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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 紅外智能交互系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- “紅外智能交互系統(tǒng)”是由國防科技大學(xué)指導(dǎo)老師楊征、學(xué)員李勝利（本科）、凌艷香（本科）、常振林（本科）共同完成的科技發(fā)明制作A類作品。 本作品基于紅外定位檢測技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)，采用攝像儀、紅外操作筆，結(jié)合投影儀、藍(lán)牙、電腦實(shí)現(xiàn)了一種新型、簡單、有效的人機(jī)交互方式。
- 詳細(xì)介紹：
- “紅外智能交互系統(tǒng)”是由國防科技大學(xué)指導(dǎo)老師楊征、學(xué)員李勝利（本科）、凌艷香（本科）、常振林（本科）共同完成的科技發(fā)明制作A類作品。 本作品基于紅外定位檢測技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)，采用攝像儀、紅外操作筆，結(jié)合投影儀、藍(lán)牙、電腦實(shí)現(xiàn)了一種新型、簡單、有效的人機(jī)交互方式。 本作品實(shí)現(xiàn)了如下功能： 1.使用紅外筆直接在投影幕布上操控電腦； 2.發(fā)明電子黑板替代傳統(tǒng)黑板； 3.絢麗實(shí)用的兩點(diǎn)觸控； 4.簡便易用的地圖標(biāo)定。 本作品的優(yōu)點(diǎn)： 1.適用性強(qiáng)，與電子白板、觸摸屏相比，操作面板可用材質(zhì)范圍十分廣泛； 2.功能豐富，與傳統(tǒng)多媒體交互系統(tǒng)相比，集教學(xué)、會議、娛樂多項(xiàng)功能，且可拓展性強(qiáng)； 3.成本低，與電子白板相比，功能豐富但造價(jià)極低； 4.可定制，本作品中的紅外教鞭筆針對教學(xué)需要定制，替代傳統(tǒng)教鞭且可直接在電子黑板、投影課件上進(jìn)行板書。
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)
- 目的：用低廉的代價(jià)獲得先進(jìn)科技的效果，實(shí)現(xiàn)一種易于普及的新型人機(jī)交互方式 基本思路：使用者用紅外筆在屏幕上操作時(shí)，先通過紅外攝像頭捕捉筆尖位置，經(jīng)坐標(biāo)處理后通過藍(lán)牙傳輸至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)上的軟件進(jìn)一步將坐標(biāo)換算為顯示器上的像素值，調(diào)用后臺服務(wù)系統(tǒng)的功能控制計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1. 操作平臺沒有材料限制。系統(tǒng)操作平臺可以是任意一塊用戶需要的平面，沒有材質(zhì)的要求； 2. 兩點(diǎn)觸摸功能。系統(tǒng)通過判斷兩點(diǎn)之間軌跡變化實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)觸摸，拓展了應(yīng)用范圍，增強(qiáng)了交互性。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.紅外筆光源的強(qiáng)度、操作方式的研究，尋求更自然可靠的紅外筆的解決方案； 2.多種交互方式的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，并針對使用者的建議進(jìn)行相關(guān)的改造； 3.系統(tǒng)的穩(wěn)定性，智能性，以及系統(tǒng)應(yīng)用的拓展； 4.用戶操作識別的準(zhǔn)確率的提高。 主要技術(shù)指標(biāo)： ? 系統(tǒng)的可用范圍(m)； ? 用戶操作的識別率(%)； ? 系統(tǒng)的響應(yīng)速度(ms)； ? 紅外筆操作平滑性； ? 計(jì)算機(jī)控制的精確度。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 與現(xiàn)有的電子白板相對比，本作品在實(shí)現(xiàn)相近功能的情況下，可以極大程度上節(jié)約成本，推動電子白板類產(chǎn)品在社會上和教學(xué)中的普及，帶來多方位的社會效益，產(chǎn)生非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。 現(xiàn)有的電子白板類產(chǎn)品在交互性和可擴(kuò)展性上有一定的局限性，本作品能適用于大多數(shù)使用大屏幕的場合，交互性與可擴(kuò)展性能動態(tài)增長，且具有低廉的成本優(yōu)勢，前景遠(yuǎn)大。 參考文獻(xiàn)： [1].百度百科,電子白板. [2].百度百科，交互式電子白板. [3].百度百科,紅外交互式電子白板.
