多媒体投影范文

多媒体投影范文第1篇

【关键词】多媒体教学；投影伴侣；红外激光笔

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097（2011）05―0130―03

引言

随着现代技术的发展，多媒体教室已经走入绝大多数学校。教师使用多媒体投影进行教学，告别了黑板粉笔时代。但是投影屏幕只是作为单向的显示媒体，教师提前制作好上课用的多媒体课件，在课堂上使用激光笔[1][2][3][4]进行翻页讲解，必要时进行指示。但是教师如果想对某应用程序进行操作的话，必须返回控制台，利用鼠标对计算机操作。如果教师手中的激光笔不仅可以对多媒体课件进行翻页以及简单指示外，还具备点击功能，那么教师就不用往返于投影屏幕与控制台之间，有精力加强与学生的交流，提高教学质量。针对该问题，本文设计多媒体投影伴侣，使得教师可以使用手中的红外激光笔对投影屏幕进行远距离的点击操作，将投影屏幕变成虚拟触摸屏。

一 设计方案

多媒体投影伴侣由图像采集装置、红外激光笔和图像处理软件组成。红外激光笔发射红外激光指向投影屏幕，图像采集装置获取投影屏幕图像，识别出红外激光指示的位置，根据用户操作类型控制计算机执行对应操作，如图1所示。

图像采集装置由CCD图像传感器、红外线滤镜、红外线滤镜驱动机构组成，如图2所示。红外激光笔发射的红外激光是不可见的，但是CCD图像传感器既能拍摄到红外光部分，也能拍摄到可见光部分。为准确识别红外激光点位置，在安装的时候，利用红外线滤镜驱动机构驱动红外线滤镜离开CCD图像传感器的镜头，由CCD图像传感器拍摄投影屏幕图像，确定图像坐标与投影屏幕坐标的对应关系；以后每次使用激光笔时，红外线滤镜驱动机构推动红外线滤镜移到CCD图像传感器的镜头前，只允许红外光透过，由CCD图像传感器拍摄投影屏幕的红外光部分，这时候它拍摄到的将只有红外激光笔发射到投影屏幕上的红外激光点，根据红外激光点在图像中的坐标以及图像坐标与投影屏幕坐标的对应关系，可以计算得到红外激光点在投影屏幕上的坐标，实现定位。最后根据红外激光点的时间长短和次数区分操作类型，并完成相应的鼠标单击、双击、右键等操作，实现对投影屏幕的远距离控制。

二 实现原理

红外光[5]是不可见的，人的肉眼无法识别，但是CCD图像传感器可以感应红外光，同时也感应可见光，当它拍摄投影屏幕图像时，激光笔发出的红外激光点会混在投影屏幕图像中无法识别。因此若要清楚的拍摄到红外激光点，可以将CCD图像传感器前加个红外线滤镜[6]，只允许红外光透过，不允许可见光透过，这样CCD图像传感器单独拍摄红外激光点，能够获取其在图像中的准确位置。光有红外激光点在图像中的位置还不能计算出红外激光点在投影屏幕上的位置，还需要图像坐标与投影屏幕坐标的对应关系，这个对应关系在投影屏幕与图像采集装置位置不变的情况下是个定值，因此可以在确定投影屏幕与图像采集装置的相对位置之后进行一次校准，计算图像坐标与投影屏幕坐标的对应关系，该对应关系的获得可以采用常规的校准方法，但是要求图像采集装置能够拍摄到投影屏幕图像内容，因此在校准时可以先将CCD图像传感器前的红外线滤镜去掉，通过可见光的拍摄获取图像坐标与投影屏幕坐标之间的对应关系；以后每次使用红外激光笔时，再加上红外线滤镜过滤可见光，只拍摄红外激光点图像。

在获取了红外激光点在投影屏幕上的位置之后，还存在一个问题，就是对其进行何种操作：鼠标单击、鼠标双击或是鼠标右键？一种解决的方法是给红外激光笔上设置两个按键，一个模拟鼠标左键，一个模拟鼠标右键；另外一种方法是利用红外激光点出现的时间长短和次数来模拟操作类型，例如：按住发射红外激光的按键不放，连续发射红外激光，并在投影屏幕上移动，模拟鼠标移动操作；若在某位置停下，极快速度松开按键并再次按键，模拟单击操作；若连续按两次，模拟双击；若先单击按键，再移动到某位置，再单击，模拟鼠标右键操作，其余操作类似定义。

三 技术支持

1 确立图像坐标与投影屏幕坐标对应关系

在安装好多媒体投影伴侣后，第一步就是要确定图像坐标与投影屏幕坐标的对应关系。方法如下：让投影屏幕显示如图3所示的棋盘格图像，CCD图像传感器拍摄投影屏幕上显示的内容，如图4所示，拍摄到的棋盘格存在一定的变形，不过它的每个点与投影屏幕上的点具有一一对应的关系。利用射影变换公式[7][8]

可以计算二者之间的对应关系。

2 识别红外激光点

确定了图像坐标与投影屏幕坐标对应关系后，可以将CCD图像传感器前的红外线滤镜加上，使其只允许透过红外光，这样CCD图像传感器拍摄的图像就是红外光图像。如果图像中存在一点则表示红外激光点；如果没有则表明激光笔没有向投影屏幕发射红外激光。利用亮度信息可以得到该点在图像中的坐标位置，再利用校准时确定的图像坐标与投影屏幕坐标对应关系，可以计算出红外激光点在投影屏幕上的精确坐标。

3 判断操作类型

利用红外激光点出现的时间和次数判断操作类型的算法状态转换图如图5所示。

初始状态（0NoPoint）下，图像中无红外激光点，一旦图像中开始存在点了，就进入开始判断状态（1StartJudge），若之后一直有点，即pt.x>0，则表明用户在不停的发射红外激光，也就是在进行鼠标移动，因此，在有点状态（2HavePoint）下，在新的位置上显示鼠标光标，实现鼠标移动的模拟；一旦pt.x

在准备点击状态（3PreClick）下，若图像中有点，表明用户可能准备进行单击或双击操作，因此进入左键点击状态（4LeftClick）；若图像中无点，且无点的时间>600s，表明用户停止按键，因此回到1StartJudge状态；

在左键点击状态（4LeftClick）下，若图像中再次无点，表明用户准备双击操作，进入左键双击状态（5PreLeftDoubleClick）；若图像中有点，且与上次开始有点时间间隔>600s，表明从之前的短时间停顿后，一直都处于按键状态，因此转回到2HavePoint状态；

在准备左键双击状态（5PreLeftDoubleClick）下，若图像中有点，表明用户进行双击操作，进入左键双击状态（6LeftDoubleClick）；若图像中无点，且无点时间间隔>600s，表明用户在左键单击之后，停止了一段时间，因此也转回StartJudge状态；

在左键双击状态（6LeftDoubleClick）下，若图像中有点，且有点时间间隔>600s，表明从之前的短时间停顿后，一直都处于按键状态，因此转回到2HavePoint状态；若图像中无点，表明进行双击操作，并接着转回到1StartJudge状态。

四 结束语

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多媒体投影伴侣的设计目的在于便于教师在多媒体教学过程中不依赖于多媒体控制台和计算机，加强与学生之间的交流和互动，解决目前多媒体教学中存在的影响教学质量的关键问题。多媒体投影伴侣由图像采集装置、红外激光笔和图像处理软件组成。在安装时，图像采集装置中的红外线滤镜驱动机构驱动红外线滤镜离开CCD图像传感器的镜头前，拍摄投影屏幕图像，由图像处理软件获取投影屏幕坐标与图像坐标的对应关系，以后每次使用红外激光笔操作时，红外线滤镜驱动机构将推动红外线滤镜移到CCD图像传感器的镜头前，只拍摄红外激光笔发射到投影屏幕上的激光点，由对应关系可以计算出投影屏幕上的坐标位置，再根据红外激光点的时间长短和次数区分鼠标单击、双击、右键等操作类型，实现对投影屏幕的远距离控制。这种多媒体投影伴侣可以与现有的多媒体教室中的其他设备配合使用，无需进行任何改造，是一种行之有效的优化多媒体教学环境的方法。

参考文献

[1] 陈刚, 鲁晨平, 申瑞民. 激光笔指示与光点轨迹识别方法[P]. 中国专利: 101251784, 2008-08-27.

[2] 白益洪, 蔡振家. 光电定位及红外书写的投影仪及具有该投影仪的投影系统[P]. 中国专利:200944179, 2007-09-05.

[3] 刘福海.激光笔的改进[J].教学仪器与实验, 2007,23(4):22.

[4] 鲁晨平.激光笔轨迹识别系统设计与实现[D].上海:上海交通大学,2008.

[5] 百度百科:红外光[EB/OL]．

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[6] 百度百科:红外线滤镜[EB/OL].

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[7] RAHUL SUKTHANKAR, ROBERT G.STOCKTON, MATHNEW D.MULLIN. Smarter presentations: exploiting homography in camera-projector systems[A]. Proceedings of International Conference on Computer Vision[C]. Vancouver,2001: 247-253.

