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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 視覺型自然交互系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，利用激光光斑作為交互點(diǎn)，通過按鍵遙控平臺(tái)進(jìn)行控制的方式，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離、自然的人機(jī)交互。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了手勢、PPT、涂鴉、影院等多種模式，為家庭娛樂、示范教學(xué)等多種場合提供了更加便捷的交互服務(wù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 計(jì)算機(jī)已經(jīng)越來越緊密地融入了人們的日常生活，人機(jī)交互技術(shù)也不再局限于鍵盤輸入、手柄操作，而是以更為自然、更具直覺性的視覺型、觸摸等方式完成人機(jī)之間的“對(duì)話”，使人機(jī)交互模式變得更自然、更和諧。 本系統(tǒng)采用基于內(nèi)容的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)激光筆進(jìn)行識(shí)別和定位，采用無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)激光筆的遠(yuǎn)距離操作，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、直觀的人機(jī)交互，為培訓(xùn)或示范教學(xué)指導(dǎo)提供更方便快捷的交互形式。 本系統(tǒng)硬件部分的核心是個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，外圍連接DIY云臺(tái)和無線控制終端。個(gè)人計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)接收和處理無線輸入信號(hào)并進(jìn)行分析作出響應(yīng)，利用處理器的超線程技術(shù)提高處理速度。DIY云臺(tái)用以調(diào)控?cái)z像頭仰角，無線控制終端包括激光筆、mini鍵盤和無線傳輸模塊。激光筆用于定位用戶位置，鍵盤用于模擬各種輸入模式，無線傳輸模塊用于傳輸鍵盤信號(hào)。 本系統(tǒng)軟件方案設(shè)計(jì)基于OpenCV和Qt技術(shù)，OpenCV為計(jì)算機(jī)視覺提供相應(yīng)算法，Qt作為主要界面應(yīng)用程序框架。采用棋盤映射法進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定，采用閾值法檢測激光光斑并進(jìn)行中心提取，結(jié)合標(biāo)定結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光筆光斑的定位，完成輸入的獲取。本系統(tǒng)結(jié)合激光輸入與無線輸入，對(duì)用戶需求做出及時(shí)的響應(yīng)。 系統(tǒng)經(jīng)過測試運(yùn)行穩(wěn)定，定位準(zhǔn)確，有良好的人機(jī)交互功能，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 大屏幕除了用于信息的顯示，還需要與用戶進(jìn)行交互.本系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)更自然的人機(jī)交互，通過采用激光筆模擬光標(biāo)輸入，藍(lán)牙模塊傳輸鍵盤指令的方式，實(shí)現(xiàn)了一套基于計(jì)算機(jī)視覺的虛擬輸入系統(tǒng)。系統(tǒng)采用基于內(nèi)容的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)激光筆進(jìn)行識(shí)別和定位，采用無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)激光筆的遠(yuǎn)距離操作，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、直觀的人機(jī)交互，為培訓(xùn)或示范教學(xué)指導(dǎo)提供更方便快捷的交互形式。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)有的遠(yuǎn)距離指示工具（如傳統(tǒng)的激光筆）只具有單方面的指示功能而缺乏或者完全不具備交互功能。本系統(tǒng)旨在以激光筆的鐳射信號(hào)模擬輸入設(shè)備、具有USB接口的攝像頭作為圖像捕獲傳感器和LPD光學(xué)投影機(jī)模擬視頻輸出設(shè)備、個(gè)人計(jì)算機(jī)為計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)一套完整的虛擬輸入，識(shí)別后做出相應(yīng)操作的人機(jī)交互系統(tǒng)。 本系統(tǒng)的核心技術(shù)是圖像識(shí)別技術(shù)，再配合虛擬輸入技術(shù)。本系統(tǒng)是在Windows系統(tǒng)上，采用OpenCV計(jì)算機(jī)視覺庫實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別，再驅(qū)動(dòng)響應(yīng)操作，以此來完成一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互。即在一定距離內(nèi)，識(shí)別鐳射光線在投影區(qū)域的動(dòng)作而驅(qū)動(dòng)一些平時(shí)需要使用鼠標(biāo)才能完成的演示。 本系統(tǒng)經(jīng)過測試，準(zhǔn)確識(shí)別率達(dá)到98%以上，運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)抗外界干擾性較好。而且由于等待、工作狀態(tài)的設(shè)計(jì)，大大降低了系統(tǒng)的功耗和資源占用率。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年于上海交通大學(xué)由全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會(huì)主辦的英特爾杯大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽嵌入式系統(tǒng)專題邀請(qǐng)賽獲二等獎(jiǎng) 2010年于西南交通大學(xué)由中國電子學(xué)會(huì)主辦的全國大學(xué)生電子信息實(shí)踐創(chuàng)新作品獲本科創(chuàng)新組二等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓、合作生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本項(xiàng)目在商業(yè)推廣方面有著極大的潛力和應(yīng)用前景。 本系統(tǒng)在家庭娛樂、培訓(xùn)教學(xué)、移動(dòng)辦公以及中小型會(huì)議環(huán)境下有著極為可觀的應(yīng)用價(jià)值。由于本系統(tǒng)價(jià)格低廉，實(shí)現(xiàn)方便，所以可以對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改裝，大大降低了更換設(shè)備的成本，而實(shí)現(xiàn)了更為全面而豐富的交互功能，為用戶提供了更加自然、和諧、遠(yuǎn)程的交互方式
同類課題研究水平概述
- 隨著社會(huì)的發(fā)展，大屏幕除了顯示信息，還可以與用戶進(jìn)行交互，例如對(duì)屏幕上的內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)注或者操作，如果通過鼠標(biāo)或者鍵盤來完成，既分散了聽眾的注意力，又影響了效率，同時(shí)加大了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行功耗。而現(xiàn)有的遠(yuǎn)距離指示工具往往只具有單方面的指示功能而缺乏或者完全不具備交互功能。
