光電子白板顯示技術(shù)及應(yīng)用前景
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光電子白板是現(xiàn)代大屏幕顯示技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、半導(dǎo)體新材料技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)軟件技術(shù)等快速發(fā)展的結(jié)晶，是匯聚材料科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多元技術(shù)綜合系統(tǒng)，是一種可替代傳統(tǒng)黑板功能的數(shù)字化記錄與演示設(shè)備，將成為未來(lái)現(xiàn)代化教學(xué)、辦公會(huì)議、遠(yuǎn)程教育及信息交流的主要輔助技術(shù)手段之一。
光電子白板也稱數(shù)碼白板或電子白板，是二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來(lái)的數(shù)字化顯示系統(tǒng)，主要應(yīng)用于會(huì)議信息交流、軍事訓(xùn)練與模擬、課堂或遠(yuǎn)程教育等需要大面積投影、書寫、記錄、顯示等場(chǎng)合。光電子白板技術(shù)的發(fā)展，從根本上改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的黑板書寫和記錄演示方法，適應(yīng)信息化發(fā)展的趨勢(shì)和要求，是具有強(qiáng)大生命力的應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)，已成為今后民用光電子、信息集成系統(tǒng)的發(fā)展熱點(diǎn)之一。光電子白板是近十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的光電子信息技術(shù)產(chǎn)品。目前，它已在全球范圍內(nèi)形成了一個(gè)快速增長(zhǎng)、市場(chǎng)潛力巨大的產(chǎn)業(yè)。
光電子白板實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)代大屏幕顯示技術(shù)，這種顯示技術(shù)包括各種投影顯示的有效應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能和互聯(lián)網(wǎng)信息傳遞功能，電子白板實(shí)現(xiàn)了信息演示、編輯、打印、板書存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程交互共享等功能。從功能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)看，電子白板主要由顯示、書寫板（或屏）、書寫筆、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成，其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與投影顯示或網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)。
光電子白板的特點(diǎn)
1、基本的書寫、繪畫與信息交流平臺(tái)。光電子白板提供的平臺(tái)作用功能是傳統(tǒng)的黑板與粉筆所無(wú)法比擬的：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)資源信息共享，通過(guò)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)功能可以實(shí)現(xiàn)異地實(shí)時(shí)的信息交流。
2、書寫內(nèi)容的恢復(fù)和更新。除了替代傳統(tǒng)板擦作用外，光電子白板通過(guò)高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)海量信息的編輯、存儲(chǔ)與恢復(fù)。
3、根據(jù)需要，光電子白板系統(tǒng)具有通常計(jì)算機(jī)具備的操作提示和操作反饋。利用特定的定位筆代替鼠標(biāo)在電子白板的書寫板上進(jìn)行操作，可以調(diào)用任何應(yīng)用程序，可以對(duì)文件進(jìn)行編輯、注釋、保存等在計(jì)算機(jī)上利用鍵盤及鼠標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)的任何操作。
4、其他要素。如實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)后必要的用戶權(quán)限、電子簽名等安全防護(hù)，確保光電子白板使用時(shí)的信息安全。
光電子白板的定位方式
