【摘 要】
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随着多媒体技术的发展,大尺寸多点触摸技术作为实现交互式电子白板的关键技术,广泛应用于教学、培训、会议等众多场合。触摸技术中电阻式和电容式触摸技术难以突破尺寸瓶颈,表面声波和CCD光学触摸技术易受环境干扰,体感技术不成熟,红外触摸技术以其应用尺寸大、触摸精度高、硬件成本低、使用寿命长等优势成为主流技术。然而市场现有的大尺寸红外多点触摸屏存在多点触摸精度不高、跟踪效果不佳等问题。基于以上问题,论文设计
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随着多媒体技术的发展,大尺寸多点触摸技术作为实现交互式电子白板的关键技术,广泛应用于教学、培训、会议等众多场合。触摸技术中电阻式和电容式触摸技术难以突破尺寸瓶颈,表面声波和CCD光学触摸技术易受环境干扰,体感技术不成熟,红外触摸技术以其应用尺寸大、触摸精度高、硬件成本低、使用寿命长等优势成为主流技术。然而市场现有的大尺寸红外多点触摸屏存在多点触摸精度不高、跟踪效果不佳等问题。基于以上问题,论文设计了一款多点触摸精度高、跟踪效果好的大尺寸红外多点触摸系统,并使用无线通信解决有线接口易老化问题。论文完成了系统设计及94、110和120英寸样机的制作、调试与测试工作。硬件设计主要工作有:设计主控制模块控制系统并处理数据;设计发射模块和接收模块实现“一发多收”扫描机制;设计数据采集模块对红外接收信号进行采集;设计通信模块实现嵌入式端与PC端无线通信。软件设计主要工作有:在嵌入式端实现触摸点检测和跟踪算法,并设计多种工作模式以及PC端配套工具软件;基于USB HID协议完成嵌入式端与PC端数据交互。论文的创新点有:（1）针对近距离多点触摸易产生诡点导致触摸精度不高的问题,提出了邻域最弱触点算法,能较好的抑制诡点产生并提高触摸精度。（2）针对近距离内多触摸点跟踪效果不佳的问题,改进最近邻域算法并采用惯性预测最近邻域算法,保证系统实时性高的同时,提高了近距离内多触摸点跟踪准确率。（3）为进一步提高系统稳定性和灵活性,设计参数可配置模式提高系统使用灵活性,并采用无线通信解决有线接口易老化问题。经测试,论文设计的红外触摸系统运行稳定,能较好的抑制多触摸点间隔在2cm～7cm内产生的诡点;多触点间隔大于3cm时,跟踪基本准确,小于3cm时跟踪准确率达到66.7%;120英寸系统下测试,25点同时触摸时扫描帧率可达40fps,单点触摸时扫描帧率可达到76fps。系统各项性能指标均达到预期研究目标。
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