應用於電腦投影畫面的光學遙控系統及方法
2023-09-18 05:48:25 4
專利名稱：應用於電腦投影畫面的光學遙控系統及方法
技術領域：
本發明有關一種電腦遙控裝置，特別是指一種可在電腦投影畫面進行操控的光 學遙控系統。
背景技術：
在一般會議或大型研討會等場合，主講者往往需藉助電腦及投影裝置，使相關 資料顯示於眾人面前，以利參與者及聽眾共同關注及了解內容。以現有技術而言， 當主講者在講述過程中需操控電腦，例如投影片下一頁、或開啟某文件等，則必須 親自中斷講述、回到電腦前進行操作，或請助手幫忙，或使用無線滑鼠。
所謂無線滑鼠，是利用紅外線或藍芽傳輸技術，對電腦發射控制信號，操作者 可不受傳輸線長度的限制，在電腦可感測的範圍內進行滑鼠的點選、拖曳等功能。 然而，雖無線滑鼠具有便利性，但由於其發出的信號需由電腦主機接收，仍需留意 無線滑鼠與電腦之間距離不能超出範圍。
此外，大多無線滑鼠並不具雷射投影筆功能，主講者必須手持麥克風，又操作 無線滑鼠，講到需提示處又需利用雷射投影筆在投影畫面上標示，顯得十分忙碌而 不方便。即便市面上亦有無線滑鼠兼具雷射投影筆的功能，但主講者一手持麥克風、 一手持體積略嫌巨大的無線滑鼠，還是讓人感覺麻煩且不易習慣。
發明內容
因此，本發明的目的，即在提供一種可供操作者利用投影筆針對電腦投影畫面 直接進行電腦遙控操作的光學遙控系統。
於是，本發明應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，搭配一電腦及一連接該電 腦的投影機使用，該投影機投射出一電腦投影畫面。該系統基本上包含一投影筆、 一影像擷取裝置及一影像處理模塊。
投影筆供操控發射光束，該光束在該電腦投影畫面上形成一光影。影像擷取裝
置與電腦連接，用以對該光影擷取影像且得到一光影影像信息。影像處理模塊裝設 於該電腦中並儲存至少一筆有關該光影的操作定義，該模塊用以接收該光影影像信 息，並即時地依據該光影的操作定義產生一控制該電腦的操作指令。 本發明應用於電腦投影畫面的光學遙控方法則包含以下步驟
(A) 預先設定至少一有關光影的操作定義；
(B) 使該投影筆發射一光束，該光束在該電腦投影畫面上形成一光影；
(C) 對該光影擷取影像，得到一光影影像信息；及
(D) 即時地依據該光影影像信息並配合光影的操作定義，產生一控制該電腦 的操作指令。
圖1是一系統配置圖，說明本發明應用於電腦投影畫面的光學遙控系統的第一 較佳實施例；
圖2是該較佳實施例的遙控方法實施流程圖3是一系統配置圖，說明本發明應用於電腦投影畫面的光學遙控系統的第二 較佳實施例；
圖4是該較佳實施例的電腦投影畫面示意圖；及 圖5是該較佳實施例的遙控方法實施流程圖。
具體實施例方式
有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖的二個 較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是 以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明應用於電腦投影畫面的光學遙控系統100的第一較佳實施例， 是搭配一電腦1及一投影機2使用，該投影機2與電腦1連接，並投射出一電腦投 影畫面20。本實施例以電腦1執行一投影片播放程序且播放多頁投影片舉例說明， 投影機1投射的電腦投影畫面20即投影片。
本系統100包含一供操作者指向操作的投影筆3、 一與電腦1連接的影像擷取
裝置(CCD) 4，及一裝設於電腦l中的影像處理模塊5。
其中，投影筆3是用以發射出指向光束的雷射光筆或發光二極體(LED)光筆。 本實施例投影筆3包括一本體31及二設於本體31的按鈕321、 322，其中一按鈕 321供操作執行一般指向功能，按下時本體31發出的光束在電腦投影畫面20上形 成一持續的點狀光影；另一按鈕322則是供執行電腦操作功能，按下時本體31發 出的光束在電腦投影畫面20上形成特定發光頻率的光影，簡稱閃爍光影。當然， 按下按鈕322後產生閃爍光影只是舉例說明，本發明的光影可以是其他有別於持續 點狀光影的變化，例如產生特定顏色或特定形狀而可供電腦l識別的光影。此外， 本發明投影筆3的按鈕設計也不以本實施例為限，只要能發射出光束，其光影可供 電腦1識別即可。
影像擷取裝置4可獨立擺設於投影機2或電腦1旁，或內建入電腦1或投影機 2等其他與電腦1連接的裝置，其重點在於其鏡頭能朝向該電腦投影畫面20，並至 少對光影擷取影像，且得到對應的光影影像信息41。
