基于计算机视觉追踪的多点触控系统研制

柴硕

中国海洋大学

摘要：

随着科技的进步,尤其是近年来计算机视觉识别技术的快速发展,人机交互领域也发生了崭新的变化,一些过去仅仅停留在图纸上的想法如今成为了现实。随着多点触摸屏、电子手写板、数据手套、虚拟现实CAVE系统、手势识别系统等一系列崭新技术的成熟,人机交互领域迎来了新一轮变革,基于计算机视觉技术的多点触摸系统就是其中的突出代表,它具有多触点识别、触摸屏可做成超大尺寸、识别精确的特点,可广泛应用于大型展会、博物馆、政府部门等的对外展示,具有广阔的应用前景。
文章主要介绍了光学触控系统的发展历史、软硬件构成,以及在具体使用过程中,不同的手势在操作上的具体涵义。
在硬件上以FTIR(受抑全内反射)和LLP(激光平面)方式为主,阐述了常见的几种光学触控系统结构,从各功能模块划分,到依据的相关原理,对光学触控系统的硬件结构作了详尽描述,并提出了一种基于复合膜的光学结构,提高了FTIR方式的灵敏度。触点的精确识别是光学触控系统的技术核心,文章在软件上提出了一种基于特征轮廓的目标追踪算法,根据这种算法,可在基本不影响识别效率的前提下,实现对触点的精确识别。在详细介绍光学触控系统的基础上,文章进一步探究了在光学触控系统使用过程中,不同手势在操作中的具体涵义,并以触控手势与VR(虚拟现实)技术的结合为例进行说明,作为对触控技术在具体应用中的探索。
最后总结了本文在触点识别算法及手势涵义方面所做的改进及创新,并对计算机视觉技术、光学触控系统的未来发展做了相应展望,相信随着研究的不断深入,光学触控系统必将在未来的人机交互领域大放异彩,为大众生活带来更多便利。

关键词：多点触控系统;结构设计;触点识别算法;VR漫游;CamShift算法;计算机视觉

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：通信与信息系统

导师姓名：陈戈

学位年度：2011

语种：中文

分类号：TN873.92;TP391.41

页数：76

在线出版日期：2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）