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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- Multi-touch智能紅外交互投影系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目基于光學(xué)原理的多點(diǎn)觸摸技術(shù)、多觸點(diǎn)的追蹤、手勢(shì)識(shí)別等理論，設(shè)計(jì)出能通過手指觸摸或激光筆照射來操作計(jì)算機(jī)的新型投影系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的多點(diǎn)觸摸人機(jī)交互，同時(shí)利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)Augmented Reality技術(shù)，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的“人—物”信息交換功能。由于不受投影面材質(zhì)局限，幾乎能在任意平面上進(jìn)行交互投影，可廣泛應(yīng)用于會(huì)議、娛樂、教育、廣告等場(chǎng)合，具有很高的市場(chǎng)價(jià)值。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品是基于光學(xué)原理的多點(diǎn)觸摸技術(shù)、多觸點(diǎn)的追蹤、手勢(shì)識(shí)別等理論，設(shè)計(jì)的一個(gè)多點(diǎn)觸摸智能紅外交互投影系統(tǒng)。利用紅外激光頭或紅外二極管發(fā)射出來的紅外線鋪滿整個(gè)投影屏幕從而形成一個(gè)厚度大概在幾毫米的紅外面。將攝像頭去掉紅外截止濾鏡，再加上特殊濾光片，使之只能捕捉到紅外光。當(dāng)手指觸摸屏幕的時(shí)候，紅外光會(huì)在手指的尖部產(chǎn)生漫反射，這些紅外反射光會(huì)被攝像頭捕捉到。經(jīng)過計(jì)算機(jī)的跟蹤定位、手勢(shì)識(shí)別等程序，這些光點(diǎn)成為了“無形鼠標(biāo)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的操作。 與傳統(tǒng)投影系統(tǒng)相比，本作品具有多點(diǎn)觸摸、遠(yuǎn)距操作、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大功能，具有嶄新的人機(jī)交互理念。同時(shí)本作品所用到的設(shè)備、材料選擇性多，系統(tǒng)搭建容易，適用于眾多場(chǎng)合。 應(yīng)用于家庭娛樂,本作品能創(chuàng)作出基于觸摸投影的新型游戲；應(yīng)用于廣告宣傳，本作品能讓大眾自主有選擇地了解更多宣傳信息；應(yīng)用于會(huì)議教育，本作品能使人與人和人與物之間的交流更為便捷，提高工作效率。
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)
- 作品發(fā)明目的： 隨著多媒體技術(shù)迅速發(fā)展和普及，人機(jī)交互的研究重點(diǎn)放在了智能化交互、虛擬交互以及人機(jī)協(xié)同交互等以人為在中心的人機(jī)交互技術(shù)方面?；?dòng)投影系統(tǒng)根據(jù)目前所使用的技術(shù)，往往有成本太高、定位不準(zhǔn)、反應(yīng)速度慢、投影面材質(zhì)局限等缺點(diǎn)，同時(shí)大多數(shù)產(chǎn)品只能利用紅外筆或電磁筆去控制，無法實(shí)現(xiàn)用手進(jìn)行可多點(diǎn)觸摸控制，因此無法給用戶帶來很好的體驗(yàn)。本發(fā)明則能解決以上問題。 作品發(fā)明思路： 本作品是基于光學(xué)原理的多點(diǎn)觸摸技術(shù)、多觸點(diǎn)的追蹤、手勢(shì)識(shí)別等理論，設(shè)計(jì)出能通過手指觸摸或激光筆照射來操作計(jì)算機(jī)的新型投影系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的多點(diǎn)觸摸人機(jī)交互技術(shù)。同時(shí)應(yīng)用到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality,AR）這一虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的新興領(lǐng)域，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的“人—物”信息交換功能。 作品創(chuàng)新點(diǎn)： 具有2項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的正投式多點(diǎn)觸摸智能紅外交互投影裝系統(tǒng)、背投式Multi-touch智能紅外交互投影系統(tǒng)技術(shù)。 作品關(guān)鍵技術(shù)： 利用紅外光面反射方式，并使用濾除可見光的紅外攝像頭，對(duì)手指觸摸投影屏幕所反射的紅外光點(diǎn)進(jìn)行捕捉，實(shí)現(xiàn)對(duì)投影圖像的多點(diǎn)觸摸交互，同時(shí)支持激光筆的遠(yuǎn)距離交互操作。并利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬信息投影疊加到真實(shí)物體上，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的信息交互功能。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品利用紅外識(shí)別原理，簡(jiǎn)化了軟件的手勢(shì)識(shí)別算法。