影像處理模塊5儲存有關光影的操作定義一例如本實施例設定閃爍光影代表 單次點擊，且該模塊5是用以接收影像擷取裝置4取得的光影影像信息41，並即 時(realtime)地依據該光影的操作定義產生一控制電腦1的操作指令一在本實施 例該操作指令即播放投影片下一頁。值得一提的是，本發明的光影可以是任何特定 頻率、顏色或形狀且可供電腦1識別的光影，但都需要在影像處理模塊5中設定其 操作定義。
配合參閱圖2，整體而言，本實施例光學遙控系統100的執行遙控的方法包含 以下步驟
操作前的設定步驟
步驟Sll—預先設定有關光影的操作定義，並儲存在影像處理模塊5中。 操作步驟
步驟S12—操作者按下按鈕322，使投影筆3本體31發射光束，該光束在電腦 投影畫面20上形成一閃爍光影。如上文所述，該光影可以是任何形式經定義且可 識別的特定光影。
步驟S13—影像擷取裝置4對該光影擷取影像，得到光影影像信息41。
步驟S14—影像處理模塊5接收影像擷取裝置4取得的光影影像信息41，並即
時地依據光影影像信息41且配合內部儲存的光影操作定義，產生控制電腦1的操 作指令，本實施例為播放投影片下一頁。
小結上述，以往操作投影片播放"下一頁"的方式，操作者須位於電腦1不遠 處，通過鍵盤按下"page down"或將滑鼠光標移動到電腦屏幕顯示的投影片上點 擊(click) 一下，電腦1接收這些輔助設備的輸入指令，即執行播放下一頁的動 作。然而，本實施例顛覆以往機制，通過光學及影像處理方法，操作者只需持演講 必備的工具一投影筆3，不論身在會場何處，只要投影筆3投射出的光束能指向投 影畫面，就能執行鍵盤或滑鼠所能進行的電腦操作功能。
參閱圖3、圖4，本發明應用於電腦投影畫面20的光學遙控系統100的第二較 佳實施例與第一較佳實施例的主要差別，在於第一較佳實施例是以取得最基本的資 料及運算，產生一種電腦操作指令；而本實施例的影像處理模塊5可配合投影筆3 的操作以及影像擷取裝置4所取得的更多信息，產生更多樣的電腦操作指令。本實 施例以電腦1幵啟"本機磁碟C:"的視窗且投影機1投射的電腦投影畫面20為該 視窗舉例說明。
在此，是以投影筆3與第一較佳實施例相同作舉例說明，當然，也可設計為不 同按鈕數量，分別用以產生類似滑鼠左鍵、右鍵等功能，以執行單次點擊、連續二 次點擊、點選不放，及顯示選單等動作。 、
本實施例的影像擷取裝置4還對電腦投影畫面20擷取影像，得到一背景信息 42，且不論對光影或電腦投影畫面20皆是進行連續取像，得到連續多筆光影影像 信息41及背景信息42。
本實施例影像處理模塊5對所接收背景信息42中的電腦投影畫面20訂定座 標；更進一步，電腦投影畫面20中各圖像(icon)及功能表、工具列上的各欄位， 都有了對應的座標。因此當操作者揮動投影筆3，光影將如圖4所示在電腦投影畫 面20上產生座標變化。因此，本實施例的影像處理模塊5可依據光影的操作定義 搭配座標位置、座標變化，綜合運算產生對應的電腦的操作指令。
例如，當投影筆3發射的光束，在電腦投影畫面20中座落於其中一文件的圖 像上，且形成閃爍-間斷-閃爍光影，影像處理模塊5將接收的光影影像信息41及 背景信息42解讀為連續點擊該圖像，於是影像處理模塊5產生"開啟該文件"的 電腦操作指令。又例如，當投影筆3發射的光束形成的閃爍光影，座落在電腦投影
畫面20中座落於右側邊巻軸(scroll bar)處，持續閃爍並往上或往下移動，則 影像處理模塊5將持續接收的光影影像信息41及背景信息42解讀為點選後壓住不 放並拖曳，於是影像處理模塊5產生"往上或往下拉動巻軸"的電腦操作指令。
此外，由於利用電腦投影畫面20中圖像(icon)、功能表、工具列上的各欄位 的座標，作為所選定的目標的依據，較有可能產生誤差，因此本實施例的影像處理 模塊5還預先儲存一圖像清單，內容包含電腦1中各應用程式的代表圖像，及應用 程序中各功能的代表圖像。藉此，影像處理模塊5在接收背景信息42後，不只可 通過座標推測光影所在位置對應的圖像，還可利用該圖像清單，直接識別光影所在 位置對應的圖像代表意義，並搭配光影的操作定義進行綜合運算，產生控制該電腦 的操作指令。當然，本發明也可以不利用座標推測光影所在位置對應的圖像，而直 接識別圖像，進行指令的推算。
配合參閱圖5，本實施例光學遙控系統100的執行遙控的方法包含以下步驟
操作前的設定步驟(不分順序)
步驟S21—預先設定有關光影的操作定義，並儲存在影像處理模塊5中。
步驟S22—在影像處理模塊5中預先儲存圖像清單。
操作步驟
步驟S23—操作者操作投影筆3，使其發射光束並在電腦投影畫面20上形成閃 爍光影。
