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基于电磁感应技术的交互式电子白板系统中坐标转换算法的研究

作　者: 黄小辉
导　师: 刘献忠
学　校: 华东师范大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 交互式电子白板 坐标转换 仿射变换 透视变换 单应性矩阵
分类号: TP391.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 90次
引　用: 1次
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内容摘要


交互式电子白板系统是上世纪九十年代末随着计算机技术、多媒体技术、电子技术和软件技术的发展而兴起的一种用于教学、会议、演示、培训等场合的多媒体工具。交互式电子白板的出现使人们的信息交流变得十分便利,操作者使用电子感应笔在特制的电子白板上进行操作,就可控制计算机,实现对计算机文件的打开、编辑、保存等操作,不再将用户束缚在计算机的鼠标、键盘、显示屏范围之内。交互式电子白板配套相应的教学软件,组成具备数据存取、音频、视频、图像等技术的交互式电子白板应用系统,在中小学课堂教育中有着非常广泛的应用前景。如果再具备网络通讯功能,则还可实现网络会议、远程教育等应用。本课题设计的基于电磁感应技术的交互式电子白板系统是由电磁感应式电子白板、电子感应笔、带VGA接口的投影仪、计算机系统、坐标转换程序及交互式电子白板应用软件组成的集软硬件技术于一体的多媒体工具。本文在详细阐述基于电磁感应技术的交互式电子白板系统工作原理的基础上,对系统中坐标转换程序与交互式电子白板应用软件进行着重介绍。文中重点介绍了电磁感应式电子白板上的定位坐标与计算机屏幕坐标之间的坐标转换的研究。通过研究分析现有常用的几种坐标转换算法,指出它们应用在本系统中的坐标转换问题上的不妥与不足之处。然后,本课题根据透视变换原理提出新的坐标转换算法——透视变换坐标转换算法,并通过实验数据证明透视变换坐标转换算法具有优越性与可行性,该方法在实际工程应用中有着很强的实践意义。此外,我们设计和编程实现了应用于中小学教育系统的交互式电子白板教学应用软件。本文对软件的系统设计、程序模块以及重点功能的实现分别进行了详细地叙述。最后,论文对基于电磁感应技术的交互式电子白板系统在今后需要完善的地方和发展的方向作了分析。

全文目录


论文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 研究背景  10
  1.2 电子白板发展现状及分类  10-14
    1.2.1 电子白板的发展现状  10-11
    1.2.2 电子白板分类  11-14
  1.3 本课题研究的内容  14
  1.4 本文的组织机构  14-15
  1.5 本章小结  15-16
第二章 系统原理  16-23
  2.1 系统原理  16-18
  2.2 通信接口芯片  18-21
    2.2.1 CP2101介绍  18-20
    2.2.2 工作原理  20-21
  2.3 坐标转换程序  21
  2.4 交互式电子白板应用软件  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章 坐标转换算法的相关研究  23-32
  3.1 图像变换  23-24
    3.1.1 图像平移  23
    3.1.2 图像旋转  23-24
    3.1.3 图像缩放  24
  3.2 坐标转换算法优劣的衡量标准  24-25
    3.2.1 高精确度  25
    3.2.2 高效率  25
  3.3 相关研究  25-31
    3.3.1 等比例缩放法  25-27
    3.3.2 自由拉伸法  27-28
    3.3.3 仿射变换法  28-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章 透视变换坐标转换算法  32-37
  4.1 透视变换原理  32-35
    4.1.1 射影坐标  32-33
    4.1.2 射影坐标转换  33-34
    4.1.3 透视变换  34-35
  4.2 透视变换坐标转换算法  35-36
  4.3 透视变换坐标转换算法优劣分析  36
  4.4 本章小结  36-37
第五章 算法测评  37-46
  5.1 测评内容  37
  5.2 实验步骤  37-38
  5.3 测评结果  38-43
  5.4 测评数据分析  43-45
  5.5 本章小结  45-46
第六章 交互式电子白板应用软件的系统设计  46-51
  6.1 交互式电子白板应用软件概述  46-49
  6.2 交互式电子白板应用软件系统设计  49-50
  6.3 本章小结  50-51
第七章 交互式电子白板应用软件的系统实现  51-72
  7.1 登录界面及功能选择界面的设计及实现  51-55
    7.1.1 登录界面设计及实现  51-54
    7.1.2 功能选择界面设计及实现  54-55
  7.2 鼠标模式的设计及实现  55-60
    7.2.1 对Word、PowerPoint文档操作的功能实现  56-60
  7.3 注解模式与白板模式的设计及实现  60-71
    7.3.1 画图功能  60-63
    7.3.2 笔形功能  63-65
    7.3.3 照相机功能  65-66
    7.3.4 幕布、放大镜功能  66-67
    7.3.5 探照灯功能  67
    7.3.6 撤销、恢复功能  67-71
    7.3.7 橡皮擦功能  71
  7.4 本章小结  71-72
第八章 总结与展望  72-74
硕士在读期间发表的论文  74-75
参考文献  75-78
致谢  78

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 教学机、学习机
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