專利名稱：一種終端控制裝置及終端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及終端，尤其涉及一種終端控制裝置及終端。
背景技術：
隨著科技和信息社會的發展，數字電視技術迅速發展和普及，數字電視愈來愈成為電視機娛樂功能與PC機信息功能的結合體，成為一種使觀眾通過信息技術與電視節目 進行互動的系統，而最終可能重塑我們生活、工作和娛樂的方式。數字電視作為提供給消費者的一種產品和服務，其匯聚了包括電信網絡、高科技 和娛樂等多種產業。因而同時它也具有了跨行業的特征，尤其在國家三網合一的政策背景 下，數字電視體系將不局限于數字電視領域，在游戲娛樂，信息平臺服務，網絡技術服務方 面都將拓展應用的范疇。因此在應用控制終端方面，新一代的數字電視所使用的控制終端 設備也應該同時兼具遙控和鼠標等多重功能，并向智能化方向發展。設計人在實現本實用新型的過程中發現，為了適應上述需求，從業者開發出了帶 有鼠標功能的遙控器，如圖1、圖2所示，其中，圖1所示的鼠標式遙控器是采用方向鍵控制 光標的移動，圖2所示的鼠標式遙控器是采用軌跡球來控制光標的移動，這兩種鼠標式遙 控器雖然滿足了上述部分應用需求，但由于在控制光標移動的時候，要單純地按壓方向鍵 或者軌跡球，不僅移動起來非常慢，而且也不符合一般消費者的使用習慣，導致操作不便。

實用新型內容本實用新型實施例提供一種終端控制裝置及終端，以突破傳統遙控器和傳統鼠標 的限制，更方便快捷的對日益發展的終端，例如個人計算機、數字電視等及其提供的業務進 行控制和使用。一方面，本實用新型實施例提供一種終端控制裝置，所述裝置包括攝像頭，用于獲取以發光體作為標志物的所述終端的遙控器的連續圖像信息；提取單元，用于從所述連續圖像信息中提取所述標志物在每幀圖像中的坐標位置 fn息；計算單元，用于根據所述標志物在每幀圖像中的坐標位置信息以及所述攝像頭的 分辨率，計算所述標志物在每兩幀之間的坐標位移、運動速度以及運動方向；確定單元，用于根據所述標志物在預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間內的 坐標位移、運動速度以及運動方向確定所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵的 起止時間內的移動軌跡；生成單元，用于根據所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間 內的移動軌跡與預先設置的移動軌跡與動作之間的對應關系，生成動作控制指令；輸出單元，用于將所述動作控制指令控制輸出到所述終端，以控制所述終端進行 對應的動作。另一方面，本實用新型還提供一種終端，所述終端包括終端本體、前述的終端控制裝置以及遙控器。通過本實用新型提供的終端控制裝置和終端，可以突破傳統遙控器和傳統鼠標的限制，更方便快捷的對日益發展的終端，例如個人計算機、數字電視等及其提供的業務進行 控制和使用。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型的限定。在附圖中圖1為采用方向鍵進行光標控制的鼠標式遙控器的示意圖；圖2為采用軌跡球進行光標控制的鼠標式遙控器的示意圖；圖3為本實用新型實施例的一種終端控制裝置的組成框圖；圖4為本實用新型實施例的另外一種終端控制裝置的組成框圖；圖5為圖4所示實施例中FPGA的功能組成框圖；圖6為本實用新型實施例的一種終端的組成框圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖， 對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本 實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。圖3為本實用新型實施例提供的一種終端控制裝置組成框圖，請參照圖3，該裝置 包括攝像頭31、提取單元32、計算單元33、確定單元34、生成單元35以及輸出單元36，其 中攝像頭31用于獲取以發光體作為標志物的所述終端的遙控器的連續圖像信息。在本實施例中，該攝像頭31是用于拍攝以發光體作為標志物的遙控器的圖像，以 獲取圖像信息，其可以通過現有的任何攝像頭芯片，例如Mage-Sensor來實現。提取單元32用于從所述連續圖像信息中提取所述標志物在每幀圖像中的坐標位
