圖像中搜尋、識別激光光斑點。
第二種情況計算機(jī)搜尋到激光光斑點，計時清零，進(jìn)入激光教鞭控制計算機(jī)階段；同時，計算機(jī)獲取激光光斑點相應(yīng)的位置坐標(biāo)，并將其輸送給計算機(jī)操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)光標(biāo)顯示的驅(qū)動程序，在投影大屏幕的激光光斑點處顯示鼠標(biāo)光標(biāo)。
在激光教鞭控制計算機(jī)階段，設(shè)置短時間循環(huán)以監(jiān)測激光光斑點從有到無的次數(shù)，在短時間循環(huán)結(jié)束時依據(jù)計數(shù)次數(shù)驅(qū)動鼠標(biāo)左鍵單、雙擊操作；在循環(huán)時間內(nèi)，若計算機(jī)發(fā)現(xiàn)激光光斑點從有到無，則計數(shù)一次；在短時間循環(huán)結(jié)束時，若計數(shù)大于一次，計數(shù)清零，計算機(jī)啟動其操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)左鍵雙擊的驅(qū)動程序，完成常規(guī)鼠標(biāo)左鍵雙擊相應(yīng)的計算機(jī)操作；若只有一次，計數(shù)清零，計算機(jī)啟動其操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)左鍵單擊的驅(qū)動程序，完成常規(guī)鼠標(biāo)左鍵單擊相應(yīng)的計算機(jī)操作。
一種實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的裝置的技術(shù)方案該裝置包括附加單色濾光鏡的攝像機(jī)和激光教鞭，附加單色濾光鏡的攝像機(jī)與控制投影機(jī)的計算機(jī)有線連接，激光教鞭不與任何設(shè)備有線聯(lián)接，激光教鞭向投影大屏幕上打激光斑點；附加單色濾光鏡的攝像機(jī)拍攝作為計算機(jī)顯示器的投影大屏幕上的圖像，將圖像持續(xù)地輸送到計算機(jī)中，計算機(jī)對送入的每幅圖像依次進(jìn)行照度分布處理，搜尋、識別在圖像中的激光光斑點。
在處理控制軟件運行狀態(tài)下，附加單色濾光鏡的攝像機(jī)將攝制的投影大屏幕的圖像通過與計算機(jī)端口相連的聯(lián)線傳送給計算機(jī)；然后，計算機(jī)搜尋圖像中是否有激光教鞭的激光光斑點。若搜尋出激光光斑點，計算機(jī)通過其操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)光標(biāo)顯示驅(qū)動程序驅(qū)動鼠標(biāo)光標(biāo)移到激光光斑點所在位置顯示；若激光教鞭的使用者在短時間內(nèi)單次或多次做關(guān)/開激光教鞭開關(guān)動作，計算機(jī)將其識別為鼠標(biāo)的單雙擊動作，通過計算機(jī)操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)左鍵單/雙擊驅(qū)動程序執(zhí)行常規(guī)鼠標(biāo)相應(yīng)的左鍵單/雙擊操作。若長時間搜尋不到激光光斑點，計算機(jī)響應(yīng)常規(guī)鼠標(biāo)的動作指令。
本發(fā)明的有益效果如下首先，激光教鞭是多媒體教學(xué)和演示活動中的必備教具，使其起到無線鼠標(biāo)的作用，激光教鞭在投影大屏幕上的指示點即鼠標(biāo)光標(biāo)顯示點，對激光教鞭開關(guān)的點擊對應(yīng)鼠標(biāo)的單雙擊操作，激光教鞭所指即所得，在不改變使用者講解習(xí)慣的同時增加其活動范圍，增強(qiáng)使用者的主導(dǎo)作用，活躍氣氛，使用者則無須在講演的同時牽掛另外使用鼠標(biāo)操縱計算機(jī)的事情，可以使教學(xué)和演示活動更加自然、有效率。
盡管攝像機(jī)成本較高，由于一套多媒體教學(xué)系統(tǒng)只需配備一臺攝像機(jī)，使用者只需攜帶激光教鞭即可。激光教鞭體積小、價格便宜、容易攜帶，可以多配，人手一個，使用成本低，而且沒有貴重教具的管理問題。目前小型攝像機(jī)，尤其是電荷耦合攝像機(jī)CCD，的價格下降迅速，即便是本發(fā)明的一套成本也有希望低于現(xiàn)有紅外線式和無線電式無線鼠標(biāo)的一套成本。最后，本發(fā)明是使用的被動方式實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的，沒有電磁干擾問題，也沒有使用者必須固定指向問題。


