[发明专利]一种屏幕视觉鼠标系统及其实现方法

权利要求书

1.一种屏幕视觉鼠标系统，其特征在于：包括激光操控笔和综合接收装置；

所述激光操控笔安装有功能按键、将功能按键的控制信号发射出去的射频发射模块，以及向待操作屏幕发射可见光和红外光的双波长激光发射模组；

所述综合接收装置包括获取待操作屏幕的影像信息的摄像头模组、接收所述射频发射模块的发射信号的射频接收模块、处理摄像头模组和射频接收模块获取的信息的信号处理模块；所述信号处理模块输出端设有与电脑主机建立通信的连接器；所述摄像头模组外安装有可移动的、能过滤可见光的红外滤镜；

所述激光操控笔的笔尖周围安装有多个能够接收从物体近距离反射回的红外光的红外接收管，所述红外光接收管与所述射频发射模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种屏幕视觉鼠标系统，其特征在于：所述屏幕视觉鼠标系统还包括红外书写笔，所述红外书写笔包括能发出可见光和红外光的双波长发光二极管，以及控制双波长发光二极管的弹簧触点装置。

3.根据权利要求1所述的一种屏幕视觉鼠标系统，其特征在于：所述连接器为有线连接所述综合接收装置和电脑主机、带有USB插头的电缆线，或者为无线连接所述综合接收装置和电脑主机的发射器和无线接收器。

4.根据权利要求1所述的一种屏幕视觉鼠标系统，其特征在于：所述综合接收装置还包括带有透明窗口的外壳，所述外壳设有固定综合接收装置的定位孔。

5.根据权利要求1所述的一种屏幕视觉鼠标系统，其特征在于：所述功能按键包括鼠标左键、鼠标右键、键盘PageUp键、键盘PageDown键。

6.根据权利要求1所述的一种屏幕视觉鼠标系统，其特征在于：所述激光操控笔还设有分别控制可见光和红外光开启和关闭的激光开关。

7.一种如权利要求1至6任一项所述屏幕视觉鼠标系统的实现方法，其特征在于：包括远离待操作屏幕操作的远程操控方法，以及与待操作屏幕近距离接触的触屏操控方法；

所述远程操控方法的步骤包括：

A．将综合接收装置安装于待操作屏幕斜上方、左侧或者背面，摄像头模组自动校准；

所述摄像头模组自动校准是指：

待操作屏幕上显示标准棋盘方格图像，摄像头模组获取待操作屏幕上的棋盘方格图像，并与标准棋盘方格图像进行对比，计算并存储摄像点与实际屏幕点的矩阵映射变换参数，最后在屏幕上显示校准完成；

B．激光操控笔向待操作屏幕发射双波长激光束，待操作屏幕上形成可见的光点，综合接收装置中的摄像头模组获取该光点的红外光影像；

C．综合接收装置中的信号处理模块对摄像头模组获取的红外光影像进行滤波消噪处理后识别光点图像坐标，经过与校准参数计算后得到相应的屏幕实际坐标，该屏幕实际坐标数据进入轨迹数据队列；

D．光点的屏幕实际坐标通过连接器传送到电脑主机，电脑主机控制待操作屏幕上的光标移动到光点的坐标位置；

E．点击激光操控笔上的功能按键，激光操控笔上的射频发射模块将该功能按键的控制信号发射出去；

F．综合接收装置的射频接收模块接收到射频发射模块发出的控制信号，并将其传送到信号处理模块，信号处理模块对该控制信号进行解码转换为控制指令，连接器将该控制指令传送到电脑主机，电脑主机执行该控制指令并显示在待操作屏幕上；

所述触屏操控方法的步骤包括：

步骤一：将综合接收装置安装于待操作屏幕斜上方、左侧或者背面，摄像头模组自动校准；

所述摄像头模组自动校准是指：

待操作屏幕上显示标准棋盘方格图像，摄像头模组获取待操作屏幕上的棋盘方格图像，并与标准棋盘方格图像进行对比，计算并存储摄像点与实际屏幕点的矩阵映射变换参数，最后在屏幕上显示校准完成；

步骤二：激光操控笔向待操作屏幕发射双波长激光束，待操作屏幕上形成可见的光点，将激光操控笔笔尖触及屏幕，当笔尖距离屏幕小于5mm时，激光操控笔上的红外接收管接收到从屏幕上反射回来的红外光；

步骤三：红外接收管接收到的红外光驱动激光操控笔的射频发射模块发射按下鼠标左键的控制信号；

步骤四：综合接收装置的射频接收模块接收到射频发射模块发出的控制信号，并将其传送到信号处理模块，信号处理模块对该控制信号进行解码转换为控制指令，连接器将该控制指令传送到电脑主机，电脑主机执行鼠标左键控制指令并将结果显示在待操作屏幕上；

步骤五：用激光操控笔点击待操作屏幕上的应用软件书写功能，进入书写状态；

步骤六：激光操控笔在待操作屏幕上移动，投射在待操作屏幕上的光点位置也随之变化，综合接收装置中的摄像头模组获取该光点的红外光影像；

步骤七：综合接收装置中的信号处理模块对摄像头模组获取的红外光影像进行滤波消噪处理后识别光点图像坐标，经与矩阵映射变换参数计算后得到相应的屏幕实际坐标，该屏幕实际坐标数据进入轨迹数据队列；

步骤八：光点的屏幕实际坐标通过连接器传送到电脑主机，电脑主机控制待操作屏幕上的鼠标指针移动到光点的坐标位置，在鼠标指针经过的位置，待操作屏幕上出现激光操控笔移动的轨迹；

步骤九：将激光操控笔的笔尖远离待操作屏幕，当笔尖距离屏幕大于等于5mm时，红外接收管接收到的红外光信号消失，射频发射模块停止发射信号，鼠标指针还原，结束轨迹绘制。