[发明专利]一种基于光学影像定位技术的电子书写装置

说明书

技术领域

本发明属于光电技术领域，涉及一种基于光学影像定位技术的电子书写装置。

背景技术

光学影像技术是近几年快速发展起来的适合中大尺寸触摸屏的新型触摸技术，其工作原理是在触摸屏相邻边角上放置两个摄像头，通过摄像头连续不断地捕捉触摸表面上的物体移动变化对红外线的影响来进行定位。当触摸表面上的物体进行点击或移动等操作时，摄像头会根据物体对光线的遮挡情况快速确定触摸位置，进而准确判断触摸点或对触摸的手势动作进行分析，实现相应的功能操作。

由于光学影像触摸技术的根本技术原理是通过光线遮挡来判断触摸位置，且全部电子元器件都集中在触摸屏的一条边框上，因此其在触摸物体适应性、耐用性、成本控制等方面，都有着其它触摸技术所不具备的优势。

目前，利用光学特性制成的触摸屏主要有两种，一种是红外触摸屏；一种是激光电子白板的触摸屏。现有红外触摸屏外侧要装红外对射管，影响到了结构的紧凑性，并且红外触摸屏成本仍然较高，分辨率较低。激光电子白板系统结构较为复杂，所以成本也高，安装调试困难，安装时需要专业人员对其激光扫描部分进行定位，定位不准确或者使用中微小的移动都容易引起误操作，甚至会造成不能正常使用因此使用场合非常有限。综合考虑，光学影像触摸技术在适应性、精确性、耐用性、成本控制等方面相较于其他两种触摸定位技术有着明显优势。

发明内容

发明针对现有技术中存在的技术问题提出了一种基于光学影像定位技术的电子书写装置，具体方案如下：

一种基于光学影像定位技术的电子书写装置，其特征在于，包括：

光学影像定位模块，包括两个影像采集器，用于拍摄毛笔的影像信息并发送；

显示屏模块，用于接收所述嵌入式模块生成的影像信息并显示，同时显示其他图像信息；

嵌入式模块，分别与所述光学影像定位模块和所述显示屏模块连接，用于接收并处理所述光学影像定位模块发送的影像信息，同时控制所述显示屏模块工作；

电源模块，用于对所述光学影像定位模块、所述嵌入式模块以及所述显示模块供电。

上述方案中，一种基于光学影像定位技术的电子书写装置，包括光学影像定位模块、显示屏模块以及与两者连接的嵌入式模块，显示屏不仅可显示各类字帖而且还可根据毛笔的书写动作显示笔画图像，用户可利用毛笔依照显示屏显示的字帖临摹、直接进行书写练习或进行毛笔类艺术创作。具体工作原理如下：毛笔在显示屏上做书写动作，光学影像定位模块通过设置在不同位置的影像采集器对毛笔的影像信息进行记录，影像采集器将采集得到的毛笔的影像信息传送给嵌入式模块，嵌入式模块通过两个影像采集器分别拍摄得到的毛笔的影像信息以及两个影像采集器与显示屏的相对位置信息可计算得到毛笔与显示屏接触后所产生的图像信息(笔画图像)，并将图像信息显示指令发送给显示屏模块，显示屏模块显示毛笔在显示屏上的图像信息，从而实现了毛笔在显示屏上的图像显示。

首先利用第一个影像采集器获得显示屏上相关图像与所述第一个影像采集器间的位置、角度关系；再利用第二个影像采集器获得触摸屏上相关图像与所述第二个影像采集器间的位置、角度关系；两个相关影像中，包含有相关图像所在位置的两个一维坐标信息，通过将两个一维坐标信息进行整合，获得相关图像所在位置的二维坐标信息，即影像信息处理模块对第一个影像采集器获得的相关图像位置信息，和第二个影像采集器获得的相关图像位置信息进行综合处理，从而获得相关图像在触摸屏处的精确位置。

作为优选，所述的光学影像定位模块设置在所述显示屏模块的边缘。光学影像定位模块设置在显示屏模块的边缘可避免光学影像定位模块干扰显示屏模块的正常工作，同时有助于提高系统集约性。

作为优选，还包括与所述的嵌入式模块连接的电源开关键、模式校准键、字帖选择键、颜色选择键、笔画擦除键以及初始复位键。电源开关键可以直接打开和关闭电子书写装置；模式校准键用于校准由于环境因素以及其他因素引起的使光学影像捕获信息不全或者追踪笔画点坐标位置定位不准的情况；字帖选择键用于选择不同字体和书体的练习字帖；颜色选择键用于选择书写笔画颜色，以满足不同使用者的不同颜色爱好，同时也可根据练习灯光环境的不同来选择适合的颜色来达到更好的视觉效果；笔画擦除键用于对指定笔画的擦除，达到书写者可任意修改某一笔画的书写效果。初始复位键用于将电子书写装置复位到已校准模式，达到重新书写的效果。