[8] 徐一华,李善青,贾云得.一种基于视觉的手指屏幕交互方法[J].电子学报, 2007,35(11): 2236-2240.

Partner of Multimedia Projector

LIU Zheng-yi1 WU Jian-guo2 LI Wei1

(1. School of Computer Science and Technology, Anhui University, Hefei, Anhui 230039, China; 2. Key Laboratory of Intelligent Computing & Signal Processing of Ministry of Education, Anhui University, Hefei ,Anhui 230039, China)

Abstract: Traditional teaching mode is changed by multimedia teaching mode. Teacher uses projector to display course contents rather than use blackboard and chalk. But teacher must operate computer to control display of projection screen and can not depart from computer console table. It results in lack of communication between teacher and students and affects teaching quality. To optimize the multimedia teaching environment one partner of multimedia projector is presented. It can be equipped in multimedia classroom and cooperate with existed projector and computer. Teacher can hold the infrared laser pointer to control projection screen on any position of the classroom by click, double click and right-mouse operation. And compared to the wireless mouse, it is easy to use because it need not plane to move on. Compared to the traditional red laser pointer, it can control projection screen rather than indication, page up and page down.

Keywords: multimedia teaching; projector partner; infrared laser pen

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

多媒体投影范文第2篇

关键词:计算机多媒体教学;投影仪;高级维护

中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:2095－2163(2016)02－0064－03

引言

随着现代化教育技术的不断发展，高等院校的多媒体教室建设数量也不断增加，多媒体教室设备由计算机、投影仪、中央控制系统、音响等教学设备组成，其中投影仪是多媒体教室不可或缺的重要教学设备之一。多媒体投影仪在计算机教学中得到了广泛的应用［1］，能够将教师课堂教学内容生动清晰地展现在投影屏幕上，大大提高了教学效率，完善了教学效果。对于计算机教学来说，多媒体投影仪是否能够保持良性的工作运行，将直接关乎学校的计算机多媒体教学活动的实践质量，因而必须重视多媒体投影仪的维护与保养，同时更需全面掌握投影仪的维护与保养技术。

1多媒体教室投影仪结构

目前投影仪光学系统大多使用的是多晶硅LCD(液晶板)或数码微镜装置DMD(也叫DLP投影仪)。LCD投影仪是由主板、液晶板、液晶驱动板、光学系统、主电源、灯电源、灯泡和镜头所构成，且采用三片式LCD液晶板进行成像。DLP投影仪是由主板、光学系统、主电源、灯电源联体和DLP成像镜头所构成，且由色轮成像，为全数字投影仪。研究中，多媒体教室所使用的是三片式LCD投影仪，其结构如图1所示。三片式LCD投影仪采用的是被动式投影方式，其成像器件是液晶板，具有比单片式LCD投影仪更高的图像质量和更清晰图像亮度。

2投影仪的清洁

多媒体投影仪是集精密光学、电子、机械于一体的高科技产品，因而必须了解多媒体投影仪的结构方可对投影仪实施有效清洁工作，投影仪的清洁主要包括光学系统和散热系统等部分。具体地，下文将展开完整论述。

2．1光学系统清洁

投影仪光学系统包含有高压汞灯、积分透镜、偏光转换元件、分色反射镜、分色棱镜、液晶面板和投影透镜。光学系统的维护需求设定为顶级保养，且每年进行一次，这样可彻底清除投影仪中所积累的灰尘，尤其是投影仪光学系统的灰尘，从而大幅提高计算机教学的多媒体投影效果，最大限度地延长投影仪的使用寿命。2．1．1液晶板的清洁多媒体教室中的投影仪选用了三片式LCD液晶板，如图2所示。三片式LCD液晶板投影仪是用红、绿、蓝3块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。LCD液晶板通常只有1．3英寸，有时甚至只有0．7英寸，而分辨率可达1024*768，每个像素只有0．02mm，灰尘颗粒就足以将其完全遮挡。多媒体投影仪在工作过程中会散发出较高的热量，为了使投影仪液晶板能够充分冷却，机内均安装有特制风扇，并以每分钟几十升的空气流量对其进行送风散热，然而机器内部配置的过滤尘网仍然难以截挡高速气流中所夹带的微小尘粒，这些微小尘粒相互摩擦即可产生静电吸附于光学系统中，造成投影仪液晶板的散热状况不佳，从而影响多媒体教室计算机教学的投影质量，因此必须由专业人员对投影仪液晶板进行专业、定期的维护清洁。液晶板的清洁可选择医学棉签，蘸用些许纯酒精，从液晶板散热缝隙伸入，轻轻擦拭。2．1．2镜片的清洁多媒体投影仪在使用过程中，光学系统中除液晶面板外，还有积分透镜、反射镜、棱镜和投影透镜等部件也需要施以科学实用、有规律的清洁，投影仪内部镜片如图3所示。如长期不清尘，将会造成投影机内部散热性差、亮度下减、色彩偏失，尤其会缩短液晶板和灯泡使用寿命。因此对多媒体教室投影仪光学系统中的灰尘颗粒定期进行专业的、有效的清洁维护保养，即已表现出其自然合理的必要性和重要性。清洁镜片时，首先用脱脂棉蘸一些纯度为99．7%的酒精将镜面擦拭一遍，而后在酒精还未完全挥发时，迅速用镜头纸将镜面擦亮，对着光检查镜片的清洁度，尽量避免剩有污渍，再用吹气球清理干净滞留镜面上的纤维丝，并将洗好的镜片放在镜头纸上，用镜头纸包着放回原来的位置。

2．2镜头的清洁

由于投影仪的镜头结构复杂、拆卸难度大，故而镜头的清洁必须由专业人员来主导完成，投影仪镜头镜片如图4所示。拆卸下来的主镜筒内部的3组活动镜片一般灰尘较厚。主镜筒中的镜片除灰尘较厚外，还有调焦镜筒螺纹上的脂因高温熔化所造成的镜片污染，这些都会影响到投影信号的清晰度，因而对多媒体教室投影仪的镜头每年要进行至少一次的专业清洁(清洁方法同液晶板)，有效提高计算机的多媒体教学效果。

2．3散热系统清洁

多媒体投影仪在使用过程中，如果进风口及滤尘网堵塞，投影仪内部温度就会迅速上升，此时若投影仪过热保护发生了意外失效，将会烧毁投影仪液晶板、灯泡等昂贵部件。多媒体教室投影仪大多加装有吊箱，且教室环境灰尘较大，投影仪在多媒体教学过程中会经常性地频繁遭遇过热保护现象，从而引发多媒体教学设备故障。投影仪散热系统清洁工作的时间周期约在40天左右。投影仪过滤网的清洁工作中，非专业人员即可胜任。清洁投影仪过滤网时，需将投影仪断电，再将其执行拆卸。具体除尘方法有2种:一是用高压除尘气泵将过滤网表面及缝隙里面的灰尘清除干净;二是当过滤网灰尘较大或过滤网表面存有油污时，需采用水洗的方法予以清洁，并用吹风机吹干后再装回原位置。

2．4灯泡的清洁

多媒体教室投影仪工作环境中灰尘较多，大量的灰尘烟雾不仅会阻塞过滤网、污损成像元件，也会在投影仪灯泡上覆盖大量的灰尘，使得投影灯泡无法正常散热;且计算机教学过程中，投影仪灯泡多会处于长时间工作状态，此时投影仪会产生超常热量，使其内部的温度不断提高，导致灯泡亮度的衰减，甚至会引发灯泡的爆炸，从而缩短灯泡的使用寿命，由此也必须重视对投影灯泡的除尘保养。投影仪灯泡的清洁方法:先用高压气泵进行清理，再用棉布蘸上医用酒精清洁灯泡表面的灰尘，待灯泡表面的酒精挥发后再行装回。

3投影仪的保养效果

投影仪的使用时间一般为5～8年，液晶板的使用寿命为3～5年;灯泡的使用寿命为1000～1500小时左右;光学镜片使用寿命一般为1～2年。计算机教学投影仪每年需进行一次顶级保养，可使投影仪内部风扇能正常运转，保持良好的通风效果，消除投影机图像暗淡或颜色偏黄的现象，提高图像的清晰度，以达到最佳的图像呈现效果。经过顶级保养后，投影仪不仅能提高图像的清晰度，而且还可使投影仪灯泡延长200～300小时的使用寿命;并且，液晶板也可延长一年以上的使用寿命，投影仪的维修费用也随即将降低至预算开销的三分之二下。

4结束语

随着高等院校计算机多媒体教学的日趋普及，多媒体设备在教学改革中也日渐发挥了不可替代的重要推动作用［2］。投影仪作为多媒体教学的基础必要设备，不仅使用频率颇高，且购置成本也较为可观，因而定期对投影仪进行全方位的、科学的维护保养工作就显得尤为重要［3］，通过每年对投影仪的高级维护可有效延长投影仪的使用寿命、提高投影仪灯泡的流明度，降低故障的发生率。并且还可延长灯泡和液晶板的使用时间，从而获得计算机多媒体教学投影仪的最长使用时间和理想使用效果，使得计算机多媒体教学投影仪达到最佳工作状态和教学效果。

参考文献:

［1］徐景刚．多媒体投影仪在使用和保养中要注意的问题［J］．中国电化教育，2000(8):65－66．

［2］魏智灵，钟帅．探讨多媒体教学设备维护与维修［J］．信息与电脑:理论版，2011(7):209，211．

［3］王霞．多媒体教学设备中投影仪的维护保养［J］．办公自动化:学术版，2014(10):63－64．

多媒体投影范文第3篇

【关键词】多媒体投影;触摸屏;红外;大屏幕;定位

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)04―0153―04

引言

近年来随着教育信息化的发展,多媒体教室已经进入绝大多数学校,力图用投影屏幕代替传统黑板,克服传统课堂教学的弊端。然而事实表明现有的多媒体投影屏幕只是被用作单向的显示媒体,教师利用多媒体制作工具制作课件,在课堂上进行播放,有条件的教师可以用激光笔对演示文稿进行远距离的上翻下翻操作,但如果要打开某应用程序或某软件进行演示,教师必须回到计算机控制台前。忙碌于控制台和投影屏幕之间的教师没有更多的精力与学生互动交流,影响了教学的效率和质量。本文提出一种创新方案,对多媒体投影教学设备进行改进,使其成为大屏幕触摸屏。教师在教学过程中,可以一边讲解,一边利用特制的书写教鞭在投影屏幕上进行点、圈、拖放、添加注解、任意书写教学信息等操作,也可以随时在投影屏幕上直接操作计算机,从而使教师授课轻松自如,充分发挥自己的肢体语言,实现师生之间情感交流。

一 现有技术

要将多媒体投影屏幕变成大屏幕触摸屏,而又不完全舍弃投影屏幕,可以采用的方法有增设超声波和红外信号联合定位的传感器[1]、激光定位传感器[2]或图像识别定位传感器,并配备特制的书写笔或教鞭。

超声波和红外信号联合定位的传感器以红外信号作为系统时间基准,由超声波在屏幕区域内的传播时间确定书写笔与传感器的距离,最终得到书写笔在屏幕上的坐标。该技术由于使用超声波计算时延,定位精度受温度影响。

激光定位传感器以恒定的转速扫描书写笔,由于书写笔上安装有用激光自反射材料制成的套环,所以扫描到书写笔后扫描激光将原路返回,激光定位传感器从激光反射信息中提取书写笔的定位信息,确定书写笔的运动轨迹。该技术实现难度较大,因此造价很高,美国的SOFTBOARD就是采用此技术实现的产品。

图像识别定位传感器,一般由光学镜头、图像传感器组成,有的还配有滤光片。根据图像传感器的位置可分为图像传感器前置型、图像传感器后置型、表面图像传感器型。根据图像传感器类型又可分为面阵图像传感器型(包括图像传感器前置型、图像传感器后置型)和线型图像传感器型(对应表面图像传感器型)。SmartBoard公司提供前置、后置型产品,产品集成度很高,包括屏幕、摄像机和投影仪等,且价格昂贵,最贵的高达30万元。

图像传感器前置型[3-11]是指图像传感器置于屏幕的正前方,通过光学镜头采集包含书写笔在内的屏幕图像,对书写笔进行识别,再进行图像畸变校正和坐标转换将图像中坐标转换为屏幕坐标,从而定位书写笔。缺点:教师在使用书写笔或教鞭触摸时遮挡屏幕,可能造成无法触摸或不方便触摸或触摸定位困难;改进策略:使用红色激光笔代替触摸物,远距离指示,避免教师的遮挡,同时在图像传感器前配有红色滤波片便于识别图像中的由红色激光笔产生的激光点[12],但是屏幕本身显示的内容中也会有红色亮点,造成干扰,以致无法正确定位;改进策略:使用红外光笔代替红色激光笔,同时图像传感器前配红外滤光片识别图像中由红外光笔产生的光点[13]。

图像传感器前置型的定位分手动式[7][8]和自动式[14]两种。手动式首先需要进行一次人工的坐标采样工作:逐点在屏幕上显示一组均匀分布的M行N列特征点,等待教师在每一个特征点上按下书写笔,由图像传感器通过光学镜头采集这组点在图像中的位置,计算机记录下图像坐标与屏幕坐标的对应关系,用数值方法来求得屏幕上任意一点的图像坐标到屏幕坐标的转换。自动式分为坐标初校准和正常工作两个过程。在坐标初校准时,由图像传感器通过光学镜头采集屏幕图像确定图像坐标与屏幕坐标的对应关系;而在正常工作时,由配置了滤光片的图像传感器提取光点位置,并依据已经获得的对应关系进行坐标转换。光笔的发光为与所述滤光片相对应的红外或紫外光。

图像传感器后置型[15-19]指的是图像传感器置于屏幕的背面,先通过光学镜头采集屏幕无书写笔或教鞭触摸时的初始图像,当教师触摸时,接触部分把屏幕上方照射下来的光线挡住,产生暗点。计算机控制器把当前触摸图像与初始图像进行相减剔除背景,得到产生暗点的几个区域,然后对这些区域进行去噪点,增加对比度,腐蚀膨胀等处理,最后根据特定的阈值得到多个形状规则的区域,这多个区域就是触摸点在整幅图像中的位置。缺点:容易受到外界环境光的干扰。改进策略:使用红外光笔,利用图像处理的方法从配置透红外滤可见光的滤光片的图像传感器采集的图像中计算出书写笔的位置,并跟踪书写笔的位置移动。缺点:屏幕必须可透过成像光波。

表面图像传感器型指的是图像传感器置于屏幕的表面,即光学镜头垂直于屏幕平面。在屏幕的同侧两个角上安装图像传感器,其平行于屏幕方向上的视角为90度,覆盖整个屏幕,垂直于屏幕方向上的视角保证书写笔或教鞭在图像传感器的视角内。系统工作时,屏幕发出的光通过光学镜头在图像传感器上成像,成的像是一条连续的直线段,当书写笔触摸屏幕时,连续的直线段中间会有中断的阴影,根据阴影在连续直线段上的相对位置与图像传感器的物理位置和角度以及光学镜头和图像传感器之间的相对距离可以计算出书写笔到两个图像传感器的入射角度,遵循平面上两条直线相交有且只有一个交点的数学原理,利用线性方法计算得到触摸物的位置、大小[20-22]。缺点:当书写笔离两个图像传感器的连线较近时,由于三角形趋向于一条直线,会造成定位精度降低;图像传感器的图像感应区域为锥形结构,当书写笔离图像传感器越近,其在图像感应区域中的比例会越大,以致于书写笔的轻微移动都会引起定位的巨大偏差;且书写笔离图像传感器太近,图像传感器聚焦困难,也会影响书写笔位置的判定。改进策略:至少在屏幕的三个角上安装图像传感器,系统选定初定位图像传感器,将屏幕分区并设定坐标,根据初定位提供的信息确定大概中心位置,再选定精确定位图像传感器,进行精确定位,确保任意位置都是由两个不同位置图像传感器的远场图像信息来确定[23-26]。缺点:书写笔由于表面的反光程度和图像传感器的距离等不确定性致使在图像传感器上不易直接识别。改进策略:使用发光带参照物对书写笔进行定位[27]。图像传感器除了安装在屏幕的角上,还可以安装在屏幕的边上,由于图像传感器视角有一定的范围,因此为覆盖整个屏幕,采用安装在屏幕的边上的策略时,需要增加图像采集装置,必须在屏幕的每边上都安装图像传感器[28][29]。

二 设计方案

在投影屏幕的上方两角安装红外接收处理器,通过USB接口连接主控台计算机,给教师配上一支书写时可发射红外光的书写教鞭,这样多媒体投影屏幕可以成为大屏幕触摸屏,如图1所示。教师使用书写教鞭在多媒体投影屏幕上控制计算机,并进行点、圈、拖放、添加注解、任意书写教学信息等操作。

红外接收处理器由固定设置的光敏元件、匀速旋转的红外反光镜面和基准时刻红外发射器组成。基准时刻红外发射器采用LED红外发光二极管,持续发射红外光,用来作为系统时间基准。红外反光镜面是设置在匀速旋转的电机转轴轴套上的一个或多个红外反光切面,用于反射教鞭书写时发射的书写红外光和对称设置的另一个红外接收处理器中的基准时刻红外发射器持续发射的基准红外光;光敏元件在其所处的固定位置上接收匀速旋转的红外反光镜面反射的红外光,输出电压脉冲信号序列。基准时刻红外发射器持续发射的基准红外光经匀速旋转的红外反光镜面反射至光敏元件后输出以时间周期为 的基准电压脉冲信号,以所述基准电压脉冲信号出现的时刻为基准时刻;书写笔书写时发射的书写红外光经匀速旋转的红外反光镜面反射至光敏元件后输出书写笔电压脉冲信号,根据所述书写笔电压脉冲信号出现的时刻与最接近的基准时刻的时间差,获得书写笔与两个红外反光镜面的中心连线偏离对应的基准时刻红外发射器与红外反光镜面的中心连线的角度,由这两个角度确定书写教鞭在投影屏幕中的位置,实现书写教鞭在投影屏幕上的书写和控制功能。

