便攜式無線實物投影儀

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1、便攜式無線實物投影儀　　引言　　在上小學后的這幾年學習中，我發(fā)現(xiàn)每個學科教師都比較喜歡使用實物投影儀。慢慢地，我發(fā)現(xiàn)了一個問題：每一個上臺的同學都需要走上講臺，把“研究單”放在實物投影臺面上，并進行對焦才能讓我們大家看清。這么一個使用率極高的電教設(shè)備，卻有一些不方便使用的地方。怎么才能讓實物投影儀的作用發(fā)揮到最大呢？我首先想到：如果每一個同學的桌面上都有這樣一個投影儀，不就可以節(jié)省很多時間了嗎？我仔細分析現(xiàn)有的實物投影儀，它有采集圖像的光路系統(tǒng)和鏡頭，還有將光信號轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的電路系統(tǒng)，同時通過計算機將數(shù)字信號傳遞到數(shù)字投影儀上，才能完成課堂上的展示。如果我希望在座位上就能夠進行

2、展示和交流，就需要把圖像采集和轉(zhuǎn)換的部分移到課桌上。經(jīng)過不斷思考和嘗試，受到我們在發(fā)明創(chuàng)造課上所學的“加一加”的方法的啟發(fā)，我想到能否加一個無線的信號傳輸和接收模塊，使圖像信號能夠方便地傳輸?shù)街v臺上的計算機中呢？這樣就可以減小實物投影的體積，還可以讓學生在座位上就能和教師電腦、數(shù)字投影儀對接，快速展示自己的作業(yè)或作品。@技術(shù)路線　　本項目的研制過程是按照以下步驟進行的：①發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有實物投影儀在課堂教學中的不利因素，并進行調(diào)研，分析其是否具有普遍性；②觀察研究實物投影儀，提出多種解決方案；③分析并嘗試各種解決方案，確定最為可行的方案，并選擇材料、繪制設(shè)計圖紙；④6根據(jù)設(shè)計圖進行制作，

3、測試并不斷修改完善；⑤進行成本測算，并評估使用效果；⑥進一步完善，完成可以使用的原型機。　　研究過程　　最初的設(shè)計　　我的便攜式無線實物投影儀系統(tǒng)包括：①用攝像頭作為圖像采集設(shè)備；②用無線傳輸模塊解決教師電腦和學生桌面上的實物投影儀之間圖像傳輸?shù)膯栴}；③在教師電腦和數(shù)字投影儀上實現(xiàn)圖像顯示?！　≈谱鬟^程　　我把家里一個現(xiàn)成的攝像頭拆下來，又找來一根稍粗的鐵絲做了個簡單的支架，然后把攝像頭安裝在支架上。接著，我把在淘寶上買到的2.4G的無線傳輸模塊（包括發(fā)射器和接收器2部分）分別安裝在我的支架和電腦上，見圖1。接著我在電腦上安裝了攝像頭影像顯示軟件，經(jīng)過測試，兩邊的信號可以連接，改

4、有線傳輸為無線傳輸?shù)牡谝徊骄统晒α??？墒俏以跍y試過程中發(fā)現(xiàn)了一個問題：當攝像頭斜置安裝后采集到的影像也發(fā)生了變化。圖像產(chǎn)生了倒梯形的變形，變形的圖像就不清晰了。這可怎么辦呢？一次坐在車上等媽媽停車，突然看到汽車前排的倒車影像系統(tǒng)，讓我一下子有了想法：它的攝像頭不就是傾斜安裝在汽車尾部的嗎？可是車內(nèi)屏幕上呈現(xiàn)的卻是不變形的影像，這個裝置里應(yīng)該有可以解決這個問題的技術(shù)！　　在東南大學的實驗室里，李老師熱情地接待了我們，并給我詳細講解了他們研制開發(fā)的“車載360度環(huán)視輔助泊車”6系統(tǒng)。它可以將在汽車四個角上收集的信息立刻處理成正方位影像，并且拼成一幅大圖。為了更形象地認識這個系統(tǒng)，我專

5、門用手繪了3×3大小的黑白方格，按照現(xiàn)在我的斜角度安裝攝像頭的方法采集圖像，方格發(fā)生很大變形，而在360控制系統(tǒng)的幫助下，“正方位”圖即可呈現(xiàn)，見圖2，其中左側(cè)為系統(tǒng)處理前的圖像，右側(cè)為系統(tǒng)處理后的圖像?！　∥亿s緊進行具體結(jié)構(gòu)的改進，修改后的設(shè)計圖見圖3。　　和第一次設(shè)計相比，這次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化：攝像頭采集到的圖像，通過360控制盒的透視校準，再通過無線發(fā)射器傳輸?shù)浇處煹挠嬎銠C，在計算機屏幕和與計算機相連的數(shù)字投影儀上顯示。　　找到我需要的材料后，我又制作了一個模型進行測試，看看這個方案是否可行？我先嘗試將這個“車載360度環(huán)視輔助泊車”系統(tǒng)硬件與攝像頭焊接起來。在原來的基

6、礎(chǔ)上，加上“車載360度環(huán)視輔助泊車”系統(tǒng)，這個模型機果真就實現(xiàn)了我的想法！　　使用時，將需要寫字的作業(yè)單放在便攜實物投影正前方，打開攝像頭，采集的經(jīng)過處理的信息通過無線發(fā)射器傳給教師機接收，教師機上立即顯示正方位的圖像，將作業(yè)單適當調(diào)整后，圖像變得清晰準確?！　“凑招〗M合作學習的模式（4個學生1組），每個班級需要設(shè)備6～8套，裝備一個班級的成本約3500元?，F(xiàn)在我們各班級用的像素較高一點的實物投影儀價格在3500～4000左右。這樣，我們的便攜式無線實物投影儀系統(tǒng)完全可以利用現(xiàn)有教室里電教設(shè)備開展小組合作學習和翻轉(zhuǎn)課堂的教學。　　制作原型機的步驟6　　用電烙鐵和焊絲將車載360

7、度環(huán)視輔助泊車系統(tǒng)硬件固定在控制盒里，并與攝像頭相連接?！　“丫W(wǎng)購的開關(guān)、無線發(fā)射器等輔件聯(lián)線并焊接?！　≡陔娔X上安裝顯示器的軟件，并進行調(diào)試?！　⑿枰獙懽值淖鳂I(yè)單放在便攜實物投影正前方，打開攝像頭，采集的經(jīng)過處理的信息通過無線發(fā)射器傳給教師機接收，教師機上立即顯示正方位的圖像，將作業(yè)單擺放位置適當調(diào)整后，圖像變得清晰準確，見圖4?！　”銛y式無線實物投影儀的產(chǎn)品特點　　◇無線傳輸。教師機和學生實物投影儀之間可以在一定距離內(nèi)無障礙傳遞影像（無線傳輸目前留有4通道，可以實現(xiàn)教師與4