一种基于电子白板实现双笔书写的方法技术

本发明专利技术提供一种基于电子白板实现双笔书写的方法，所述方法提供PC机、两支能发出不同波长的红外光的手写笔以及在电子白板上对应所述两支手写笔设有的第一摄像头、第二摄像头；所述电子白板包括单片机、FPGA芯片以及SDRAM芯片；所述FPGA芯片包括图像采集模块、图像存储模块、单片机接口以及图像处理模块；本发明专利技术通过两个摄像头分别检测对应的手写笔的状态，图像采集模块采集各个摄像头的图像数据，并将图像数据通过图像存储模块存储到SDRAM芯片中；同时，通过图像处理模块进行计算得到手写笔留下的光斑的坐标，通过PC机将光斑的坐标进行显示来实现了同一时刻可用两支笔书写，以更好地实现交互式电子教学、互动会议、培训等。

【技术实现步骤摘要】
—种基于电子白板实现双笔书写的方法
本专利技术涉及一种电子白板
，尤其涉及。
技术介绍
电子白板是一个较新的产品，电子白板是一种计算机输入设备，使用一只专门的笔，在特定的区域内书写文字或绘制图形，它通过应用电磁感应原理，可以结合计算机和投影机，实现无纸化办公及教学，它可以象普通白板或教学黑板一样直接用笔书写，然后输到电脑里去，相对于投影机、普通白板，电子白板有其自身的优点。目前的电子白板通常由手写笔、白板板体、以及芯片电路组成，所述白板板体包含一书写层、一感应层；使用时，将电子白板与电脑的通过USB转串口连接线连接。其工作原 理是手写笔在白板板体的书写层上书写，从而发出电磁波信号，白板板体通过感应层接收电磁波信号再传输到芯片上处理，得到脉冲，再送入单片机处理器模块进行脉冲宽度的计算与及脉冲个数的计数最终得到手写笔在电子白板上的精确坐标，最后把坐标信息由通信模块转换通过USB转串口连接线发送到电脑。目前市面上的正投影像电子白板都是采用一个摄像头，其为了实现双笔书写功能，一般在软件上进行实现双笔，这种实现方式不是真正意义上的双笔。本专利技术采用两个摄像头，两种滤光片，两种光笔，从而实现硬件上的真正双笔。现有技术中提供了一种“具双笔书写功能的电子白板”，见公开号为CN201876859U，公开日为2011.06. 22的中国专利，其包括连接的一白板板体、一核心电路板，以及两支能发出不同电磁信号频率的手写笔，且所述核心电路板上对应该两支手写笔设有两个信号处理电路，且该两路信号处理电路均连接至一分时电路，该分时电路再分别连接两路信号比较模块和两路脉冲检测模块，该两路信号比较模块和两路脉冲检测模块再连接一单片机处理模块。该技术的优点在于配备两支能发出不同电磁信号频率的书写笔，再设置两路信号处理电路，通过分时电路进行分时处理，实现同一时刻可用两支笔书写，以更好地实现交互式电子教学、互动会议、培训等。但该技术没有给出软件设计的思路如何进行设置两路信号处理电路，通过分时电路进行分时处理两个信号；如何将手写笔的光斑经过单片机处理后在PC机上进行显示处理。重心法的计算方法是首先要在坐标系中标出各个地点的位置，目的在于确定各点的相对距离。坐标系可以随便建立。在国际选址中，经常采用经度和纬度建立坐标。然后，根据各点在坐标系中的横纵坐标值求出所需点的位置坐标X和Y，重心法使用的公式是(;=Cv =公式中Cx—重心的X坐标；Cy—重心的J坐标；Dix—第i个地 丨5-rf ' 点的X坐标；Diy—第i个地点的y坐标；Vi—移动到第i个地点或从第i个地点开始移动。最后，选择求出的重心点坐标值对应的地点作为所需点的位置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供，使得电子白板具有双笔书写功能。本专利技术是这样实现的，所述方法提供PC机、两支能发出不同波长的红外光的手写笔以及对应所述两支手写笔设有的第一摄像头、第二摄像头；所述电子白板包括单片机、FPGA芯片以及SDRAM芯片；所述FPGA芯片包括图像采集模块、图像存储模块、单片机接口以及图像处理模块；所述方法包括如下步骤步骤I、初始化单片机、两个摄像头的感光芯片以及FPGA芯片；步骤2、通过所述两个摄像头分别检测对应的手写笔的状态，图像采集模块采集第一摄像头检测到的各个帧的第一图像数据，第二摄像头检测到的各个帧的第二图像数据，并将采集的各个帧的第一图像数据和各个帧的第二图像数据通过所述图像存储模块控制存储到所述SDRAM芯片中； 步骤3、所述图像处理模块从图像存储模块中按采集的各帧图像的顺序读取各帧的第一图像数据和各帧的第二图像数据，并获取各帧的第一图像数据的手写笔留下的第一光斑、各帧的第二图像数据的手写笔留下的第二光斑；同时从所述SDRAM芯片中提取各帧的第一光斑对应的第一图像数据、各帧的第二光斑对应的第二图像数据，将各帧的第一图像数据、各帧的第二图像数据的每个像素的亮度值与设定的阈值进行比较，如果各帧的第一图像数据某一像素的亮度值，和各帧的第二图像数据某一像素的亮度值大于设定的阈值说明第一图像数据的该像素点属于第一光斑，第二图像数据的像素点属于第二光斑，将满足阈值条件的各帧的第一光斑和各帧的第二光斑通过重心法计算各个第一光斑的坐标位置值、各个第二光斑的坐标位置；所述图像处理模块处理完一个帧的第一图像数据和一个帧的第二图像数据后将产生一个中断信号通知单片机通过所述单片机接口获取此时对应的帧第一图像数据的第一光斑的坐标位置值、第二图像数据的第二光斑的坐标位置值；步骤4、所述PC机将单片机获得的各帧第一图像数据的第一光斑的坐标位置值、各帧第二图像数据的第二光斑的坐标位置值转换成相对电子白板中投影机画面的相对坐标位置，即手写笔在电脑屏幕上的坐标位置，来完成双笔书写功能。