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三 实现原理

设定光敏元件输出的电压脉冲信号序列为:

(1)

式(1)中, 是由基准时刻红外发射器持续发射的基准红外光经匀速旋转的红外反光镜面反射至光敏元件,在光敏元件中输出的以 为周期的基准电压脉冲信号,m为红外反光镜面的个数,n为匀速旋转电机的转速;以 出现的时刻为基准时刻; 是书写教鞭在书写时发出的书写红外光经匀速旋转的红外反光镜面反射至光敏元件,在光敏元件中输出的书写教鞭电压脉冲信号。由书写教鞭与左红外反光镜面中心连线偏离右基准时刻红外发射器与左红外反光镜面中心连线的角度α和书写教鞭与右红外反光镜面中心连线偏离左基准时刻红外发射器与右红外反光镜面中心连线的角度β,确定书写教鞭在投影屏幕中的位置,方法如下:

以投影屏幕左上角所在位置为坐标原点,以投影屏幕上边沿所在直线为x轴,取向右方向为正方向,以垂直于x轴方向为y轴,取向下方向为正方向,建立平面直角坐标系。以左红外接收处理器为例,如图2所示,定义左红外反光镜面中心为A点 ,投影屏幕左下角为B点 ,投影屏幕右上角为C点 ,投影屏幕右下角为D点 ,右基准时刻红外发射器为E点。初始定位时,由书写教鞭在投影屏幕的B、C、D处点一下,由左光敏元件输出电压脉冲信号中相邻两个脉冲信号的时间差 通过公式:

(2)

分别计算 、 和 ,再由 和 通过余弦定理得到A点的一条轨迹方程:

(3)

该轨迹方程是y关于x的隐函数 ,同理由 和 根据余弦定理得到A点的另一条轨迹方程:

(4)

该轨迹方程是y关于x的隐函数 ,两轨迹相交的交点处于投影屏幕左上角范围内的即为A点位置;再由计算得到的A点坐标 、C点坐标 得到左红外反光镜面中心与投影屏幕右上角连线的直线方程:

(5)

按照同样方法计算右红外反光镜面中心点位置及其右红外反光镜面中心与投影屏幕左上角连线的直线方程 。

初始定位完成后,当书写教鞭进行书写时,由左光敏元件输出电压脉冲信号中相邻的两个脉冲信号的时间差为 ,通过公式(2)计算书写教鞭与左红外反光镜面中心连线偏离右基准时刻红外发射器与左红外反光镜面中心连线的角度α,由 和直线方程 确定书写教鞭在投影屏幕平面内的一条直线轨迹方程:

(6)

同理由右光敏元件输出电压脉冲信号中相邻两个脉冲信号的时间差为 ,通过公式(2)计算书写教鞭与右红外反光镜面中心连线偏离左基准时刻红外发射器与右红外反光镜面中心连线的角度β,由于红外接收处理器对称安装,因此由 和直线方程 确定书写教鞭在投影屏幕平面内的另一条直线轨迹方程 ,两条直线方程 和 相交,得到书写教鞭在投影屏幕内的坐标,进而实现投影屏幕的触摸和书写功能。

四 总结

利用匀速旋转的红外反光镜面反射书写教鞭书写时发射的红外光至光敏元件,由光敏元件输出的电压脉冲之间的时间差计算书写教鞭在投影屏幕上的具置,准确定位,将多媒体投影教学设备改进为大屏幕触摸屏,便于教师在投影屏幕上使用书写教鞭直接操作计算机,并进行各种注释操作,可提高多媒体课堂教学质量。比起市场上现有的电子白板,其优点在于不必重新购置价格昂贵且集成度很高的产品,可有效减少校方的财政支出。

参考文献

[1] 王树勋.遥控无线定位电子白板系统[P].中国专利: CN1595348A, 2005-03-16.

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多媒体投影范文第4篇

投影仪是多媒体辅助教学设备中的一个关键设备，使用与维护状况，直接影响到教学效果。对比传统教学，多媒体辅助教学改变了传统教学中知识的单调表现形式，教师的语言和黑板上的粉笔字变成了电影、音乐、动画、图片等，直观、形象；对于生物、数学、化学等科目，一些难以理解的现象和规律都可以通过信息技术形象地显示出来。如物理学科中光的折射与反射，单纯地讲述学生很难理解，但是通过播放动画，学生便能较快地明白整个过程及原理。多媒体课信息量大，有利于在一个章节后对本章知识进行全面梳理，有利于知识的系统化。多媒体教学同时也减轻了教师的负担，这一点在复习课中尤为明显，复习课上，教师需板书大量的知识，但有了多媒体之后，教师就从繁重的板书工作中解放出来，专注于课堂和学生。

从2007年开始建设多媒体教室，从最初的3间至2010年，每间都安装了多媒体设备；教师从最开始的几个信息水平高的教师上多媒体课转变成现在全员上多媒体课。多媒体辅助教学在一定程度上增强了学生的学习兴趣，提高了教学效率，但也出现了一些问题，其中一个主要问题就是关于投影仪使用和维护方面的。笔者总结如下。

1 保养维护费用过高

投影仪需经常更换的器件是灯泡，因为它的寿命大约1000多个小时不等，换一个灯泡需要1500元左右，按每天上3节电教课来计算，每2年每台投影仪换1个灯泡，由此推算，学校20多间教室，每年就需花费2万元。

投影仪每隔一段时间便要清洗一次并通风过滤网，这需要请专业清洗人员，又是一笔不小的开支。

2 维护保养工作量过大

为了保证投影质量，必须注意平时对投影仪保养。主要包括：对投影仪设备进行防尘、散热，对相关人员进行电教培训，工作量巨大。

2.1 防尘

倘若发现镜头表面中有太多灰尘时，必须使用专业的镜头清洁纸来擦除灰尘。投影机不能工作在灰尘太多的环境中：如果连肉眼都能看到空气中有灰尘飞舞，就不要在此环境中进行投影演示。一旦发现散热风扇的进风口和出风口处有灰尘覆盖，必须及时将它清除干净，进风口和出风口处的灰尘很容易被吸附到液晶板中，而且此处的灰尘将会影响投影机的正常散热。

2.2 散热

要保证投影仪的通风口畅通，通风口分进风口和出风口，不要在通风孔处放置任何东西，以免通风不畅，影响散热。要经常清理空气过滤网。在天气炎热并且室内通风不好时，可用风扇帮助散热，这样可以保护投影机，延长其使用寿命。

2.3 投影仪对操作要求严格

不能频繁地开关投影机，特别不能用完投影机后直接关闭电源，因为这时投影风扇还在高速转动，如直接关闭电源，轻则灯泡寿命受损，重则投影灯泡发生爆炸。因此，相关负责人员要对全体教师进行培训。此外，还要对班级的多媒体辅助设备管理员进行培训。但是即使一学期进行2次培训，并定期开会，在实施过程中，依然会出现不到位或是疏忽的情况，这也是为什么故障频发的一个重要原因。

3 注意对学生视力的影响

目前，关于投影仪设备和使用环境的规范在有些地方还未得到很好贯彻。使用投影仪的教室与普通教室无异，甚至连窗帘都没有，应该制定相应的规范，包括对教师的课件制定一个参考标准。在上述情况下，拉起窗帘，且不开灯，投影屏幕上的图像颜色饱和度、对比度、亮度已经不理想，如果没有拉起窗帘或是拉起部分窗帘，投影屏幕上的图像就显得更为模糊，这对学生的视力健康会有一定的影响。

3.1 关于亮度、分辨率和对比度

亮度越大可使用环境面积越大；分辨率越高，画面越清晰；对比度越高，灰度渐变层次越丰富，如果越小，细节表现效果越差。如果投影仪的亮度、分辨率、对比度等参数不能适应教学和学习环境，学生看不清楚屏幕，容易造成眼睛疲劳，从而导致近视。而且投影仪需要一定的可视角度，随着角度变化，投影清晰度也会改变：这对教室里坐在某一些位置的学生很不利，投影仪使用对光线很讲究，光线太强，投影画面上有反光，光线暗了，又对学生书写笔记有影响，长此以往肯定会损害视力。

3.2 投影仪的使用时限

通常投影仪灯泡在使用1000小时（或更短的时间）后，投影画面质量会严重恶化，图像会变得不清晰，色彩也变得模糊。因此，正常情况下，需要一年半换一次灯泡，但在实际情况中都是到了无法正常开机时，此问题才得以解决。

3.3 投影仪的过度使用

由于多媒体辅助教学的优越性，每位教师都愿意上多媒体课，有的班级一天7节课都使用多媒体辅助教学，而且课件播放贯穿整个课堂，容易造成视觉疲劳。

4 对教学效果产生一定的影响

因投影屏幕上的图像不清晰，教师的课件又不注意文字的颜色和大小，使一部分同学看不清投影屏幕上的内容，这样的直接后果就是英语课上看不清单词，物理课上看不清公式，上课时不能做好笔记。长此以往，将会影响学生的学习兴趣和学习效果。