并通過標(biāo)簽識(shí)別的方法，實(shí)現(xiàn)物體信息識(shí)別反饋的“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”和物聯(lián)網(wǎng)功能。通過教育部科技查新報(bào)告顯示，本作品實(shí)屬首創(chuàng)，在國(guó)內(nèi)外還未見與本作品完全相同的產(chǎn)品。可供對(duì)比參考的是市面上類似功能交互式電子白板，在實(shí)際使用中均存在明顯不足。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.榮獲第十一屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品省賽一等獎(jiǎng)。 2.榮獲第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)課外學(xué)術(shù)科技作品校賽暨第十二屆 “挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽選拔賽賽特等獎(jiǎng) 3.教育部科學(xué)技術(shù)查新
作品所處階段
- 產(chǎn)品功能的升級(jí)換代
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 面議
作品可展示的形式
- ■實(shí)物、產(chǎn)品 ■現(xiàn)場(chǎng)演示 ■圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 與傳統(tǒng)投影系統(tǒng)相比，本作品具有多點(diǎn)觸摸、遠(yuǎn)距操作、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大功能，具有嶄新的人機(jī)交互理念。同時(shí)本作品所用到的設(shè)備、材料選擇性多，系統(tǒng)搭建容易。 本作品可廣泛應(yīng)用于家庭娛樂、廣告宣傳、會(huì)議教育等眾多場(chǎng)合，根據(jù)各個(gè)場(chǎng)合的需要，可靈活選擇搭建本系統(tǒng)的設(shè)備、材料的種類和型號(hào)，并改變它們的相對(duì)位置。 本作品的市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 1.在娛樂方面創(chuàng)作出基于觸摸投影的新型游戲，引導(dǎo)電子游戲的新風(fēng)潮。 2.在廣告宣傳的應(yīng)用，使觀眾能自主有選擇地了解更多信息，為宣傳者增加更多的顧客。 3.在會(huì)議教育的應(yīng)用，使整個(gè)過程中人與人之間的交流更為便捷，提高工作效率。 4.在物聯(lián)網(wǎng)方面，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬信息投影疊加到真實(shí)物體上，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的“人—物”信息交互功能。
同類課題研究水平概述
- 一臺(tái)計(jì)算機(jī)的常用輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標(biāo)，輸出設(shè)備是顯示器，而多 點(diǎn)觸摸計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不同之處就在于它的輸入與輸出全都集中到了顯示設(shè)備上，在屏幕上輸入指令，計(jì)算機(jī)將結(jié)果反應(yīng)在屏幕上。 在現(xiàn)有技術(shù)下，多點(diǎn)觸摸技術(shù)所使用的顯示設(shè)備主要有液晶顯示器、背投顯示器等。諸如全息顯示器之類的設(shè)備還停留在科幻電影和科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室里。 2006年，Siggraph大會(huì)上，紐約大學(xué)的Jefferson Y Han教授向眾人演示了其最新成果，由他領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的新型觸摸技術(shù)可由雙手同時(shí)操作,并且支持多人同時(shí)操作。利用該技術(shù)，Jefferson Y Han在36英寸×27英寸大小的屏幕上，多只手指操作，在屏幕上同時(shí)畫出了幾根線條。與普通的觸摸屏技術(shù)所不同的是，它同時(shí)可以有多個(gè)觸點(diǎn)響應(yīng)，而且響應(yīng)時(shí)間小于0.1秒。 2007年，蘋果和微軟分別發(fā)表了應(yīng)用多點(diǎn)觸摸技術(shù)的產(chǎn)品計(jì)劃，令該技術(shù)開始進(jìn)入主流的應(yīng)用。這種輸入界面讓使用者極大地?cái)U(kuò)充可操縱區(qū)域，帶來神奇的體驗(yàn)感受，使大眾對(duì)使用多點(diǎn)觸摸操作電腦的興趣大大增加。 在國(guó)內(nèi)外，交互式投影技術(shù)主要應(yīng)用與交互式電子白板。它是一種先進(jìn)的教育或會(huì)議輔助人機(jī)交互設(shè)備，它可以配合投影機(jī)、電腦等工具，實(shí)現(xiàn)無塵書寫、隨意書寫、等功能遠(yuǎn)程交流。從硬件原理上來說，交互式電子白板融合了大屏幕投影技術(shù)、精確定位的測(cè)試技術(shù)等?，F(xiàn)階段的國(guó)際或國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，有多種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電子白板精確定位，具有代表性的是電磁感應(yīng)、紅外線、電阻、超聲波、CCD等技術(shù)。每種技術(shù)都有不同的特點(diǎn)。
