一種利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電子白板裝置，尤其是采用了物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板
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【背景技術(shù)】
[0002]在目前，公知的電子白板產(chǎn)品主要采用了紅外感應(yīng)、電磁感應(yīng)、壓力感應(yīng)技術(shù)、超聲波感應(yīng)技術(shù)。其基本的原理都是通過相關(guān)感應(yīng)技術(shù)，得到操作時的位置定位，從而形成觸摸功能。
[0003]紅外感應(yīng)技術(shù):由密布在顯示區(qū)四周紅外接收和發(fā)射對管形成水平和垂直方向的掃描網(wǎng)格，形成一個掃描平面網(wǎng)。當(dāng)物體阻擋住網(wǎng)格中某對垂直和水平的掃面線時，就可以通過被阻擋的水平和垂直位置得到當(dāng)前坐標(biāo)。
[0004]電磁感應(yīng)技術(shù):電磁感應(yīng)是采用一支可以發(fā)送電磁波的筆，在白板水平和垂直方向排列著接收線圈膜，當(dāng)筆越靠近線圈膜時，輸出的信號越高。通過信號值得到當(dāng)前筆的坐標(biāo)。
[0005]壓力感應(yīng)技術(shù):由多層膜組成，外加固定電壓，當(dāng)用硬物壓在電阻膜的某一點時，電流通過導(dǎo)電膜被測試電路讀取，電子白板控制器得到受壓點的坐標(biāo)值。
[0006]目前的電子白板產(chǎn)品都需要安裝投影儀專用的物理白板，從而形成可交互的功能。設(shè)備功耗大，安裝困難，且整套系統(tǒng)成本高。
[0007]利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品，可以直接采用電腦的USB接口供電，功耗大大降低，且可以隨時移動，無需安裝，調(diào)試簡單，大大降低了教育等行業(yè)電子白板普及成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有的電子白板產(chǎn)品成本高、功耗大、安裝困難，調(diào)試復(fù)雜等問題，本實用新型提供一種利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品，該電子白板產(chǎn)品直接與電腦USB連接，無需額外電源，隨時移動，無需安裝，調(diào)試簡單，成本低廉。大大降低電子白板系統(tǒng)的應(yīng)用成本。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:采用專用的物體追蹤攝像頭及處理單元追蹤紅外發(fā)光點的位置和狀態(tài)，并經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸模塊及時傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據(jù)紅外發(fā)光點的位置和狀態(tài)信息進行處理，并根據(jù)結(jié)果做出動作。。
[0010]進一步的，所述的物體追蹤攝像頭及處理單元采用PixArt公司的PAJ7025專用模塊，其攝像頭幀速率為10fps-200fps，能夠滿足高速追蹤，攝像頭分辨率最高為4095X4095，追蹤物體數(shù)量最高可達(dá)16個，芯片典型功耗不超過25mw，芯片對外采用SPI接口，最高速率可達(dá)14Mbps。
[0011]進一步的，所述的數(shù)據(jù)傳輸模塊采用Microchip公司的MCP2210芯片，MCP2210芯片是一個USB總線的轉(zhuǎn)接SPI芯片，支持SPI的4種工作模式，比特率為1500bps至最高12Mbps，最多9條片選線，芯片工作電壓3.3-5.5V。
[0012]進一步的，PAJ7025模塊采用SPI接口與數(shù)據(jù)傳輸模塊的MCP2210芯片的輸入端連接，進而MCP2210芯片的輸出端通過USB接口連接到電腦上。電腦上位機軟件及時讀取PAJ7025檢測到物體的位置和狀態(tài)，進行相應(yīng)的動作。
[0013]本實用新型的有益效果是，可以通過電腦的USB直接供電，功耗大大降低，而且可以隨時移動，無需安裝，調(diào)測簡單。整個設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的主視圖；
[0015]圖2為本實用新型的產(chǎn)品構(gòu)造圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示的電子白板產(chǎn)品主體上設(shè)有攝像頭模塊和USB接口，所述的USB接口與電腦連接，電腦與投影儀連接，將電腦內(nèi)容投影至平面上。電子白板的攝像頭監(jiān)控著投影儀投影的平面，但一般很難做到攝像頭平面與欲監(jiān)控的平面平行，其追蹤的范圍應(yīng)大于投影儀投影范圍，使得其能夠追蹤到投影儀投影范圍內(nèi)的相關(guān)操作。所述的USB接口 11開設(shè)于電子白板產(chǎn)品主體的后方中間，所述的攝像頭12開設(shè)于電子白板產(chǎn)品主體的前方中間。