步驟S24—影像擷取裝置4對該電腦投影畫面20及光影擷取影像，分別得到 背景信息42及光影影像信息41。當然，該背景信息42與光影影像信息41可以是 合併在一起的一張影像信息，背景及光影在影像處理模塊5中分別進行處理即可。
步驟S25—影像處理模塊5接收光影影像信息41及背景信息42,並即時地運 算產生控制電腦1的操作指令。其中運算及產生操作指令的詳細技術如上文所述。
此外，以許多會議場合或以大型會議廳而言，單一投影筆3或許不夠，本實施 例的系統100除了該投影筆3之外，還可包含另一個或多個供操作發射光束的附屬 投影筆3'，及一裝設於電腦1中的控制權決定模塊6。附屬投影筆3'構造與前 述投影筆3相同，可供與會者持用。本實施例投影筆3及附屬投影筆3'與電腦l 之間無線感應，且控制權決定模塊6可依據投影筆3及附屬投影筆3'發射光束的 先後，決定該投影筆3或附屬投影筆3'所形成的光影的有效性。當然，本發明也
可以不具備控制權決定模塊6，而是由影像處理模塊5單純取決較早形成的光影進 行運算。
舉例來說，當與會者發問問題時，是提及某張投影片內容，則希望該電腦投影
畫面20再次顯示該投影片內容，此時，通過持用附屬投影筆3'，與會者也可在
其座席對電腦l遙控。
歸納上述，本發明利用光學攝像及影像識別、處理的技術，實現投影筆3遙控
電腦1的機制，如此一來，在任何會議、演講等投影場合下，主講者不再受電腦操 控的局限而可擴大其活動範圍，並且不用手持多種設備，只需攜帶一支演講必備且
輕巧的投影筆3;更進一步，與會者也能通過附屬投影筆3更充分參與討論。整體
而言，本發明完全顛覆現有電腦遙控操作模式，且確實可達到本發明利用投影筆3 對電腦投影畫面20直接進行電腦1遙控操作的目的。
但以上所述的僅為本發明的較佳實施例，當不能以此限定本發明實施的範圍， 即凡是根據本申請權利要求範圍及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆 仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
權利要求
1.一種應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，搭配一電腦及一連接該電腦的投影機使用，該投影機投射出一電腦投影畫面；其特徵在於該系統包含一投影筆，供操控發射光束，該光束在該電腦投影畫面上形成一光影；一影像擷取裝置，與該電腦連接，用以對該光影擷取影像且得到一光影影像信息；及一影像處理模塊，裝設於該電腦中並儲存至少一筆有關該光影的操作定義，該模塊用以接收該光影影像信息，並即時地依據該光影的操作定義產生一控制該電腦的操作指令。
2. 根據權利要求l所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵在於， 該光影是一特定發光頻率，或特定顏色，或特定形狀的亮影。
3. 根據權利要求1或2所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵 在於，該光影為特定發光頻率或顏色或形狀時，對應以下其中之一的操作定義單 次點擊、連續二次點擊、點選不放，及顯示選單。
4. 根據權利要求l所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵在於， 該影像擷取裝置還對該電腦投影畫面擷取影像，得到一背景信息，且該影像處理模 塊還儲存一圖像清單，並可識別該電腦投影畫面上的圖像；該影像處理模塊接收該 光影影像信息時，依據該光影在該電腦投影畫面上座落位置所對應的圖像，搭配該 光影的操作定義，綜合運算產生一控制該電腦的操作指令。
5. 根據權利要求1或4所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵 在於，該影像擷取裝置還對該電腦投影畫面擷取影像，得到一背景信息；該影像處 理模塊對該電腦投影畫面訂定座標，並依據該光影在該電腦投影畫面上座落位置的 座標/及座標變化，搭配該光影的操作定義，綜合運算產生一控制該電腦的操作指 令。
6. 根據權利要求5所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵在於， 該電腦投影畫面中各圖像及功能表、工具列上的各欄位，都有對應的座標；該影像 處理模塊依據光影的操作定義搭配座標位置，綜合運算產生對應的電腦的操作指 令。
