UM QUADRO INTERACTIVO: COMPARAÇÃO DE ALGORITMOS DE VISÃO PARA DETECÇÃO DE INTERACÇÕES Christophe Soares, Universidade Fernando Pessoa, christophe.soares@ufp.edu.pt José Manuel Torres, Universidade Fernando Pessoa, jtorres@ufp.edu.pt Pedro Sobral, Universidade Fernando Pessoa, pmsobral@ufp.edu.pt Rui Silva Moreira, Universidade Fernando Pessoa, rmoreira@ufp.edu.pt RESUMO: Na era digital actual, a adopção de interfaces naturais entre o homem e a máquina torna-se cada vez mais pertinente. Na educação, em particular, a utilização de ferramentas interactivas para melhorar as práticas pedagógicas, auxiliar a compreensão de conceitos complexos e permitir o trabalho colaborativo constitui uma vantagem inequívoca. A panóplia de soluções comerciais disponíveis é vasta, mas o custo associado é geralmente elevado para equipar de forma generalizada os estabelecimentos de ensino, principalmente nos países de economia mais débil. Neste contexto, este trabalho propõe um sistema de quadro interactivo de código aberto, com requisitos de hardware muito pequenos (i.e., um computador com uma câmara de vídeo WEB e um videoprojector) que poderá permitir massificar o seu uso. Neste artigo é apresentada a estrutura física e lógica do sistema proposto e efectuado um estudo comparativo do desempenho de diferentes algoritmos de detecção de pontos de interesse nas imagens captadas pela câmara de vídeo. Estes algoritmos fazem parte de um dos módulos centrais da arquitectura do sistema do quadro interactivo. Palavras-chave: Quadro Interactivo, Algoritmos de Visão, Detecção e Tracking de BLOBs, OpenCV. INTRODUÇÃO Ao longo dos anos a evolução tecnológica tem sido notável, no entanto, nem todas as áreas têm seguido o mesmo ritmo. Na educação, por exemplo, o objecto central da sala de aula é ainda o quadro que, na maioria dos casos, não faz parte da era digital. Não pela inexistência de quadros interactivos digitais no mercado, mas principalmente pelos elevados custos que estes acarretam, impedindo a sua adopção generalizada. Contudo, os quadros interactivos têm uma série de qualidades inexistentes nos seus predecessores; promovendo uma maior interacção e discussão dos conceitos em sala de aula por via da utilização de recursos multi- mediáticos. Por outro lado, é possível gerar documentos das sessões projectadas nesses mesmos dispositivos, melhorando a aquisição de apontamentos. O desafio deste trabalho consiste na criação de uma ferramenta de software que implemente um quadro interactivo com recurso a um computador normal equipado com uma câmara de vídeo Web comum. Pretende-se que esta ferramenta utilize algoritmos de visão na detecção das interacções com o quadro (via apontadores infravermelhos) e que seja independente do sistema operativo. A plataforma ajusta-se às condições do ambiente de projecção e retorna as coordenadas dos pontos de interacção para qualquer aplicação que delas faça uso. O objectivo é mostrar que, com hardware comum e software apropriado é possível obter um sistema de quadro interactivo genérico, barato e útil em sala de aula. Um dos aspectos mais importantes neste tipo de sistemas é o suporte à detecção de interacções, através da análise das imagens recolhidas pela câmara de vídeo. Esta detecção é efectuada por algoritmos de detecção de regiões (BLOBs), i.e. conjuntos de píxeis com características comuns que se conseguem isolar numa imagem. Para além de analisar estes algoritmos, o artigo apresenta também uma avaliação comparativa de algoritmos para a detecção de cliques e movimentos do apontador de infravermelhos (IR) com aplicação possível no sistema de quadro interactivo proposto. Este artigo encontra-se organizado em 4 secções. A primeira, define o enquadramento e os objectivos do projecto. A segunda secção apresenta um estudo dos projectos relacionados realçando elementos importantes a reutilizar no sistema apresentado. A arquitectura do projecto e os algoritmos que a acompanham são descritos na terceira secção. Finalmente é efectuada uma avaliação dos diferentes algoritmos estudados e é apresentada uma breve conclusão. PROJECTOS RELACIONADOS Pretende-se nesta secção, em primeiro lugar, identificar bibliotecas ou ferramentas de suporte ao desenvolvimento de quadros interactivos e, em segundo lugar, analisar e comparar os objectivos