基于机器视觉的大屏幕交互式设备触控技术研究与实现

更新时间：2020-03-14 14:46:46 大小：3M 上传用户：zhiyao6 查看TA发布的资源 标签：机器视觉图像传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着信息处理技术的发展，人机交互成为了人工智能技术的研究热点。大屏幕交互式设备因其将用户从键盘和鼠标的束缚中解放出来，实现了用户直接在交互式设备的触控屏幕上控制计算机，使得人与计算机的交互变得更直接自然而在教育领域得到了广泛的应用，逐渐取代了依赖鼠标和键盘操作的传统多媒体技术。在大屏幕交互式设备的多种实现技术中，基于机器视觉的大屏幕交互式设备以其响应速度快、定位准确、容易实现超大屏幕设计、支持多点触控、成本低等优势成为了研究热点。

本论文主要针对基于机器视觉的大屏幕交互式设备触控技术的实现进行了研究，具体内容主要分为下列几个部分：

(1)研究 CMOS图像传感器的寄存器配置，通过对比自动曝光调整和手动设置曝光时间两种配置，并分析其与红外发光二极管补光的配合，选择手动设置曝光时间的方式来获取高质量的图像，提高触控点识别率。

(2)利用混合编程优化单片机程序，采用汇编编程加快单片机读取图像数据的速度，使系统可以实时地处理图像传感器输出的每一帧图像。

(3)在双目图像传感器单点触控识别和定位的基础上，设计实现了两点触控的像素目标识别，遮挡触控点识别并通过触控点轨迹跟踪去除伪点。

(4)编写校准上位机程序，实现查找设备、绘制校准点、获取校准点坐标、进行校准计算以及发送校准结果至单片机的功能。

(5)设计改进的均值滤波来消除静止触控点的抖动，利用拟合插值平滑触控点运动轨迹和突破硬件速度对系统实时性提高的限制。

优化图像采集系统、实现两点触控的识别和定位、编写校准上位机程序和优化系统性能是本论文的研究重点。通过在样机上的测试实验表明：单个触控点识别达到了无盲点和误判点；两点触控实现了放大、缩小、旋转等Windows系统支持的手势识别；静止触控点的抖动情况得到了消除；系统实时性在图像传感器工作速度为每秒输出60帧图像时达到了每秒输出120个触控点坐标。