multi-touch智能红外交互投影系统 multi-touch intelligent infrared interactive projection system.pdfVIP

鼠应用技术 MuIt卜Touch智能红外交互投影系统 于少华 伍冠健 吴黎明 林光 柳宗政 (1．广东工业大学信息工程学院 2．华南理工大学计算机学院) 摘要：本文设计一个基于多点触摸、手势识别等技术的新型投影系统，通过摄像头捕捉手指触摸或激光笔 照射投影屏幕时所反射的红外光，将信息传递到图像处理模块，并对其进行多点定位和分析，判断出旋转、缩放 等操作意图后，将处理结果以标准形式传输到相应的应用程序，并做出相应的操作。系统构建所需的设备简单、 价格低廉。测试结果显示：系统反应灵敏，能满足应用需求。 关键词：多点触摸；红外光；增强现实；手势识别 该系统的构建基于光学原理实现多点触摸、追踪 1引言 和识别的人机交互技术，它是通过手指触摸或激光笔 在交互设备方面，近年来出现了很多支持人手操 照射来操作计算机的新型投影系统，低成本、高性能， 作的新型输入设备，这使得人手与机器 自然交互的进 能应用到增强现实 (AugmentedReality，AR) J这一 一 步应用成为可能。例如美国MERL(~菱电气研究 虚拟现实技术的新兴领域，并通过计算机网络连接， 实验室1的Dia—枷ondTouch[1】，索尼的SmartSkine[2]， 实现物联网的 “人一物”信息交换功能。 以及微软必威体育精装版推出的Surface[33等。这些交互设备通过 该系统硬件搭建的具体方法是根据实际应用需 识别多点触摸，将人手操作应用于人机交互，得到了 要，在竖直和水平两个平面上采取不同的方案。 很好的效果。交互方式随着技术发展也越来越多 ， (1)在竖直投影平面上制造一层与其平行的红 常用交互方式有红外对射式、电阻膜式、电容式、声 外光面，用摄像头捕捉物体接触投影面时所反射的红 波式和基于摄像机的人机交互等。 外光，再由特定的图像分析软件来定位、跟踪、识别、 现在显示方式主要分为显示器和投影显示两大 解释，最后再通过投影仪将反馈信息表达出来。竖直 类，显示器虽然在显示效果上优于投影系统5【】，但随 平面结构图如图l所示。 着各个领域对显示设备在显示尺寸、占用空间和应用 4 场所等方面的要求越来越高，显示器在某些领域逐渐 被更具优势的投影显示系统所取代[6】。但互动投影系 统根据 目前所使用的技术，有成本太高、定位不准、 反应速度慢、投影面材质局限等缺点，同时大多数产 品只能利用红外笔或电磁笔去控制，无法实现用手进 行多点触摸控制，因此无法给用户带来较好的体验。 Multi．Touch智能红外交互投影系统给出了解决 这些问题的另一种思路：通过在作为投影屏幕的亚克