[0017]物體追蹤系統(tǒng)實際就是一個圖像感應(yīng)器，其平面系統(tǒng)稱之為XY軸系統(tǒng)，為平面系統(tǒng)1，而電腦通過投影儀進行投影，形成了另外一個平面，稱之為X’ Y’軸系統(tǒng)，為平面系統(tǒng)2。那么監(jiān)控平面的物體位置為(x，y)，而要將其位置映射到電腦通過投影儀進行投影的位置，從而控制電腦。將電腦感應(yīng)到的位置設(shè)為(x’，y’)，那么根據(jù)數(shù)學(xué)知識，可以知道，平面系統(tǒng)I與平面系統(tǒng)2是一組透射變換系統(tǒng)，平面系統(tǒng)I與平面系統(tǒng)2至少要已知4點對應(yīng)坐標(biāo)，才能求得一個透射變換矩陣A，透射變換矩陣A是一個3X 3的矩陣。
[0018]平面系統(tǒng)I與平面系統(tǒng)2坐標(biāo)關(guān)系有如下關(guān)系:
[0019](X，，y，)=A(x，y)
[0020]根據(jù)數(shù)學(xué)知識，已知4點后可以求得透射變換矩陣，得到參數(shù)值以后，即得到了物體追蹤坐標(biāo)與電腦屏幕坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。
[0021]在利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品中，所述的物體追蹤芯片采用PixArt公司的PAJ7025專用模塊，其攝像頭幀速率為10fps-200fps，能夠滿足高速追蹤，攝像頭分辨率最高為4095X4095，追蹤物體數(shù)量最高可達(dá)16個，芯片典型功耗不超過25mw，芯片對外采用SPI接口，最高速率可達(dá)14Mbps，能夠?qū)λ鶛z測到物體通過SPI接口輸出，其檢測出來的物體的特征包括物體大小、中心點、物體向量、物體平均亮度、最大亮度等等信息。
[0022]如圖2所述，物體追蹤模塊21模塊通過SPI接口與數(shù)據(jù)傳輸模塊22連接，數(shù)據(jù)傳輸模塊采用Microchip公司的MCP2210芯片，MCP2210芯片是一個USB總線的轉(zhuǎn)接SPI芯片，支持SPI的4種工作模式，比特率為1500bps至最高12Mbps，最多9條片選線，芯片工作電壓3.3-5.5V。數(shù)據(jù)傳輸模塊22通過USB接口 23與電腦連接，時時進行數(shù)據(jù)檢測，并對得到的物體追蹤的位置進行變換，從而根據(jù)物體的位置和狀態(tài)信息做出動作。USB接口模塊23通過電壓變換模塊24轉(zhuǎn)換為3.3V電壓給物體追蹤模塊21供電。
【主權(quán)項】
1.一種利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品，電子白板與電腦連接，通過對電子白板的操作實現(xiàn)與電腦的交互過程，其特征是:包括物體追蹤攝像頭及處理單元和數(shù)據(jù)傳輸模塊，物體追蹤攝像頭及處理單元識別紅外發(fā)光點的位置和狀態(tài)，并將信息經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據(jù)得到的位置和狀態(tài)信息進行處理，并根據(jù)結(jié)果做出動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品，其特征是:所述的物體追蹤攝像頭及處理單元為PixArt公司的PAJ7025模塊，幀速率最高達(dá)200fps，追蹤物體數(shù)量最高達(dá)16個，追蹤物體采用紅外模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品，其特征是:數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端與物體追蹤攝像頭及處理單元連接，輸出端通過USB與電腦連接，電子白板產(chǎn)品采用電腦USB接口供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品，其特征是:電腦上位機軟件對數(shù)據(jù)傳輸模塊輸出的數(shù)據(jù)進行運算和處理，并根據(jù)結(jié)果作出動作，形成可交互電子白板系統(tǒng)。
【專利摘要】一種利用物體追蹤技術(shù)實現(xiàn)的電子白板產(chǎn)品，包括物體追蹤攝像頭及處理單元和數(shù)據(jù)傳輸模塊，物體追蹤攝像頭及處理單元識別紅外發(fā)光點的位置和狀態(tài)，并將信息經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據(jù)得到的位置和狀態(tài)信息進行相關(guān)動作，形成可交互式電子白板系統(tǒng)。產(chǎn)品采用電腦USB接口供電，無需額外電源。
【IPC分類】G06F3-041, G06F3-01
【公開號】CN204576449
【申請?zhí)枴緾N201520070055
【發(fā)明人】葛亮
【申請人】葛亮
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年1月31日