CN103500333A - 一种通过光编码来识别发光设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过光编码来识别发光设备的方法，实现由一发光设备（光电笔）单位时间内频繁的亮暗，并由视频输入设备（摄像头）接收图像。根据视频输入设备收到的亮暗次数及顺序来判断是否是该发光设备，本发明可以识别出定制的发光设备，如应用在白板领域可以区分出不同的光电笔，笔按键等，以实现双笔，多笔书写功能；由于光电产品受外界光源影响较大，且外界光源很多都是恒定的可见光或者是无规律的闪动，因此该发明能有较抗外界光的干扰性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机软件技术领域，尤其涉及一种通过光编码来识别发光设备的方法。
背景技术
随着计算机的迅速发展，产生了许多光电类产品，而与光相关的产品往往会受到外来可见光的影响，导致体验或者功能上的缺陷。由于外界的可见光影响，接收光的设备无法识别出是什么发光设备发出的光线，这样有时候会导致接收光的设备无法实现相应的功能。本发明可以通过光编码的技术有效区分出光源，以降低外来光源对用户体验或者产品功能的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种通过光编码来识别发光设备的方法，本发明可以识别出定制的发光设备，且能有较抗外界光的干扰性。
本发明是这样实现的：一种通过光编码来识别发光设备的方法，包括如下步骤：
步骤1、一发光设备亮暗发出光斑，通过一视频输入设备接收发光设备各时间下的图像；
步骤2、当前接收的图像有光斑时，则处理当前接收的图像，找出图像上符合大小、亮度值、RGB分量值超过所述发光设备中预设阀值的光斑，并得到光斑的信息进行保存；
步骤3、对比当前接收的光斑和之前保存的光斑，若两个光斑的光斑面积存在交集，则当前的光斑与之前保存的光斑为同一类，并将当前的光斑信息加入到之前保存的光斑对应的编号集合下，该编号集合用于辨别各个光斑是否属于同一类；在已存在编号且没有加入新光斑信息的编号集合下加入一个无亮点的标志；不存在交集，则，当前的光斑给予一个新的编号集合；并在已存在编号且没有加入新斑点信息的编号集合下加入一个无亮点的标志；
步骤4、当前接收的图像无光斑时，则在所有已存在编号的编号集合下加入一个无亮点的标志；
步骤5、每获得一幅图像，并通过步骤2至步骤4处理后，都判断一次各编号集合是否与发光设备的光编码相匹配，所述光编码为预定义的一组比较字符；即搜索每个编号集合下的所有光斑信息，找出集合中光斑个数达到所述比较字符的长度的编号集合，并判断该编号集合下的光斑信息组合成的序列是否等于所述比较字符；是，则通过该编号集合下的光斑信息，即能断定是哪种相应的发光设备发出的光斑；否，则继续步骤5；
步骤6、编号集合下的光斑信息保存时，当满足填满编号集合构成的数据量后，再填入数据时，要先抛弃掉最早保存的光斑信息，再加入新的光斑信息。
本发明具有如下优点：本发明能根据视频输入设备收到的亮暗次数及顺序来判断是否是该发光设备，本发明可以识别出定制的发光设备，如应用在白板领域可以区分出不同的光电笔，笔按键等，以实现双笔，多笔书写功能；由于光电产品受外界光源影响较大，且外界光源很多都是恒定的可见光或者是无规律的闪动，因此该发明能有较抗外界光的干扰性。
附图说明
图1为本发明光斑信息存储到编号集合的示意图。
图2编号集合中正确的几种排列序列的示意图。
图3编号集合中错误的排列序列的示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图3所示，本发明为一种通过光编码来识别发光设备的方法，包括如下步骤：
步骤1、一发光设备亮暗发出光斑，通过一视频输入设备接收发光设备各时间下的图像；
步骤2、当前接收的图像有光斑时，则处理当前接收的图像，找出图像上符合大小、亮度值、RGB分量值超过所述发光设备中预设阀值的光斑（即该阈值为发光设备中预先设置的一种光斑；该光斑的大小、亮度值、RGB分量值是固定的），并得到光斑的信息进行保存（如图1所示）；所述光斑的信息包括：光斑中心点坐标、光斑面积、光斑的宽和高；
步骤3、对比当前接收的光斑和之前保存的光斑，若两个光斑的光斑面积存在交集，则当前的光斑与之前保存的光斑为同一类，并将当前的光斑信息加入到之前保存的光斑对应的编号集合下，该编号集合用于辨别各个光斑是否属于同一类；在已存在编号且没有加入新光斑信息的编号集合下加入一个无亮点的标志；不存在交集，则，当前的光斑给予一个新的编号集合；并在已存在编号且没有加入新斑点信息的编号集合下加入一个无亮点的标志；
步骤4、当前接收的图像无光斑时，则在所有已存在编号的编号集合下加入一个无亮点的标志；
步骤5、每获得一幅图像，并通过步骤2至步骤4处理后，都判断一次各编号集合是否与发光设备的光编码相匹配，所述光编码为预定义的一组比较字符；即搜索每个编号集合下的所有光斑信息，找出集合中光斑个数达到所述比较字符的长度的编号集合，并判断该编号集合下的光斑信息组合成的序列是否等于所述比较字符；是，则通过该编号集合下的光斑信息，即能断定是哪种相应的发光设备发出的光斑；否，则继续步骤5。
