專利名稱：輸入系統(tǒng)與控制顯示屏中目標(biāo)物移動的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將所要處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為計(jì)算機(jī)能夠處理的形式的輸入
系統(tǒng)，特別涉及由使用者移動或定位的指示裝置，例如鼠標(biāo)、跟蹤球、筆或操縱桿。本發(fā)明還 涉及一種輸入方法。
背景技術(shù)：
鼠標(biāo)是一種手動控制光標(biāo)位置的設(shè)備。操作鼠標(biāo)可以做如下事情如確定光標(biāo)位 置、從菜單欄中選取所要運(yùn)行的菜單項(xiàng)、在不同的目錄間移動復(fù)制文件并加快文件移動的 速度。 現(xiàn)在系統(tǒng)普遍使用的是二鍵或三鍵的鼠標(biāo)。 鼠標(biāo)按其工作原理的不同可以分為純機(jī)械鼠標(biāo)、光機(jī)鼠標(biāo)和光學(xué)鼠標(biāo)。
純機(jī)械鼠標(biāo)的底部是一個(gè)可四向滾動的膠質(zhì)小球。這個(gè)小球在滾動時(shí)會帶動一對 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(分別為X轉(zhuǎn)軸、Y轉(zhuǎn)軸)，在轉(zhuǎn)軸的末端都有一個(gè)圓形的譯碼輪，譯碼輪上附有金 屬導(dǎo)電片與電刷直接接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時(shí)，這些金屬導(dǎo)電片與電刷就會依次接觸，出現(xiàn)"接 通"或"斷開"兩種形態(tài)，前者對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)"1"、后者對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)"0"。接下來，這些二進(jìn) 制信號被送交鼠標(biāo)內(nèi)部的專用芯片作解析處理并產(chǎn)生對應(yīng)的坐標(biāo)變化信號。只要鼠標(biāo)在平 面上移動，小球就會帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使譯碼輪的通斷情況發(fā)生變化，產(chǎn)生一組組不同的 坐標(biāo)偏移量，反應(yīng)到屏幕上，就是光標(biāo)可隨著鼠標(biāo)的移動而移動。 由于純機(jī)械鼠標(biāo)采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，定位精度難如人意，加上頻頻接觸的電刷和譯 碼輪磨損得較為厲害，直接影響了機(jī)械鼠標(biāo)的使用壽命。在流行一段時(shí)間之后，純機(jī)械鼠標(biāo) 就被成本同樣低廉的"光機(jī)鼠標(biāo)"所取代。 與純機(jī)械式鼠標(biāo)一樣，光機(jī)鼠標(biāo)同樣擁有一個(gè)膠質(zhì)的小滾球，并連接著X、 Y轉(zhuǎn)軸， 所不同的是光機(jī)鼠標(biāo)不再有圓形的譯碼輪，代之的是兩個(gè)帶有柵縫的光柵碼盤，并且增加 了發(fā)光二極管和感光芯片。當(dāng)鼠標(biāo)在桌面上移動時(shí)，滾球會帶動X、 Y轉(zhuǎn)軸的兩只光柵碼盤 轉(zhuǎn)動，而X、 Y發(fā)光二極管發(fā)出的光便會照射在光柵碼盤上，由于光柵碼盤存在柵縫，在恰當(dāng) 時(shí)機(jī)二極管發(fā)射出的光便可透過柵縫直接照射在兩顆感光芯片組成的檢測頭上。如果接 收到光信號，感光芯片便會產(chǎn)生"1"信號，若無接收到光信號，則將之定為信號"0"。接下 來，這些信號被送入專門的控制芯片內(nèi)運(yùn)算生成對應(yīng)的坐標(biāo)偏移量，確定光標(biāo)在屏幕上的 位置。 借助這種原理，光機(jī)鼠標(biāo)在精度、可靠性、反應(yīng)靈敏度方面都大大超過原有的純機(jī) 械鼠標(biāo)，并且成本低廉，在推出之后迅速風(fēng)靡市場，純機(jī)械式鼠標(biāo)被迅速取代。完全可以 說，真正的鼠標(biāo)時(shí)代是從光機(jī)鼠標(biāo)開始的，它一直持續(xù)到今天仍未完結(jié)，目前市場上的低檔 鼠標(biāo)大多為該種類型。