直fe息。根據本實施例的一個實施方式，該提取單元32包括數據采集與儲存模塊321，用于對從Mage-Sensor攝像頭芯片并口輸入的圖像信 息進行數據采集和儲存，采樣速率可以為60幀/秒，但本實施例并不以此作為限制。濾波與聚類算法模塊322，用于對數據采集與儲存模塊321儲存的結果進行邏輯 分析，判斷每幀中的目標是否存在，這里的目標就是指遙控器上的發光體，并對每幀中的目 標存在進行有效性判斷，以減少周圍環境對有效目標存在的干擾。目標重心計算模塊323，用于對每幀中的有效目標存在進行重心計算，得到每幀中 的準確的目標位移信息，也即所述標志物在每幀中的坐標位置。計算單元33用于根據所述標志物在每幀圖像中的坐標位置信息以及所述攝像頭 的分辨率，計算所述標志物在每兩幀之間的坐標位移、運動速度以及運動方向。在本實施例中，該計算單元33用于對目標位移信息進行光標偏移量的計算，得到 該標志物(發光體)的位移信息，也即該標志物在每兩幀之間的坐標位移，并結合攝像頭的分辨率，得到該標志物的運動信息，也即該標志物在每兩幀之間的運動速度和運動方向。確定單元34用于根據所述標志物在預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間內的坐標位移、運動速度以及運動方向確定所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵 的起止時間內的移動軌跡。根據本實施例的一個實施方式，確定單元34不需要遙控器的進一步指示，僅根據 攝像頭31、提取單元32、計算單元33的處理結果對預定時間內遙控器的軌跡進行識別和確 認。根據本實施例的另外一個實施方式，該終端控制裝置還包括接收單元37，用于 接收遙控器的軌跡觸發按鍵的按鍵命令信息。在本實施方式中，確定單元34進一步根據該按鍵命令信息確定該軌跡觸發按鍵 的起止時間，以便根據標志物在該時間內的坐標位移、運動速度以及運動方向確定該標志 物在該時間內的移動軌跡。也即，在本實施方式中，確定單元34在接收到遙控器的指示，即 按鍵命令信息后，才對該遙控器的軌跡進行識別和確認。根據本實施例的另外一個實施方式，該接收單元37還用于接收遙控器的按鍵碼 流信息，例如包括基本按鍵的按鍵碼流信息和鼠標按鍵的按鍵碼流信息等，這與現有的終 端的接收端的組成和功能相同，在此不再贅述。生成單元35用于根據所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時 間內的移動軌跡與預先設置的移動軌跡與動作之間的對應關系，生成動作控制指令。在本實施例中，可以預先設置標志物的移動軌跡與動作之間的對應關系，例如移 動軌跡為圈對應動作為確認，移動軌跡為數字1對應動作為換臺至頻道1等，然后，再根據 確定單元34確定的標志物的移動軌跡，生成對應的動作控制指令，例如，如果確定單元34 確定的標志物的移動軌跡為圈，則生成確認指令。上述只是舉例說明，本實施例并不以此作 為限制。根據本實施例的一個實施方式，該生成單元35包括匹配模塊351，用于將所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時 間內的移動軌跡與預定的軌跡模板進行匹配；第一生成模塊352，用于在所述匹配模塊351匹配成功時，根據預先設置的移動軌 跡與動作之間的對應關系，生成對應所述動作的動作執行命令；第二生成模塊353，用于在所述匹配模塊351匹配失敗時，生成對應所述移動軌跡 的光標移動命令。在本實施方式中，還可以預先設置軌跡模板，然后將確定單元34確定的標志物在 預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間內的移動軌跡與該軌跡模板進行匹配，以進一步 確認是否存在對應所述移動軌跡的動作，如果存在，也即匹配成功，則通過第一生成模塊 352生成對應的動作執行命令，此時，該命令可以用于控制終端進行相應的動作；如果不存 在，也即匹配失敗，則通過第二生成模塊353生成光標移動命令，此時，該命令可以用于控 制終端上的光標的移動。輸出單元36用于將所述動作控制指令輸出到所述終端，以控制所述終端進行對 應的動作。