發(fā)布時(shí)間：2021-03-04 11:43

　　隨著智能設(shè)備的便攜化和微型化,很多傳統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)備,比如顯示器,鍵盤,鼠標(biāo)等,已經(jīng)不適合在智能設(shè)備上使用。為了解決人機(jī)交互方法便攜性和便利性問(wèn)題,很多新的人機(jī)交互方式被應(yīng)用到智能設(shè)備上,其中基于投影儀和攝像頭的交互方式給未來(lái)的交互方式帶來(lái)了更靈活和廣闊的應(yīng)用空間。本課題旨在建立基于單投影-單攝像系統(tǒng)的投影觸摸板人機(jī)交互系統(tǒng),在適應(yīng)越來(lái)越小的便攜式智能設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景的同時(shí),滿足用戶對(duì)于方便的人機(jī)交互方式的需求。在投影觸摸板人機(jī)交互系統(tǒng)中,希望觸摸板的精度能在2mm以下達(dá)到98%以上的觸碰準(zhǔn)確度,并且在手指觸碰后移動(dòng)中對(duì)應(yīng)的光標(biāo)移動(dòng)誤差達(dá)到1像素點(diǎn),整體系統(tǒng)功能跟真實(shí)觸摸板相同。投影觸摸板人機(jī)交互系統(tǒng)基本原理是基于雙目系統(tǒng)的三維測(cè)量和結(jié)構(gòu)光來(lái)獲取物體表面三維信息,同時(shí)利用手指模型來(lái)判斷手指觸碰和手指觸碰后的軌跡移動(dòng)。其實(shí)現(xiàn)的主要難點(diǎn)有以下幾點(diǎn):1)高精度的標(biāo)定以獲得準(zhǔn)確的投影儀-攝像頭模型參數(shù),其影響三維信息獲取的精度;2)如何高精度的獲取被遮擋的手指下表面的信息,從而實(shí)現(xiàn)高精度的觸碰判斷;3)手指和光標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系和手指高精度的軌跡追蹤;4)算法實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)性和硬件實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn),以滿足移動(dòng)設(shè)... 

【文章來(lái)源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

OMNITOUCH人機(jī)交互系統(tǒng)[1]

SurfacePhone系統(tǒng)[8]

第1章引言5圖1-4.TouchSensitive人機(jī)交互系統(tǒng)[10]EnhancedDesk[11]用紅外分割手指之后再尋找指尖來(lái)實(shí)現(xiàn)交互，如圖1-5。圖1-5.EnhancedDesk[11]相比于之前提到的兩種方法，基于視覺(jué)的投影式人機(jī)交互方法所需要的傳感器等硬件設(shè)備沒(méi)有那么多，而且精度也能達(dá)到視覺(jué)信號(hào)所能提供的分辨率的大小，但是缺少了更多的傳感器，所獲得信息沒(méi)有那么多，就需要很多輔助算法來(lái)幫助我們對(duì)圖像進(jìn)行一些處理之后獲得人所要表達(dá)的信息。幸運(yùn)的是，依靠三維重建技術(shù)和模式識(shí)別技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，比如依靠結(jié)構(gòu)光的輔助可以讓雙目系統(tǒng)的測(cè)量精度提高并且減小整體三維測(cè)量的計(jì)算量，還可以通過(guò)模式識(shí)別技術(shù)對(duì)手的行為進(jìn)行判斷。但是由于整體系統(tǒng)依靠算法來(lái)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，所以算法實(shí)現(xiàn)的精度和效率會(huì)成為整個(gè)系統(tǒng)中最大的瓶頸，尤其是這兩者的此消彼長(zhǎng)，如何選擇又能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)又能保證精度的算法成為重中之重。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于條紋和陰影識(shí)別手指觸碰的算法[J]. 鄭毅,宋瑋,謝翔.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2015(02)
[2]一種投影儀-攝像機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)易高精度標(biāo)定方法[J]. 宋瑋,鄭毅,謝翔,李國(guó)林.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2015(02)
[3]基于Gray碼和線移條紋的結(jié)構(gòu)光3D測(cè)量技術(shù)[J]. 于曉洋,吳海濱.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2008(04)



本文編號(hào)：3063157