不過，光機(jī)鼠標(biāo)也有其先天缺陷底部的小球并不耐臟，在使用一段 時(shí)間后，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸會因粘滿污垢而影響光線通過，出現(xiàn)諸如移動不靈敏、光標(biāo)阻滯之類的問 題，因此為了維持良好的使用性能，每隔一段時(shí)間必須將滾球和轉(zhuǎn)軸作一次徹底的清潔。在灰 塵多的使用環(huán)境下，甚至要求每隔兩三天就清潔一次。另外，隨著使用時(shí)間的延長，光機(jī)鼠標(biāo)
4無法保持原有的良好工作狀態(tài)，反應(yīng)靈敏度和定位精度都會有所下降，耐用性不如人意。
光學(xué)鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)與上述所有產(chǎn)品都有很大的差異，它的底部沒有滾輪，也不需要 借助反射板來實(shí)現(xiàn)定位，其核心部件是發(fā)光二極管、微型攝像頭、光學(xué)引擎和控制芯片。工 作時(shí)發(fā)光二極管發(fā)射光線照亮鼠標(biāo)底部的表面，同時(shí)微型攝像頭以一定的時(shí)間間隔不斷進(jìn) 行圖像拍攝。鼠標(biāo)在移動過程中產(chǎn)生的不同圖像傳送給光學(xué)引擎進(jìn)行數(shù)字化處理，最后再 由光學(xué)引擎中的定位DSP芯片對所產(chǎn)生的圖像數(shù)字矩陣進(jìn)行分析。由于相鄰的兩幅圖像總 會存在相同的特征，通過對比這些特征點(diǎn)的位置變化信息，便可以判斷出鼠標(biāo)的移動方向 與距離，這個(gè)分析結(jié)果最終被轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)偏移量實(shí)現(xiàn)光標(biāo)的定位。 一種典型的光學(xué)鼠標(biāo)如 美國專利4，751，505所描述。 但是，上述所有鼠標(biāo)都具有共同的缺點(diǎn)，那就是無法脫離與鼠標(biāo)底部接觸的桌面 或類似物，純機(jī)械鼠標(biāo)、光機(jī)鼠標(biāo)需要桌面摩擦來滾動膠質(zhì)小球，光學(xué)鼠標(biāo)則需要不斷對與 其貼近的桌面進(jìn)行圖像拍攝與分析以獲得鼠標(biāo)相對桌面移動的方向與距離。將光學(xué)鼠標(biāo)提 離桌面，哪怕只是極微小的一段距離，若移動鼠標(biāo)，我們會發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)已經(jīng)無法工作了 。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種可脫離桌面使用的輸入系統(tǒng)。 為解決上述目的，本發(fā)明首先提供一種輸入系統(tǒng)，所述輸入系統(tǒng)利用自身的移動
來控制顯示屏中目標(biāo)物的移動，所述輸入系統(tǒng)包括參照物模塊，用于作為參考物；圖像攝
取模塊，能夠相對所述參照物模塊移動，并獲取參照物模塊的圖像；圖像分析模塊，用于對
來自于所述圖像攝取模塊的所述圖像進(jìn)行分析，獲取參照物模塊的位移。 本發(fā)明還提供一種控制顯示屏中目標(biāo)物移動的方法，所述方法利用輸入裝置的移
動來控制顯示屏中目標(biāo)物的移動，所述輸入裝置包括圖像攝取模塊與圖像分析模塊，所述
方法包括輸入裝置移動前，圖像攝取模塊對參照物進(jìn)行圖像攝取獲得第一圖像；移動輸
入裝置；輸入裝置移動后，圖像攝取模塊對所述參照物進(jìn)行圖像攝取獲得第二圖像；圖像
分析模塊對比分析所述參照物在所述第一、二圖像中的位置變化，從而獲得所述參照物的
位移，并將所述位移發(fā)送給控制器；控制器根據(jù)獲得的所述參照物的位移對顯示器中的目
