一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品制造技術

一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，包括物體追蹤攝像頭及處理單元和數據傳輸模塊，物體追蹤攝像頭及處理單元識別紅外發光點的位置和狀態，并將信息經過數據傳輸模塊傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據得到的位置和狀態信息進行相關動作，形成可交互式電子白板系統。產品采用電腦USB接口供電，無需額外電源。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電子白板裝置，尤其是采用了物體追蹤技術實現的電子白板τ?: 口廣PR ο
技術介紹
在目前，公知的電子白板產品主要采用了紅外感應、電磁感應、壓力感應技術、超聲波感應技術。其基本的原理都是通過相關感應技術，得到操作時的位置定位，從而形成觸摸功能。紅外感應技術:由密布在顯示區四周紅外接收和發射對管形成水平和垂直方向的掃描網格，形成一個掃描平面網。當物體阻擋住網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前坐標。電磁感應技術:電磁感應是采用一支可以發送電磁波的筆，在白板水平和垂直方向排列著接收線圈膜，當筆越靠近線圈膜時，輸出的信號越高。通過信號值得到當前筆的坐標。壓力感應技術:由多層膜組成，外加固定電壓，當用硬物壓在電阻膜的某一點時，電流通過導電膜被測試電路讀取，電子白板控制器得到受壓點的坐標值。目前的電子白板產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。設備功耗大，安裝困難，且整套系統成本高。利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，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，調試簡單，大大降低了教育等行業電子白板普及成本。
技術實現思路
為了克服現有的電子白板產品成本高、功耗大、安裝困難，調試復雜等問題，本技術提供一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，該電子白板產品直接與電腦USB連接，無需額外電源，隨時移動，無需安裝，調試簡單，成本低廉。大大降低電子白板系統的應用成本。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是:采用專用的物體追蹤攝像頭及處理單元追蹤紅外發光點的位置和狀態，并經過數據傳輸模塊及時傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據紅外發光點的位置和狀態信息進行處理，并根據結果做出動作。。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，追蹤物體數量最高可達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14Mbps。進一步的，所述的數據傳輸模塊采用Microchip公司的MCP2210芯片，MCP2210芯片是一個USB總線的轉接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。進一步的，PAJ7025模塊采用SPI接口與數據傳輸模塊的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，進行相應的動作。本技術的有益效果是，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，調測簡單。整個設備結構簡單，成本低廉。【附圖說明】圖1為本技術的主視圖；圖2為本技術的產品構造圖。【具體實施方式】如圖1所示的電子白板產品主體上設有攝像頭模塊和USB接口，所述的USB接口與電腦連接，電腦與投影儀連接，將電腦內容投影至平面上。電子白板的攝像頭監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控的平面平行，其追蹤的范圍應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的相關操作。所述的USB接口 11開設于電子白板產品主體的后方中間，所述的攝像頭12開設于電子白板產品主體的前方中間。物體追蹤系統實際就是一個圖像感應器，其平面系統稱之為XY軸系統，為平面系統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，為平面系統2。那么監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。將電腦感應到的位置設為(x’，y’)，那么根據數學知識，可以知道，平面系統I與平面系統2是一組透射變換系統，平面系統I與平面系統2至少要已知4點對應坐標，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。平面系統I與平面系統2坐標關系有如下關系:(X，，y，)=A(x，y)根據數學知識，已知4點后可以求得透射變換矩陣，得到參數值以后，即得到了物體追蹤坐標與電腦屏幕坐標的對應關系。在利用物體追蹤技術實現的電子白板產品中，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，追蹤物體數量最高可達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14Mbps，能夠對所檢測到物體通過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。如圖2所述，物體追蹤模塊21模塊通過SPI接口與數據傳輸模塊22連接，數據傳輸模塊采用Microchip公司的MCP2210芯片，MCP2210芯片是一個USB總線的轉接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。數據傳輸模塊22通過USB接口 23與電腦連接，時時進行數據檢測，并對得到的物體追蹤的位置進行變換，從而根據物體的位置和狀態信息做出動作。USB接口模塊23通過電壓變換模塊24轉換為3.3V電壓給物體追蹤模塊21供電。【主權項】1.一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，電子白板與電腦連接，通過對電子白板的操作實現與電腦的交互過程，其特征是:包括物體追蹤攝像頭及處理單元和數據傳輸模塊，物體追蹤攝像頭及處理單元識別紅外發光點的位置和狀態，并將信息經過數據傳輸模塊傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據得到的位置和狀態信息進行處理，并根據結果做出動作。2.根據權利要求1所述的一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，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200fps，追蹤物體數量最高達16個，追蹤物體采用紅外模式。3.根據權利要求1所述的一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，其特征是:數據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，電子白板產品采用電腦USB接口供電。4.根據權利要求1所述的一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，其特征是:電腦上位機軟件對數據傳輸模塊輸出的數據進行運算和處理，并根據結果作出動作，形成可交互電子白板系統。【專利摘要】一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，包括物體追蹤攝像頭及處理單元和數據傳輸模塊，物體追蹤攝像頭及處理單元識別紅外發光點的位置和狀態，并將信息經過數據傳輸模塊傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據得到的位置和狀態信息進行相關動作，形成可交互式電子白板系統。產品采用電腦USB接口供電，無需額外電源。【IPC分類】G06F3-041, G06F3-01【公開號】CN204576449【申請號】CN201520070055【專利技術人】葛亮 【申請人】葛亮【公開日】2015年8月19日【申請日】2015年1月31日本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用物體追蹤技術實現的電子白板產品，電子白板與電腦連接，通過對電子白板的操作實現與電腦的交互過程，其特征是：包括物體追蹤攝像頭及處理單元和數據傳輸模塊，物體追蹤攝像頭及處理單元識別紅外發光點的位置和狀態，并將信息經過數據傳輸模塊傳輸至電腦中，電腦上位機軟件根據得到的位置和狀態信息進行處理，并根據結果做出動作。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛亮，
申請(專利權)人：葛亮，
類型：新型
國別省市：山東;37