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年4月獲國防科技大學(xué)信息系統(tǒng)與管理學(xué)院“騰達(dá)杯”科技競賽二等獎 2010年5月獲國防科技大學(xué)“創(chuàng)新杯”科技競賽二等獎 2010年5月獲長沙市第七屆大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三等獎
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- √實(shí)物、產(chǎn)品 √現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)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(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：設(shè)備安裝好后，只需要手握紅外筆，按照正常書寫的方法向屏幕上書寫、輕觸即可。 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢：更自由、舒適的操作體驗(yàn)；更低廉的制造成本；更強(qiáng)的交互趣味性。 適應(yīng)范圍：本作品適用于教學(xué)、娛樂、科研、會議等場合。用于教學(xué)時(shí)，可極大的增強(qiáng)教學(xué)過程的趣味性，提升教學(xué)效果；用于娛樂可產(chǎn)生獨(dú)特新奇的使用體驗(yàn)；用于會議可使會議過程更高效。 推廣前景：可作為一種新型的電子白板類產(chǎn)品推向市場。
同類課題研究水平概述
- 交互式電子白板可以與電腦進(jìn)行信息通訊，將電子白板連接到PC，并利用投影機(jī)將PC上的內(nèi)容投影到電子白板屏幕上，在專門的應(yīng)用程序的支持下，可以構(gòu)造一個(gè)大屏幕、交互式的協(xié)作會議或教學(xué)環(huán)境。利用特定的定位筆代替鼠標(biāo)在白板上進(jìn)行操作，可以運(yùn)行任何應(yīng)用程序，可以對文件進(jìn)行編輯、注釋、保存等在計(jì)算機(jī)上利用鍵盤及鼠標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)的任何操作。 交互式電子白板也支持復(fù)印，將電子白板直接與打印機(jī)連接，通過特定的白板筆進(jìn)行板書，需要打印時(shí)，只需按下面板上的打印鍵即可實(shí)現(xiàn)彩色或黑白打印。還可以作為PC白板使用，將電子白板與PC相連，此時(shí)的電子白板就相當(dāng)于一個(gè)面積特別大的手寫板，可以在上面任意書寫、繪畫并即時(shí)的在PC上顯示，文件保存為圖形文件。此功能一般需要一個(gè)專用的應(yīng)用程序支持。交互式電子白板可以通過網(wǎng)絡(luò)與其他辦公室、會議室進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)會議。 交互式電子白板根據(jù)定位技術(shù)的不同，分為電磁感應(yīng)式、紅外線感應(yīng)式、壓力感應(yīng)式、超聲波感應(yīng)式、圖像傳感式等。 傳統(tǒng)紅外交互電子白板： 在白板的四周，一對對的紅外線發(fā)射與接收器件，其發(fā)射與接收管之間的紅外線構(gòu)成了一個(gè)紅外線的光線網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋在白板表面，任何在不透光的物體接觸到白板表面就會阻擋到紅外線，導(dǎo)致接收不到信號或信號變?nèi)?，通過對信號強(qiáng)弱及紅外器件的位置計(jì)算，即可判定觸摸的位置。 紅外技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于: (1) 任何物體都可操作，無需專用筆及耗材。 (2) 操作面與感應(yīng)器件沒有任何接觸，所以不會有任何磨損，老化問題，使用壽命長，同時(shí)板面不怕?lián)p傷，即使損傷也不會影響正常使用。 (3) 技術(shù)成熟，穩(wěn)定?，F(xiàn)在的紅外技術(shù)能抗光，抗粉塵，抗水等各種特性，也是在各種嚴(yán)酷應(yīng)用環(huán)境要求下觸摸技術(shù)的首選。 缺點(diǎn)： (1)傳統(tǒng)方案只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)的識別與控制。 (2)傳統(tǒng)方案仍然具有造價(jià)較高的弊端。 USB VGA電子白板既是一個(gè)顯示幕布，又是一個(gè)觸摸屏，通過一條USB線連接到電腦，電腦將屏幕的視頻信號通過投影機(jī)，投射到白板板面上，通過軟件計(jì)算，就可以將白板上的觸摸位置與電腦的鼠標(biāo)信息相對應(yīng)。 配合各種應(yīng)用軟件，就可以實(shí)現(xiàn)大屏互動操作，應(yīng)用于教學(xué)，會議，指揮，遠(yuǎn)程協(xié)作等各種場合，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方式所無法實(shí)現(xiàn)的互動，動態(tài)，多媒體的操作與應(yīng)用。
