清华大学108周年校庆之际, 清华大学第三十七届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛圆满结束。“挑战杯”是清华大学校内最具影响力的学生科创赛事。经过激烈的角逐, 人机交互实验室的3支队伍斩获佳绩，分别获得了一个一等奖，一个二等奖和一个三等奖。
挑战杯简介
清华大学“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛由清华大学教务处、清华大学科研院、清华大学研究生院、共青团清华大学委员会、清华大学学生科协主办，是大学生课外学术科技活动中一项具有导向性、示范性和群众性的竞赛活动，每年举办一届。 每年举行的清华大学“挑战杯”科展参展项目平均达1200余项，参展人次3000人次以上。众多的科技英才将从这里脱颖而出，大批科技成果从这里走向社会。
清华大学挑战杯已经成功举办三十七届，随着学术科技发展而发展，现已经全面覆盖信息技术、机械控制、环保建设、能源化工、基础科学、人文社科六类学科。
获奖项目分别为：一等奖“HandSee:基于视觉的智能手机感知增强技术 “（梁宸 秦岳 韦笑颖 翁躍庭）；二等奖“SmartTouch: 基于智能手机的盲人交互辅助系统 “（黄天 王若琳 刘冠宏 潘立航 李家惠 何纬捷）；三等奖“LaserBoard: 任意桌面上的便携式文本输入设备 “（瞿凡 石伟男）。
- 01 HandSee:基于视觉的智能手机感知增强技术
梁宸 秦岳 韦笑颖 翁躍庭
本项目提出了一种基于视觉的智能手机感知增强的方案。首先，项目作品HandSee通过手机内置摄像头与一块额外的三棱镜，实现对用户正常操作手机的手部行为的捕捉。根据三棱镜底面的镜面的反射效应, 通过立体视觉算法可以实现手部深度图的重构。进一步地，通过生成的深度图, 项目作品可以实现指尖3D 定位、握姿检测、手指检测等功能，实现用户手部行为的全感知。最后，基于实现的感知功能，作品设计了一系列实际的交互应用（如根据握姿智能切换布局、误触检测、空中交互等），以增强用户的交互体验，实现更智能的智能手机交互。
- 02 SmartTouch: 基于智能手机的盲人交互辅助系统
黄天 王若琳 刘冠宏 潘立航 李家惠 何纬捷
视力障碍人群需要使用新的交互方式来使用智能手机的应用提供的功能，本项目提供了这样的一个统一交互映射平台，来支持面向盲人的交互代理应用的开发。通过对应用数据的收集和页面动静区域划分的方式，处理页面在运行时的动态变化，并对界面变化模型进行描述。在此基础上，我们的平台面向交互者提供交互代理的接口，能够快速地实现界面上交互的映射和数据的映射。项目基于开发平台还实现了三个面向盲人的新型交互方式。未来将会把平台对外发布，借助开发者社区的力量能够涌现出更多的交互代理的应用，满足视力障碍人群乃至于一般人群不同情况下的交互需求。
- 03 LaserBoard: 任意桌面上的便携式文本输入设备
瞿凡 石伟男
项目提出了新的输入设备LaserBoard，对激光键盘进行了较大改进。LaserBoard不仅在硬件上使用了红外线照明与红外摄像头，还在软件上对进行文本输出的算法部分进行了较大改进。LaserBoard还对使用者的输入做了纠错，算法基于对用户的手指运动行为和落点的分析，并且加上了对语言模型的考虑，不需要用户精准地按到每一个按键也可以精确地生成目标文本。项目还做了对敲击状态的研究优化，可以做到让使用者将手指和手掌休息在桌面上，轻松地进行打字，做到了和实体键盘相近的用户体验。
相比于已有的虚拟键盘方法，LaserBoard拥有更快的输入速度，大大优于市场上已有的激光键盘设备。