多用户笔输入系统中笔的轨迹区分

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1、清华大学综合论文训练题目：多用户笔输入系统中笔的轨迹区分系别：自动化系专业：自动化姓名：陈孝杰指导教师：史元春教授辅导教师：曹丽副教授2005年6月21日清华大学综合论文训练摘要在教学和会议中，为了更好地表达自己的思想和与其他人进行沟通，人们常常需要能够书写并显示的交互设备，传统的媒介包括黑板、纸张等。随着信息技术的飞速发展，计算机支持的多媒体大屏幕投影逐渐取代了传统的黑板，成为教学和会议主流。但是大屏幕只能用于显示信息，如果需要对显示内容进行标注或是操作，还只能借助于鼠标和键盘。针对这个缺陷，触摸技术得到了开发和应用，用户可以使用手指或特制交互笔方便

2、直接地在显示设备上操作或书写。然而，现有的触摸技术却不能很好地支持多用户同时交互。SMARTBoard是基于数字视觉技术的笔输入触摸屏，它能够同时定位两支笔的位置，但不能够把轨迹和代表用户的交互笔关联起来，因而无法区分轨迹。本文的工作是在SMARTBoard的基础上实现双笔轨迹的区分。基本原理是首先设计合适的硬件电路，使用来交互的笔能够在书写时给系统发送自身的颜色信息，然后通过软件把得到的颜色信息和轨迹起始点进行绑定，用最近距离算法对后继点进行分类。实验证明改进后，系统能够很好地识别两个用户并区分轨迹，可以满足多用户同时交互的需求。由于SMARTBoa

3、rd的双笔定位功能完全由硬件实现，如果要改进系统以实现更多笔的同时使用，需要自行实现多笔定位功能。本文的另一项工作是用双摄像头实现双笔的同时定位。基本原理是用卡尔曼滤波器对每支交互笔状态预测，根据预测值寻找摄像头中交互笔成像中心点，通过三角关系确定笔的坐标。这种算法简单实用，使系统能够同时跟踪两支笔运动并准确提供坐标。关键字：智能白板、多用户、笔输入系统、轨迹区分I清华大学综合论文训练AbstractInordertoexpressone’sideamoreclearlyandcommunicatewithothersmoreeffectivelyin

4、teachingorconference,weusuallytendtodrawonthesurfaceofinteractivedevicewherethedataaredisplayed.Traditionalmediaforsuchkindofdevicesincludesblackboards,paperandsoon.Alongwiththefastdevelopmentofinformationtechnology,largetileddisplayssupportedbycomputerprojectiontechnologyhavegr

5、aduallytakentheplaceofblackboards,andbecomethemainstreaminteachingandconference.However,ifwewanttointeractwiththedisplayeddata,wehavetoturntomouseandkeyboard.User’sattentiontogetherwiththebodymustmoveamongdevices,whichisveryawkward.Aimingatsolvingtheproblem,touchsensitivetechnol

6、ogyhasbeendeveloped,whichmakesitquickandconvenientforuserstointeractwiththedisplayeddatadirectlywithfingersorspeciallydesignedstyluses.Butwhenthesystemservesmultipleusersinparallel,itfaceschallenges.Wearenowbreakingthroughthechallenges.SMARTBoardisastylusinputtouchscreenbasedond

7、igitalvisiontouchtechnology(DViT).Itcanlocatetwostylusessimultaneously.However,itcan’tassociateeachstrokewithaparticularuser.OnecontributionofthepaperistoimproveSMARTBoardtodistinguishthestrokesoftwostyluses.Firstwedesignthehardwaretotransmitthecolorinformationofthestylustothesy

8、stemwhentheuserwriteswithit;thenwedesignthesoft