投影仪将图片、视频、动画、文字等信息直观地展示在同学们面前的同时，也存在学生急于观看，急于做笔记，没有了思考、创新的空间。很多教师反映，过度的多媒体辅助教学会严重扼杀学生形象思维能力和空间想象能力的培养，并且会影响学生在语言理解能力方面的提高。

不是所有教学内容都适合投影在投影屏幕上进行教学，例如，数学学科中经过归纳演绎得出结论在黑板上进行教学更适合；在化学科目中，讲解分子、原子时，用教学模型，能很好地培养学生理解空间结构的能力；在计算机科目中讲解计算机硬件CPU、内存条等时，用实物讲解学生记忆更深刻；在英语科目中口语学习中，情景对话是一个有效的方法。在素质教育中，我们应该让学生成为课堂的主人，大力提倡学案教学、小组合作教学、活动教学这些教学方法，投影仪应该找准自己的位置，成为教学不可多得的一个工具。

综上，学校要认真考虑投影仪应用于教学的相关标准，并且要普遍严格执行；要密切关注学生的眼睛健康，培养学生正确的读写姿势，适当休息；保障经费，保障人员，普及相关教育技术培训；进行多媒体辅助教学与传统教学比较的教研活动，进一步认识多媒体辅助教学的优点和缺点，保障多媒体教学的健康发展。

多媒体投影范文第5篇

[关键词]多媒体教室；投影仪；选择；应用

中图分类号：C434 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0138-01

投影仪作为多媒体教学中不可缺少的一个设备，它的选择直接影响着多媒体的正常使用和多媒体教学的质量，所以，必须对于进行合理、正确的选择，科学的应用，才能保证有效的实施教学工作[1]。

一、多媒体教室投影仪的选择

就我国目前市场上销售的投影仪，主要有两种类型：一种是传统的LCD投影仪。这种LCD投影仪的亮度能够达到10000（ANSL）lm，它的分辨率也比较高，达到了1280乘以1024，这种较高的分辨率使得投影仪具备良好的色彩还原能力，加上它其他的优点：重量轻、体积小、携带和操作都比较的方便，都使得这种投影仪受到了广泛的欢迎，成为多媒体投影仪市场上较火的一款产品，也较多的应用与多媒体教室或者中。另一种是新型的LED投影仪。这种投影仪是依靠光源来命名和分类的，因为其小巧和便携性的特点在多媒体教室中得到了广泛的应用。但是就目前LED投影仪最大的问题就是亮度，到现在为止还没有有效的解决方式，再加上它需要面对强大的对手，比如激光，这都造成了它在多媒体教室应用中的许多障碍。所以，现阶段多媒体教室投影仪一般都是采用的LCD液晶投影仪。

在进行投影仪的选择的时候，我们一般都会比较注意投影仪的一些技术指标，包括对比度、亮度、均与度、所用场所的面积和分辨率。它是衡量投影仪质量的最直接、也是最有效的方式。

二、多媒体教室投影仪的应用

1、正确开关投影仪

投影仪的使用过程是有一定的顺序的：现按下投影仪的电源开关，然后在按下投影仪的身操作板，或者是遥控设备上的“power”按钮，当投影仪的灯泡亮了以后，投影仪机身上的“standby/on”（待机/开）的指示灯开始闪烁的时候，这表明投影仪已经开始预热。当投影仪机身上的指示灯持续亮着时，这时候投影仪的生产厂家的各个公司标注已经能够明显的看出来时，说明投影仪已经开始工作，可以进行使用了。当然和投影仪的开机一样，投影仪的关闭也要遵循一定的顺序：首先就要按下控制面板上的“lamp”按钮，紧接着当工作信号等开始不停地闪烁，变成红色，这时候投影仪的风扇还在持续工作，等到红色信号灯保持持续的亮着时，风扇已经停止转动，这时候就可以按下投影仪的电源关闭按钮。最后再拔下电源插座上的电源就可以了。如果在使用的过程中，不注意对于投影仪使用的顺序的话，就有可能会造成投影仪中的灯泡发生爆炸的现象[2]。

2、操作要有时间间隔，不要频繁开关电源

投影仪在进行工作的时候，它的每一项操作都是由反应时间的。所以，在对其进行开、关的切换的时候，一定要给它留出足够的时间，一般我们都会给它留出5分钟。这是由于UHE灯的启动全过程大约需要2分钟，如果这个过程没有充分时间使灯泡点亮，那么下次投影仪启动的时候，就会非常困难，再加上投影仪从开通到关闭的状态的转换，需要花费一定的时间去进行散热操作。此外，投影仪内部的许多电路，它们采用了许多相类似的功率开关管或者是变压器之类的电子元件。为了防止原件与原件之间出现较严重的功能耗损，对于它们之间就不能进行频繁的开通、关闭切换操作。所以，为了避免这些原件受到损害，我们在使用的过程中，尽量不要过多的进行开、关的操作，在进行这些操作的时候，也要耐心的等待，给它们留出足够的时间进行反应。当两节课都要使用多媒体教室的投影仪的时候，最好是在课间不要对投影仪进行关闭的操作，避免影响投影仪灯泡的使用寿命。

3、保持良好的通风散热

投影仪在使用的过程中，会产生高温，虽然每个投影仪都设有通风口，但是投影仪也经常会发生因散热不好导致的问题。当投影仪的进风口和滤尘网被堵塞的时候，就会造成投影仪的气流不畅，投影仪的散热不能及时的进行，内部温度迅速升高，这极容易损害光学的原件，加速投影仪内灯泡的使用寿命[3]。所以，在投影仪的使用过程中，一定要保证通风口的畅通，并且要做好及时的清理工作，保证进风口和出风口的除尘工作，也不要在通风口处放置任何东西，以免造成通风不畅，影响投影仪的散热操作。

4、持续投影仪时间不能过长

投影仪中的灯泡使用是有期限的，如果超过了这个期限，灯泡内部就会不断凝聚热量，性能会不断的下降，进而就会自动报废。长时间的持续工作会大大缩减灯泡的使用寿命，导致投影仪的使用效率低下，所以我们在对投影仪进行使用的时候，要控制它的投影时间，尽量保持在4个小时之内，否则过长的使用时间会使投影仪的温度过高，使灯泡的亮度逐渐减退，灯泡在这种高强度的工作环境下会迅速的停止工作。

5、投影仪的正确安装和维护

在对投影仪进行安装的时候，一定要选择合适的安装吊架，采用配套的螺丝进行固定安装工作，同时要将螺栓拧紧。对进行安装的地点要进行详细的计算，尽量给学生营造一个轻松的视野，以一个比较舒服的姿势观看屏幕。墙面悬挂的屏幕上边沿和吊装投影机镜头需要保持在一个水平线上，镜头的中心点也要与屏幕中心点在同一垂直线上。安装好后，要调整好投影画面的聚焦。要对投影仪进行定期的维护，及时清理上面的灰尘，保持透风口的畅通，定期检查仪器的零件是否正常等。

结束语

总而言之，投影仪在多媒体教室的教学工作中发挥着不可或缺的重要作用，我们一定要加强对它的选择和应用的步骤，选择高质量的投影仪，严格按照投影仪的操作流程进行应用，从而使投影仪能够更好的为多媒体教学服务，带给人们更多的便利。

参考文献

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多媒体投影范文第6篇

一、运用多媒体导学的依据

多媒体辅助教学给教育带来了新的革命，随着现代科技的发展，多媒体课件在课堂教学中的运用将会越来越广泛。掌握现代教育技术，并能正确、合理地运用到教学工作中去，是信息时代的要求，也是素质教育的要求。信息时代召唤高素质的教师，教师素质决着教育水平。因此，实施多媒体教学，能够改进教学手段，全面推动教师整体素质的提高。众所周知，学生学习的过程，很大程度上是在教师的引导下积极思维的过程。因此，教学中教师如何引导，直接影响学生思维活动的质量。初中学生的思维尚处于经验型的逻辑水平，他们在学习活动、理解抽象概念、理解和解决问题的过程中，仍需具体形象的支持。初中地理教材中丰富的图像资料，成为教材的重要组成部分，学生可以从看图、读图中获得大量的地理信息。世界和祖国各地异彩纷呈的地理景观和较为抽象的地理概念，不是用简单的文字可以叙述清楚的，因而教材中大量的图像、图表成为学生获得生动形象的感性知识的源泉，是学生抽象思维发展的桥梁。可见运用多媒体图像投影导学，既符合学生认知规律，又能促进学生思维发展，提高教学效益。

二、运用多媒体图像投影导趣引入，激发动机

兴趣是一种情感性质的因素，它是能力发展的最早征兆。运用图像投影导趣引入，能够迅速引起学生的注意，促使大脑皮层兴奋中心的形成，激励学习动机，从而创设“我乐学”的心理需求。下面仅举几例：

1.多媒体图像投影设疑引入。教材中有许多图像的内涵与学生原有认识之间存在着矛盾，教学中可以运用投影片展示图像，巧妙地加以引导，促使学生疑问的产生，进而激发探求的欲望，自然地引入新课。如在地形的变化一节，上课开始，投影展示《喜马拉雅山及其海洋生物化石》示意图，提问：“你了解这座山脉吗”？学生纷纷回答：“这是世界上最高大的山脉。”接着提出：“海洋生物化石出现在该山中，可能吗？为什么？”促使学生内心矛盾冲突，激发学习动机，为新课学习打下基础。

