[发明专利]基于体感技术的交互式电子白板

说明书

技术领域

本发明是涉及一种交互式电子白板 ，具体地说是涉及一种基于体感技术的交互式电子白板。

背景技术

现在信息化教学已经逐渐渗透到日常的教学当中，电子白板在基础教育领域将得到广泛的应用。交互式电子白板由电子感应白板、感应笔、计算机、白板操作系统软件和投影仪，它可以与电脑进行信息通讯。将电子白板连接到计算机上，利用投影机将计算机上的内容投影到电子白板的屏幕上，利用特定的感应笔可以在白板上进行操作，可以运行程序、编辑文件。电子白板的普及，可以减少教师板书时用粉笔产生的粉尘对身体的伤害，缩短了板书时间，更环保。电子白板的优点有：(1)相对于传统投影机的单向式，使用互动电子白板使课程更为互动;(2)使教师专注于课堂，而不是处理计算机或投影机等技术上的问题；(3)通过电子白板的软件，利用软件记录功能，使课堂上临时或即兴的教学亦得以记录；(4)增加课堂的趣味。

    然而综合现阶段电子白板的应用情况，电子白板还存在一些问题：(1)售价比较昂贵：(2)白板的清洁及保养问题；(3)在使用时感应触摸板上无法随意感应挥洒，需要背对学员，无法得知当下教学成果；(4)在电力供应不稳定的地方不宜使用。

体感技术是一种可以直接利用躯体动作、声音、眼球转动等方式与周边的装置或环境互动，而无需使用其他控制设备的人机交互技术，。排除了传统按键、操纵杆、滑鼠等与电脑的沟通方式，改以直觉的、符合肢体反射或日常生活操作的方式来与多媒体进行互动。微软公司的Kinect ,Leap Motion 公司的Leap 3D 就是目前体感输入领域的两个主流品牌，在操作者无需手持任何感应道具的前提下，通过摄像头和传感器捕捉、识别操作者的动作。体感技术在非常多的领域正在取代复杂的控制系统，成为新一代人机交互的先锋。例如高精度手术、高危施工、地下作业等等领域均有非常良好的应用前景。但是，体感技术还未被应用到教育系统方面。

发明内容

本发明的目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种无需依托传统键盘、鼠标、触摸板等固定输入设备，也无需手持任何传感道具，只需要在体感空间范围内通过一些简单的手势来操作屏幕就可以在电子白板上控制各种应用程序和板书，让教师可以直面学生、实现更好的互动的电子白板。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种基于体感技术的交互式电子白板，包括：基于体感技术的手势识别系统；基于体感技术的手写文字输入方法。　　　

基于体感技术的手势识别系统包括：

（1）定义手势的数据包，如：握拳表示单击；

（2）Kinect姿态传感输入设备；

（3）手势识别模块：通过遍历缓存点数据，识别手掌位置和动作时间间隔并逐一检测每个点的方向、位移、时间差是否符合要求来判断手势是否与数据包中的符合；

（4）交互式电子板：电子感应白板、计算机、白板操作系统软件和投影仪。

基于体感技术的手写文字输入方法包括：

（1）设置包括各文字的轨迹的文字库；

（2）设置一个体感设备；

（3）识别操作者的输入状态，它包括以下步骤：

S11 ：操作者的手向文本框位置方向伸出表示下笔，接触电子白板上的文本框；

S12 ：操作者的手向文本框位置反方向收回表示抬笔，离开文本框；

（4）操作者下笔进行手写，与此同时，在显示器上显示操作者手的位置和下笔或抬笔的状态；

（5）体感设备通过操作者的停顿判断单个字输入结束；

（6）手写完一个字后，计算机通过体感设备感应到操作者在文本框中划过的轨迹；

（7）计算机将操作者划出的轨迹与预存文字库中各文字的轨迹进行特征匹配；

（8）在文字候选栏按照匹配度从高到低列出各候选文字；

（9）操作者选择识别正确的候选文字。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

无需依托传统键盘、鼠标、触摸板等固定输入设备，也无需手持任何传感道具，只需要在体感空间范围内通过一些简单的手势来操作屏幕就可以在电子白板上控制各种应用程序和板书，让教师可以直面学生，教学更灵活，师生台上台下互动更密切，提高学生课堂的参与度，提升学习效率。

附图说明

图1是基于体感技术的手势识别系统的结构图

图2是手势识别方法流程示意图

图3是基于体感技术的手写输入方法流程示意图。 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：