Lápiz de seguimiento dentro de la superficie de la pizarra

La tecnología utilizada por Microsoft Kinect es posiblemente la solución más rentable para los requisitos establecidos.

El enfoque consiste en una cámara de video digital / cámara web en la posición de detección, con un campo de visión que cubre el área de interés. Para poder ubicar el objeto objetivo de manera consistente con una precisión de 1 cm, la cámara debe poder capturar una resolución mínima de 1 píxel por cada 0.5 cm. Esto se traduce en una resolución de 200 píxeles para el borde largo y 100 píxeles para el borde corto, como mínimo.

Esto se cubre cómodamente mediante el uso de una cámara web con resolución VGA de 640 x 480, que proporciona un sobremuestreo suficiente para una mayor precisión si es necesario.

Dependiendo de la potencia de procesamiento disponible para usted, la precisión de muestreo y las tasas de actualización de la posición se pueden cambiar, para cumplir con el requisito de la tasa de "actualización en tiempo real" no especificada.

Alternativamente, el Kinect SDK lanzado por Microsoft (y un dispositivo Kinect) permitiría un prototipado rápido del requisito en cuestión de horas. Luego, según el rendimiento y las consideraciones de precio, se puede elaborar el enfoque final.

Una precisión de 1 mm será difícil de lograr. Noté que esto es 10-20 veces más preciso de lo que pediste originalmente, pero vamos a verlo y ver dónde obtenemos.

Hay al menos dos enfoques que justifican investigaciones y pruebas adicionales:

1. Detección de área de superficie-
   No ha dicho explícitamente que no puede hacerlo, pero ¿por qué no coloca una rejilla de sensores capacitivos detrás de la placa? Podría construir fácilmente una sección de tablero de 10 cm x 10 cm que tenga una precisión de ~ 1 mm. La construcción de múltiples módulos permitiría que el sistema fuera expandible. Respondo a una pregunta anterior sobre detección capacitiva aquí , que debería ayudarlo a comenzar a investigar este método. Sin embargo, tengo la sensación de que no nos está contando toda la historia, y esta opción no funcionará para usted porque quizás esté tratando de hacer lo que este tipo estaba haciendo y escribe en cualquier superficie.

2. Gran variedad de sensores de borde -
   Es bueno que haya eliminado la limitación de solo dos sensores, creo que hubiera sido casi imposible hacer el sistema que desea con solo dos sensores. Como se explica en otra parte aquí, si está utilizando sensores en el borde de la placa, deberá medir el ángulo de un sensor a otro y usar la angulación, o deberá medir la distancia y usar la lateración. La medición de la distancia será la más fácil de medir y la más fácil de configurar.
   Entonces, aquí estamos, midiendo la distancia desde una serie de sensores en los bordes del tablero. Es probable que no pueda disparar todos los sensores a la vez si está utilizando sensores de distancia óptica , por lo que Es necesario que apruebes cada uno, quizás en sucesión, tal vez no, depende de cuántos hay y de la rapidez con la que puedas muestrearlos. En cualquier caso, tendrá todos estos sensores que miden la distancia de sí mismos a lo que sea, a veces del otro lado del tablero, lo que probablemente no sea una medida útil. Deberá procesar los datos provenientes de todos estos sensores, filtrarlos ligeramente y decidir qué es una medición del espacio vacío y qué es una medición de algo entre el sensor y el borde de la placa. Entonces, digamos que ya lo descubrió, tiene este conjunto de mediciones de distancia desde el sensor hasta el objeto de interés. ¿Qué va a hacer con esto?
   Idealmente, esta matriz de sensores gira alrededor de toda la circunferencia de la placa, la densidad de esta matriz alterará la máxima precisión del sistema. La exactitud es realmente de lo que se trata, ¿verdad? El problema con cualquier sensor, por supuesto, es su inexactitud inherente. Entonces, aunque las matemáticas para la lateración son bastante simples en el caso de la trilateración, donde tres mediciones de distancia perfectas solo pueden apuntar a una ubicación, no se obtendrán mediciones perfectas. Además, es casi seguro que necesitará más de tres mediciones para lograr la precisión que está buscando. Lo que necesita aquí es algunas ecuaciones de lateración tolerantes a errores de n-sensor . Encontré un excelente documento discutiendo (casi) Exactamente eso. Léelo para obtener más información.

Es difícil decir lo que esperabas de este proyecto, pero será un gran esfuerzo, especialmente con las limitaciones que has dado. Buena suerte.

Este problema puede solucionarse de manera fácil y económica rastreando el punto de lápiz IR con la cámara IR incorporada en Wiimote. Aquí hay un proyecto enlace .

Probablemente iría con dos cámaras IR, una en el borde largo y otra en el borde corto, y un bolígrafo que se compone de un LED IR como la punta. También haría esta presión sensible, por lo que solo se enciende cuando Presionado contra el tablero. Dependiendo de las condiciones de iluminación en las que sea necesario trabajar, es posible que pueda utilizar un led de luz visible y filtrar solo ese color.