7. 根據權利要求5所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵在於， 該影像擷取裝置是對該電腦投影畫面及該光影連續取像。
8. 根據權利要求l所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵在於， 該投影筆包括一本體及至少一設於該本體且供執行電腦操作功能的按鈕，通過操作 該按鈕，該本體可發射出光束並在該電腦投影畫面上形成特定發光頻率或顏色或形 狀的光影。
9. 根據權利要求1或8所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵在於該系統還包含至少一供操作發射光束的附屬投影筆，及一裝設於該電腦中的控制權決定模塊；該控制權決定模塊決定該投影筆或附屬投影筆所形成的光影的有效性。
10. 根據權利要求9所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，其特徵在於， 該投影筆及附屬投影筆與該電腦之間無線感應，該控制權決定模塊依據該投影筆及 附屬投影筆發射光束的先後，決定該投影筆或附屬投影筆所形成的光影的有效性。
11. 一種應用於電腦投影畫面的光學遙控方法，供操作者利用一投影筆針對一 由一投影機所投射的電腦投影畫面進行一電腦的遙控操作，該投影機與該電腦連接；其特徵在於該方法包含以下步驟(A) 預先設定至少一有關光影的操作定義；(B) 使該投影筆發射一光束，該光束在該電腦投影畫面上形成一光影；(C) 對該光影擷取影像，得到一光影影像信息；及(D) 即時地依據該光影影像信息並配合光影的操作定義，產生一控制該電腦 的操作指令。
12. 根據權利要求11所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控方法，其特徵在 於，該步驟(B)所發出的光束，在該電腦投影畫面上形成一特定發光頻率，或特定顏色，或特定形狀的亮影。
13. 根據權利要求11或12所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控方法，其特 徵在於，該步驟(A)是定義該光影為特定發光頻率或顏色或形狀時，對應單次點 擊、連續點擊、點選不放，及顯示選單其中之一的操作定義。
14. 根據權利要求11所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控方法，其特徵在 於，該步驟(C)還對該電腦投影畫面擷取影像，得到一背景信息；且該步驟(A)還預先儲存一圖像清單；該步驟(D)是依據該光影影像信息及該光影在該電腦投 影畫面上座落位置所對應的圖像，識別該圖像，並搭配該光影的操作定義，綜合運 算產生一控制該電腦的操作指令。
15. 根據權利要求11或14所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控方法，其特 徵在於，該步驟(C)還對該電腦投影畫面擷取影像，得到一背景信息；且該步驟(D)先自動對該電腦投影畫面訂定座標，並依據該光影在該電腦投影畫面上座落 位置的座標/及座標變化，搭配該光影的操作定義，綜合運算產生一控制該電腦的 操作指令。
16. 根據權利要求15所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控方法，其特徵在 於，該步驟(D)中，該電腦投影畫面中各圖像及功能表、工具列上的各欄位，都 有對應的座標；此步驟依據光影的操作定義搭配座標位置，綜合運算產生對應的電 腦的操作指令。
17. 根據權利要求15所述的應用於電腦投影畫面的光學遙控方法，其特徵在 於，該步驟(C)是對該電腦投影畫面及該光影連續取像，得到連續多筆光影影像{曰息。
全文摘要
本發明應用於電腦投影畫面的光學遙控系統，搭配一電腦及一用來投射電腦投影畫面的投影機使用。該系統包含一供操控發射光束且在電腦投影畫面上形成光影的投影筆、一用以對該光影擷取影像的影像擷取裝置，及一影像處理模塊。影像處理模塊儲存有關該光影的操作定義，該模塊用以接收該光影影像信息，並即時地依據該光影的操作定義產生一控制該電腦的操作指令。本發明顛覆以往電腦遙控機制，通過光學及影像處理方法，讓操作者不論身在會場何處，只要操作投影筆投射出的光束能指向投影畫面，就能執行鍵盤或滑鼠所能進行的電腦操作功能。
文檔編號G06F3/01GK101359251SQ200710141368
公開日2009年2月4日 申請日期2007年7月30日 優先權日2007年7月30日
發明者方志恆, 鄒嘉駿 申請人:由田新技股份有限公司