在本實施例中，輸出單元36用于將前述生成模塊35生成的動作控制指令，例如動作執行命令或者光標移動命令發送到終端，以控制終端進行相應的動作。根據本實施例的另外一個實施方式，該輸出單元36還可以將攝像頭31獲取的圖像信息輸出到終端，以在所述終端上實時顯示所述標志物的圖像。根據本實施例的一個實施方式，該輸出單元36包括多路選擇模塊361，用于對輸出進行選擇，例如前述動作控制指令或者圖像信息；并口輸出模塊362，用于通過并口輸出多路選擇模塊361選擇的輸出數據；串口輸出模塊363，用于通過串口輸出多路選擇模塊362選擇的輸出數據。通過本實用新型提供的終端控制裝置，可靈活拓展提供終端上相應的可視化和信 息化服務，可與數字電視等構成傳統的電視遙控，錄像，播放，上網、發電子郵件、網上購物、 網上點播等交互服務以及視頻平臺，同時也可應用與普通的PC機上或者多媒體演示設備 中，為用戶提供界面友好便捷的操作終端。另外，通過本實用新型提供的終端控制裝置，還 可提供多功能的個性化服務，尤其是對老年人或其他對終端復雜控制操作掌握困難的人 群，可使他們在更友好的界面下享受數字電視以及信息技術，降低他們使用這些服務的門
-Im ο圖4為本實用新型實施例提供的一種終端控制裝置的組成框圖，在該實施例中， 提取單元、計算單元、確定單元、生成單元以及輸出單元通過一個FPGA來實現，請參照圖4， 本實施例的終端控制裝置包括了攝像頭41和前述的FPGA 42，其中攝像頭41的功能已經在前述實施例中進行了詳細說明，在此不再贅述。請參照圖5，在本實施例中，FPGA 42可以包括數據采集與儲存模塊51、濾波與聚 類模塊52、目標重心計算模塊53、光標偏移計算模塊54、光標軌跡識別模塊55、多路選擇模 塊56、串口輸出模塊57以及并口輸出模塊58、控制邏輯59、I2C接口 510。其中，數據采集 與儲存模塊51、濾波與聚類模塊52、目標重心計算模塊53用于實現前述提取單元的功能； 光標偏移計算模塊54用于實現計算單元的功能；光標軌跡識別模塊55用于實現確定單元 和生成單元的功能；多路選擇模塊56、串口輸出模塊57以及并口輸出模塊58用于實現輸 出單元的功能；控制邏輯59用于提供其他功能模塊所需的參數設定、判斷閾值設定等；I2C 接口 510用于接收用戶對控制邏輯59的寫入或者讀取操作。由于該FPGA 42的各組成模 塊的功能已經在前述實施例中進行了詳細說明，在此不再贅述。根據本實施例的一個實施方式，該終端控制裝置還包括接收單元43，該接收單元 43的功能和作用如前面實施例所述，在此不再贅述。請繼續參照圖4，在本實施例中，該終端控制裝置通過USB與終端，例如計算機、數 字電視、模擬電視(通過機頂盒)相連，用于將終端控制裝置產生的控制信息通過USB傳遞 給上述終端，以控制上述終端的動作，以下舉例加以說明。舉例一欲完成動作控制終端屏幕上當前頁面的翻頁動作。使用者操作遙控器(遙控器的發光體發光)對準終端屏幕畫圈。在本實施例中，遙控器上沒有設置軌跡觸發按鍵，根據本實施例的終端控制裝置， 通過攝像頭41獲取該遙控器的發光體的連續圖像信息，通過FPGA 42的各個模塊對上述連 續圖像信息進行處理，包括，提取該連續圖像信息中的每一幀中的發光體的坐標信息，得到 每幀圖像中的發光體位置信息，確定其在預定時間段，例如5秒內的運動軌跡，在本實施例中，確定該運動軌跡為圈，根據預先設定的軌跡為圈對應確認翻頁動作，觸發翻頁的命令， 該命令通過USB傳輸給終端，例如個人計算機PC、數字電視、或模擬電視(通過機頂盒)，從 而控制個人計算機系統(PC)或者數字電視系統(數字電視或加裝機頂盒的模擬電視)的 屏幕上當前頁面的翻頁。舉例二 欲完成動作控制終端上屏幕上顯示的頻道換到頻道5。使用者操作遙控器(遙控器的發光體發光)，按住軌跡觸發按鍵，對準終端屏幕寫 下數字5，松開軌跡觸發按鍵。在本實施例中，遙控器上設置有軌跡觸發按鍵，根據本實施例的終端控制裝置，通 過攝像頭41捕獲遙控器的發光體的運動軌跡圖像，經過FPGA 42的各個模塊處理后，確定 是否完成特定動作。其中，FPGA 42要接收軌跡觸發按鍵的按鍵命令信息，并根據該按鍵命 令信息確定該遙控器的發光體在軌跡觸發按鍵的起止時間內的運動軌跡，在本實施例中， 確定在該軌跡觸發按鍵的起止時間內，遙控器的發光體的運動軌跡為數字“5”，根據預先設 定的軌跡為數字“5”對應切換至頻道5的動作，觸發切換頻道的命令，該命令通過USB傳輸 給終端，例如數字電視、或模擬電視(通過機頂盒)，從而控制數字電視系統(數字電視或加 裝機頂盒的模擬電視)切換至頻道5。