基于红外感应技术的交互式电子白板系统中定位算法研究

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交互式红外电子白板是基于PC机的一种具有人机交互功能的输入设备,它包括红外感应白板及相应的应用软件。它的诞生改善了以往教学模式的弊端,是对传统课堂教学的革命性突破,实现了人机互动、师生互动、资源互动,对现代教学的发展具有重要意义。随着信息技术的快速发展,电子白板已广泛应用于教育、企业、政府机关等会议或培训场所,有着广阔的应用前景。定位精度算法是电子白板应用的关键技术之一,经过多年对定位算法的不断研究,目前已有多种定位算法应用在红外电子白板中,实现高精确度、高分辨率、高效率的定位是研究的热点与难点问题。然而,因为定位算法程序计算复杂、红外管尺寸以及成本的限制,导致传统的定位精度算法无法满足实际应用需求。本文创新提出一种新型的定位细化算法,程序简单,实现容易,定位精度高,取得较好效果。本课题设计的是基于红外感应技术的交互式电子白板,提出高精度、高抗光的红外定位技术,在提高系统分辨率的同时也提高了响应实时性,并整合了各类交互式电子白板的优异性能。本文所做的主要工作有以下几个方面:(1)介绍了电子白板的研究背景及意义,总结了国内外研究现状,指出电子白板的研究对我国现代化教育发展具有至关重要的意义;(2)阐述了基于不同感应技术,各类电子白板的工作原理,为本文采用的是红外线感应技术提供理论基础。论述了本系统原理以及主要组成部分,介绍了红外电子白板定位算法的相关研究;(3)详细阐述本文提出的一种新型的定位细化算法,算法中使用“相对强度值”概念实现红外信号变化值的量化,并将相对强度值“归一化”为16个等级,最后采用“重心”公式,获取细化的实体触摸点坐标,即实体的精确位置。目前,该定位算法已被应用于红外电子白板设计项目中;(4)上位机应用程序是使用C#语言编写,本文参与了人机交互界面应用程序设计。白板应用软件具有稳定、易拓展等特点,应用方式与传统教学工具相仿。为了方便教师应用,提供了聚光灯,遮屏等多种教学工具;(5)总结本课题的研究意义,对电子白板的研究工作进行设想和展望。
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