標(biāo)物進(jìn)行移動。 本發(fā)明另提供一種輸入系統(tǒng)，所述輸入系統(tǒng)利用輸入裝置的移動來控制顯示屏中 目標(biāo)物的移動，所述輸入系統(tǒng)包括彼此隔離的參照物模塊與輸入裝置，所述參照物模塊固 定放置；所述輸入裝置包括圖像攝取模塊，設(shè)置在所述輸入裝置之靠近所述參照物模塊 的一端，以攝取包含所述參照物模塊的圖像；圖像分析模塊，對不同時(shí)刻的所述圖像進(jìn)行比 對分析，根據(jù)所述圖像中參照物模塊位置的變化，獲得所述輸入裝置的位移參數(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過選定參照物模塊作為固定拍攝對象， 無需與鼠標(biāo)底部接觸的桌面即可獲得參照物模塊的位移參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對顯示屏中目標(biāo)物的 控制，從而使輸入系統(tǒng)擺脫了對桌面的依賴。另外，選定參照物模塊作固定拍攝對象也使得 圖像分析模塊分析的目標(biāo)單一、明確，使得圖像分析模塊的工作更簡單。


圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的輸入系統(tǒng)的模塊示意 圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的輸入系統(tǒng)的工作流程圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的輸入系統(tǒng)的圖像攝取模塊所攝取到的圖像的
示意圖，其顯示了圖像攝取模塊移動前后，參照物模塊在圖像中位置的變化狀況； 圖4為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的輸入方法的流程示意圖； 圖5為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的輸入系統(tǒng)的模塊示意圖； 圖6為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的輸入系統(tǒng)的立體示意圖； 圖7為可應(yīng)用在本發(fā)明中的圖像接受與分析裝置的模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行描述。 圖1至圖3展示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的一種輸入系統(tǒng)10。 請參照圖1給出的根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的輸入系統(tǒng)10的模塊示意圖。所述
輸入系統(tǒng)10利用自身的移動來控制顯示屏中目標(biāo)物的移動，所述輸入系統(tǒng)10包括 參照物模塊ll，所述參照物模塊11不斷向外發(fā)射特定波長的光線； 圖像攝取模塊12，所述圖像攝取模塊12適于相對所述參照物模塊11移動，所述圖
像攝取模塊12不斷地?cái)z取所見到的圖像； 圖像分析模塊13，所述圖像分析模塊13對來自于所述圖像攝取模塊12的所述圖 像進(jìn)行比對分析，得出參照物模塊11的位移； 過濾模塊14，所述過濾模塊14對進(jìn)入圖像攝取模塊12的光線進(jìn)行過濾，將除所述 特定波長的光線外的其它光線排除在外。 請參照圖2給出的根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的輸入系統(tǒng)10的工作流程圖。在實(shí)
際操作時(shí)，操作者移動圖像攝取模塊12或參照物模塊11，使得圖像攝取模塊12與參照物模
塊11產(chǎn)生相對運(yùn)動，而圖像攝取模塊12與圖像分析模塊13可記錄并分析得出兩者間的位
移參數(shù)。顯示屏中的目標(biāo)物，比如光標(biāo)、箭頭，得到該位移參數(shù)后，可根據(jù)該位移參數(shù)作出相
應(yīng)的移動，從而實(shí)現(xiàn)利用輸入系統(tǒng)自身移動控制顯示屏中目標(biāo)物移動的目的。 其中，圖像攝取模塊12與圖像分析模塊13記錄并分析得出圖像攝取模塊12與參
照物模塊11之間相對位移參數(shù)的過程將在下面詳述。 由于圖像攝取模塊12不斷攝取所見到的圖像，所以整個(gè)操作中只需保持圖像攝 取模塊12拍攝的方向大體對著參照物模塊11，自然可拍攝到移動前、移動中、移動后包含 參照物模塊ll的圖像。 需要說明的是，圖像攝取模塊12的視野是有限的，而圖像攝取模塊12的視野決定 了圖像攝取模塊12所拍攝到的圖像的邊界，參照物模塊11在拍攝到的圖像中必然處于某 個(gè)特定的位置。并且可以知道假如圖像攝取模塊12與參照物模塊11不發(fā)生相對移動，參 照物模塊11在不同時(shí)刻拍攝到的圖像中的位置是不變的；假如圖像攝取模塊12與參照物 模塊11之間有相對運(yùn)動，參照物模塊11在圖像中的位置則會發(fā)生相應(yīng)的變動。