2.漫画投影激趣引入。初中地理教材中，有多幅发人深思、寓意深刻的漫画，在教学导入中运用，最能激发兴趣，活跃课堂气氛。如在“森林资源”一节，上课伊始，展示投影片《小鸟的悲哀》，学生立刻被漫画中的人物和小鸟吸引，课堂气氛开始活跃起来，教师及时提问：“小鸟为什么也要飞走呢？”森林被砍光），紧接着投影展示漫画《骆驼涨价了》，提问：“骆驼涨价的原因是什么？”学生兴趣更浓，教师只需点拨引导，自然引出“森林是大自然的总调度室”这个主题。

三、运用多媒体图像投影导学导思，发展能力

地理图像中浓缩了大量的知识信息，在一定意义上说，图像是地理知识的主要载体。充分运用图像投影导学导思，不仅符合学生认知发展的规律，而且能够调动学生的积极性、主动性，真正体现教师的主导作用和学生的主体作用。图像导学导思，还有利于提高学生的观察能力、分析综合能力。例如，在影响气候的因素一节教学中，依次演示如图1、图2、图3所示的投影片，引导学生据图分析、思考，教师给予必要的点拨、归纳。学生对纬度、海陆和地形诸因素对气候的影响作用，会产生全面深刻地理解。这样教学，改变了“满堂灌”的教法，发展了学生读图、析图的能力。

四、运用多媒体图像投影导结，强化教学目标

学生学习的地理知识，最终都要落实在图中。运用图像导结，对所学知识进行梳理、综合，既能强化知识，使知识系统化，又能培养概括、综合的能力，使技能综合化、熟练化。图像导结的方法很多，既可以用投影图片引导学生对所学知识归纳综合，又可以用漫画、示意图深化主题，如“世界的人种、语言和宗教”一节的课堂小节；可以用投影展示《世界三个主要人种》、《不同的语言文字》、《三大宗教的建筑》图片，引导学生综合归纳，从而强化教学目标。

多媒体投影范文第7篇

关键词：数字沙盘投影技术 异形融合边缘融合 无缝拼接

Abstract: the use of multimedia digital sand table completely changed the traditional entity sand table in performance forms a single, boring, thus has the form novel, combining static, the actual corresponding, dynamic "live" sand table, information layered display, audience interaction advantages; Set in sound, light, electricity, animation, music, commentary lines, 3 D stunt and so on many kinds of elements in one of the forms of expressions can meet more viewers the higher level of sensory overload more far-reaching, and more summary and extremely shocked.

Keywords: digital sand table projection techniques abnormity fusion edge seamless integration

中图分类号：O185 文献标识码：A 文章编号：

一、 多媒体数字沙盘投影技术的运用

多媒体数字沙盘投影技术是整合多种硬件设备：投影机、控制服务器、图像处理器及其它附属设备和软件系统：系统软件、内容演出播放软件、曲线(面)边界修饰软件、多通道同步无干涉播出系统软件、曲面曲线异形融合系统软件、编程及影片制作软件等的高科技技术。

传统沙盘模型只是单一的，相对乏味的表现形式。相比之下，多媒体数字沙盘颠覆了传统意义上实体沙盘的表现手法。而多媒体数字沙盘的运用完全颠覆了传统实体沙盘在表现形式上的单一、乏味，从而具有形式新颖、动静结合、虚实相应、动态“活”沙盘、信息分层显示、观众互动等优点；在集合声、光、电、动画，音乐、解说台词、3D特技等多种元素于一体的表现的形式更能满足观看者的更高层次的感官刺激上做的更深远、更概括、极具震撼。

二、城市数字沙盘的实例分析

1、展项实例简介

由本人主导设计与实施的深圳市工业展览“多媒体城市数字沙盘投影展项”中主要由地面投影和大型弧幕投影两部分组成。

地面投影部分：（1）地面设置实体沙盘模型，大部分区域按是1：6000的比例制作，为突出表达部分区域采用1：4000的比例制作，如标志建筑：市民中心、帝王大厦等。沙盘面积为72平方米。（2）地面投影采用8台6000流明的松下PT-FDW630投影机拼接融合，动态投影沙盘影片为八通道影片，每个单通道的分辨率为 (dpi) 1280*800，影片整体制作最佳分辨率(dpi)为3680*3580。

大型弧幕投影部分：（1）弧面投影尺寸为：长×宽=7×3米。（2）弧面投影采用2台12000流明的松下PT-D12000C投影机拼接融合，影片为两通道影片，每个通道投影分辨率为1400*1050，制作最佳分辨率为2450*1050。

图1：地面沙盘投影机布置图及钢架图图2：大型弧幕投影机布置示意图

2、相关系统介绍及技术亮点

A、大型弧幕投影显示系统

（1）系统构成：2台12000流明的松下PT-D12000C高亮度DLP工程投影机，专业正投弧型投影幕，高端图形工作站等。

（2）投影画面采用两通道投影无缝拼接边缘融合技术实现超宽幅高分辨率画面效果，使用投影进行画面的拼接显示，简单的拼接无法做到精确的边缘对位，有缝隙存在。需要对相邻图象进行一定区域的搭接，简单的搭接叠加区域有亮带存在。使用边缘融合技术才能解决拼接画面的连续性。

（3）专业正投弧形投影幕具有超宽显示视角，保证在沙盘周围的游客均能清晰的看到屏幕画面内容。

（4）采用光端机传送大屏幕投影画面，保证视频信号的可靠传输，视频画面清晰流畅。

（5）本系统的技术亮点及特点：a、采用了专用凸屏画面无缝拼接软件对凸形弧面进行影片的无缝拼接融合（简称“软拼”），而传统的拼接是采用投影机本体硬件来拼接（简称“硬拼”）， 软拼无论是在效果和效率上都远胜于硬拼。b、一般的屏幕以平幕和凹幕为常见，但本项目采用了凸幕的方式而且投影面积达到21平方米，这在国内也是不多见的，增加了在技术上实施的难度。

图3：边缘融合方式

B、多通道高清动感沙盘投影系统

（1）系统构成：8台6000流明的松下PT-FDW630高亮度DLP工程投影机组成的投影矩阵，高端图形工作站，多机联播系统软件等。

（2）根据地图地形特点（异型地图），精确配置投影机点位，以保证整幅画面的拼接效果以及影片整体表达效果。

（3）采用画面无缝拼接平台软件等实现投影画面无缝拼接，达到全面覆盖超过72平米范围的完整画面效果。

（4）采用曲面曲线异形融入系统软件、曲面校正自动补偿系统软件、曲线(面)边界修饰软件等专用软件技术解决投影拼接位置偏移及异型融合问题。

（5）本系统的技术亮点及特点：a、由于采用了8台投影机投射画面，每台投影机的投射的画面各不相同，但要形成一个完整的画面；根据投影机的布置及投影区域的不规则，使得出现了需要融合3台投影机投射的重叠画面，而我们一般遇到的基本上是2台投影的重叠区域的融合；这在实施的技术上又是一个难点，我们通过软件拼接的方式很好的实现了3台投影机投射的重叠画面的无缝融合。b、由于地面的投影区域不规则，特别是边沿区域，一般我们遇到的基本上是方形规则的区域融合；本项目上我们通过曲面曲线异形融入系统软件、曲面校正自动补偿系统软件等软件实现了异型区域无缝的融合和曲面对位。

C、多声道定向封闭式立体音响系统

（1）为了使整个展项的音效更加震撼，在音效系统方面设计并实施了高度保真的立体声音响系统。

（2）根据馆内环境情况，在建声效果无法改善的情况下，经过专门的声学模拟，设计并实施了可以最大限度的控制声音传播范围，减少对周边展项的交叉影响的定向音效系统。

D、多通道、多画面影像同步播放控制系统

（1）采用投影机与图形工作站集成演出系统软件包管理和播放大屏幕与投影沙盘的投影内容。

（2）采用八通道同步无干涉播出系统软件实现弧幕投影和沙盘投影内容的精确同步。

（3）为了使控制沙盘投影各个投影机画面之间的精确同步，在传输线路上采用了光纤传输。

（4）本系统的技术亮点及特点：本展项涉及到的地面沙盘影片与弧幕影片并不是独立播放的，两个影片在内容编排和播放时间上必须也是无缝连接的，所以在控制同步播放上必须做到精确无误，如：影像中的飞机由地面沙盘机场位置起飞并飞出屏幕等震撼性特效必须做到地面影像与弧幕影像的和谐统一。这在技术实施上又是一个突破。

E、艺术动态特技影片

艺术动态特技影片在制作上运用了大量创新的特效元素，采用了目前全球高端的一些特效制作软件例如：云层山体软件After brun、烟火雾特效软件Fx fume、ScatterVL Pro For 3DMax 2010 (电影特效插件)、Maya、Max等等，通过这些高端软件的应用，来达到高端的视觉效果。

