基本信息
- 项目名称：
- 基于图像处理技术低功耗可书写式激光笔的研制
- 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B类
- 简介：
- 本课题提出了新一代激光笔的改进方案，通过增加一价格低廉的普通摄像头，综合运用图像处理、视频处理、光处理等相关技术，实现远近两用、低功耗、具备鼠标功能又可实时书写的新式激光笔功能。
- 详细介绍：
- 随着计算机和多媒体技术的发展，各种投影显示设备在多媒体教学、会议、演讲等活动中得到越来越广泛的应用。然而，由于在教学、会议、演讲等活动中，讲解者往往需要较为自由和开阔的空间，传统的与计算机相连的有线鼠标明显限制了讲解者的活动范围和灵活性。教师、培训人员、演讲人员在作教学演示和项目演示时，都碰到这样的尴尬：需要一边操作电脑一边讲解，行动上受到限制，很不方便，而且，讲解者为了更清楚地表达，常常不得不在传统的黑板上书写，为了听众能看清黑板和投影显示设备上的内容，还需要控制讲台上灯的开关，造成了极大的不便。如何让使用者在教学演示时彻底解放出来，真正实现“走到哪里，讲到哪里，讲到哪里，指到哪里”。让使用者在教学、演示时最大限度的发挥肢体语言的优势，让教学、演讲更生动，更完美，彻底解决以往在课堂和会议上使用鼠标的不便，将成为一个重要的技术课题和市场商机。 早期的激光笔只有单纯的指示功能，即发射一高亮度的光点在特殊位置上，来指示需要强调的内容。功能单一，不具备控制功能。 而当前主流的激光笔，除了激光指示功能外，又增加了遥控翻页的简单功能，仍存在诸多问题，比如演讲者在投影屏幕前讲解时，常常需要标注一些要点或者书写一些公式、文字等，这就需要跑回电脑前使用鼠标或者打开讲桌前的灯在黑板上写字，先进的教学设备不但没有被充分利用起来，反而影响了演讲人员教学演示效果。 针对这种现象，如何让使用者在教学演示时彻底解放出来，让使用者在教学、演示时最大限度的发挥肢体语言的优势，让教学、演讲更生动，更完美，彻底解决以往在课堂和会议上使用鼠标及传统激光笔的不便，成为本研究的技术课题。 本课题提出了新一代激光笔的改进方案，通过增加一价格低廉的普通摄像头，综合运用图像处理、视频处理、光处理等相关技术，实现远近两用、低功耗、具备鼠标功能又可实时书写的新式激光笔功能。
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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： 让使用者在教学演示时彻底解放出来，真正实现“走到哪里，讲到哪里，讲到哪里，指到哪里”。让使用者在教学、演示时最大限度的发挥肢体语言的优势，让教学、演讲更生动，更完美，彻底解决以往在课堂和会议上使用鼠标的不便。 基本思路： 通过增加一价格低廉的普通摄像头，综合运用图像处理、视频处理、光处理等相关技术，实现远近两用、低功耗、具备鼠标功能又可实时书写的新式激光笔功能。 创新点： 1.克服近距离情况下使用激光笔存在的手抖干扰 2. 近距离书写实现低功耗，指示实现 3.通用USB设备，即插即用 4.鼠标光标跟随激光笔设备指示位置的移动 技术关键： 1.基于图像处理的光标跟随技术 2.USB摄像头设备的视频流处理 3.近距离书写模式下的识别方法 4.PC机与摄像头、投影仪的匹配方法 主要技术指标： 1. 投影仪屏幕上显示的鼠标光标跟随激光笔设备的指示而移动 2. 能够实现在投影仪屏幕上即时显示的书写功能 3. 具备传统意义的鼠标功能：光标移动、鼠标左右键 4.近距离模式下的低功耗：不需自身发光，实现指示的零功耗。
科学性、先进性
- 虽然一系列相应的新技术的出现使得多媒体教学或演讲中的不便得到部分缓解，但仍存在这各种缺陷和不足。如公开于中国专利的第00128801.6号中的交互式显示系统，激光灯需要按预定的空间移动才能实现控制，而且不易实现书写功能，由于手的抖动其近距离下的指示控制也不够准确方便，加之激光笔也需耗费电能，尤其不适合近距离的长时间指示和书写；中国专利第200820213824号中的具有动作感应功能的无线掌上鼠标，虽然具有普通鼠标功能和通过动作感应移动光标功能，还是不易实现书写功能。本设计能很好的解决以上缺陷和不足。 目前还没有任何一种投影指示设备可以实现零功耗，本产品在光标移动处理上实现了零功耗，不需额外耗费电池或其他直流供电设备的电能。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品的原版本（现版本有部分改进）在2010年11月的校大学生创新项目活动验收中获得校领导的一致好评，并建议在本校推广使用
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 暂无技术转让
作品可展示的形式
- 模型、图片、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
- 本产品使用方便、操作简单，只需安装调试一次普通usb接口摄像头，将与本产品配套设计的软件安装在需投影显示的pc机上，然后将无线接受设备插在pc机的usb口上，运行相应软件，就可以顺利使用了。 适用于多媒体教学、演讲和会议，以及背投式家庭影院等各种使用投影仪的场合，且此成套技术还可在更多的智能识别和处理领域得到应用。本产品造价低、功耗低，符合国家低碳经济的发展要求，容易让广大用户接受，应用前景比较广阔。
同类课题研究水平概述
- 早期的激光笔只有单纯的指示功能，即发射一高亮度的光点在特殊位置上，来指示需要强调的内容。功能单一，不具备控制功能。 而当前主流的激光笔，除了激光指示功能外，又增加了遥控翻页的简单功能，仍存在诸多问题，比如演讲者在投影屏幕前讲解时，常常需要标注一些要点或者书写一些公式、文字等，这就需要跑回电脑前使用鼠标或者打开讲桌前的灯在黑板上写字，先进的教学设备不但没有被充分利用起来，反而影响了演讲人员教学演示效果。 虽然一系列相应的新技术的出现使得上述不便得到部分缓解，但仍存在这各种缺陷和不足。传统激光笔是一种配合投影教学使用的可遥控电脑的电子设备，一般具备“电子教鞭”功能，可以实现对演讲内容进行遥控翻页功能以及对演示内容进行激光指示。公开于中国专利的第00128801.6号中的交互式显示系统，激光灯需要按预定的空间移动才能实现控制，而且不易实现书写功能，由于手的抖动其近距离下的指示控制也不够准确方便，加之激光笔也需耗费电能，尤其不适合近距离的长时间指示和书写；中国专利第200820213824号中的具有动作感应功能的无线掌上鼠标，虽然具有普通鼠标功能和通过动作感应移动光标功能，还是不易实现书写功能。