下面將以參照物模塊11不動，圖像攝取模塊12向左移動一段距離為例，說明圖像 中參照物模塊11位置的變化狀況。請參照圖3所示。圖像攝取模塊12向左的移動會使攝 取到的圖像的邊界向左移動，反映在圖像中就會是參照物模塊11相對于邊界向右移動了 該段距離。與此類似，參照物模塊不動11，圖像攝取模塊12向上、向下、向右移動，參照物模
6塊11在圖像中會相應(yīng)的向下、向上、向左移動。 至于圖像攝取模塊12不動，參照物模塊11移動的狀況，原理很清楚，結(jié)果也很明 白，參照物模塊11在圖像中的位置變化情況與參照物模塊11的移動情形相同。這里不予 詳述。 圖像分析模塊13會對圖像攝取模塊12所拍攝的圖像作比對分析，獲得位移參數(shù)， 所述位移參數(shù)包括如下信息參照物模塊11在圖像中位置是否發(fā)生變化、變化了多少，從 而確定使用者對圖像攝取模塊12或參照物模塊11的移動方向及移動幅度，了解到使用者 的意圖，即想讓顯示屏中的目標(biāo)物如何移動。 接著，將位移參數(shù)發(fā)送給控制顯示器中目標(biāo)物移動的控制器，控制器即可根據(jù)該 位移參數(shù)控制顯示器中的目標(biāo)物的移動。這個(gè)處理過程及這個(gè)處理過程涉及的結(jié)構(gòu)、原理， 為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，這里不予詳述。 從整個(gè)工作過程可以看出，由于選定參照物模塊11作為固定拍攝對象，已然無需 用與鼠標(biāo)底面接觸的桌面即可獲得參照物模塊11的位移參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對顯示屏中目標(biāo)物 的控制，從而使輸入系統(tǒng)IO擺脫了對桌面的依賴。另外，選定參照物模塊11作固定拍攝對 象也使得圖像分析模塊13分析的目標(biāo)單一、明確，使得圖像分析模塊13的工作更簡單。相 反的，現(xiàn)有的光學(xué)鼠標(biāo)卻需要在相鄰的兩幅圖像中找出相同的特征，而后通過對比相同特 征的位置變化信息，判斷出鼠標(biāo)的移動方向與距離。更麻煩的是，每次移動鼠標(biāo)后，就需要 重新確定哪些是相同的特征，因?yàn)橄嗤卣鲿S著鼠標(biāo)的位置不同而變化。以上這些都會 加重圖像分析模塊的工作量，也會要求圖像攝取模塊得擁有較高的分辨率。
不僅如此，參照物模塊11發(fā)出的特定波長的光線也有利于圖像分析模塊13在圖 像中找尋參照物模塊11。因而即便參照物模塊11與圖像攝取模塊12相隔很遠(yuǎn)，參照物模 塊11也會很容易被圖像攝取模塊12捕捉到，并容易在攝取的圖像呈現(xiàn)很清晰的像。
另外，過濾模塊14對進(jìn)入圖像攝取模塊12的光線進(jìn)行過濾，將除參照物模塊11 發(fā)射的光線之外的光線濾除，使得只有參照物模塊11發(fā)出的光線或與該光線波長相近或 顏色相似的光線能透過而成像。所以，在圖像攝取模塊12形成的圖像中，其他物體都很暗， 只有參照物模塊11很亮，圖像分析模塊13就可極容易地鎖定參照物模塊11的位置，有利 于后續(xù)進(jìn)行的比對分析。在實(shí)際應(yīng)用中，過濾模塊14可以是顏色濾光片或薄膜濾光片。
這里解釋一點(diǎn)，對圖像攝取模塊12或參照物模塊11的移動可以通過使用者直接 握持的方式來實(shí)現(xiàn)。例如，將圖像攝取模塊12及相應(yīng)附件加工成一個(gè)便于握持的裝置，外 形可做成現(xiàn)有遙控器的模式。需強(qiáng)調(diào)的是，可替代地，使用者握持參照物模塊11或含參照 物模塊11的裝置，通過移動，同樣可實(shí)現(xiàn)對顯示屏中目標(biāo)物的控制，只是需將圖像攝取模 塊12設(shè)置在某處，并在使用中保持參照物模塊11在圖像攝取模塊12的視線范圍內(nèi)。
