基本信息
- 项目名称：
- 红外智能交互系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- “红外智能交互系统”是由国防科技大学指导老师杨征、学员李胜利（本科）、凌艳香（本科）、常振林（本科）共同完成的科技发明制作A类作品。 本作品基于红外定位检测技术和蓝牙技术，采用摄像仪、红外操作笔，结合投影仪、蓝牙、电脑实现了一种新型、简单、有效的人机交互方式。
- 详细介绍：
- “红外智能交互系统”是由国防科技大学指导老师杨征、学员李胜利（本科）、凌艳香（本科）、常振林（本科）共同完成的科技发明制作A类作品。 本作品基于红外定位检测技术和蓝牙技术，采用摄像仪、红外操作笔，结合投影仪、蓝牙、电脑实现了一种新型、简单、有效的人机交互方式。 本作品实现了如下功能： 1.使用红外笔直接在投影幕布上操控电脑； 2.发明电子黑板替代传统黑板； 3.绚丽实用的两点触控； 4.简便易用的地图标定。 本作品的优点： 1.适用性强，与电子白板、触摸屏相比，操作面板可用材质范围十分广泛； 2.功能丰富，与传统多媒体交互系统相比，集教学、会议、娱乐多项功能，且可拓展性强； 3.成本低，与电子白板相比，功能丰富但造价极低； 4.可定制，本作品中的红外教鞭笔针对教学需要定制，替代传统教鞭且可直接在电子黑板、投影课件上进行板书。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：用低廉的代价获得先进科技的效果，实现一种易于普及的新型人机交互方式 基本思路：使用者用红外笔在屏幕上操作时，先通过红外摄像头捕捉笔尖位置，经坐标处理后通过蓝牙传输至计算机，计算机上的软件进一步将坐标换算为显示器上的像素值，调用后台服务系统的功能控制计算机，实现人机交互。 创新点： 1. 操作平台没有材料限制。系统操作平台可以是任意一块用户需要的平面，没有材质的要求； 2. 两点触摸功能。系统通过判断两点之间轨迹变化实现两点触摸，拓展了应用范围，增强了交互性。 技术关键： 1.红外笔光源的强度、操作方式的研究，寻求更自然可靠的红外笔的解决方案； 2.多种交互方式的设计、验证，并针对使用者的建议进行相关的改造； 3.系统的稳定性，智能性，以及系统应用的拓展； 4.用户操作识别的准确率的提高。 主要技术指标： 系统的可用范围(m)； 用户操作的识别率(%)； 系统的响应速度(ms)； 红外笔操作平滑性； 计算机控制的精确度。
科学性、先进性
- 与现有的电子白板相对比，本作品在实现相近功能的情况下，可以极大程度上节约成本，推动电子白板类产品在社会上和教学中的普及，带来多方位的社会效益，产生非常可观的经济效益。 现有的电子白板类产品在交互性和可扩展性上有一定的局限性，本作品能适用于大多数使用大屏幕的场合，交互性与可扩展性能动态增长，且具有低廉的成本优势，前景远大。 参考文献： [1].百度百科,电子白板. [2].百度百科，交互式电子白板. [3].百度百科,红外交互式电子白板.
获奖情况及鉴定结果
- 2010年4月获国防科技大学信息系统与管理学院“腾达杯”科技竞赛二等奖 2010年5月获国防科技大学“创新杯”科技竞赛二等奖 2010年5月获长沙市第七届大学生创新创业大赛三等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- √实物、产品 √现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：设备安装好后，只需要手握红外笔，按照正常书写的方法向屏幕上书写、轻触即可。 技术特点及优势：更自由、舒适的操作体验；更低廉的制造成本；更强的交互趣味性。 适应范围：本作品适用于教学、娱乐、科研、会议等场合。用于教学时，可极大的增强教学过程的趣味性，提升教学效果；用于娱乐可产生独特新奇的使用体验；用于会议可使会议过程更高效。 推广前景：可作为一种新型的电子白板类产品推向市场。
同类课题研究水平概述
- 交互式电子白板可以与电脑进行信息通讯，将电子白板连接到PC，并利用投影机将PC上的内容投影到电子白板屏幕上，在专门的应用程序的支持下，可以构造一个大屏幕、交互式的协作会议或教学环境。利用特定的定位笔代替鼠标在白板上进行操作，可以运行任何应用程序，可以对文件进行编辑、注释、保存等在计算机上利用键盘及鼠标可以实现的任何操作。 交互式电子白板也支持复印，将电子白板直接与打印机连接，通过特定的白板笔进行板书，需要打印时，只需按下面板上的打印键即可实现彩色或黑白打印。还可以作为PC白板使用，将电子白板与PC相连，此时的电子白板就相当于一个面积特别大的手写板，可以在上面任意书写、绘画并即时的在PC上显示，文件保存为图形文件。此功能一般需要一个专用的应用程序支持。交互式电子白板可以通过网络与其他办公室、会议室进行交流，实现网络会议。 交互式电子白板根据定位技术的不同，分为电磁感应式、红外线感应式、压力感应式、超声波感应式、图像传感式等。 传统红外交互电子白板： 在白板的四周，一对对的红外线发射与接收器件，其发射与接收管之间的红外线构成了一个红外线的光线网络，这个网络覆盖在白板表面，任何在不透光的物体接触到白板表面就会阻挡到红外线，导致接收不到信号或信号变弱，通过对信号强弱及红外器件的位置计算，即可判定触摸的位置。 红外技术的优点在于: (1) 任何物体都可操作，无需专用笔及耗材。 (2) 操作面与感应器件没有任何接触，所以不会有任何磨损，老化问题，使用寿命长，同时板面不怕损伤，即使损伤也不会影响正常使用。 (3) 技术成熟，稳定。现在的红外技术能抗光，抗粉尘，抗水等各种特性，也是在各种严酷应用环境要求下触摸技术的首选。 缺点： (1)传统方案只能实现单点的识别与控制。 (2)传统方案仍然具有造价较高的弊端。 USB VGA电子白板既是一个显示幕布，又是一个触摸屏，通过一条USB线连接到电脑，电脑将屏幕的视频信号通过投影机，投射到白板板面上，通过软件计算，就可以将白板上的触摸位置与电脑的鼠标信息相对应。 配合各种应用软件，就可以实现大屏互动操作，应用于教学，会议，指挥，远程协作等各种场合，实现传统方式所无法实现的互动，动态，多媒体的操作与应用。
