[发明专利]双光笔电子白板系统及笔区别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子白板系统，尤其涉及一种基于光学图像技术的双光笔电子白板系统及其光笔区别方法。

技术背景

基于光学图像技术的电子白板系统的实现基础是采用图像分析的光笔位置跟踪，在专利号ZL011080477、发明专利公开号CN1305143A、名称为“用于计算机坐标与控制信息输入的系统及方法”的中国发明专利中有详细描述。其工作原理是：用光笔产生的亮点来指示位置，引入摄像装置实时采集图像，用信号处理电路实时分析图像信号并提取亮点的位置信息，通过接口电路和相应软件输入到计算机，用坐标矫正算法进行坐标校准，使光标的位置跟踪光笔的物理位置。一般采用红外发射管作为光笔的发光源，利用透红外而不透可见光的滤光片可以屏蔽可见光的干扰。这种技术方案易于检测多个光笔的亮点的位置，但却无法区分每支光笔的特征从而区分亮点属于哪一个光笔。随着这种产品的应用的深入，在许多应用中需要能够同时支持两支光笔同时操作，并且可以识别操作的笔。

发明内容

本发明的目的是，提供一种对现有技术进行简单升级而实现的可区分主笔和从笔的双光笔电子白板系统，以及其光笔区别方法。

为达到所述目的，本发明的一种双光笔电子白板系统，包括一支主光笔、一支从光笔、一个信号接收处理器，所述主光笔和从光笔的笔头有红外发射管，内部有压力触发机构和发光控制电路，所述信号接收处理器包括摄像头、电路和通信接口；在所述信号接收处理器中还包括一个能灵敏接收特定频率的红外载波信号的红外接收模块，它连接到信号接收处理器的电路中，所述主光笔的发光控制电路在笔头受到压力而触发时，在发光的开始阶段驱动红外发射管以所述载波频率发射红外载波信号，而所述的从光笔不发射载波信号。

实际使用时，当从光笔开始触发发光时，信号接收处理器将检测到光笔的亮点，而红外接收模块不会收到载波信号；而当主光笔触发发光时，信号接收处理器将检测到光笔的亮点，且同时红外接收模块将接收到载波信号。根据上述区别特征，可以在光笔触发可瞬间可以对其是主光笔还是从光笔进行区分判断。即可以监视每帧图像中光笔亮点的数量，当有新出现的光笔亮点时，检查本帧图像期间或上一帧图像期间红外接收模块是否检测到载波信号，如果是，则判定新出现的亮点属于主光笔，如果否，则判定属于从光笔。而在光笔触发后持续发光期间，如果仅有一支光笔在工作，则易于判断其属于主光笔或从光笔，如果有两支光笔同时操作，则可以根据新一帧图像中光笔亮点的位置到主光笔和从光笔的预测位置之间的距离关系判断其属于主光笔或从光笔，例如以距离平方和最小为标准。

根据本发明，在现有技术中仅仅需要在信号接收处理器中增加一个普通的红外接收模块，而光笔仅需对发光控制电路进行简单升级，就可以实现主从光笔可识别的双光笔交互白板系统。

附图说明

图1是本发明的实施例的双光笔电子白板系统中信号接收处理器的构成示意图。

图2是本发明的实施例中主光笔在笔头按压触发开始的发光波形。

图3A，3B，3C，3D是本发明的实施例中进行主光笔/从光笔区分的流程图。

图中：摄像头1，电路2，接口3，红外接收模块4。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

本发明的实施例是一种具有交互白板功能的数字多媒体投影机。它是在现有技术的数字多媒体投影机中安装了本发明的双光笔电子白板系统的信号接收处理器，同时配合一支主光笔和一支从光笔实现的。其中的信号接收处理器的构成如图1所示。图1中，摄像头1、电路2、接口3是现有技术的基本部分。本发明引入了红外接收模块(Infrared Receiver Module)4，它是一种广泛用于红外遥控系统，如空调、电视机等的一体化接收模块，内置PIN光敏二极管和前置放大器IC，实现红外信号的拾取、放大和解码。其输出端连接到电路2的一个I/O输入口，当发生40KHz的红外载波信号是，其输出电平发生跳变，从而由电路2接收和处理。所述的从光笔是现有技术的普通光笔，当笔头接触白板时，其发出稳定的红外光线；所述的主光笔的特殊之处在于，当笔头接触白板时，笔内控制电路将驱动笔头内的红外发射管以频率40KHz的脉冲形式发光，然后以稳定光强发光。

图2示意了这种发光过程，其中从t1时刻开始被触发发光，此时发光为红外载波信号，t2时改为稳定发光，本实施例中，t2-t1约为0.7ms，发光为频率40KHz的方波脉冲，可以被红外接收模块4接收。