[发明专利]一种基于图像感应器的拼接墙定位系统及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及拼接墙定位技术领域，特别涉及一种基于图像感应器的拼接墙定位系统及其定位方法。

背景技术

随着显示技术与控制技术的不断融合和发展，在高端的工程领域，大屏幕拼接墙显示系统的应用也越来越广泛。目前大屏幕拼接显示技术，主要采用多个背投拼接墙方式，如CRT背投显示墙、LCD背投显示墙、DLP背投拼接墙以及等离子显示墙等通过拼接而成的大屏幕拼接墙。它所带来的超大画面、多屏显示以及清晰、逼真的显示效果使得监控、安防、会议、模拟仿真等领域的工作效率得到大幅改善，同时促进了这些行业技术水平的快速进步。

现有的基于大屏幕拼接墙的定位技术，从工作原理上区分主要包括有电阻式、电容式、红外线式、表面声波式、超声波式以及摄像头定位等多种方式。其中，红外线式触摸屏是触摸屏定位技术中性能比较高、应用较广泛的一种装置，然而，红外线触摸屏装置也具有它固有的缺点和局限性，例如，由于应用场合、光照条件的不同、以及红外线元件的逐渐老化，会影响红外线触摸屏装置的接收端的接收效果，此外，红外远距离接收效果比较差，从而限制了基于红外触摸屏的拼接墙的屏幕尺寸大小等等。另外，申请号为200610122739.5的专利申请公开了一种基于CMOS数字图像传感器的定位装置及定位方法，该公开的方案仅仅是通过一个光学镜头及其后方处理装置对单屏上的由光学书写笔的书写笔迹进行定位，由于大屏幕拼接墙的尺寸非常大，相应的所需要处理的数据量也大，使用现有的定位方法进行处理相应地存在数据传输量大、占用计算机资源多、刷新速度慢、交互性能差等缺陷，无法满足大屏幕拼接墙大尺寸和高精度的定位要求，从而导致定位偏差。

发明内容

根据上述现有技术中存在的问题，本发明的第一个目的在于提供一种基于图像感应器的拼接墙定位系统，该定位系统对拼接墙进行定位时定位精度高、刷新速度快。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于图像感应器的拼接墙定位系统，包括：

至少两个单屏处理模块以及与所述单屏处理模块相连接的拼接定位处理模块，所述任意一个单屏处理模块与所述拼接墙的一个显示单元相对应；

所述单屏处理模块包括位于所述显示单元后方、且接收范围是所述显示单元的光学镜头，与所述光学镜头连接的数字图像传感器，与所述数字图像传感器连接的图像预处理装置，与所述图像预处理装置连接的初步定位单元；所述图像预处理装置用于根据预设像素阈值对从所述数字图像传感器传送的各像素点的亮度值执行二值化操作、根据预设形状对所述二值化操作后的结果执行过滤操作，提取出所述显示单元所接收到的光斑的光斑数据，所述初步定位单元用于计算所述光斑数据中所包含的光斑信息，并将所述光斑信息及所述单屏处理模块的识别信息向所述拼接定位处理模块发送；所述光斑信息包括所述光斑的像素点的数目信息、所述光斑的中心点相对于所述显示单元的第一位置坐标；

所述拼接定位处理模块，由一般的计算处理MCU及外围处理电路构成。用于根据预设的单屏处理模块与显示单元的对应关系、所述光斑信息，计算所述光斑的中心点相对于所述拼接墙的第二位置坐标。

根据上述本发明的基于图像感应器的拼接墙定位系统，由于是基于图像感应器来实现拼接墙的定位，且是根据预设像素阈值对各亮度值进行二值化操作，图像感应器不易老化，即使在经过长时间使用之后出现老化现象，相应的预设像素阈值也可以根据需要进行相应改变，因此，不易于因为使用时间长久而影响定位性能，此外，由于是分别由各单屏处理模块分别对对应的显示单元的亮度值进行处理，即相当于只处理拼接墙的整体数据的一部分，各单屏处理模块所处理的数据量较少，处理速度快，且提高了定位精确度，另外，由于处理时首先进行二值化操作，提取出满足定位需求的光斑信息，相应地减少了后续过程中所需处理的数据量，从而加快处理速度，刷新速度也快，相应地提高了定位精度。

本发明的第二个目的在于提供一种基于图像感应器的拼接墙定位方法，其对拼接墙进行定位时定位精度高、刷新速度快。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于图像感应器的拼接墙定位方法，包括步骤：

采集与图像感应器对应的显示单元的各像素点的亮度值；

根据预设像素阈值对所述各像素点的亮度值进行二值化处理；

根据预设形状对所述二值化处理后的结果进行过滤操作，提取出满足所述预定形状的光斑数据；

计算所述光斑数据的光斑信息，所述光斑信息包括所述光斑数据的像素点的个数、所述光斑数据的中心点相对于所述显示单元的第一位置坐标；