35、集群模式接口的理论问题

集群模式接口的理论问题

计算机鼠标发明后，点选功能在图像和图形用户界面（GUI）操作中广泛应用。若能将此功能拓展到印刷材料上，将带来极大便利。本文将介绍一种名为集群模式接口（CLUSPI）的技术，探讨其理论基础、面临的挑战及解决方案。

1. 引言

自 80 年代计算机鼠标发明以来，点选功能在图像和 GUI 操作中得到广泛应用。用户通过可点击按钮的指向设备操作，并能获得反馈（光标）。对于印刷材料，如书籍、讲义和标签，若能实现类似的直接点选功能将非常有用。这种功能不依赖计算机屏幕反馈或类似平板电脑的设备，而是通过图像中嵌入的标记来定义坐标系。对这种标记的主要要求如下：
- 尽可能精细，最好只改变少量像素/点。
- 不遮挡图像部分，几乎不可见。
- 能识别物体的微小部分。
- 易于高效识别和解码，几乎瞬间完成。

常见的 1D 和 2D 码，如条形码和 QR 码，通常基于点、条等图形元素，会遮挡印刷材料部分内容，且小缺陷可能导致无法解码。CLUSPI 技术在很大程度上解决了这些问题，它采用可适应不同内容和表面的图形元素集群，通过图像的不显眼层、指向设备和解码软件克服了已知 2D 码的缺点。

2. 编码和解码方案

2.1 编码的总体思路

在很多情况下，直接在印刷材料或物体表面点击并将点击位置的绝对坐标发送到计算机很有用。这些坐标可用于识别图片/文本部分并调用超链接。鼠标只能返回相对坐标且不够精确，平板电脑会限制文档大小且需将文档放在上面。为克服这些困难，需在文档表面建立绝对坐标系，并使用专门的读取设备（相机）识别该坐标系。

最简单的坐标系是笛卡尔坐标系，可将表面的