通過本實用新型提供的終端控制裝置，可靈活拓展提供終端上相應的可視化和信 息化服務，可與數字電視等構成傳統的電視遙控，錄像，播放，上網、發電子郵件、網上購物、 網上點播等交互服務以及視頻平臺，同時也可應用與普通的PC機上或者多媒體演示設備 中，為用戶提供界面友好便捷的操作終端。另外，通過本實用新型提供的終端控制裝置，還 可提供多功能的個性化服務，尤其是對老年人或其他對終端復雜控制操作掌握困難的人 群，可使他們在更友好的界面下享受數字電視以及信息技術，降低他們使用這些服務的門
-Im ο圖6為本實用新型實施例提供的一種終端的組成框圖，請參照圖6，該終端除包括 終端本體61以外，還包括前述實施例的終端控制裝置62以及遙控器63，其中終端本體61為現有的終端的組成，這里的終端可以是個人計算機、數字電視、或 模擬電視，例如如果終端為個人計算機，則終端本體61為現有的計算機主機以及顯示器； 如果終端為數字電視，則終端本體61為現有的數字電視機；如果終端為模擬電視，則終端 本體61為現有的機頂盒和模擬電視機。終端控制裝置62已經在前述實施例中作了詳細介紹，在此不再贅述。遙控器63用于通過發光體向終端控制裝置62發送光信號，以通過終端控制裝置 62對以該發光體作為標志物的遙控器的移動軌跡的處理，控制終端本體61的動作或光標 的移動。根據本實施例的一個實施方式，該遙控器63主要包括發光體631，用于發送光信號，以便所述終端控制裝置獲取以該發光體為標志物的 所述遙控器的連續圖像信息。在本實施方式中，可以通過發光開關632控制該發光體631的發光與否，以便根據 控制發出光信號。在本實施方式中，該發光體631可以是可見光發光體，例如紅光或藍光；也可以是紅外發光體，本實施例并不以此作為限制，只要終端控制裝置62的攝像頭可以捕獲該發光體631的移動軌跡信息即可。根據本實施例的一個實施方式，該遙控器63還可以包括軌跡觸發按鍵633，用于向終端控制裝置62發送按鍵命令信息，以便終端控制裝 置62可以進一步根據所述按鍵命令信息確定該軌跡觸發按鍵633的起止時間，以便確定以 所述發光體為標志物的所述遙控器在軌跡觸發按鍵的起止時間內的移動軌跡。根據本實施例的其他實施方式，該遙控器63還可以包括基本按鍵部634，用于發送基本按鍵的按鍵碼流信息；其中，該基本按鍵部634的基本按鍵包括了數字鍵、功能鍵、快捷鍵等，在功能與 現有遙控器的基本按鍵的功能相同，在此不再贅述。鼠標按鍵部635，用于發送鼠標按鍵的按鍵碼流信息；其中，該鼠標按鍵部635的鼠標按鍵包括了鼠標左鍵、鼠標右鍵、鼠標速度調節鍵 等，其功能也與現有鼠標的各按鍵的功能相同，在此不再贅述。至少一個無線或紅外發射單元636，用于將所述基本按鍵的按鍵碼流信息和/或 所述鼠標按鍵的按鍵碼流信息發送到所述終端控制裝置。其中，這里的無線或紅外發射單元636是用于將基本按鍵部的按鍵碼流信息和/ 或鼠標按鍵部的按鍵碼流信息發送到終端控制裝置62，因此，根據本實施例的一個實施方 式，可以設置兩個無線或紅外發射單元636，以分別發送基本按鍵部的按鍵碼流信息和鼠標 按鍵部的按鍵碼流信息；根據本實施例的另外一個實施方式，可以僅設置一個無線或紅外 發射單元636，以發送基本按鍵部的按鍵碼流信息和鼠標按鍵部的按鍵碼流信息。本實施例的終端可以是個人計算機、數字電視或模擬電視，包括前述的終端本體 61、終端控制裝置62和遙控器63，通過遙控器63和終端控制裝置62的配合，突破了傳統 遙控器和傳統鼠標的限制，更方便快捷的對日益發展的終端及其提供的業務進行控制和使 用。