西安电子科技大学建校80周年校庆方案西安电子科技大学国家大学生创新性实验计划项目开题报告项目名称：投影屏激光定位系统项目负责人：赖贵雄项目组成员：夏冰艾忻然指导教师：牛海军所在院系：计算机学院填报日期：2010年6月1日西安电子科技大学教务处制填写说明一、《项目开题报告》要按顺序逐项填写，空缺项要填"无"。要求一律用a4纸打印，于左侧装订成册。二、《项目开题报告》中栏目"1至8"由学生填写，栏目"9"由教师填写，栏目"10"由学院负责人填写。三、《项目开题报告》由所在学院审查、签署意见后，一式三份（均为原件），报送教务处教学研究科。项目名称投影屏激光定位系统项目类型（划"√"）基础研究应用研究开发研究其它√1、项目来源及选题依据目前投影仪多媒体演示在会议及授课方面广泛使用，现有的投影仪激光笔虽然能控制鼠标的移动，但操作起来很繁琐。如果利用激光笔的光点对鼠标指针进行快速定位，配合现有的无线控制按钮，则可以快速操作计算机，进行开关文件，ppt划取重点，视频播放等应用。2、选题过程中已经阅读的文献资料，以及各项准备工作（如计算、实验等）一、光斑采集的可行性分析和试验。对不同型号的激光笔进行光点的拍摄测试。一个光点的直径为5毫米、面积m=19.6平方毫米，屏幕面积m=3×2.5m=7.5平方米，用500万像素的摄像头进行拍摄，求得所占像素个数n=（m/m）*5000000=13。第1页共5页证明光点可以被捕捉而不会被摄像头过滤掉。试验。分别用像素为200万，500万，1000万摄像头拍摄，调整对比度后光点均清晰可见。二、对所采集的图片利用photoshop进行了处理（调低亮度，调高对比度）。光点更易被电脑识别。我们对拍摄的图片进行了分析，因为激光点的能量很高，拍摄下来后，它的rgb值均在240~255间。而因为投影仪投影的亮度较低，能量较弱，所以投影出来的红色，rgb值在140~160间。因此，即使投影全红色的图像，我们还是很容易从摄像头拍摄的图片中提取激光点。3、国内外同类课题研究现状现有的投影仪无线控制激光笔具有ppt翻页，鼠标左右键点击，光电轨迹球（或摇杆，按键）控制鼠标指针移动等功能。但鼠标只能上下左右一格一格移动，操作不便。4、详细阐述所选课题的目的和意义现有的投影仪激光笔鼠标指针移动操作繁琐，不能直接在投影屏上进行操作。本研究目的在于通过投影屏上的激光点控制鼠标指针，方便用户的使用。目前多媒体演示广泛应用于会议及课堂等领域，其研究意义是提供了一个很人性化的工具用于演讲、会议还有授课，能有效节省用户的时间，方便演讲者在台上下走动。可见发展前景很好。5、根据选题所要完成的工作和预期成果及成果形式要完成的工作：通过对图像的接收及处理，利用激光笔打在投影屏上的光点，控制鼠标指针的移动，实现无线鼠标和ppt控制集成的功能。预期成果：这项技术弥补现有投影仪无线控制激光笔的不足，激光笔打在投影屏上的光点可以直接控制鼠标指针，灵活地在投影屏上移动，再配合无线控制激光笔传输到电脑的命令，进行相应操作，如开关文件，视频的播放，ppt划线等功能。成果形式：第2页共5页摄像头置于投影仪上方负责接收图像；投影仪无线控制激光笔（包含激光发射器，鼠标左右键、上下翻页按钮）；驱动程序。6、拟采用的研究方案和要解决的关键技术问题研究方案：计算机通过摄像头获取投影屏上的图像，并对图像进行处理，提取投影屏区域，确定屏幕边缘。然后提取光点，通过光点在屏幕上的纵横比例来计算激光点的坐标，再调用windows的api对鼠标光标进行相应的移动操作。并配合无线控制激光笔传输到电脑的命令，进行相应操作，如ppt划线等功能。关键技术问题：1、光点捕捉。保证激光点不被摄像头过滤掉。经过计算证明200万像素的摄像头即可保证。2、图像处理：a.利用串行边缘分割法提取投影屏区域，确定屏幕边缘。b.利用帧差分或动态捕捉等算法提取光点，计算光点到屏幕四边的距离。利用光点到屏幕边沿的纵横比例，计算出激光笔所指的准确位置。3、通过算得的坐标，调用windows的api把鼠标指针移动到该坐标点。4、将上述程序封装。7、研究工作进度的初步安排2010.6~2010.8。查阅资料研究图像处理的算法，并把提...