本专利技术具有如下优点本专利技术通过两个摄像头分别检测对应的手写笔的状态，图像采集模块采集各个摄像头的图像数据，并将图像数据通过图像存储模块存储到SDRAM芯片中；同时，通过图像处理模块进行计算得到手写笔留下的光斑的坐标位置值，通过PC机将光斑的坐标位置值转换成相对电子白板中投影机画面的相对坐标位置进行显示，实现了同一时刻可用两支笔书写，以更好地实现交互式电子教学、互动会以、培训等。附图说明图I为本专利技术的硬件结构的框架示意图。图2为本专利技术方法流程示意图。具体实施方式请参阅图I所示，本专利技术的，所述方法提供PC机、两支能发出不同波长的红外光的手写笔(未图示)以及对应所述两支手写笔设有的第一摄像头、第二摄像头；所述两支手写笔分别能发出波长为80(T900nm的红外光、波长为91(T950nm的红外光；所述第一摄像头的镜头设置有第一滤光片，所述第一滤光片能通过波长为80(T900nm的红外光；所述第二摄像头的镜头设置有第二滤光片，所述第二滤光片能通过波长为91(T950nm的红外光；所述电子白板包括单片机、FPGA芯片以及SDRAM芯片；所述FPGA芯片包括图像采集模块、图像存储模块、单片机接口以及图像处理模块；如图2所示,所述方法包括如下步骤步骤I、初始化单片机，具体为设置电子白板的时钟，初始化单片机的USB接口，配置USB接口的HID (人机接口设备)协议；初始化两个摄像头的感光芯片，具体为配置感光芯片的图像输出格式、曝光值；初始化FPGA芯片，具体为设置图像的亮度阈值、设置图像的存储地址；步骤2、通过所述两个摄像头分别检测对应的手写笔的状态，图像采集模块采集第一摄像头检测到的各个帧的第一图像数据，第二摄像头检测到的各个帧的第二图像数据，并将采集的各个帧的第一图像数据和各个帧的第二图像数据通过所述图像存储模块控制 存储到所述SDRAM芯片中；图像格式为QVGA，帧速率为110帧/秒；步骤3、所述图像处理模块从图像存储模块中按采集的各帧图像的顺序读取各帧的第一图像数据和各帧的第二图像数据，并获取各帧的第一图像数据的手写笔留下的第一光斑、各帧的第二图像数据的手写笔留下的第二光斑；同时从所述SDRAM芯片中提取各帧的第一光斑对应的第一图像数据、各帧的第二光斑对应的第二图像数据，将各帧的第一图像数据、各帧的第二图像数据的每个像素的亮度值与设定的阈值进行比较，如果各帧的第一图像数据某一像素的亮度值，和各帧的第二图像数据某一像素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电子白板实现双笔书写的方法，其特征在于：所述方法提供PC机、两支能发出不同波长的红外光的手写笔以及对应所述两支手写笔设有的第一摄像头、第二摄像头；所述电子白板包括单片机、FPGA芯片以及SDRAM芯片；所述FPGA芯片包括图像采集模块、图像存储模块、单片机接口以及图像处理模块；所述方法包括如下步骤：步骤1、初始化单片机、两个摄像头的感光芯片以及FPGA芯片；步骤2、通过所述两个摄像头分别检测对应的手写笔的状态，图像采集模块采集第一摄像头检测到的各个帧的第一图像数据，第二摄像头检测到的各个帧的第二图像数据，并将采集的各个帧的第一图像数据和各个帧的第二图像数据通过所述图像存储模块控制存储到所述SDRAM芯片中；步骤3、所述图像处理模块从图像存储模块中按采集的各帧图像的顺序读取各帧的第一图像数据和各帧的第二图像数据，并获取各帧的第一图像数据的手写笔留下的第一光斑、各帧的第二图像数据的手写笔留下的第二光斑；同时从所述SDRAM芯片中提取各帧的第一光斑对应的第一图像数据、各帧的第二光斑对应的第二图像数据，将各帧的第一图像数据、各帧的第二图像数据的每个像素的亮度值与设定的阈值进行比较，如果各帧的第一图像数据某一像素的亮度值，和各帧的第二图像数据某一像素的亮度值大于设定的阈值说明第一图像数据的该像素点属于第一光斑，第二图像数据的像素点属于第二光斑，将满足阈值条件的各帧的第一光斑和各帧的第二光斑通过重心法计算各个第一光斑的坐标位置值、各个第二光斑的坐标位置；所述图像处理模块处理完一个帧的第一图像数据和一个帧的第二图像数据后将产生一个中断信号通知单片机通过所述单片机接口获取此时对应的帧第一图像数据的第一光斑的坐标位置值、第二图像数据的第二光斑的坐标位置值；步骤4、所述PC机将单片机获得的各帧第一图像数据的第一光斑的坐标位置值、各帧第二图像数据的第二光斑的坐标位置值转换成相对电子白板中投影机画面的相对坐标位置，即手写笔在电脑屏幕上的坐标位置，来完成 双笔书写功能。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁万年，林诗艺，陈日良，
申请(专利权)人：福州锐达数码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：