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交互式电子白板是一种先进的教学或会议辅助工具。它配合计算机、投影仪等工具,可以实现随意标注、互动回答、灵活操作、远程会议等功能。我国大力提倡加快教育信息化进程,但是在市场竞争力和自主研发能力方面,国内企业落后于国外电子白板企业,尤其在电子白板定位技术实时性、精确性以及鲁棒性方面存在一定的不足。本文在前人的研究基础上设计了一种新型的交互式电子白板,提出了对系统的实时性、精确性以及鲁棒性的改进算法。本文的研究工作主要包括:(1)交互式电子白板系统总体设计本文利用光学镜头CCD摄像器件来采集电子笔的运动轨迹,通过视频图像处理、计算机视觉及定位算法捕捉屏幕上光点的位置,在特定的软件支持下,建立一种新型交互式电子白板系统,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。(2)校正算法设计本文在基于单目视觉的电子白板系统上通过摄像机内参校正和角点校正相结合的方法,实现摄像机校正。实验结果表明,本算法具有快速和误差小等特点,适合实际应用和推广。(3)光点检测研究本文在分析了三种主流的目标检测技术的基础上,采用改进的背景差分法进行光点检测,并对实际应用中光点运动模糊的情况,采用椭圆拟合的方法进行处理。实验证明,改进后的算法在精确度方面取得较好效果。(4)光点实时跟踪和轨迹预测算法本文提出了将超复数相关匹配与Kalman滤波相结合的算法进行光点轨迹预测与实时跟踪。该算法利用超复数相关进行彩色图像配准,并将配准结果用于修正滤波器的参数。实验结果表明,本文提出的算法能够直接对彩色目标进行识别,具有较高的精度。