投影键盘项目前期调研报告.doc

概述在科幻电影上，我们经常会看到这样的场景：在类似于白板、桌面、设置空气中上出现一个屏幕。这样的屏幕是怎样实现的呢？在这样屏幕上，又如何输入呢？本文对它的输入感兴趣。本文阐述了几种用投影投射出键盘，然后接收用户输入的几种实现方法，并对几种方法的优缺点进行了简要分析。可以作为项目经理前期调研的参考资料。帮助项目经理对方案进行选择，对风险、成本等进行评估。本文为作者原创，读者可以随意使用，也可以作为商业用途。读者根据本文提示的方法制作的产品，也可以用作商业用途。作者不但不会追求所谓知识产权责任，相反，会倍感欣慰。因为本文只是属于前期调研阶段的文本，另外，限于作者本身的技术水平，所以文中还有很多不足的地方，现在把它分享出来，希望能起到抛砖引玉的作用。也热切希望能跟各位读者进行探讨，交流。作者：名词解释：投影键盘：用投影把键盘投射到平面上，然后，手指去按这些按键，主机上就知道你按下了什么键。实现该装置由两部分组成：“投影”和“识别”。投影投影由灯泡和显示部分组成。灯泡可以用普通的投影灯泡，也可以尝试用高亮度、低功耗、长寿命的LED。显示部分可以用：微晶(微小的液晶屏，在目前的微投中很常见)。它的好处是显示内容可以根据程序需要更换，但缺点是成本较高、容易损坏。幻灯片。因为我们只需要显示键盘，所以，可以把键盘丝印在幻灯片上。这样的优点是成本低，(为了节省成本，甚至可以把幻灯片直接丝印在灯泡上，这样幻灯片都省了)，缺点是不能更改显示内容。识别识别有多种方案可供选择：摄像头+红外发射器这个识别方法已经有成熟的方案，价格也不贵。红外发射器做成笔的形状，或者粘在手指上，当按下时，就发射红外光，在摄像头上可以蒙一层滤光片，只让红外光通过。此时摄像头上就会出现一个亮点。通过一些傅立叶变换等算法，甚至更为简单的，寻找位图中最亮的一点，就可以确定这个亮点的坐标。从而计算出按下了什么键。这个方法的优点是：市面上已经有成熟的量产方案。缺点是：在使用之前，要先进行校准，告诉识别模块，坐标(0,0)的点在哪里，坐标(x,y)的点在哪里。另外还有一个缺点是：红外发射器不能被挡住。如果摄像头接收不到红外的亮点，就不知道有键被按下。无线接收器+无线发射器这个方案类似于上一个，只是把红外光换成了无线电波。这个方案对比上一个，优点有一个：发射器不怕被挡住，但缺点有两个：用无线接收器的天线(或者天线阵列)定位辐射源，而且要定位到这么高的精度，是否有成熟的方案，没有找到(只在HARM导弹上听说过：)，价格怎样也无从得知，自己研发难度也很大(有成熟方案或者想法的读者可以跟作者联系)。另外，怕干扰，这是无线电波的通病。摄像头单个摄像头来实现用傻瓜镜头就可以了。灯泡打开时，拍一张照。人手按下时，再拍一张。两个一对比，用图像处理的一些算法，就可以发现人手指的位置。比如傅立叶变换，根据特征点来判断哪里是手指。是否按下，通过手指停留的时间来确定。如果手指在移动，也就是在一个位置停留的时间很短。是手背还是手指：最上面的尖端就是手指。另外，为了提高识别精度，还可以先让识别出键盘区域。识别键盘区域如果不好识别，也有办法，比如：让投影刚开机时，以100毫秒的周期闪烁两下，连续拍两张照，投影亮的时候一张，投影灭的时候一张，对比两张图，傻子程序员也应该可以识别出键盘区域在哪里。这个方案的优点是：设备简单，成本也可以做到很低。用起来也方便