作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)改進(jìn)，所述參照物模塊11為紅外線參照物 模塊，不斷向外發(fā)射紅外線。相應(yīng)的，所述過濾模塊14會過濾掉除紅外線外的其它光線。由 于人眼無法看到紅外線，所以參照物模塊11不會對使用者產(chǎn)生任何影響，尤其是當(dāng)參照物 模塊11固定在顯示屏上時(shí)，參照物模塊11發(fā)出的紅外線不會干擾到使用者對顯示屏的注忌。 作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的另一個(gè)改進(jìn)，所述參照物模塊11位于所述顯示 屏上。使用者移動圖像攝取模塊12來控制顯示器中目標(biāo)物的移動時(shí)，需關(guān)注的焦點(diǎn)有幾
7個(gè)顯示器中的目標(biāo)物、參照物模塊11及拿在手中的圖像攝取模塊12。關(guān)注顯示屏中的目 標(biāo)物，才能知道目標(biāo)物的位置及目標(biāo)物是否移到至理想的位置；關(guān)注圖像攝取模塊12與參 照物模塊ll，是為了防止移動過程中參照物模塊11與圖像攝取模塊12的偏位過大。顯然， 將參照物模塊11設(shè)置在顯示屏中，有利于使用者注視顯示屏的情況下，兼顧到防止圖像攝 取模塊12與參照物模塊11的偏位。 另請注意，除非另有說明，本說明書出現(xiàn)的參照物模塊11與圖像攝取模塊12的對 準(zhǔn)以及防止兩者之間的過度偏位，均是指的是保持參照物模塊11位于圖像攝取模塊12的 視線范圍內(nèi)，而非強(qiáng)調(diào)圖像攝取模塊12的接受孔定要對準(zhǔn)參照物模塊11 。這點(diǎn)說明同樣適 用于后面揭露的第二、三實(shí)施方式。 作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的又一個(gè)改進(jìn)，所述圖像攝取模塊12、圖像分析模 塊13、過濾模塊14設(shè)于一器件內(nèi)，所述參照物模塊11位于另一器件內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)之一是，圖像 攝取模塊12與參照物模塊11設(shè)置在不同的器件內(nèi)，容易實(shí)現(xiàn)兩者間的相互移動。優(yōu)點(diǎn)之二 是，圖像攝取模塊12、圖像分析模塊13、過濾模塊14設(shè)于同一器件內(nèi)，方便過濾模塊14對 進(jìn)入圖像攝取模塊12的光線的過濾，只需將過濾模塊14置于圖像攝取模塊12前方即可； 也方便圖像攝取模塊12將攝取到的圖像傳送給圖像分析模塊13。在實(shí)際的應(yīng)用中，包含圖 像攝取模塊12、圖像分析模塊13、過濾模塊14的器件可以是電腦的鼠標(biāo)，也可以是機(jī)頂盒 的遙控器。參照物模塊11則是另外的裝置，例如可以是包含發(fā)光二極管和電池的一個(gè)簡單 裝置，可以放置于鼠標(biāo)或遙控器前方0. 4 5米處，也可以放在電腦顯示屏上或機(jī)頂盒中。
作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的又一個(gè)改進(jìn)，所述輸入系統(tǒng)10另包括一個(gè)圓形 透鏡。所述圓形透鏡相當(dāng)于攝像機(jī)的鏡頭，負(fù)責(zé)將光線聚焦到圖像攝取模塊12的接收孔 中。 需說明的是，"光"與"光線"指所有的電磁波譜，既包括紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等 可見光，又包括紫外線、紅外線等不可見光。 顯示屏中的目標(biāo)物，可以是電腦中常見的光標(biāo)、指針，也可以是已打開菜單中已點(diǎn) 亮的選項(xiàng)，還可以是游戲中玩家已選定的人物等等。 根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式有關(guān)一種產(chǎn)生顯示屏中目標(biāo)物移動的方法。 圖4為所述產(chǎn)生顯示屏中目標(biāo)物移動的方法的流程圖。所述方法利用輸入裝置的
移動來控制顯示屏中目標(biāo)物的移動，所述輸入裝置包括圖像攝取模塊與圖像分析模塊，所
述方法包括 輸入裝置移動前，圖像攝取模塊對參照物進(jìn)行圖像攝取，獲得第一圖像；
移動輸入裝置； 輸入裝置移動后，圖像攝取模塊對所述參照物進(jìn)行圖像攝取，獲得第二圖像；
圖像分析模塊對比分析所述參照物在所述第一、二圖像中的位置變化，從而獲得 所述參照物的位移參數(shù)，并將所述位移參數(shù)發(fā)送給控制器； 控制器根據(jù)獲得的所述參照物的位移參數(shù)對顯示器中的目標(biāo)物進(jìn)行移動操作。
