[发明专利]基于Wiimote的红外虚拟现实教学系统

说明书

技术领域

本发明属于电子领域，涉及一种教学装置，尤其是一种基于Wiimote的红外虚拟现实教学系统。

背景技术

虚拟现实教学系统能够较好的帮助表达观点与思想。虚拟现实教学系统系统中一个关键性问题是特征点定位。当前产品定位采用的传感器主要采用压电式、电磁式和红外扫描网格传感器，使得部署和移动困难，同时产品生产流程较复杂，价格较为昂贵，给普及和使用带来了一定困难。

发明内容

本发明通过Wiimote摄像头对特征点进行定位，结合计算机和微型投影仪，在增强教学的交互性与表现力的同时，更加灵活且易于部署，降低了成本。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于Wiimote的红外虚拟现实教学系统，该虚拟现实教学系统由投影仪、投影屏幕、计算机、Wiimote摄像头和标记器构成；所述投影仪、 Wiimote摄像头和标记器位于投影屏幕同侧并朝向投影屏幕正面；所述计算机分别与投影仪和 Wiimote摄像头连接；所述计算机上设置有视频采集卡。

所述Wiimote摄像头上设置有红外滤镜。所述标记器是红外激光笔，该红外激光笔包括笔罩、笔身、触摸板、开关和红外激光灯。本发明利用摄像头红外成像原理不仅可以方便的实现目前交互式虚拟现实教学系统的功能，还能实现多点同时控制和与屏幕无接触的远程控制，并且成本低、不需要专用的虚拟现实教学系统投影屏幕，方便灵活，易于部署。

附图说明

图1为本发明的外虚拟现实教学系统结构示意图。

其中：1为计算机；2为投影仪；3为Wiimote摄像头；4为标记器；5为投影屏幕。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：参见图1，一种基于Wiimote的红外虚拟现实教学系统，该虚拟现实教学系统由投影仪、投影屏幕、计算机、Wiimote摄像头和标记器构成；所述投影仪、Wiimote摄像头和标记器位于投影屏幕同侧并朝向投影屏幕正面；所述计算机分别与投影仪和 Wiimote摄像头连接；所述计算机上设置有视频采集卡。所述Wiimote摄像头上设置有红外滤镜。

所述标记器是红外激光笔，该红外激光笔包括笔罩、笔身、触摸板、开关和红外激光灯。该虚拟现实教学系统系统由微型投影仪(或普通投影仪)、投影屏幕、计算机、Wiimote摄像头和标记器组成。在虚拟现实教学笔的笔尖安装红外激光发射器，红外激光照射在虚拟现实教学系统屏幕上形成光斑，被Wiimote摄像头所捕获，图像经采集卡传递给计算机，并由图像处理算法计算得出笔尖相对于屏幕的位置，从而实现了笔尖的定位。然后利用笔的定位信息根据用户需求实现相应操作并生成图像，利用投影机将图像内容投影到教学屏幕上，以此来构造出一个大屏幕、交互式的协作会议或教学环境。另外系统支持便携式投影仪，可以携带在身上，对任何反射平面都可执行操作。系统分两种，一种是使用大型固定投影仪，为大班授课而设计，还有一种是使用微型投影仪，不但可用于小班授课，还可用于老师办公，比如改作业时可以直接把参考答案投射在作业本上。

由于通常投影仪的投影镜头上装有红外截止滤镜，所以，投影出的光线中红外成分非常少。因此，在教学笔上安装红外激光发射器和激光控制开关，激光束打在屏幕上形成红外光光斑，可以被能够感应红外光的摄像头清晰的捕获。所得图像传给电脑，通过处理计算得到笔的位置从而进行相应处理，生成图像，利用投影机将图像内容投影到虚拟现实屏幕上。同时，在教学笔上安装功能按钮并通过无线方式发出信号，用USB接口的无线模块进行接收，发送给计算机可以实现对操作功能的扩展，完成鼠标右击，上下翻页等操作。

其中，850nm红外滤镜可去除光线(投影光线和日光)中波长小于850nm的成分对虚拟现实教学系统笔发出的红外光点的干扰，增强了系统的鲁棒性，大大简化了系统结构设计的难度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。