基本信息
- 項目名稱：
- Multi-touch智能紅外交互投影系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目基于光學原理的多點觸摸技術、多觸點的追蹤、手勢識別等理論，設計出能通過手指觸摸或激光筆照射來操作計算機的新型投影系統(tǒng)，實現低成本、高性能的多點觸摸人機交互，同時利用增強現實Augmented Reality技術，并通過計算機網絡連接，實現物聯(lián)網的“人—物”信息交換功能。由于不受投影面材質局限，幾乎能在任意平面上進行交互投影，可廣泛應用于會議、娛樂、教育、廣告等場合，具有很高的市場價值。
- 詳細介紹：
- 本作品是基于光學原理的多點觸摸技術、多觸點的追蹤、手勢識別等理論，設計的一個多點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投影屏幕從而形成一個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。當手指觸摸屏幕的時候，紅外光會在手指的尖部產生漫反射，這些紅外反射光會被攝像頭捕捉到。經過計算機的跟蹤定位、手勢識別等程序，這些光點成為了“無形鼠標”，實現對計算機的操作。 與傳統(tǒng)投影系統(tǒng)相比，本作品具有多點觸摸、遠距操作、增強現實、物聯(lián)網的強大功能，具有嶄新的人機交互理念。同時本作品所用到的設備、材料選擇性多，系統(tǒng)搭建容易，適用于眾多場合。 應用于家庭娛樂,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；應用于會議教育，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
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品發(fā)明目的： 隨著多媒體技術迅速發(fā)展和普及，人機交互的研究重點放在了智能化交互、虛擬交互以及人機協(xié)同交互等以人為在中心的人機交互技術方面?；油队跋到y(tǒng)根據目前所使用的技術，往往有成本太高、定位不準、反應速度慢、投影面材質局限等缺點，同時大多數產品只能利用紅外筆或電磁筆去控制，無法實現用手進行可多點觸摸控制，因此無法給用戶帶來很好的體驗。本發(fā)明則能解決以上問題。 作品發(fā)明思路： 本作品是基于光學原理的多點觸摸技術、多觸點的追蹤、手勢識別等理論，設計出能通過手指觸摸或激光筆照射來操作計算機的新型投影系統(tǒng)，實現低成本、高性能的多點觸摸人機交互技術。同時應用到增強現實（Augmented Reality,AR）這一虛擬現實技術的新興領域，并通過計算機網絡連接，實現物聯(lián)網的“人—物”信息交換功能。 作品創(chuàng)新點： 具有2項自主知識產權的正投式多點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。 作品關鍵技術： 利用紅外光面反射方式，并使用濾除可見光的紅外攝像頭，對手指觸摸投影屏幕所反射的紅外光點進行捕捉，實現對投影圖像的多點觸摸交互，同時支持激光筆的遠距離交互操作。并利用增強現實技術將虛擬信息投影疊加到真實物體上，通過計算機網絡連接，實現物聯(lián)網的信息交互功能。
科學性、先進性
- 本作品利用紅外識別原理，簡化了軟件的手勢識別算法。并通過標簽識別的方法，實現物體信息識別反饋的“增強現實”和物聯(lián)網功能。通過教育部科技查新報告顯示，本作品實屬首創(chuàng)，在國內外還未見與本作品完全相同的產品。可供對比參考的是市面上類似功能交互式電子白板，在實際使用中均存在明顯不足。
獲獎情況及鑒定結果
- 1.榮獲第十一屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品省賽一等獎。 2.榮獲第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學課外學術科技作品校賽暨第十二屆 “挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽選拔賽賽特等獎 3.教育部科學技術查新
作品所處階段
- 產品功能的升級換代
技術轉讓方式
- 面議
作品可展示的形式
- ■實物、產品 ■現場演示 ■圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 與傳統(tǒng)投影系統(tǒng)相比，本作品具有多點觸摸、遠距操作、增強現實、物聯(lián)網的強大功能，具有嶄新的人機交互理念。同時本作品所用到的設備、材料選擇性多，系統(tǒng)搭建容易。 本作品可廣泛應用于家庭娛樂、廣告宣傳、會議教育等眾多場合，根據各個場合的需要，可靈活選擇搭建本系統(tǒng)的設備、材料的種類和型號，并改變它們的相對位置。 本作品的市場分析和經濟效益預測： 1.在娛樂方面創(chuàng)作出基于觸摸投影的新型游戲，引導電子游戲的新風潮。 2.在廣告宣傳的應用，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.在會議教育的應用，使整個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)網方面，利用增強現實技術將虛擬信息投影疊加到真實物體上，通過計算機網絡連接，實現物聯(lián)網的“人—物”信息交互功能。
同類課題研究水平概述
- 一臺計算機的常用輸入設備是鍵盤和鼠標，輸出設備是顯示器，而多 點觸摸計算機與傳統(tǒng)計算機不同之處就在于它的輸入與輸出全都集中到了顯示設備上，在屏幕上輸入指令，計算機將結果反應在屏幕上。 在現有技術下，多點觸摸技術所使用的顯示設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備還停留在科幻電影和科學家的實驗室里。 2006年，Siggraph大會上，紐約大學的Jefferson Y Han教授向眾人演示了其最新成果，由他領導研發(fā)的新型觸摸技術可由雙手同時操作,并且支持多人同時操作。利用該技術，Jefferson Y Han在36英寸×27英寸大小的屏幕上，多只手指操作，在屏幕上同時畫出了幾根線條。與普通的觸摸屏技術所不同的是，它同時可以有多個觸點響應，而且響應時間小于0.1秒。 2007年，蘋果和微軟分別發(fā)表了應用多點觸摸技術的產品計劃，令該技術開始進入主流的應用。這種輸入界面讓使用者極大地擴充可操縱區(qū)域，帶來神奇的體驗感受，使大眾對使用多點觸摸操作電腦的興趣大大增加。 在國內外，交互式投影技術主要應用與交互式電子白板。它是一種先進的教育或會議輔助人機交互設備，它可以配合投影機、電腦等工具，實現無塵書寫、隨意書寫、等功能遠程交流。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、精確定位的測試技術等?，F階段的國際或國內市場上，有多種技術可以實現電子白板精確定位，具有代表性的是電磁感應、紅外線、電阻、超聲波、CCD等技術。每種技術都有不同的特點。
