制作可触摸电脑屏的鼠标

sindeer

给笔记本电脑添加触摸屏功能，通过手指在屏幕上的指点动作操作鼠标。这个小制作可以不对计算机进行任何改动，仅通过一个“小手柄”实现简易触摸屏的 功能，即用这个“手柄”在屏幕上的指点来控制鼠标的移动。是不是觉得不可思议？其实它的原理很简单，有兴趣的朋友跟我们一起动起手来DIY吧！ 
 

要实现触摸屏功能，首先需要计算机对我们的动作进行感知识别。传统的触摸屏是基于硬件传感器的，即通过电阻分压计算AD值的方式获取坐标。本制作采 用图像识别方式，当然也有传感器，这就是大家常用的网络摄像头。图2清晰地说明了本制作的核心思想：屏幕平面与摄像头采集到的虚拟图像平面存在一一映射关 系。如能在摄像头采集到的图像中检测出手的位置，就可以将手指的图像坐标映射至屏幕上的实际坐标，达到我们的“触摸”效果。当然，计算机是很“笨”的，想 让它直接识别我们的手指，可能是一个复杂的问题：它得先分析图像，二值化，再提取“手指模型”特征，再……。 是不是又有读者准备翻页了？请再次打住！毕竟我们不是专业搞计算机图像识别的，让我们换一个思考方式吧，简化一下，为何不在手指上附加一种特殊标志，只让 计算机识别这个特殊标志呢？最直接的想法是识别颜色，因为这比其他任何基于形状识别的方法都要简单。比如，在手里握一支颜色“足够红”的笔，让计算机在采 集的图像中按像素逐个寻找R分量值最高的点即可。图3为计算机识别钟表起子尾部红色物体的屏幕截图，黄线十字处为识别到的区域，即使快速晃动起子，计算机 也能马上感应出来。  
 

这个实验是在较理想的环境下进行的，如果背景较复杂，存在太多五颜六色的物体时，这种仅基于颜色的识别方法便无法使用。因为仅根据颜色信息，计算机 无法准确识别背景还是手中的物体。笔者突发奇想， 如果有一种“红外摄像头”，它仅能获取红外光谱的图像，用其来识别握在手里的红外LED不就可以了吗？这样，背景将是一片漆黑，视野中只有一个亮点，非常 适合计算机处理。下面就通过一步步的硬件改造来说明这个“创意”。 

 

 

图1 实验最终效果

 

 

                                                                                图2 图像映射关系

全文内容下载请点击：制作有趣的触摸屏鼠标（附原理图，制作过程）

正点原子

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