結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執 行的軟件模塊，或者二者的結合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存 儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術 領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一 步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本 實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改 進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種終端控制裝置，其特征在于，所述裝置包括攝像頭，用于獲取以發光體作為標志物的所述終端的遙控器的連續圖像信息；提取單元，用于從所述連續圖像信息中提取所述標志物在每幀圖像中的坐標位置信息；計算單元，用于根據所述標志物在每幀圖像中的坐標位置信息以及所述攝像頭的分辨率，計算所述標志物在每兩幀之間的坐標位移、運動速度以及運動方向；確定單元，用于根據所述標志物在預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間內的坐標位移、運動速度以及運動方向確定所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間內的移動軌跡；生成單元，用于根據所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間內的移動軌跡與預先設置的移動軌跡與動作之間的對應關系，生成動作控制指令；輸出單元，用于將所述動作控制指令輸出到所述終端，以控制所述終端進行對應的動作。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述生成單元包括匹配模塊，用于將所述標志物在所述預定時間內或者軌跡觸發按鍵的起止時間內的移 動軌跡與預定的軌跡模板進行匹配；第一生成模塊，用于在所述匹配模塊匹配成功時，根據預先設置的移動軌跡與動作之 間的對應關系，生成對應所述動作的動作執行命令；第二生成模塊，用于在所述匹配模塊匹配失敗時，生成對應所述移動軌跡的光標移動 命令。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 接收單元，用于接收所述遙控器的軌跡觸發按鍵的按鍵命令信息；所述確定單元還用于根據所述按鍵命令信息確定所述軌跡觸發按鍵的起止時間。
4.一種終端，所述終端包括終端本體，其特征在于，所述終端包括權利要求1-3任一項 所述的終端控制裝置和遙控器。
5.根據權利要求4所述的終端，其特征在于，所述遙控器包括發光體，用于發送光信號，以便所述終端控制裝置獲取以該發光體為標志物的所述遙 控器的連續圖像信息。
6.根據權利要求5所述的終端，其特征在于，所述遙控器還包括 發光開關，用于控制所述發光體的開閉。
7.根據權利要求5所述的終端，其特征在于，所述發光體為可見光發光體或紅外發光體。
8.根據權利要求5所述的終端，其特征在于，所述遙控器還包括軌跡觸發按鍵，用于發送按鍵命令信息，以便所述終端控制裝置根據所述按鍵命令信 息確定所述軌跡觸發按鍵的起止時間。
9.根據權利要求5所述的終端，其特征在于，所述遙控器還包括 基本按鍵部，用于發送基本按鍵的按鍵碼流信息；鼠標按鍵部，用于發送鼠標按鍵的按鍵碼流信息；至少一個無線或紅外發射單元，用于將所述基本按鍵的按鍵碼流信息和/或所述鼠標按鍵的按鍵碼流信息發送到所述終端控制裝置。
10.根據權利要求4所述的終端，其特征在于，所述終端為個人計算機、數字電視或模 擬電視。
專利摘要一種終端控制裝置和終端，所述裝置包括攝像頭，用于獲取以發光體作為標志物的終端的遙控器的連續圖像信息；提取單元，用于從連續圖像信息中提取標志物在每幀圖像中的坐標位置信息；計算單元，用于根據標志物在每幀圖像中的坐標位置信息以及攝像頭的分辨率，計算標志物在每兩幀之間的坐標位移、運動速度以及運動方向；確定單元，用于根據標志物在預定時間內的坐標位移、運動速度以及運動方向確定標志物在預定時間內的移動軌跡；生成單元，用于根據標志物在所述預定時間內的移動軌跡與預先設置的移動軌跡與動作之間的對應關系，生成動作控制指令；輸出單元，用于將動作控制指令輸出到終端，以控制終端進行對應的動作。
文檔編號H04N5/225GK201570011SQ20102004683
公開日2010年9月1日 申請日期2010年1月13日 優先權日2010年1月13日
發明者周海京, 洪鈞, 路海明, 鄧宇, 韓堅, 馬輝 申請人:北京視博數字電視科技有限公司