3、主要的硬件、软件系统组成

序号 子项目名称 数量 单位 规格/型号

1 投影机1(投射弧幕，松下PT-D12000C) 2 台 PT-D12000C

2 投影机2（投射沙盘，松下PT-FDW630） 8 台 PT-FDW630

3 大型投影弧幕 21 m2 专业定制

4 专用播放服务器(图形工作站) 2 台 DELL

5 图像服务器 8 台 DELL

6 控制计算机 1 台 DELL

7 高保真音响系统 1 套 雅马哈

8 光纤传输器 2 对 Creato

9 投影机与图形工作站集成演出系统软件包 8 套 专业定制

10 曲线(面)边界修饰软件 8 套 专业定制

11 凸屏画面无缝拼接平台软件 2 套 专业定制

12 曲面曲线异形融入系统软件 2 套 专业定制

13 曲面校正自动补偿系统软件 1 套 专业定制

14 八通道同步无干涉播出系统软件包 1 套 专业定制

15 分屏器及监视器操作系统集成软件包 1 套 专业定制

16 高清级投资环境介绍艺术片 8 分钟 专业定制

17 模型艺术动态特技影片 8 分钟 专业定制

18 KVM16路自动切换系统软件 1 项 专业定制

19 物理实体沙盘及装饰 72 平米 专业定制

20 自动控制、网络交换及电路系统集成 1 项 专业定制

三、结束语

正是由于多媒体沙盘投影在表现力和传达信息方面比普通的实体沙盘在满足观看者的更高层次的感官刺激上做的更深远、更概括、更具震撼力；加之在拼接边沿融合、曲面矫正等专业技术的日益突破和完善，越来越多应用在博物馆、展览馆、城市规划馆等公益性场馆中，同时在一些招商引资项目、地产项目推荐等也慢慢的开始运用。

作者简介：张勇军，籍贯：浙江杭州， 出生年月：1980年2月9日，2004年6月毕业于湖南科技大学信息与电气工程学院电气工程及其自动化专业。

多媒体投影范文第8篇

一、当前教室多媒体显示方案选择投影机的必要性

教室多媒体配置有教师计算机、视频展台、投影机、幕布、集中控制器、扩音设备。教师在课堂上必须把制做的文字、音视频课件资源通过大屏幕显示设备展现给全体学生。最初课堂上曾普及过吊装大尺寸crt电视(29～34英寸)，但它更多的是用于广播校园电视的作用，尺寸和解析度的天生缺陷注定不适合作为教学显示终端，而多媒体投影机有着亮度高、分辨率高、投射尺寸大的优势，所以多媒体投影机作为大屏幕显示的首选方案于2003年左右开始向普通教室普及。由于一开始多媒体投影机价格昂贵(1万～1，4万元)，有条件装备的区县不多，在一些资金相对薄弱，但有迫切的多媒体使用需要的区县推广过背投彩电(50寸)的方案。但由于背投电视占地多、尺寸偏小、各厂商逐渐淘汰背投技术以及后续的技术支持，投射灯泡也需要更换并且花费高等原因，在装备后的4～5年里逐步报废淘汰。

随着近年来多媒体投影机价格下降(外资品牌2500～3000流明xga分辨率价格在4000～6000元)、技术成熟、有新技术(短焦、超短焦解决了长焦投影对教师视觉影响、电子白板功能)的加入，并且投影机和幕布不易损坏。成为了教室多媒体显示方案的最好选择。

二、当前南京市中小学多媒体投影机的配备状况

标准的中小学教室面积在60～90平方米之间，教室配备的投影机亮度必须达到2000流明以上才能最大程度减少环境光照对显示效果的影响，幕布尺寸至少在80英寸以上才能满足50人以上教室后排学生的观看需要。近两年来随着高亮度投影机价格的下降，南京市采购的用于教室多媒体的投影机亮度已经达到2500～3000流明，完全能满足60～90平方米的常规教室显示需要，并具有比较好的显示效果。

三、教室普及多媒体投影机在现有的配置下是否对学生视力产生影响

随着课堂教学中使用投影机的越来越频繁，是否这项技术会对学生视力产生影响变成装备和卫生部门不得不面对的问题，近期南京市有学生家长在媒体上撰文，质疑教室投影设备对自己孩子视力产生不好的影响，让我们加快了对目前教室配备投影机是否会产生负面影响的思考。虽然目前还没有具体数据证明在教学中使用投影机会影响学生视力，但目前投影机在安装和使用上的种种不规范和不合理，确实会对学生的视力健康产生潜在的威胁。

四、投影机在安装和使用上的不合理因素及解决办法

首先作为一个成熟产品，南京市为学校配备的投影机都是正规厂商生产并经过国家3c认证的合格产品，本身对学生的视力不会有影响。

真正影响学生视力的因素有：

1.使用环境对投影亮度的影响

众所周知投影效果受到环境光照的影响很大，虽然现在教室中配备的2500～3000流明以上的投影机己属于高亮度投影，但在教室光线充足的情况下依然会降低显示效果。

解决办法：要求教室安装遮光窗帘，新建校安装百叶窗，以便根据室外光线强度线性调节室内照度，当使用投影机时一方面确保环境亮度不会对投影效果产生太大影响，一方面保证学生桌面照度充足。

2.课堂上使用投影机演示的时间过长

对于人眼来说，注视着某一样东西时间过长都会引起眼部疲劳，看书、读报、看电视都是如此，所以课堂上使用投影机也是如此，如果教师在上课时让学生长时间把注意力集中在幕布上，必然会使一部分学生，特别是前排学生产生眼部疲劳。

解决办法：不要连续长时间(最长20分钟)使用投影机，适时让学生眼睛休息，适当远视。开展培训，把眼部卫生知识和课堂多媒体环境相结合，引导教师在课堂上合理使用投影机。

3.投影机未按时维护或灯泡寿命已至未及时更换

作为光学显示设备，投影显示效果和液晶面板、灯泡、光路密切相关，在课堂教学这种高强度的使用环境下必须对投影机做定期维护。包括液晶面板和光路的清洗除尘、镜头的除污除尘、投影灯泡的及时更换。光路或者镜头不干净，投影灯泡的寿命降至，都会明显影响亮度和投射效果。直接导致学生的视觉疲劳。一般投影机灯泡在标准亮度下使用寿命为3000小时。投影机能显示灯泡的使用时间。如发现投影亮度明显减弱或者图像发黄就应及时更换。

解决办法：形成制度，落实资金，保证投影设备的按时维护和配件更换。

4.观看角度对视觉效果的影响

由于为了不影响在投影状态下黑板的使用，幕布都是安装在黑板的一侧，必然会导致一部分学生不得不从侧面观看屏幕，由于光线投射在幕布上因幕布材质的原因会产生一定的反光。影响侧面观看效果。会导致部分大角度偏离幕布方向的学生视觉疲劳，

解决办法：严格保证学生观看幕布的水平斜视角不得超过45°，仰角不得超过30°，新建校要求把幕布安装在黑板中间位置，或使用其他能使显示图像能在黑板中间位置的显示方案。现有大部分学校为了保证投影亮度安装有电动玻珠幕布，但是玻珠幕布可视角度较小。随着投影亮度提升，逐渐为学校配备可视角度大的白塑幕布。

5.教室座位排布不合理

部分学校班级人数过多，一个班50～60人很常见，但教室的面积是一定的。一般来说80英寸的荧幕最近观察距离应该在2米以上，而实际情况是为了满足容纳如此多的学生，教室的课桌椅往往第一排已经紧贴讲台，学生课桌离幕布最近处只有1米左右，长时间观察必然会产生视觉疲劳。

解决办法：调整第一排课桌椅与幕布之间的距离，达到2米以上的安全距离，要求校方合理控制班级人数(如果可能的话)。

寻求新的解决方案：

多媒体投影范文第9篇

关键词 多媒体教室；投影机亮度；在线自动检测

中图分类号：G481 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）16-0041-02

Abstract Is proposed in this paper a kind of on-line automatic detection of the projector brightness of multimedia classroom based on image acquisition and calculation method， expounds the basic principles of detection and the technical implementation， and the method of the application.