在本发明中，所述步骤5进一步包括：在有光斑信息加入编号集合，则该光斑信息即对应一个有亮点的标志，该有亮点的标志用1表示，无亮点的标志用0表示；所述光编码为0和1组成的比较字符，且比较字符长度为L，所述L为大于3的整数；则搜索每个编号集合下的所有光斑信息，找出集合中光斑个数达到所述比较字符的长度L的编号集合，该编号集合下的光斑信息对应的亮点的标志0或1以任意顺序进行排列得到一序列，只要排列的序列与光编码一样；则通过该编号集合下的光斑信息，即能断定是哪种相应的发光设备发出的光斑。（例如：把有亮点的标志设为1，无亮点的标志设为0，假设发光设备的光编码是【1，1，1，0】，若一编号集合下的光斑信息存在3个1和1个0，无论0和1是以何种顺序排列的，都认为它形成了光编码（如图2所示），如果未满4个光斑信息则跳过等待填满4个光斑信息后再进行判断光编码，满足存在4个光斑信息时则开始判断光编码，如果1和0的个数不对（如图3所示），则认为不形成编码，不形成编码的编号集合，若已经存在4个信息了，则把信息清空，抛弃）。
步骤6、编号集合下的光斑信息保存时，如图1所示，当满足填满编号集合构成的数据量后（如编号集合的数据量为4个），再填入数据时，要先抛弃掉最早保存的光斑信息（最早即为编号集合中第一个光斑信息），再加入新的光斑信息。（例如：将编号集合的数据存储认为是一个队列（当然还有其他的形式）队列的原则就是先进先出，比如我们一个编码是亮3暗1（设亮点为1，暗时为0），我们就设这个队列的大小为4，在队列放满后，判断队列的顺序是否是1110，如果是，则判断这个光笔已经落在白板上，然后随着光笔的运动，每次进来一个点，当这个点匹配到这只笔后我们根据队列原则去掉最前面的1，在最后面加入最新的点（这时候队列中可能形成1101这个编码），只要队列中符合3个亮点1个暗点的情况（如正弦的波形状）我们就认为编码是正常的，这个点马上进行处理把点模拟出去。）
确定相应发光设备发出的光斑后；再根据设备实现相应的功能（如光电笔按键功能，光电笔的书写功能等）。
另外，在本发明中，所述发光设备为光电笔，所述视频输入设备为摄像头。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种通过光编码来识别发光设备的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、一发光设备亮暗发出光斑，通过一视频输入设备接收发光设备各时间下的图像；
步骤2、当前接收的图像有光斑时，则处理当前接收的图像，找出图像上符合大小、亮度值、RGB分量值超过所述发光设备中预设阀值的光斑，并得到光斑的信息进行保存；
步骤3、对比当前接收的光斑和之前保存的光斑，若两个光斑的光斑面积存在交集，则当前的光斑与之前保存的光斑为同一类，并将当前的光斑信息加入到之前保存的光斑对应的编号集合下，该编号集合用于辨别各个光斑是否属于同一类；在已存在编号且没有加入新光斑信息的编号集合下加入一个无亮点的标志；不存在交集，则，当前的光斑给予一个新的编号集合；并在已存在编号且没有加入新斑点信息的编号集合下加入一个无亮点的标志；
步骤4、当前接收的图像无光斑时，则在所有已存在编号的编号集合下加入一个无亮点的标志；
步骤5、每获得一幅图像，并通过步骤2至步骤4处理后，都判断一次各编号集合是否与发光设备的光编码相匹配，所述光编码为预定义的一组比较字符；即搜索每个编号集合下的所有光斑信息，找出集合中光斑个数达到所述比较字符的长度的编号集合，并判断该编号集合下的光斑信息组合成的序列是否等于所述比较字符；是，则通过该编号集合下的光斑信息，即能断定是哪种相应的发光设备发出的光斑；否，则继续步骤5；
步骤6、编号集合下的光斑信息保存时，当满足填满编号集合构成的数据量后，再填入数据时，要先抛弃掉最早保存的光斑信息，再加入新的光斑信息。
2.根据权利要求1所述的一种通过光编码来识别发光设备的方法，其特征在于：所述光斑的信息包括：光斑中心点坐标、光斑面积、光斑的宽和高。
3.根据权利要求1所述的一种通过光编码来识别发光设备的方法，其特征在于：所述步骤5进一步包括：在有光斑信息加入编号集合，则该光斑信息即对应一个有亮点的标志，该有亮点的标志用1表示，无亮点的标志用0表示；所述光编码为0和1组成的比较字符，且比较字符长度为L，所述L为大于3的整数；则搜索每个编号集合下的所有光斑信息，找出集合中光斑个数达到所述比较字符的长度L的编号集合，该编号集合下的光斑信息对应的亮点的标志0或1以任意顺序进行排列得到一序列，只要排列的序列与光编码一样；则通过该编号集合下的光斑信息，即能断定是哪种相应的发光设备发出的光斑。
4.根据权利要求1所述的一种通过光编码来识别发光设备的方法，其特征在于：所述发光设备为光电笔，所述视频输入设备为摄像头。
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