圖1實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法的流程示意圖；圖2實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的裝置的實施方式；圖3含有激光教鞭光斑點的投影大屏幕圖像；圖4投影大屏幕上被識別出的激光光斑點的涂黑效果圖；圖中1—激光教鞭，2—附加單色濾光鏡的攝像機(jī)，3—計算機(jī)，4—投影機(jī)，5—投影大屏幕。
具體實施例方式
實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法的實施方式，如圖1所示。
附加單色濾光鏡的攝像機(jī)拍攝作為計算機(jī)顯示器的投影大屏幕圖像，并將圖像持續(xù)地輸送到以Windows 98操作系統(tǒng)或Windows 2000操作系統(tǒng)或Windows me操作系統(tǒng)或WindowsXP操作系統(tǒng)為操作系統(tǒng)的該計算機(jī)中，以計算機(jī)語言如C語言按照下述兩種情形的處理方法編制的控制處理軟件預(yù)裝于該計算機(jī)中，對送入的每幅圖像依次進(jìn)行照度分布處理，在圖像中搜尋、識別激光光斑點；第一種情況計算機(jī)搜尋不到激光光斑點，開始計時，計算機(jī)繼續(xù)在新送入的每幅圖像中搜尋、識別激光光斑點，若搜尋不到激光光斑點持續(xù)的時間大于長時間，即計時大于長時間，例如20幀圖像時間，計時清零，計算機(jī)響應(yīng)常規(guī)鼠標(biāo)的動作指令，進(jìn)入常規(guī)鼠標(biāo)控制計算機(jī)階段；同時，計算機(jī)繼續(xù)在新送入的每幅圖像中搜尋、識別激光光斑點。
第二種情況計算機(jī)搜尋到激光光斑點，計時清零，進(jìn)入激光教鞭控制計算機(jī)階段；同時，計算機(jī)獲取激光光斑點相應(yīng)的位置坐標(biāo)，并將其輸送給計算機(jī)Windows 98操作系統(tǒng)或Windows 2000操作系統(tǒng)或Windows me操作系統(tǒng)或Windows XP操作系統(tǒng)中Windows SDK程序的鼠標(biāo)光標(biāo)顯示的驅(qū)動程序SetCusorPos()函數(shù)程序，在投影大屏幕的激光光斑點處顯示鼠標(biāo)光標(biāo)。
在激光教鞭控制計算機(jī)階段，設(shè)置短時間循環(huán)，例如5幀圖像時間的循環(huán)，以監(jiān)測激光光斑點從有到無的次數(shù)，在短時間循環(huán)結(jié)束時依據(jù)計數(shù)次數(shù)驅(qū)動鼠標(biāo)左鍵單、雙擊操作；在循環(huán)時間內(nèi)，若計算機(jī)發(fā)現(xiàn)激光光斑點從有到無，則計數(shù)一次；在短時間循環(huán)結(jié)束時，若計數(shù)大于一次，計數(shù)清零，計算機(jī)啟動其Windows 98操作系統(tǒng)或Windows 2000操作系統(tǒng)或Windows me操作系統(tǒng)或Windows XP操作系統(tǒng)中Windows SDK程序的鼠標(biāo)左鍵雙擊驅(qū)動程序mouse_event()函數(shù)程序，完成常規(guī)鼠標(biāo)左鍵雙擊相應(yīng)的計算機(jī)操作；若只有一次，計數(shù)清零，計算機(jī)啟動其操作系統(tǒng)中Windows SDK程序的鼠標(biāo)左鍵單擊驅(qū)動程序mouse_event()函數(shù)程序，完成常規(guī)鼠標(biāo)左鍵單擊相應(yīng)的計算機(jī)操作。
實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的裝置的實施方式，如圖2所示。
該裝置包括附加單色濾光鏡的攝像機(jī)2和激光教鞭1，附加單色濾光鏡的攝像機(jī)2與控制投影機(jī)4的計算機(jī)3有線連接，激光教鞭1不與任何設(shè)備有線聯(lián)接，激光教鞭1向投影大屏幕5上打激光斑點；附加單色濾光鏡的攝像機(jī)2拍攝作為計算機(jī)3顯示器的投影大屏幕5上的圖像，將圖像持續(xù)地輸送到計算機(jī)3中，計算機(jī)3對送入的每幅圖像依次進(jìn)行照度分布處理，搜尋、識別在圖像中的激光光斑點。
