基本信息
- 項目名稱：
- 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)使用計算機視覺技術(shù)，利用激光光斑作為交互點，通過按鍵遙控平臺進行控制的方式，實現(xiàn)了遠距離、自然的人機交互。系統(tǒng)設(shè)計了手勢、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)。
- 詳細介紹：
- 計算機已經(jīng)越來越緊密地融入了人們的日常生活，人機交互技術(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之間的“對話”，使人機交互模式變得更自然、更和諧。 本系統(tǒng)采用基于內(nèi)容的圖像識別技術(shù)對激光筆進行識別和定位，采用無線通信技術(shù)實現(xiàn)激光筆的遠距離操作，最終實現(xiàn)遠距離、直觀的人機交互，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人計算機系統(tǒng)，外圍連接DIY云臺和無線控制終端。個人計算機負責接收和處理無線輸入信號并進行分析作出響應(yīng)，利用處理器的超線程技術(shù)提高處理速度。DIY云臺用以調(diào)控攝像頭仰角，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。 本系統(tǒng)軟件方案設(shè)計基于OpenCV和Qt技術(shù)，OpenCV為計算機視覺提供相應(yīng)算法，Qt作為主要界面應(yīng)用程序框架。采用棋盤映射法進行攝像機標定，采用閾值法檢測激光光斑并進行中心提取，結(jié)合標定結(jié)果，實現(xiàn)對激光筆光斑的定位，完成輸入的獲取。本系統(tǒng)結(jié)合激光輸入與無線輸入，對用戶需求做出及時的響應(yīng)。 系統(tǒng)經(jīng)過測試運行穩(wěn)定，定位準確，有良好的人機交互功能，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、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 大屏幕除了用于信息的顯示，還需要與用戶進行交互.本系統(tǒng)為了實現(xiàn)更自然的人機交互，通過采用激光筆模擬光標輸入，藍牙模塊傳輸鍵盤指令的方式，實現(xiàn)了一套基于計算機視覺的虛擬輸入系統(tǒng)。系統(tǒng)采用基于內(nèi)容的圖像識別技術(shù)對激光筆進行識別和定位，采用無線通信技術(shù)實現(xiàn)激光筆的遠距離操作，最終實現(xiàn)遠距離、直觀的人機交互，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、先進性
- 現(xiàn)有的遠距離指示工具（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)投影機模擬視頻輸出設(shè)備、個人計算機為計算設(shè)備實現(xiàn)一套完整的虛擬輸入，識別后做出相應(yīng)操作的人機交互系統(tǒng)。 本系統(tǒng)的核心技術(shù)是圖像識別技術(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計算機視覺庫實現(xiàn)圖像識別，再驅(qū)動響應(yīng)操作，以此來完成一種基于虛擬現(xiàn)實的人機交互。即在一定距離內(nèi)，識別鐳射光線在投影區(qū)域的動作而驅(qū)動一些平時需要使用鼠標才能完成的演示。 本系統(tǒng)經(jīng)過測試，準確識別率達到98%以上，運行穩(wěn)定，同時抗外界干擾性較好。而且由于等待、工作狀態(tài)的設(shè)計，大大降低了系統(tǒng)的功耗和資源占用率。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年于上海交通大學(xué)由全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會主辦的英特爾杯大學(xué)生電子設(shè)計競賽嵌入式系統(tǒng)專題邀請賽獲二等獎 2010年于西南交通大學(xué)由中國電子學(xué)會主辦的全國大學(xué)生電子信息實踐創(chuàng)新作品獲本科創(chuàng)新組二等獎
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)濟效益預(yù)測
- 本項目在商業(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)、移動辦公以及中小型會議環(huán)境下有著極為可觀的應(yīng)用價值。由于本系統(tǒng)價格低廉，實現(xiàn)方便，所以可以對現(xiàn)有設(shè)備進行改裝，大大降低了更換設(shè)備的成本，而實現(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、遠程的交互方式
同類課題研究水平概述
- 隨著社會的發(fā)展，大屏幕除了顯示信息，還可以與用戶進行交互，例如對屏幕上的內(nèi)容進行標注或者操作，如果通過鼠標或者鍵盤來完成，既分散了聽眾的注意力，又影響了效率，同時加大了整個系統(tǒng)的運行功耗。而現(xiàn)有的遠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。