作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)改進(jìn)，所述參照物不斷發(fā)射紅外線。
作為對上述改進(jìn)的改進(jìn)，所述輸入裝置另包括濾除紅外線外的其它光線的過濾模 塊，所述過濾模塊對進(jìn)入所述圖像攝取模塊的光線進(jìn)行過濾。 作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的另一個(gè)改進(jìn)，所述圖像攝取模塊不斷地?cái)z取所見到的圖像，從而獲得所述第一、二圖像。 圖5與圖6展示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的一種輸入系統(tǒng)30。所述輸入系統(tǒng) 30希望能夠利用輸入裝置的移動來控制顯示器中目標(biāo)物的移動。為實(shí)現(xiàn)該功能，所述輸入 系統(tǒng)30包括彼此隔離的參照物模塊40與輸入裝置50，所述參照物模塊40固定放置并不斷 向外發(fā)射特定波長的光線；所述輸入裝置50適于握持在手中，包括 圖像攝取模塊51 ，其設(shè)置在所述輸入裝置50之靠近所述參照物模塊40的一端，以 不斷攝取包含所述參照物模塊40的圖像； 圖像分析模塊52，其對不同時(shí)刻的所述圖像進(jìn)行比對分析，根據(jù)所述圖像中參照 物模塊40位置的變化，獲得所述輸入裝置50的位移參數(shù)。 操作時(shí)，移動輸入裝置50，使得輸入裝置50與參照物模塊40產(chǎn)生相對運(yùn)動，而圖 像攝取模塊51與圖像分析模塊52可記錄并分析得出兩者間的位移參數(shù)。顯示屏中的目標(biāo) 物得到該位移參數(shù)后，可根據(jù)該位移參數(shù)作出相應(yīng)的移動，從而實(shí)現(xiàn)利用輸入系統(tǒng)30自身 移動控制顯示屏中目標(biāo)物移動的目的。 其中，圖像攝取模塊51與圖像分析模塊52記錄并分析得出輸入裝置50與參照物 模塊40之間位移參數(shù)的過程不再詳述，與第一實(shí)施方式中的圖像攝取模塊12與圖像分析 模塊13的工作原理及過程類似。 從整個(gè)工作過程可以看出，由于選定參照物模塊40作為固定拍攝對象，已然無需 桌面即可獲得輸入裝置50的位移參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對顯示屏中目標(biāo)物的控制，從而使輸入裝置 50擺脫了對桌面的依賴。另外，選定參照物模塊40作固定拍攝對象也使得圖像分析模塊 52分析的目標(biāo)單一、明確，使得圖像分析模塊52的工作更簡單。相反的，現(xiàn)有的光學(xué)鼠標(biāo)卻 需要在相鄰的兩幅圖像中找出相同的特征，而后通過對比相同特征的位置變化信息，判斷 出鼠標(biāo)的移動方向與距離。更麻煩的是，每次移動鼠標(biāo)后，就需要重新確定哪些是相同的特 征，因?yàn)橄嗤卣鲿S著鼠標(biāo)的位置不同而變化。以上這些都會加重圖像分析模塊的工作 量，也會要求圖像攝取模塊得擁有較高的分辨率。 不僅如此，參照物模塊40發(fā)出的特定波長的光線也有利于圖像分析模塊52在圖 像中找尋參照物模塊。即便參照物模塊40與輸入裝置50相隔很遠(yuǎn)，參照物模塊40也會很 容易被圖像攝取模塊51捕捉到，并容易在攝取的圖像呈現(xiàn)很清晰的相。
作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)改進(jìn)，所述輸入裝置50還包括可濾除所述 特定波長的光線外的其它光線的過濾模塊，所述過濾模塊對進(jìn)入所述圖像攝取模塊51的 光線進(jìn)行過濾。所以，在圖像攝取模塊51形成的圖像中，其他物體都很暗，只有參照物模塊 40很亮，圖像分析模塊52就可極容易地鎖定參照物模塊40的位置，有利于后續(xù)進(jìn)行的比對 分析。在實(shí)際應(yīng)用中，過濾模塊可以是顏色濾光片或薄膜濾光片。 作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的另一個(gè)改進(jìn)，所述參照物模塊40能夠不斷向外
發(fā)射紅外線。相應(yīng)的，所述過濾模塊會過濾掉除紅外線外的其它光線。由于人眼對紅外線
