[发明专利]一种电子白板设备自动像素映射方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子白板设备，尤其涉及电子白板设备的自动像素映射方法。

背景技术

如图1、图2所示，电子白板设备3是配合投影仪2、投影幕4、红外指示笔、PC机1使用的一种无纸化办公设备。安装时，电子白板设备3配合投影仪2相对投影幕4安装，投影仪2会在投影幕4上形成投影平面P2，电子白板设备3会在投影幕4上形成摄像平面P3，并且摄像平面P3完全覆罩投影平面P2；使用时，PC机1通过投影仪2将需要显示的画面信息（为了便于描述，以下称PC机内1需要显示的画面信息为显示屏平面P1）投影在投影幕4上形成投影平面P2，电子白板设备3对投影幕4进行摄像形成摄像平面P3，手动按动红外指示笔同时在投影平面P2和摄像平面P3上产生光斑，电子白板设备3对光斑信息进行采集，并根据投影平面P2和摄像平面P3之间的映射关系，计算光斑在显示屏平面P1上的位置信息，实现鼠标的操作。

在这过程中，PC机1和投影仪2之间、PC机1和电子白板设备3之间为直接通信，因此显示屏平面P1和投影平面P2之间坐标的映射关系、显示屏平面P1和摄像平面P3之间坐标的映射关系已知。可以设定：光斑在投影平面P2上的坐标为(x,y)，其在显示屏平面P1上的映射为f(x,y)；光斑在摄像平面P3上的坐标为(a,b)，其在显示屏平面P1上的映射为h(a,b)；由前述分析可知，光斑在投影平面P2上的坐标(x,y)和光斑在摄像平面P3上的坐标为(a,b)均为已知量，f(x,y)和h(a,b)均为已知函数，并且针对一个已知光斑f(x,y)和h(a,b)的计算值相等，记为(m,n)，即(m,n)=f(x,y)=h(a,b)。

理论上获知光斑在投影平面P2上的坐标(x,y)，就可以根据函数f(x,y)计算得到其在显示屏平面上的映射，但是投影仪2无法反馈坐标(x,y)；而电子白板设备3能够反馈坐标(a,b)，根据函数h(a,b)能够计算得到其在显示屏平面P1上的映射；这样计算获取到(x,y)和(a,b)之间的映射关系（即投影平面P2和摄像平面P3之间的映射关系）就能够间接得到f(x，y)，建立起投影平面P2上的光斑和显示屏平面P1之间的联系。而投影平面P2和摄像平面P3之间的映射关系会因为整个装置的安装方式、安装位置等因素而产生变化，为了保证整个装置的使用效果，在初次使用前都必须进行投影-摄像映射校正。

传统的投影-摄像映射校正方法为手动像素映射法，首先通过PC机1在投影平面P2上显示如图3所示的若干定位光斑8，然后手动按动红外指示笔找正光斑，电子白板设备3对定位光斑8和找正光斑进行采集，通过处理器计算获得投影平面P2和摄像平面P3之间的一一映射关系，获得映射函数(a,b)=g(x,y)。这种手动像素映射法依赖人工操作，费时费力，针对这一问题现在采用自动像素映射法，首先通过PC机1在投影平面P2上显示若干定位光斑8，然后电子白板设备3主动找正定位光斑8，通过处理器计算获得投影平面P2和摄像平面P3之间的一一映射关系，获得映射函数(a,b)=g(x,y)。

但是自动像素映射法容易受干扰光源干扰，出现找正错误，原因是在整个装置使用时，出现在摄像平面上的非红外指示笔光源（即干扰光，包括阳光或灯光）可能会被电子白板设备3采集到，导致出现没有红外指示笔操作时产生误操作或干扰，而这些干扰光的可见光部分较强，为了避免干扰光，在电子白板设备3的光路上设置了滤镜，滤除可见光，以避免电子白板设备3采集到干扰光。由于红外指示笔发出的光为非可见光，受滤镜影响较小，依然能够被电子白板设备3准确采集到，手动按动红外指示笔找正光斑一般不会出现采集错误的情况。而采用电子白板设备3主动找正定位光斑8时，由于定位光斑8本身为可见光，透过滤镜对定位光斑8进行采集会出现感光不足，造成采集失误，使投影-摄像映射校正无法进行。

针对电子白板设备3主动找正定位光斑8时，出现定位光斑8感光不足的问题，现在一般采用双波段滤镜替换原先设置在电子白板设备3的光路上设置的滤镜，双波段滤镜能够保留一部分可见光，保证自动像素映射时定位光斑8的感光；但是双波段滤镜使得可见光的通光增强，正常使用时会让红外指示笔以外的可见光被电子白板设备3采集到，再次导致出现没有红外指示笔操作时产生误操作或干扰，为此又必须增设电路、增加运算时间来排除干扰光。

另外如图4所示，在自动像素映射时，摄像平面P3上除了出现定位光斑8外，还有可能出现干扰光斑5，电子白板设备3对整个的摄像平面P3的图像进行采集，将定位光斑8和干扰光斑5的信息同时采集到处理器中进行计算，必然会出现计算错误，使得投影平面P2和摄像平面P3之间的一一映射关系出错。