基于stm32的便攜式搭載激光鍵盤的激光筆設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、基于基于STM32的便攜式搭載激光鍵盤的激光筆設(shè)計(jì)與的便攜式搭載激光鍵盤的激光筆設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)目前投影機(jī)在教育、培訓(xùn)、商務(wù)展示行業(yè)遭遇了應(yīng)用危機(jī)，問(wèn)題是在多媒體教學(xué)普及的過(guò)程中，普遍存在如何引進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備和老師們的課堂教學(xué)習(xí)慣有機(jī)結(jié)合的問(wèn)題。基于這種情況，研究一款便攜式搭載激光鍵盤的激光筆的設(shè)想成為一種可能。本項(xiàng)目將激光鍵盤進(jìn)一步改進(jìn)，提出一種新的幾何失真校正算法，并利用無(wú)線傳輸功能將其在STM32處理器為核心的硬件系統(tǒng)上進(jìn)行設(shè)計(jì)和

2、實(shí)現(xiàn)。1總體設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn)1.1總體設(shè)計(jì)根據(jù)以上需求特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)選擇STM32F103芯片作為核心處理器搭建的硬件電路。軟件平臺(tái)則選擇編寫控制芯片的下位機(jī)固件程序與PC機(jī)進(jìn)行通信和共享。教學(xué)激光筆的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括：開(kāi)發(fā)板部分（STM32F103開(kāi)發(fā)板），接口電路部分（IIC接口電路），電源模塊?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。圖1總體設(shè)計(jì)框圖1.2硬件設(shè)計(jì)參考論文[5]，在芯片選型上，考慮到圖像處理算法的使用及較大的數(shù)據(jù)計(jì)算任務(wù)，選

3、用以CtexM3作為內(nèi)核的STM32F103芯新的校正算法。鍵盤的成像圖像是一個(gè)梯形，這里，將會(huì)得到一個(gè)等腰梯形，但是本文的方法是從成像原理方面去進(jìn)行還原和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，所以此校正方法也適用于其他類似的情況。2.1.1縱坐標(biāo)方向校正方法首先建立坐標(biāo)系；將整個(gè)鍵盤的圖片全部放在第一象限，以圖像鍵盤的左下角建立二維平面直角坐標(biāo)x軸和y軸?？v坐標(biāo)方向上，攝像頭拍攝圖像時(shí)沿x軸方向的y方向的切面圖如圖4所示。圖4沿X軸方向切面圖如圖4所示攝像頭拍攝

4、的是一個(gè)弧面，但是為了便于計(jì)算，將其近似看成一個(gè)平面。在圖3中，圖像中y方向的值是y=CN弧面，這里將CN弧面長(zhǎng)度近似等于CN弦長(zhǎng)度，即y=CN弦。為了求到y(tǒng)（真實(shí)的y方向的值），從A做角CAN的角平分線，從C點(diǎn)做AM的垂線與AM交于M點(diǎn)，交AD于N點(diǎn)。在這里有一個(gè)細(xì)節(jié)是y=CN大小的值，因?yàn)檫@里是用圖像的像素大小作為最小單位，所以對(duì)應(yīng)的y和y之間就存在一個(gè)倍數(shù)k，其關(guān)系為式⑴：⑴P為攝像頭在水平面的投影點(diǎn)到鍵盤的最遠(yuǎn)距離，就是以投影點(diǎn)