[发明专利]一种基于计算机视觉的智慧黑板投影定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于计算机视觉的智慧黑板投影定位系统及方法，涉及计算机视觉技术领域。本发明包括一用于摄像的CCD摄像机、一计算机、一投影机、一大屏幕显示终端机和一激光笔；投影机和CCD摄像机均以平行配置的方式固定与大屏幕显示终端机的正前方；CCD摄像机位于投影机正上方，且投影机和摄像机汇聚于同一平面；大屏幕显示终端机前方还放置有校准板；校准板用于对投影机进行校准。本发明通过计算机视频卡将CCD摄像头所拍摄的视频图像进行采集并上传到计算机中进行处理，计算机根据相关算法将采集的光点视频图像进行分析处理，最终达到用激光笔在大屏幕上书写的效果，实现激光笔超控，提高智慧黑板定位的精准度。

技术领域

本发明属于计算机视觉技术领域，特别是涉及一种基于计算机视觉的智慧黑板投影定位系统及方法。

背景技术

当今科技发展日新月异，尤其是计算机技术的发展给人们的生活带来巨大的变化。传统的交互方式已不能满足人们的需求，正是在这样的背景下，一种有计算机支持的电子黑板出现了。电子黑板是通过计算机支持的协同工作的图形交互工具。

目前，多媒体教室正广泛出现在学校中，将视频和音频生动地表现在课堂上，提升了学生学习的积极性，大大提高了课堂教学效果。但是演讲者的操作都是单向，即只有计算机的输出，而没有实现人机交互。演讲者只需要在投影幕布上通过激光笔进行各种操作，就可以向计算机发送指令，计算机接收到指令后，作出相应的响应。

现阶段实现电子黑板定位技术的有电磁感应、红外线、电阻、超声波、CCD等技术。尤以电阻式压力感应和电磁感应技术应用最为广泛，据Express Research统计，这两种技术分别占据55％和38％的全球市场份额。每种技术都有不同的特点与优点，但也都存在一些缺陷。

如电阻式压力感应技术存在的缺点有：

1、对于大应变有较大的非线性、但输出信号较弱；

2、随着时间和环境的变化，构成传感器的材料和器件性能会发生变化。因此不适用于长期监测，因为时漂、温漂较大，长时间测的话可能就无法取得真实有效的数据；

3、易受到电场、磁场、振动、辐射、气压、声压、气流等的影响。

如电磁感应技术存在的缺点有：

1、就是依靠手写笔的电磁发射来定位，操作时必须使用电磁笔；

2、通过接收装置感应到笔在屏幕上方的位置，进行定位但定位精度不足

3、制造成本高。

因此，本申请文件提供了一种基于计算机视觉的智慧黑板投影定位系统及方法，能够可以将任意大屏幕变成具有电子书写板和触控功能的大型触摸屏，该设备不需要特定的附加屏就能工作，且成本较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉的智慧黑板投影定位系统及方法，通过计算机视频卡将CCD摄像头所拍摄的视频图像进行采集并上传到计算机中进行处理，计算机根据相关算法将采集的光点视频图像进行分析处理，最终达到用激光笔在大屏幕上书写的效果，解决了现有的智慧黑板智能用手操作，投影定位不够精准的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于计算机视觉的智慧黑板投影定位系统，包括一用于摄像的CCD摄像机、一计算机、一投影机、一大屏幕显示终端机和一激光笔；所述计算机内部装配有多通道同步视频采集卡和多路输出显示卡；所述计算机通过内部装配的多通道同步视频采集卡与CCD摄像机连接；所述计算机通过内部装配的多路输出显示卡与投影机连接；

所述投影机和CCD摄像机均以平行配置的方式固定与大屏幕显示终端机的正前方；所述CCD摄像机位于投影机正上方，且投影机和摄像机汇聚于同一平面；