不可見，所以參照物模塊不會對使用者產(chǎn)生任何影響，尤其是當(dāng)參照物模塊40固定在顯示
屏上時(shí)，參照物模塊40發(fā)出的紅外線不會干擾到使用者對顯示屏的注意。 作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的又一個(gè)改進(jìn)，所述目標(biāo)物為指針或光標(biāo)。當(dāng)然，顯
示屏中的目標(biāo)物也可以是已打開菜單中已點(diǎn)亮的選項(xiàng)，還可以是游戲中玩家已選定的人物
作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的再一個(gè)改進(jìn)，所述輸入裝置50另包括無線模塊， 所述無線模塊將所述輸入裝置的位移參數(shù)發(fā)送給控制所述目標(biāo)物的控制器，所述控制器控 制所述目標(biāo)物按照所述輸入裝置的位移參數(shù)進(jìn)行移動。在實(shí)際應(yīng)用中，無線模塊可以是藍(lán) 牙或是其它無線傳輸模塊。 作為對本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式的另外一個(gè)改進(jìn)，所述輸入裝置50的表面上形成 有至少兩個(gè)按鍵，所述輸入裝置為鼠標(biāo)。當(dāng)然，輸入裝置還可以是另有多個(gè)按鍵的用于機(jī)頂 盒的遙控器。 圖7展示的是可直接應(yīng)用于生產(chǎn)中的圖像接受與分析裝置7的模型，它完整了圖 像攝取模塊與圖像分析模塊的輔助功能模塊，是最可能出現(xiàn)的產(chǎn)品模型，與它對應(yīng)使用的 參照物模塊能夠不斷向外發(fā)射紅外線。所述圖像接受與分析裝置7包括鏡頭座71、鏡片72、 濾光片73、圖像傳感器芯片74與電路板75。鏡頭座71用于固定鏡片72，鏡片72將光線聚 焦到傳感器芯片74上。濾光片73用來濾掉可見光，使得只能通過紅外光線，這樣能準(zhǔn)確的 從圖像中采集到參考點(diǎn)(即參照物模塊)的位置。圖像傳感器芯片74是將圖像采集并處 理得到參考點(diǎn)(即參照物模塊)坐標(biāo)的器件，相當(dāng)于第一、二、三實(shí)施方式中的圖像攝取模 塊與圖像分析模塊的組合。電路板75是提供圖像傳感器芯片74工作電源，以及連接圖像 傳感器芯片74和其它模塊，比如連接計(jì)算機(jī)的無線通信模塊的平臺。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
10
權(quán)利要求
一種輸入系統(tǒng)，所述輸入系統(tǒng)利用自身的移動來控制顯示屏中目標(biāo)物的移動，其特征在于，所述輸入系統(tǒng)包括參照物模塊，用于作為參考物；圖像攝取模塊，能夠相對所述參照物模塊移動，并獲取參照物模塊的圖像；圖像分析模塊，用于對來自于所述圖像攝取模塊的所述圖像進(jìn)行分析，獲取參照物模塊的位移。
2. 如權(quán)利要求1所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述參照物模塊能夠發(fā)射特定波長的 光線。
3. 如權(quán)利要求2所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入系統(tǒng)另包括過濾模塊，所述過 濾模塊用于對進(jìn)入圖像攝取模塊的光線進(jìn)行過濾，將除所述特定波長光線外的其它光線排 除在外。
4. 如權(quán)利要求l所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述參照物模塊能夠發(fā)射紅外線；所述 輸入系統(tǒng)另包括過濾模塊，所述過濾模塊用于對進(jìn)入圖像攝取模塊的光線進(jìn)行過濾，將除 紅外線外的其它光線排除在外。
5. 如權(quán)利要求4所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線參照物模塊位于所述顯示 屏上。
6. 如權(quán)利要求3或4所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像攝取模塊、圖像分析模塊、 過濾模塊設(shè)于一器件內(nèi)，所述參照物模塊位于另一器件內(nèi)。
