项目实施方案
一、项目背景及研究意义
20 世纪 90 年代以来,随着科学技术的发展,触摸屏的使用变得越来越广泛。
通过触摸附着在显示器表面的透明薄层,可以产生模拟电信号,从而计算得到触
摸点的二维坐标,并生成相应指令[1]。
采用这种方法,用户只要用手指一点,就能在显示器上显示图像和文字,进
而对计算机进行操作。由于触摸屏使人们摆脱了鼠标和键盘的束缚,因此被广泛
应用于银行、车站、会议室等场所。当前而言,触摸屏定位技术主要包含压力传
感器式、电阻式、电容式、红外线式及表面声波式等方式[2]。
现有的触摸屏技术,一般都要求人与显示屏之间零距离操作,即通过人机接
触来实现交互。而对于车载系统来说,驾驶员在车内的大部分时间都在驾驶车辆,
其注意力主要在路面上。这时让他们分心来观看尺寸相对较小、距离较远的触摸
屏,并伸出手来对它进行触摸操作,即不安全,也不方便,且触摸准确度不高。
这就需要开发一种能实现人机非接触式交互、适合汽车内部狭小空间的虚拟触摸
控制技术。
当前,虚拟触摸屏的研制还处于初级阶段,大都基于计算机视觉,进行人机
非接触交互研究[3]。其中,来自北京理工大学的贾云得、徐一华、李善青等人
利用摄像头实现了一种新的虚拟触摸屏系统:当手指在虚拟触摸屏上移动时,系
统利用多个摄像头,多角度实时拍摄手指操作的图像,对捕捉到的图像利用特定
的技术方法提取出人手的形状区域,定义手指位置,再利用投射变换公式来确定
手指在屏幕上的物理位置坐标[4]。来自北京理工大学信息科技学院的常红、王
涌天、华宏等人利用计算机视觉技术,研究出一种新的手形手位跟踪方法:在手
上设置若干标志点来简化处理跟踪及识别、定位问题[5]。国防科技大学信息系
统与管理学院的王德鑫、张茂军等人在研究多触点定位方法时,研究出一种基于
四路高清摄像头协同工作的方法[6] 。来自澳大利亚的 Klaus
Dorfmiiller-ulhaas 和 Dieter Schmalstieg 让操作者带上有特殊标记的特定手
套,精确地完成了人手位置的定位 [7]。广东威创曰新电子有限公司高级工程师