Key words multimedia classroom； projector brightness； on line automatic detection

1 引言

信息化条件下，多媒体教室已成为院校开展多媒体教学和网络教学的重要场所，对其设备进行维护与管理也已成为日常教学保障的重要工作。投影机作为多媒体教室的主要组成设备，维护的重点是灯泡，当灯泡亮度下降到一定值时，就需清洗投影机或更换灯泡。目前，灯泡亮度一般由人工进行检测与判断，但由于院校多媒体教室数量多、分布广，采用人工进行检测，对每个教室进行逐个开机检查，不仅费时费力，效率低，而且精度差。为了满足大批量教室管理维护的要求，本文利用图像与控制技术，提出一种在线自动检测投影机亮度的方法，对主动开展投影机的管理与维护具有重要意义。

2 基本原理

投影机亮度是指投影机输出的光通量，它是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力，其国际标准单位是ANSI流明，通常用Φ表示。工程实践中，通常用测定照度的方法获取投影机的亮度。标准测定环境为：在无环境光条件下，投影机与幕布之间距离为2.4米，幕布为60英寸，用测光笔测量幕布“田”字形九个交叉点上的各点照度，乘以面积得到投影画面的九个点的亮度，然后求出九个点亮度的平均值就是ANSI流明亮度。由于九个点的现场确认非常麻烦，在无专用测试设备的环境中难以推广应用[1]。

投影机的标称亮度是其理论设计值，它是选择投影机的重要参数。实际使用中，由于受到环境光、幕布大小、幕布增益、幕布距离等多种因素的影响，投影机投射到屏幕上的亮度会发生改变。教学中，师生更多关注的是投影机投射到屏幕上的亮度，把这一亮度称为投影机的使用亮度，日常使用维护和管理中所说的投影机亮度就是指它的使用亮度。在教室设备安装确定后，使用亮度随着使用时间的增加而逐渐降低。

投影机使用亮度测量可用照度计进行，在教室投影机、幕布安装确定后，影响使用亮度的因素主要是环境光。实际测量时，为了消除环境光的影响，可以采用一种简易测量方法[2]，即通过测量照度，再换算为亮度。Φ=E・S，E为照度，S为幕布面积。测量方法：1）打开投影机并预热5分钟以上；2）利用Word或PowerPoint在投影幕布上投出纯黑白图像；3）用照度计在图像中白（实际为亮）的部分测出照度值Ew，在图像中黑（实际为暗）的部分测出照度值Eb；4）根据投影幕布的尺寸计算其面积S；5）利用关系式Φ=（Ew-Eb）S即可计算投影机的实际使用亮度。这种方法虽能近似测量投影机的使用亮度，但照度计的感光器需由人工在屏幕上定位，对大批量教室就显得非常麻烦，不仅工作量大，而且效率低。

根据图像理论，一幅数字图像是场景在特定光源的照射下，经反射后各点的光亮度进入到传感器（CCD/CMOS摄像头）的感受面上，得到面元的响应，输出电流，再被数模转换部件所数字化（抽样+量化），成为一幅离散格式的二维数字图像。图像中每个像素点都由红、蓝、绿色点组成，可根据像素点的R、G、B值计算图像的亮度Y[3]。因此，可采用图像亮度测量法测量投影机的使用亮度。

基于上述理论和方法，本文提出一种基于图像亮度采集与计算的在线自动测量方法。原理如下：在投影机上附加一个图像采集处理器，其由中控进行控制；调整图像采集处理器的摄像头对准屏幕中心，当使用人员发出投影机关机指令时，中控首先控制投影机投出白屏，同时控制图像采集器采集屏幕中心图像；然后控制投影机投出黑屏，图像采集器再次采集屏幕中心图像；最后分别计算两幅图像中心同等面积内像素点亮度的平均值，然后相减，就可计算得出投影机的实际使用亮度。这种方法排除了环境光的影响，可在任意现场使用，在每次投影机使用结束关机时自动测量投影机的使用亮度，为投影机的维护管理提供决策依据。

3 技术实现

在现有多媒体教室基础上，增加图像采集处理器、控制与管理软件，就能实现投影机亮度的在线自动测量与显示。图像采集处理器由高清摄像头、采集计算模块和控制接口等组成，安装在投影机上方吊架处，由中控对其供电与控制，负责图像采集与亮度计算。控制软件固化在中控中，负责对投影机和图像采集处理器进行控制，同时通过网络通信协议传输数据到管理终端。管理软件安装在管理终端上，主要利用数据库对数据进行存储与分析。

当中控接收到对投影机关机的指令时，中控先后控制投影机处于白屏和黑屏状态，同时图像采集处理器进行白屏和黑屏图像的捕捉，然后采集图像像素点的R、G、B值并进行亮度计算，经过算法转换得到投影机亮度，最后通过网络传到管理终端进行存储分析与显示。

根据图像获取原理，其是通过光传感器（CCD/CMOS摄像头）将光能转变为电流再进行处理后得到的，光电流与光的亮度成线性关系[4]。而照度计是通过硅光电池将光能转换成电能，光电流和照度也成线性关系[3]。两种光电传感器，一种是接收反射光，一种是接收照射光，但其原理基本相同，对同样面积的受光面，上述两种方法得到的光的亮度成一定的比例关系。

为了得到单位面积图像亮度ΔYS与照度ΔE的关系，再采用相关试验方法进行分析。

对新建的多媒体教室进行跟踪试验，每个教室都安装了图像采集处理器和相应的中控，通过管理终端采集投影机使用亮度自动测量值ΔYS，同时定期用照度计测量投影机使用亮度手工测量值ΔE。经过一年多的统计记录，得到大量的数据，经过相关统计分析发现：当投影机使用到一定时间后，其亮度呈直线下降，而在此之前，亮度随时间缓慢下降；同时在投影机、幕布和环境条件相同的情况下，f2（t）与f1（t）两条曲线近似成比例关系

把K称为亮度标定系数，其取决于投影机及灯泡的结构性能、幕布特性、幕布距离、照度计与图像采集模块的性能等因素，在上述因素确定的条件下，K值近似为一常数。不同的多媒体教室设备应单独进行标定计算。

根据K值就可将图像亮度换算为照度。工程中通过以下方法计算K值：某多媒体教室新投影机和幕布安装调整好后，对准幕布中心，用照度计分别测量投影机全白和全黑时的照度，计算照度差ΔE，手工录入管理软件中，由系统根据图像采集处理器计算的ΔYS得到标定系数K，则使用到t时刻，投影机的实际使用亮度可用下式近似计算：

ΔE（t）是屏幕中心处的照度，若乘以屏幕面积（平方米）就可近似得到投影机的光通量，即ANSI流明亮度。

4 方法应用

只需在多媒体教室安装图像采集处理器和相应的软件，就可在线自动测量投影机的使用亮度，通过网络中控将数据存储在服务器中。日常使用中，每次投影机使用结束关机时，都会自动进行亮度测量与存储，管理人员可随时通过网络终端统计分析投影机亮度变化情况。

工程使用中，通常用屏幕中心处的照度表示投影机的使用亮度，一般不再换算为流明亮度。大量统计数据显示，当投影机使用亮度达到150 Lux时，基本达到使用极限，此时需对投影机光路元件进行清洗或更换灯泡。

对大批量多媒体教室投影机的管理与维护，采用该方法不仅能及时了解投影机的使用状况，便于备件配备和开展针对性的维护，而且避免了手工检测判断带来的工作量大、参数判断不准确等问题，大大提高了管理维护的主动性。

参考文献

[1]段海涛，王敬，王风展，等.高等学校多媒体教室投影机有效亮度的研究[J].现代教育技术，2012（8）：51-54 .

[2]艾伦，薛鹏，何智.投影机“亮度”简易测量[J].中国教育技术装备，2010（17）：45-46.

[3]刘婷婷.基于颜色亮度特征的图像Hash技术[D].上海：上海大学，2010.

多媒体投影范文第10篇

·多媒体投影机“最怕灰尘”

在灰尘少的环境下使用，可延长其使用寿命。因学校的投影机多是放在多功能厅中使用，不是单纯的电教室，防尘问题就较为突出。需经常保持多功能厅的清洁卫生，需要在使用时多方配合，一些带尘土的活动要特别注意。例如：多功能厅内不能扫地（容易扬尘）；使用完毕后应及时关闭门窗防止风沙吹入。

·多媒体投影机开机工作时“怕振动”

开机时，投影机灯泡发出强光，灯丝处于半熔化状态，较强的振动会损坏灯丝，甚至引起爆炸。连续使用时间不宜过长，一般控制在4小时以内，夏季高温环境中，使用时间应再短些。因此开机状态时不要碰投影机。

·投影机开机后固定一个画面的时间不能超过15分钟

开机后，要注意不断切换画面以保护投影机灯泡（价值3000元）。不然会使LCD板或DMD板内部局部过热，造成永久性损坏。

投影机使用误区：①开大会时，长时间固定一个标题投影在大屏幕上。②上课提前半小时开机并固定一个画面不动。③上课中间固定一个画面超过15分钟不切换画面。④下课后忘记关闭多媒体投影机。

·关闭程序错误，造成投影机的损坏

这一点提醒老师们特别关注。工作完毕，关闭灯泡后，散热风扇不会立即停止转动，要继续工作5分钟左右，直到内部温度降到安全值时才能切断电源。否则过高的内部温度很容易使投影机内部的LCD板或DMD板等元件受损，甚至毁坏，特别是夏季高温季节，因这样的错误操作而损坏投影机的情况多有发生。正确的做法是在灭灯5分钟后再关总电源开关。

·正确操作投影机键盘

投影机操作键盘比电脑键盘反应慢得多，千成不要反复开关投影机，用来试验投影机的好坏或者找信号，在短时间内反复开关投影机，它会“罢工”不工作，还会缩短投影机的使用寿命。

最后提一下多功能厅的管理制度，凡使用多功能厅的师生（上课、开会、大型活动、娱乐等）应坚持“谁使用，谁负责”的原则，负责老师应教育学生注意安全，包括用电安全和公物、设备安全，使用完毕后负责关好门、窗、电，保持卫生、带走垃圾、恢复原样、保持完好，以备后用。