這是光電子白板的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前在用的光電子白板系統(tǒng)的投影顯示方式有平板顯示、光閥投影顯示、LCD投影顯示等方式。對(duì)應(yīng)不同的顯示方式，光電子白板系統(tǒng)的書寫的主要定位方式有超聲/紅外、激光掃描、壓感、電容/磁感等。
專用的電磁/電容感應(yīng)信號(hào)筆作為書寫白板的筆劃接收設(shè)備，工作時(shí)，根據(jù)信號(hào)筆所在位置的電磁/電容感應(yīng)信號(hào)，由編碼尋址電路確定后實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位或書寫跟蹤記錄進(jìn)行筆劃捕捉，信號(hào)經(jīng)接口送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)定位核心軟件，迅速記錄下白板上動(dòng)態(tài)筆劃信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)。
使用壓感原理的觸摸式白板，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的一個(gè)觸摸屏，利用手指或筆觸及屏幕上的選項(xiàng)來(lái)完成指定工作的人機(jī)互動(dòng)式輸入設(shè)備。基于這種壓感定位原理的顯示憑、是在屏前設(shè)計(jì)有兩層感壓膜，當(dāng)屏表面某一點(diǎn)受到壓力時(shí)，兩層膜在這點(diǎn)上造成短路，定位驅(qū)動(dòng)控制器檢測(cè)出受壓點(diǎn)的坐標(biāo)值（手指或筆觸及的位置），經(jīng)RS232接口或USB接口送入計(jì)算機(jī)。
基于定位光幕定位原理的光電子白板系統(tǒng)，這種定位系統(tǒng)中，兩兩對(duì)應(yīng)的顯示屏邊沿設(shè)計(jì)有兩組發(fā)光管和光電接收管陣列，當(dāng)書寫遮擋光路時(shí)，可判斷出此時(shí)遮光的坐標(biāo)位置。
基于超聲/紅外定位原理光電子白板系統(tǒng)，書寫筆/擦上設(shè)計(jì)有可同時(shí)發(fā)出紅外光和超聲波的電子線路，工作時(shí)，紅外信號(hào)到達(dá)位于屏兩角落的接收器的時(shí)間可以忽略，可作為超聲發(fā)射的時(shí)間基準(zhǔn)，通過(guò)測(cè)量超聲波抵達(dá)兩個(gè)傳感器的時(shí)間和延遲，可獲得書寫筆的坐標(biāo)位置。
激光掃描定位方法是根據(jù)三角測(cè)量原理實(shí)現(xiàn)平面定位。
在屏的底邊兩端各放置一個(gè)激光掃描單元，兩掃描單元的中心位置之間的距離已知，工作時(shí)，各單元激光束經(jīng)經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鏡偏轉(zhuǎn)，在接近書寫屏的平面上掃描，當(dāng)光束掃描到書寫筆時(shí)產(chǎn)生散射或反射，被光電探測(cè)器接收，并將信號(hào)送計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)時(shí)序信號(hào)特點(diǎn)，可計(jì)算出書寫筆相對(duì)于兩個(gè)掃描中心點(diǎn)的角度坐標(biāo)。
還有一種定位方法是基于平面光學(xué)成像的定位方式，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但適時(shí)跟蹤特性受數(shù)據(jù)處理速度的限制。該定位方法使用了一個(gè)位于書寫屏的前方或后方的高分辨率攝像頭，對(duì)書寫筆發(fā)出的光斑直接成像，通過(guò)圖象處理后確定書寫筆的位置并實(shí)施跟蹤。
交互式光電子白板的功能
通過(guò)與計(jì)算機(jī)、投影儀組成交互式控制環(huán)境，專用的光電子書寫筆取代鼠標(biāo)。計(jì)算機(jī)的各種操作可在電子白板上實(shí)現(xiàn)并同步顯示，電子白板上的各種操作也可在計(jì)算機(jī)上同步顯示，并可存儲(chǔ)；利用有源或無(wú)源書寫筆在電子白板上書寫或擦除，對(duì)有些光電子白板系統(tǒng)還可通過(guò)書寫筆的功能鍵調(diào)整筆跡的粗細(xì)和顏色；應(yīng)用軟件具有強(qiáng)大的庫(kù)功能，常用的背景庫(kù)、注釋庫(kù)、頁(yè)庫(kù)、鏈接庫(kù)等等，內(nèi)容非常豐富，涉及領(lǐng)域非常廣，其內(nèi)容可根據(jù)需求添加或刪除；通過(guò)選擇不同的軟件，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)識(shí)別手寫體的英文字母和中文字符，實(shí)現(xiàn)編輯功能；
可以捕捉任何軟件、任意文件的全部或局部畫面，并且可照到當(dāng)前工作簿、新的工作簿、鏈接、圖庫(kù)、剪貼板，還可隨時(shí)調(diào)用；可以將書寫內(nèi)容轉(zhuǎn)換成HTML、PPT等文件格式，根據(jù)需要運(yùn)行；互動(dòng)式多功能電子白板具有工作簿，工作簿的頁(yè)可以任意翻頁(yè)或選取其中任意一頁(yè)，工作簿與計(jì)算機(jī)桌面，也可以隨時(shí)、任意相互轉(zhuǎn)換。
