技術回憶錄十之嵌入式虛擬鼠標的研發

ID:50962 · 發表于 2013-7-20 22:06

      我是個閑不住的人，這不，7月中旬剛剛忙完飛思卡爾智能車華南賽，8月份立刻投入到嵌入式虛擬鼠標的研發當中，備戰9月份的全國大學生物聯網創新大賽初賽以及10月份的全國大學生物聯網創新大賽決賽。    研發的時間只有1個月，不過經過飛思卡爾智能車的歷練之后，我對嵌入式的理解加深了很多，研發能力也有一定的提升，于是和之前的2位合作伙伴一起力求1個月后搞定這個比賽我們這次研發的是一款通基于STM32驅動攝像頭，捕捉手指的動作，USB與PC機通信后，實現鼠標的電腦的操作功能，進一步實現了非接觸鼠標控制的理念。
   一開始，我是負責數字攝像頭驅動電路的研發，由于智能車設計的經驗，我對攝像頭內部的理解還是比較深的，通過對該款攝像頭芯片的數據手冊研究之后，我成功設計和調試出穩定可用的數字攝像頭，再設計當中，我參照晚上多種該電路的設計方案，加入了一些有意義的濾波電路，使得我們自己設計的攝像頭的成像質量比在淘寶上買的同類型的數字攝像頭要好，而且耗費的金額僅僅為淘寶上普遍價格的三分之一，極大地降低了我們日后的研發成本。
   在設計完這個電路之后，我便參與了圖像算法的設計和編寫，又一次成功地改進和優化了本來不穩定的圖像算法，大大地提高了手指定位的準確度。在圖像算法中，我們同樣設計了多種有效的濾波算法，成功地將手指和其他形狀的物品區分開來，經過測試，即使有雜物的干擾，手指的定位和控制質量依然保持正常。
   接著，我沒有停止，便開始了很關鍵的USB通信協議的移植和應用的研究。STM公司有自己的一套USB通信庫，我合理地利用了這一點，將通信協議移植到我們寫好的工程里面，經過1個星期的綜合調試，我們成功地將圖像算法、圖像顯示、USB通信兼容在一起。最重要的問題來了，就是手指動作的模態識別，為了最高程度地模仿鼠標的操作特性，我們嘗試了多套動作模態，最后確定了一種比較穩定的模態（由于涉及了知識產權，這里不能多說）作為主要模態標準。
   終于，在比賽前的3天，我們完成了作品的設計、優化和調試，展示環節所需要的PPT對我們而言，已經是信手拈來，一天的時間，我們制作了展示視頻和PPT，便踏上了參加初賽之路。由于我們有著豐富展示和答辯經驗，加上拍攝到位的展示視頻，我們以廣東賽區第一名的成績進入全國總決賽。
機遇和獎勵總是青睞于有付出和準備的人，備戰總決賽我們的作品主題上還是沒變化，但是我們在展示方面做了很多功夫，例如更舒適的鼠標操作平臺，更引人注目的視頻。為了體現出我們設計鼠標的穩定性和靈敏度，我們通過一款大家都很熟悉的射擊游戲----CS，來進行測試。事實表明，我們的鼠標可以流暢地應用于這個對鼠標要求比較高的游戲當中，于是我們也制作了關于這個的視頻。準備好參賽的東西，我們坐上火車，前往江蘇省無錫參加總決賽。
到了決賽的地點，我們才知道其實我們挺幸運的。全國接近1000支隊伍里面，挑選200支隊伍參加了這次比賽，感慨的同時壓力也很大。我們打聽到，原來決賽中除了展示、答辯，還得向現場觀眾拉票，對每一位有興趣觀看作品的觀眾我們都得給他展示一遍。無奈，我們不想這次決賽來得那么醬油，于是我們急忙地制作了床單。這次可好，我長那么大，第一次給人家派傳單，還得厚著臉皮拉那些觀眾過來，有些不喜歡你的觀眾還給臉色你看，我了個去！！就這樣長達兩天額比賽終于結束，最后的結果還好，全國二等獎，也算給我們廣東爭回一點面子。
不過，參加比賽其實最重要的并不是結果（我也不會庸俗到說追求的是過程），但是參加比賽有個很好的地方，就是到現場看看人家的作品從而拓寬了眼界開闊了思維，我這一次200個作品全看了個遍，收獲很大，我相信對以后設計新的東西時會有一定的幫助，所謂弱水三千，只取一瓢！
到了現在，經歷了這些，我并沒有放松對自己的要求，也沒有讓自己停下來歇一陣子，因為青春無價，把握住它才是對自己負責，對我愛的人負責，對愛我的人負責！

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技術回憶錄十之嵌入式虛擬鼠標的研發