激光教鞭1為一普通半導(dǎo)體小型激光教鞭，例如廣州升輝科學(xué)器材公司的MP-150型激光教鞭。附加單色濾光鏡的攝像機(jī)2為一普通電荷耦合CCD攝像機(jī)，例如廣州凱倫數(shù)碼科技有限公司的S400型小型CCD攝像機(jī)。投影機(jī)4為一液晶式投影機(jī)，例如聯(lián)想CX1型投影機(jī)或富士通4801型投影機(jī)。計算機(jī)3是使用Windows 98操作系統(tǒng)或Windows 2000操作系統(tǒng)或Windows me操作系統(tǒng)或Windows XP操作系統(tǒng)的臺式機(jī)，或者筆記本電腦。
在按照本發(fā)明實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法以計算機(jī)語言如C語言編制的控制處理軟件處理控制軟件運行狀態(tài)下，附加單色濾光鏡的電荷耦合攝像機(jī)2攝制投影大屏幕5的圖像，并通過計算機(jī)3的通用串行總線USB口將圖像傳送給計算機(jī)3；然后，計算機(jī)3在控制處理軟件控制下搜尋圖像中是否有激光教鞭1的激光光斑點。
如圖3所示含有激光教鞭1光斑點的投影大屏幕5的圖像，圖4所示投影大屏幕5上被識別出的激光光斑點的涂黑效果圖。
若搜尋出激光光斑點，計算機(jī)3通過操作系統(tǒng)中Windows SDK程序的SetCusorPos()函數(shù)驅(qū)動程序驅(qū)動鼠標(biāo)光標(biāo)移到激光光斑點所在位置；若激光教鞭的使用者在計算機(jī)3搜尋5幀圖像所用時間約150毫秒內(nèi)單次或多次做關(guān)/開激光教鞭開關(guān)動作，計算機(jī)3將其識別為鼠標(biāo)的單雙擊動作，通過驅(qū)動其中Windows SDK程序的mouse event()函數(shù)執(zhí)行常規(guī)鼠標(biāo)相應(yīng)的左鍵單/雙擊操作。若在計算機(jī)3搜尋20幀圖像所用時間約600毫秒內(nèi)搜尋不到激光光斑點，計算機(jī)3響應(yīng)常規(guī)鼠標(biāo)的動作指令。
從而實現(xiàn)了使用激光教鞭1無線操縱計算機(jī)3的功能。
附加單色濾光鏡的攝像機(jī)2還可以采用小型電子攝像管攝像機(jī)，例如Sony攝像機(jī)，通過圖像采集卡口將攝制的投影大屏幕5圖像傳送給計算機(jī)3。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法，其特征是附加單色濾光鏡的攝像機(jī)拍攝作為計算機(jī)顯示器的投影大屏幕的圖像，并將圖像持續(xù)地輸送到該計算機(jī)中，該計算機(jī)對送入的每幅圖像依次進(jìn)行照度分布處理，在圖像中搜尋、識別激光教鞭打在投影大屏幕上的激光光斑點；第一種情況計算機(jī)搜尋不到激光光斑點，開始計時，計算機(jī)繼續(xù)在新送入的每幅圖像中搜尋、識別激光光斑點，若搜尋不到激光光斑點持續(xù)的時間大于長時間，即計時大于長時間，計時清零，計算機(jī)響應(yīng)常規(guī)鼠標(biāo)的動作指令，進(jìn)入常規(guī)鼠標(biāo)控制計算機(jī)階段；同時，計算機(jī)繼續(xù)在新送入的每幅圖像中搜尋、識別激光光斑點；第二種情況計算機(jī)搜尋到激光光斑點，計時清零，進(jìn)入激光教鞭控制計算機(jī)階段；同時，計算機(jī)獲取激光光斑點相應(yīng)的位置坐標(biāo)，并將其輸送給計算機(jī)操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)光標(biāo)顯示的驅(qū)動程序，在投影大屏幕的激光光斑點處顯示鼠標(biāo)光標(biāo)；在激光教鞭控制計算機(jī)階段，設(shè)置短時間循環(huán)以監(jiān)測激光光斑點從有到無的次數(shù)，在短時間循環(huán)結(jié)束時依據(jù)計數(shù)次數(shù)驅(qū)動鼠標(biāo)左鍵單、雙擊操作；在循環(huán)時間內(nèi)，若計算機(jī)發(fā)現(xiàn)激光光斑點從有到無，則計數(shù)一次；在短時間循環(huán)結(jié)束時，若計數(shù)大于一次，計數(shù)清零，計算機(jī)啟動其操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)左鍵雙擊的驅(qū)動程序，完成常規(guī)鼠標(biāo)左鍵雙擊相應(yīng)的計算機(jī)操作；若只有一次，計數(shù)清零，計算機(jī)啟動其操作系統(tǒng)中鼠標(biāo)左鍵單擊的驅(qū)動程序，完成常規(guī)鼠標(biāo)左鍵單擊相應(yīng)的計算機(jī)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能方法，其特征是計算機(jī)是使用Windows 