光电子白板显示技术及应用前景

中国投影网电子白板资讯　2010-7-29 8:36:37　编辑：影子　[ 大中小 ]

　　光电子白板是现代大屏幕显示技术、计算机数据处理技术、半导体新材料技术、网络软件技术等快速发展的结晶，是汇聚材料科学、电子技术、计算机技术与互联网技术等多元技术综合系统，是一种可替代传统黑板功能的数字化记录与演示设备，将成为未来现代化教学、办公会议、远程教育及信息交流的主要辅助技术手段之一。

　　光电子白板也称数码白板或电子白板，是二十世纪九十年代发展起来的数字化显示系统，主要应用于会议信息交流、军事训练与模拟、课堂或远程教育等需要大面积投影、书写、记录、显示等场合。光电子白板技术的发展，从根本上改变人们传统的黑板书写和记录演示方法，适应信息化发展的趋势和要求，是具有强大生命力的应用技术系统，已成为今后民用光电子、信息集成系统的发展热点之一。光电子白板是近十年来发展起来的一种新的光电子信息技术产品。目前，它已在全球范围内形成了一个快速增长、市场潜力巨大的产业。

　　光电子白板实现的基础是基于计算机的现代大屏幕显示技术，这种显示技术包括各种投影显示的有效应用。利用计算机的数据处理功能和互联网信息传递功能，电子白板实现了信息演示、编辑、打印、板书存储和远程交互共享等功能。从功能实现结构看，电子白板主要由显示、书写板（或屏）、书写笔、计算机系统等部分组成，其中计算机系统与投影显示或网络相联。

光电子白板的特点

　　1、基本的书写、绘画与信息交流平台。光电子白板提供的平台作用功能是传统的黑板与粉笔所无法比拟的：通过网络互联可以实现资源信息共享，通过计算机强大的数据传输和存储功能可以实现异地实时的信息交流。

　　2、书写内容的恢复和更新。除了替代传统板擦作用外，光电子白板通过高性能的计算机系统，可实现海量信息的编辑、存储与恢复。

　　3、根据需要，光电子白板系统具有通常计算机具备的操作提示和操作反馈。利用特定的定位笔代替鼠标在电子白板的书写板上进行操作，可以调用任何应用程序，可以对文件进行编辑、注释、保存等在计算机上利用键盘及鼠标可以实现的任何操作。

　　4、其他要素。如实现网络互联后必要的用户权限、电子签名等安全防护，确保光电子白板使用时的信息安全。

光电子白板的定位方式

　　这是光电子白板的关键技术之一。目前在用的光电子白板系统的投影显示方式有平板显示、光阀投影显示、LCD投影显示等方式。对应不同的显示方式，光电子白板系统的书写的主要定位方式有超声/红外、激光扫描、压感、电容/磁感等。

　　专用的电磁/电容感应信号笔作为书写白板的笔划接收设备，工作时，根据信号笔所在位置的电磁/电容感应信号，由编码寻址电路确定后实现坐标定位或书写跟踪记录进行笔划捕捉，信号经接口送入计算机，计算机通过定位核心软件，迅速记录下白板上动态笔划信息并进行数据处理与存储。

　　使用压感原理的触摸式白板，相当于计算机的一个触摸屏，利用手指或笔触及屏幕上的选项来完成指定工作的人机互动式输入设备。基于这种压感定位原理的显示凭、是在屏前设计有两层感压膜，当屏表面某一点受到压力时，两层膜在这点上造成短路，定位驱动控制器检测出受压点的坐标值（手指或笔触及的位置），经RS232接口或USB接口送入计算机。

　　基于定位光幕定位原理的光电子白板系统，这种定位系统中，两两对应的显示屏边沿设计有两组发光管和光电接收管阵列，当书写遮挡光路时，可判断出此时遮光的坐标位置。

　　基于超声/红外定位原理光电子白板系统，书写笔/擦上设计有可同时发出红外光和超声波的电子线路，工作时，红外信号到达位于屏两角落的接收器的时间可以忽略，可作为超声发射的时间基准，通过测量超声波抵达两个传感器的时间和延迟，可获得书写笔的坐标位置。

　　激光扫描定位方法是根据三角测量原理实现平面定位。

　　在屏的底边两端各放置一个激光扫描单元，两扫描单元的中心位置之间的距离已知，工作时，各单元激光束经经高速旋转的转镜偏转，在接近书写屏的平面上扫描，当光束扫描到书写笔时产生散射或反射，被光电探测器接收，并将信号送计算机，计算机根据时序信号特点，可计算出书写笔相对于两个扫描中心点的角度坐标。

