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红外摄像电子白板的性能优化与USB设备开发

红外摄像电子白板的性能优化与USB设备开发

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作者：刘森电子科技大学

学位级别：硕士

电子白板是最近十几年发展起来的一种人机交互设备，主要有电磁式、电阻式、超声波式、红外线式、图像传感式这几种实现方式。除了图像传感式的电子白板，其余几种都有成本高，面积小的缺点。红外摄像电子白板是最新发展起来的图像传感... 详细信息

电子白板是最近十几年发展起来的一种人机交互设备，主要有电磁式、电阻式、超声波式、红外线式、图像传感式这几种实现方式。除了图像传感式的电子白板，其余几种都有成本高，面积小的缺点。红外摄像电子白板是最新发展起来的图像传感式电子白板中的一种。它的主要优点有：支持更大的屏幕面积，更快更准确的识别速度，成本较低，硬件系统维护简单。相比于传统的电子白板产品，红外摄像电子白板是目前电子白板行业发展的一个热点。红外摄像电子白板的参数指标主要有稳定性、灵敏度、接口方式、分辨率、精确度等。本论文的主要目标是通过各种算法与方法改进这些参数指标，加快红外摄像电子白板的产品化进程。针对这个目标，本论文在深入分析图像处理的基础上，通过改进图像处理方法与快速背景更新的算法来增强目标识别的准确度，从而提高系统的稳定性。同时通过时间插值与坐标插值两种方式来提升系统的灵敏度。最后对红外摄像电子白板进行USB设备的开发，将系统的接口方式由串口升级到了USB接口。本文工作的主要内容如下：一、研究图像中的噪声问题，改进图像处理中的目标识别方法。为了实现对图像噪声的处理，采用了背景更新以及快速背景更新算法，并在ARM处理器中编程实现了两种算法。这样从图像处理的角度提高了系统的稳定性。二、通过时间插值与屏幕坐标插值两种不同的方法使得红外摄像电子白板系统的灵敏度由每秒60点提高到每秒120点。三、通过红外摄像电子白板的USB复合设备的开发，完成了自定义HID设备、Multitouch设备与鼠标设备三种USB设备的集合。基于自定义HID设备，设计完成了系统参数的传输。通过Multitouch与鼠标设备可以让用户更加轻松地完成对计算机的操控，使得白板平面变为了一个功能完善的计算机操作平台。这样使得白板的演讲者与观众之间的互动交流变得更加容易。本论文的研究内容可以有效地提高红外摄像电子白板的稳定性与灵敏度，并且通过USB开发改善了用户的体验，对类似产品的研发具有较强的参考意义。

关键词：红外摄像时间插值快速背景更新 HID Multitouch

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