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 ubicar consistentemente el objeto de destino 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 suficiente sobremuestreo para mejorar la precisión si es necesario.

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

Alternativamente, el Kinect SDK lanzado por Microsoft (y un dispositivo Kinect) permitiría una creación rápida de prototipos del requisito en cuestión de horas. Luego, dependiendo de las consideraciones de rendimiento y precio, se puede elaborar el enfoque final.

Una precisión de 1 mm va a ser difícil de lograr. Me di cuenta de que esto es 10-20 veces más preciso que lo que pediste originalmente, pero sigamos adelante y veamos a dónde llegamos.

Hay al menos dos enfoques que justifican más investigación y pruebas:

1. Detección de área de superficie:
   no ha dicho explícitamente que no puede hacerlo, pero ¿por qué no colocar una rejilla de sensor capacitivo detrás de la placa? Podría construir con bastante facilidad 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 sea expandible. Respondí 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 tal vez esté tratando de hacer lo que estaba haciendo este tipo y escribir 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 discutió en otra parte aquí, si está utilizando sensores en el borde de las tablas, deberá medir el ángulo desde el sensor hasta el objetivo y usar la angulación, o deberá medir la distancia y usar la lateralización. La medición de distancia será la más fácil de medir y la más fácil de organizar.
   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 ópticos, por lo que deberá pulsar a través de cada uno, tal vez en sucesión, tal vez no, depende de cuántos haya y qué tan rápido pueda tomar muestras de ellos. En cualquier caso, tendrá todos estos sensores midiendo la distancia entre ellos y lo que sea, a veces el otro lado del tablero, lo que probablemente no sea una medida útil. Tendrás que procesar los datos que llegan de todos estos sensores, filtrarlos ligeramente y decidir qué es una medida de espacio vacío y qué es una medida de algo entre el sensor y el borde del tablero. Así que digamos que lo ha descubierto, tiene este conjunto de medidas de distancia desde el sensor hasta el objeto de interés. ¿Que vas a hacer con eso?
   Idealmente, esta matriz de sensores recorre toda la circunferencia de la placa, la densidad de esta matriz alterará la máxima precisión del sistema. La precisión es realmente de lo que se trata todo esto, ¿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 trilateración donde tres medidas de distancia perfectas solo pueden apuntar a una ubicación, no obtendrá medidas perfectas. Además, es casi seguro que necesitará más de tres mediciones para lograr la precisión que busca. Lo que necesita aquí son algunas ecuaciones de lateración tolerantes a errores de n sensores . Encontré un artículo excelente que discutía (casi) exactamente eso. Léalo para aprender más.

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

Este problema se puede resolver fácil y económicamente rastreando el punto del bolígrafo IR con la cámara IR integrada en Wiimote. Aquí hay un enlace del proyecto .

Probablemente iría con dos cámaras IR, una en el borde largo y otra en el borde corto, y un bolígrafo compuesto por un LED IR como punta, también lo haría sensible a la presión para que solo se encienda cuando se presiona contra el junta. Dependiendo de las condiciones de iluminación del lugar donde esto debería funcionar, es posible que pueda salirse con la suya usando un LED de luz visible y filtrando solo ese color.