　　还有一种定位方法是基于平面光学成像的定位方式，这种方式结构简单，但适时跟踪特性受数据处理速度的限制。该定位方法使用了一个位于书写屏的前方或后方的高分辨率摄像头，对书写笔发出的光斑直接成像，通过图象处理后确定书写笔的位置并实施跟踪。

交互式光电子白板的功能

　　通过与计算机、投影仪组成交互式控制环境，专用的光电子书写笔取代鼠标。计算机的各种操作可在电子白板上实现并同步显示，电子白板上的各种操作也可在计算机上同步显示，并可存储；利用有源或无源书写笔在电子白板上书写或擦除，对有些光电子白板系统还可通过书写笔的功能键调整笔迹的粗细和颜色；应用软件具有强大的库功能，常用的背景库、注释库、页库、链接库等等，内容非常丰富，涉及领域非常广，其内容可根据需求添加或删除；通过选择不同的软件，计算机可自动识别手写体的英文字母和中文字符，实现编辑功能；

光电子白板显示技术及应用前景

　　可以捕捉任何软件、任意文件的全部或局部画面，并且可照到当前工作簿、新的工作簿、链接、图库、剪贴板，还可随时调用；可以将书写内容转换成HTML、PPT等文件格式，根据需要运行；互动式多功能电子白板具有工作簿，工作簿的页可以任意翻页或选取其中任意一页，工作簿与计算机桌面，也可以随时、任意相互转换。

　　此外，还具有具有放大（缩小）、聚光、拉屏（上下、左右拉）等功能；上网、通讯功能，直接上网与异地直接通讯等特殊功能。

光电子白板的应用

　　近年来基于网络化、自动化的教学设备的研究与应用引起了国际上的广泛重视。电子白板技术就是在这样的背景产生的。它能够准确地将白板上书写过的文字、绘画的彩色图形甚至主讲者的话音实时保存在计算机中，可以实现书写内容的计算机屏幕显示、编辑、打印，及书写内容和话音内容的保存与回放。也可以通过投影仪、互联网与更多的人分享。

　　一个电子白板系统实际构成了一个灵活的多功能电子讲台（参考图7）。它具备电子书写板和触控功能的大型触摸屏，与计算机和投影机可组成最佳的会议、培训、教学、演示、简报系统，是会议室中改进商讨方法的理想工具。

　　光电子白板系统与 ISDN、LAN/WAN 等网络或普通电话线组成实时、交互、高效的会议系统，在电化教学、远程在线教育、培训和各种会议领域，发挥着越来越重要的作用。

　　通过网络连接PC、投影仪，这时光电子白板就成为一个投影屏，将电脑上的应用程序或文件投影到白板上，使用电子笔即可作为鼠标操作应用程序，或记录会议内容，然后通过RS-232电缆传送至电脑PC上，发送至远程会议的各个终端。

　　彩色电子笔,使用各种定位技术,准确定位电子笔在白板上的位置，并可将白板上书写的记录存储在电脑上，文件格式可存为为BITMAP/TIFF /JPEG格式。

　　电子讲台功能模板。幻灯片、黑板、白板功能，通过投影机，计算机显示屏上书写的内容通过投影系统的实现大屏幕显示。多种书写工具如钢笔、毛笔、荧光笔并配以多种色彩选择。所有这些简单易用功能大大增强多媒体教学的交互性，更好地将教学内容融入多媒体教学中。

光电子白板发展趋势

　　电子讲台（E-Board I）,配合计算机和投影机，即可构成一套先进而又简单易用的电子授课系统。电子讲台是将大屏幕显示器技术与先进的数字定位技术合二为一的产品，利用专用的书写笔，可以在显示屏幕或投影屏面上随意书写，不仅可以完成电脑的操作，还可以随时在显示界面上实时标注，所有的实时注解连同界面上的内容都可以被存储以备打印或分发。从而大大增强了多媒体教学的交互性，更好地将教师丰富的教学经验融入多媒体教学中。

光电子白板显示技术及应用前景
2007年数据分析

光电子白板显示技术及应用前景
图片来源：北京华经纵横经济信息中心

　　电子白板系统在教育、办公、会议等领域得到广泛应用，该系统主要由专用的书写笔/擦、屏、投影系统和计算机等部分组成，其中，确定并跟踪书写笔/擦的平面定位技术是最为核心技术之一，是保证时间分辨率和空间分辨率的基础，目前已有的定位技术原理有以下几种：触摸式、无线定位、扫描式和成像定位几类方法，今后会不断研究出新的定位方法和书写笔，其中书写笔的设计多样化，结合压力、角度、时间等传感/感应技术，可能实现仿书法写作、绘画，使得光电子白板的功能更加人性化，发展空间也将更宽阔。

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文章来源：中国投影网