此外，還具有具有放大（縮�。⒕酃�、拉屏（上下、左右拉）等功能；上網(wǎng)、通訊功能，直接上網(wǎng)與異地直接通訊等特殊功能。
光電子白板的應(yīng)用
近年來(lái)基于網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的教學(xué)設(shè)備的研究與應(yīng)用引起了國(guó)際上的廣泛重視。電子白板技術(shù)就是在這樣的背景產(chǎn)生的。它能夠準(zhǔn)確地將白板上書寫過(guò)的文字、繪畫的彩色圖形甚至主講者的話音實(shí)時(shí)保存在計(jì)算機(jī)中，可以實(shí)現(xiàn)書寫內(nèi)容的計(jì)算機(jī)屏幕顯示、編輯、打印，及書寫內(nèi)容和話音內(nèi)容的保存與回放。也可以通過(guò)投影儀、互聯(lián)網(wǎng)與更多的人分享。
一個(gè)電子白板系統(tǒng)實(shí)際構(gòu)成了一個(gè)靈活的多功能電子講臺(tái)（參考圖7）。它具備電子書寫板和觸控功能的大型觸摸屏，與計(jì)算機(jī)和投影機(jī)可組成最佳的會(huì)議、培訓(xùn)、教學(xué)、演示、簡(jiǎn)報(bào)系統(tǒng)，是會(huì)議室中改進(jìn)商討方法的理想工具。
光電子白板系統(tǒng)與 ISDN、LAN/WAN 等網(wǎng)絡(luò)或普通電話線組成實(shí)時(shí)、交互、高效的會(huì)議系統(tǒng)，在電化教學(xué)、遠(yuǎn)程在線教育、培訓(xùn)和各種會(huì)議領(lǐng)域，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接PC、投影儀，這時(shí)光電子白板就成為一個(gè)投影屏，將電腦上的應(yīng)用程序或文件投影到白板上，使用電子筆即可作為鼠標(biāo)操作應(yīng)用程序，或記錄會(huì)議內(nèi)容，然后通過(guò)RS-232電纜傳送至電腦PC上，發(fā)送至遠(yuǎn)程會(huì)議的各個(gè)終端。
彩色電子筆,使用各種定位技術(shù),準(zhǔn)確定位電子筆在白板上的位置，并可將白板上書寫的記錄存儲(chǔ)在電腦上，文件格式可存為為BITMAP/TIFF /JPEG格式。
電子講臺(tái)功能模板。幻燈片、黑板、白板功能，通過(guò)投影機(jī)，計(jì)算機(jī)顯示屏上書寫的內(nèi)容通過(guò)投影系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示。 多種書寫工具如鋼筆、毛筆、熒光筆并配以多種色彩選擇。所有這些簡(jiǎn)單易用功能大大增強(qiáng)多媒體教學(xué)的交互性，更好地將教學(xué)內(nèi)容融入多媒體教學(xué)中。
光電子白板發(fā)展趨勢(shì)
電子講臺(tái)（E-Board I）,配合計(jì)算機(jī)和投影機(jī)，即可構(gòu)成一套先進(jìn)而又簡(jiǎn)單易用的電子授課系統(tǒng)。電子講臺(tái)是將大屏幕顯示器技術(shù)與先進(jìn)的數(shù)字定位技術(shù)合二為一的產(chǎn)品，利用專用的書寫筆，可以在顯示屏幕或投影屏面上隨意書寫，不僅可以完成電腦的操作，還可以隨時(shí)在顯示界面上實(shí)時(shí)標(biāo)注，所有的實(shí)時(shí)注解連同界面上的內(nèi)容都可以被存儲(chǔ)以備打印或分發(fā)。從而大大增強(qiáng)了多媒體教學(xué)的交互性，更好地將教師豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)融入多媒體教學(xué)中。
2007年數(shù)據(jù)分析
圖片來(lái)源：北京華經(jīng)縱橫經(jīng)濟(jì)信息中心
電子白板系統(tǒng)在教育、辦公、會(huì)議等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，該系統(tǒng)主要由專用的書寫筆/擦、屏、投影系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等部分組成，其中，確定并跟蹤書寫筆/擦的平面定位技術(shù)是最為核心技術(shù)之一，是保證時(shí)間分辨率和空間分辨率的基礎(chǔ)，目前已有的定位技術(shù)原理有以下幾種：觸摸式、無(wú)線定位、掃描式和成像定位幾類方法，今后會(huì)不斷研究出新的定位方法和書寫筆，其中書寫筆的設(shè)計(jì)多樣化，結(jié)合壓力、角度、時(shí)間等傳感/感應(yīng)技術(shù)，可能實(shí)現(xiàn)仿書法寫作、繪畫，使得光電子白板的功能更加人性化，發(fā)展空間也將更寬闊。
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文章來(lái)源：中國(guó)投影網(wǎng)