7. —種控制顯示屏中目標(biāo)物移動的方法，其特征在于，所述方法利用輸入裝置的移動 來控制顯示屏中目標(biāo)物的移動，所述輸入裝置包括圖像攝取模塊與圖像分析模塊，所述方 法包括輸入裝置移動前，圖像攝取模塊對參照物模塊進(jìn)行圖像攝取獲得第一圖像； 移動輸入裝置；輸入裝置移動后，圖像攝取模塊對所述參照物模塊進(jìn)行圖像攝取獲得第二圖像； 圖像分析模塊對比分析所述參照物模塊在所述第一、二圖像中的位置變化，從而獲得 所述參照物模塊的位移，并將所述位移發(fā)送給控制器；控制器根據(jù)獲得的所述參照物的位移對顯示器中的目標(biāo)物進(jìn)行移動。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述參照物能夠發(fā)射紅外線。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述輸入裝置另包括濾除紅外線外的其它 光線的過濾模塊，所述過濾模塊對進(jìn)入所述圖像攝取模塊的光線進(jìn)行過濾。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述圖像攝取模塊不斷地?cái)z取所見到的圖 像，從而獲得所述第一、二圖像。
11. 一種輸入系統(tǒng)，其特征在于所述輸入系統(tǒng)利用輸入裝置的移動來控制顯示屏中 目標(biāo)物的移動，所述輸入系統(tǒng)包括彼此隔離的參照物模塊與輸入裝置，所述參照物模塊固 定放置；所述輸入裝置包括圖像攝取模塊，設(shè)置在所述輸入裝置之靠近所述參照物模塊的一端，以攝取包含所述 參照物模塊的圖像；圖像分析模塊，對不同時(shí)刻的所述圖像進(jìn)行比對分析，根據(jù)所述圖像中參照物模塊位 置的變化，獲得所述輸入裝置的位移參數(shù)。
12. 如權(quán)利要求11所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述參照物能夠發(fā)射特定波長的光線。
13. 如權(quán)利要求12所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入裝置還包括能夠?yàn)V除所述 特定波長光線外的其它光線的過濾模塊，所述過濾模塊對進(jìn)入所述圖像攝取模塊的光線進(jìn) 行過濾。
14. 如權(quán)利要求11所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述參照物模塊能夠發(fā)射紅外線。
15. 如權(quán)利要求14所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述參照物模塊放置在所述顯示屏上。
16. 如權(quán)利要求11所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)物為指針或光標(biāo)。
17. 如權(quán)利要求11所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入裝置另包括無線模塊，所述 無線模塊將所述輸入裝置的位移參數(shù)發(fā)送給控制所述目標(biāo)物的控制器，所述控制器控制所 述目標(biāo)物按照所述輸入裝置的位移參數(shù)進(jìn)行移動。
18. 如權(quán)利要求11所述的輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入裝置的表面上形成有至少 兩個(gè)按鍵，所述輸入裝置為鼠標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用自身的移動來控制顯示屏中目標(biāo)物的移動的輸入系統(tǒng)，所述輸入系統(tǒng)包括參照物模塊；圖像攝取模塊，能夠相對所述參照物模塊移動，并獲取參照物模塊的圖像；圖像分析模塊，用于對來自于所述圖像攝取模塊的所述圖像進(jìn)行分析，獲取參照物模塊的位移。本發(fā)明還涉及一種輸入方法。所述輸入系統(tǒng)與輸入方法不依賴桌面或其它支撐物，使得整個(gè)輸入可以在手中完成。
文檔編號G06F3/033GK101776964SQ201010125228
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者曹慶紅, 潘徐君 申請人:昆山銳芯微電子有限公司