98操作系統(tǒng)或Windows 2000操作系統(tǒng)或Windows me操作系統(tǒng)或Windows XP操作系統(tǒng)的計算機(jī)，包括臺式或筆記本計算機(jī)；鼠標(biāo)光標(biāo)顯示驅(qū)動程序是計算機(jī)Windows 98操作系統(tǒng)或Windows 2000操作系統(tǒng)或Windows me操作系統(tǒng)或Windows XP操作系統(tǒng)中的Windows SDK程序的SetCusorPos()函數(shù)程序；鼠標(biāo)左鍵單/雙擊驅(qū)動程序是計算機(jī)Windows 98操作系統(tǒng)或Windows 2000操作系統(tǒng)或Windows me操作系統(tǒng)或Windows XP操作系統(tǒng)中的Windows SDK程序的mouse_event()函數(shù)程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能方法，其特征是計算機(jī)在圖像中搜尋激光光斑點的方式，是基于激光光斑點處的照度在圖像中最高，通過模式識別的方式進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能方法，其特征是短時間是計算機(jī)搜尋5幀攝像機(jī)攝制的投影大屏幕的圖像所用時間；長時間是計算機(jī)搜尋20幀攝像機(jī)攝制的投影大屏幕的圖像所用時間。
5.一種實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的裝置，其特征是該裝置包括附加單色濾光鏡的攝像機(jī)(2)和激光教鞭(1)，附加單色濾光鏡的攝像機(jī)(2)與控制投影機(jī)(4)的計算機(jī)(3)有線連接，激光教鞭不與任何設(shè)備有線聯(lián)接，激光教鞭(1)向投影大屏幕(5)上打激光斑點；附加單色濾光鏡的攝像機(jī)(2)拍攝作為計算機(jī)(3)顯示器的投影大屏幕(5)的圖像，將圖像持續(xù)地輸送到計算機(jī)(3)中，計算機(jī)對送入的每幅圖像依次進(jìn)行照度分布處理，搜尋、識別在圖像中的激光光斑點。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的裝置，其特征是激光教鞭(1)采用普通小型激光教鞭，或帶有體外連線開關(guān)的小型激光教鞭，輸出可見激光光束，包括輸出紅色、黃色或藍(lán)色光束的小型激光教鞭。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的裝置，其特征是攝像機(jī)(2)采用具有計算機(jī)接口的小型攝像機(jī)，包括電荷耦合攝像機(jī)CCD或電子攝像管攝像機(jī)，通過計算機(jī)的通用串行總線USB口或圖像采集卡口與計算機(jī)聯(lián)接；單色濾光鏡采用對應(yīng)激光教鞭輸出光顏色譜區(qū)的單色濾光鏡，包括紅色、黃色或藍(lán)色濾光鏡。
全文摘要
一種實現(xiàn)無線鼠標(biāo)功能的方法和裝置。該方法使用附加單色濾光鏡的攝像機(jī)(2)將作為計算機(jī)顯示器的投影大屏幕(5)圖像持續(xù)地輸送入該計算機(jī)(3)，該計算機(jī)在圖像中搜尋、識別激光教鞭(1)打在投影大屏幕上的激光光斑點。若搜尋不到激光光斑點，計算機(jī)響應(yīng)常規(guī)鼠標(biāo)作指令；若搜尋到激光光斑點，在激光光斑點處顯示鼠標(biāo)光標(biāo)；若激光教鞭多次做關(guān)/開動作，將其識別為鼠標(biāo)的單雙擊動作，執(zhí)行常規(guī)鼠標(biāo)相應(yīng)左鍵單/雙擊操作。該裝置的附加單色濾光鏡的攝像機(jī)(2)與控制投影機(jī)(4)的計算機(jī)(3)有線連接，激光教鞭(1)不與任何設(shè)備聯(lián)接，激光教鞭(1)向投影大屏幕(5)打激光斑點。本發(fā)明具有使用方便、體積小、無電磁干擾、成本低的優(yōu)點。
文檔編號G06F3/033GK1598748SQ200410009419
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月11日
發(fā)明者盛新志, 婁淑琴, 高凱強(qiáng), 蘇乃瑩 申請人:北京交通大學(xué)