專利名稱：一種用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法。
背景技術(shù)：
人機(jī)交互在現(xiàn)代IT產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用范圍越來越廣，而攝像頭定位觸摸技術(shù)以其反應(yīng)靈敏、書寫流暢，結(jié)構(gòu)制造簡單，廣泛應(yīng)用于大尺寸交互顯示平臺(tái)上。攝像頭定位觸摸技術(shù)中，面陣攝像頭以其拍攝區(qū)間大，拍攝快門、增益、光圈等參數(shù)可調(diào)，以及其他優(yōu)勢，使得以面陣攝像頭為基礎(chǔ)的光學(xué)觸摸技術(shù)有著其特別的優(yōu)勢。在公開號為CN101566897申請中，面陣攝像頭定位時(shí)，是截取攝像頭所拍攝到的圖像中對應(yīng)觸摸邊框的那塊有效長矩形區(qū)域，獲取觸摸光斑，然后輸出光斑位置，再進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)觸摸定位的。但面陣攝像頭因其尺寸較大，質(zhì)量較重，所以在隨觸摸交互平臺(tái)搬運(yùn)過程中，攝像頭位置容易發(fā)生輕微的偏移。而這些輕微的偏移，容易使截取的有效矩形區(qū)域無法正對觸摸邊框，比如攝像頭拍攝的圖像整體向下偏移。由于攝像頭光學(xué)定位的特點(diǎn)，使得硬件讀取到的定位數(shù)據(jù)發(fā)生很大變化，從而使得拍攝、截取的有效區(qū)域圖像位置發(fā)生偏移，進(jìn)而出現(xiàn)定位不準(zhǔn)，或者無法定位。如果出現(xiàn)這種情況，需要重新調(diào)整參數(shù)，使截取的有效區(qū)域?qū)?zhǔn)觸摸邊框在圖像中的成像區(qū)域。通常情況下，調(diào)整參數(shù)都是將攝像頭拍攝到的圖像視屏輸出，然后用肉眼判斷當(dāng)前區(qū)域選擇是否合適，若不合適，再手動(dòng)調(diào)整參數(shù)，實(shí)現(xiàn)有效區(qū)域的選擇。這種方法雖然直觀，但操作起來需要一定的經(jīng)驗(yàn)，且需要懂得一定的技術(shù)原理，而操作流程也比較復(fù)雜，不適宜用戶手動(dòng)操作。在定位校正中攝像頭拍攝到的圖像是一個(gè)上下對稱的圖像，而對稱圖像的中心點(diǎn)的上下5 10個(gè)像素的區(qū)域?yàn)橛行^(qū)域，當(dāng)有效區(qū)域與圖像的對稱中心點(diǎn)不一致時(shí)，攝像頭定位會(huì)不準(zhǔn)確，則需對有效區(qū)域進(jìn)行調(diào)整到中心點(diǎn)的位置，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的步驟為如下:拍攝用戶未點(diǎn)擊觸摸顯示屏幕時(shí)觸摸顯示屏幕的圖像，并作為背景圖像儲(chǔ)存；將所述背景圖像與用戶點(diǎn)擊的圖像對比做差，并對做差后的結(jié)果圖像進(jìn)行二值化，得出二值圖像；對二值化后的圖像做輪廓運(yùn)算，得出光斑圖像的輪廓坐標(biāo)數(shù)值；遍歷輪廓坐標(biāo)數(shù)值，尋找對稱的光斑圖像，并計(jì)算對稱的光斑圖像中對稱點(diǎn)的縱向位置，得出縱向值，從而計(jì)算出想要的對稱點(diǎn)坐標(biāo)值，利用這個(gè)中點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)值就能輕易判斷出當(dāng)前的攝像頭在有效區(qū)域內(nèi)是否已經(jīng)偏移，并且把有效區(qū)域移到光斑中心點(diǎn)的位置，這樣就達(dá)到了調(diào)整有效區(qū)域參數(shù)的目的，從而使攝像頭定位精確，無盲區(qū)。然而由于環(huán)境的復(fù)雜性，攝像頭拍攝到的圖像往往會(huì)受到環(huán)境光的干擾，在畫面上產(chǎn)生一些雜亂無規(guī)則光斑，這些光斑有對稱光斑，也有非對稱光斑，真正有效的光斑也會(huì)因?yàn)楦蓴_的原因變成多段對稱光斑，這樣在整個(gè)畫面中就出現(xiàn)了無數(shù)的位置分布不一(有上，有下、有左、有右，有中)的對稱和非對稱光斑；對此就不能真正的區(qū)分哪個(gè)光斑是有效的，哪個(gè)光斑是無效，在尋找計(jì)算有效光斑時(shí)往往就無法找到有效的中心點(diǎn)的坐標(biāo)值，因此對調(diào)整有效區(qū)域的方法帶來不可預(yù)知的后果，從而導(dǎo)致調(diào)整有效區(qū)域變得無效。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)，提供一種用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，能夠準(zhǔn)確有效的找到中心點(diǎn)坐標(biāo)，從而提高攝像頭定位校正時(shí)調(diào)整有效區(qū)域的準(zhǔn)確性。為了實(shí)現(xiàn)上述所指的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，包括:獲取背景圖像，并在屏幕上確定輔助點(diǎn)位置及若干引導(dǎo)點(diǎn)位置；獲取當(dāng)前圖像；對背景圖像和當(dāng)前圖像分別作二值化處理，對二值化后的圖像做輪廓處理得到矩形光斑數(shù)據(jù)，并保存處理后的矩形光斑數(shù)據(jù)；獲取輔助點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)；所述輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)是通過以下方式獲取:根據(jù)存儲(chǔ)的矩形光斑數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)判斷是否存在光斑，存在光斑時(shí)判斷用戶點(diǎn)擊是否為第一次點(diǎn)擊，即點(diǎn)擊輔助點(diǎn)；如果為第一次點(diǎn)擊時(shí)，對矩形光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，計(jì)算輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)，并以該中心點(diǎn)建立中心點(diǎn)有效區(qū)域；否則為無效操作；所述引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)是通過以下方式獲取:通過輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)有效區(qū)域篩選出點(diǎn)擊引導(dǎo)點(diǎn)的矩形光斑數(shù)據(jù)，再對矩形光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，計(jì)算并保存引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)。根據(jù)在屏幕上確定的輔助點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)的位置范圍，按照先點(diǎn)擊輔助點(diǎn)，通過對當(dāng)前圖像和背景圖像的處理，確定輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)，繼而以該中心點(diǎn)建立中心點(diǎn)有效區(qū)域，如果在未確定輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)前就點(diǎn)擊引導(dǎo)點(diǎn)，點(diǎn)擊所產(chǎn)生的光斑數(shù)據(jù)無法進(jìn)入中心點(diǎn)有效區(qū)域，則視為該次點(diǎn)擊為無效。當(dāng)在確定輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)后點(diǎn)擊引導(dǎo)點(diǎn)，通過判斷點(diǎn)擊引導(dǎo)點(diǎn)產(chǎn)生的光斑數(shù)據(jù)與中心點(diǎn)的有效區(qū)域確定有效的光斑數(shù)據(jù)，繼而對有效的光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算并保存該引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)。采用本法在先確定輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)有效區(qū)域后，再根據(jù)該有效區(qū)域確定引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)，提高了攝像頭定位校正時(shí)調(diào)整有效區(qū)域的準(zhǔn)確性。
圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2、3為本發(fā)明抓取的背景圖像圖；圖4為點(diǎn)擊屏幕時(shí)差值和二值化后的光斑數(shù)據(jù)示意圖；圖5為對圖4進(jìn)行輪廓處理后的光斑數(shù)據(jù)示意圖；圖6為經(jīng)過第I次篩選后的光斑數(shù)據(jù)示意圖；圖7為經(jīng)過第2、3、4次篩選后的光斑數(shù)據(jù)示意圖；圖8為經(jīng)過第5次篩選的光斑數(shù)據(jù)及計(jì)算的中心點(diǎn)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，包括:I)獲取背景圖像，并在屏幕上確定輔助點(diǎn)位置及若干引導(dǎo)點(diǎn)位置；2)用戶點(diǎn)擊輔助點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)，用于確定過濾光斑區(qū)域，并獲取當(dāng)前圖像；3)對背景圖像和當(dāng)前圖像分別作圖像二值化處理，對二值化后的圖像做差值化處理，如圖4所示；繼而做輪廓處理得到矩形光斑數(shù)據(jù)，查找輪廓數(shù)據(jù)并保存處理后的矩形光斑數(shù)據(jù)，如圖5所示；4)判斷前述用戶點(diǎn)擊是否為第一次點(diǎn)擊，如果為第一次點(diǎn)擊，判斷是否點(diǎn)擊輔助點(diǎn)，如果點(diǎn)擊的不是輔助點(diǎn)，則視為無效點(diǎn)擊，如果點(diǎn)擊的不是第一次點(diǎn)擊，則先根據(jù)有效區(qū)域篩選光斑數(shù)據(jù)后按以下操作進(jìn)行，或如果點(diǎn)擊的是輔助點(diǎn)，則對光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行以下操作:步驟一:第一次篩選，拋棄為面積在O 10的光斑數(shù)據(jù)，如圖6所示；步驟二:第二次篩選，循環(huán)遍歷剩余光斑，確定并保存矩形光斑數(shù)據(jù)中的Y坐標(biāo)最大值和最小值的光斑數(shù)據(jù)；步驟三:第三次篩選，循環(huán)遍歷剩余光斑，尋找確定與在Y坐標(biāo)最大值和最小值對應(yīng)的X坐標(biāo)區(qū)域上的光斑數(shù)據(jù)，即矩形對象，并將在同一 X坐標(biāo)區(qū)域上Y值最小的光斑數(shù)據(jù)保存至變量m_vCenterRect ；步驟四:第四、五次篩選，循環(huán)遍歷變中矩形光斑數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行上下分組，其中靠近Y坐標(biāo)最大值的矩形光斑數(shù)據(jù)為下組，靠近Y坐標(biāo)最小值的光斑數(shù)據(jù)為上組，并保存下組的最小Y坐標(biāo)值Yb和上組的最大Y坐標(biāo)值Yt，如圖7、8所示；步驟五:最后計(jì)算兩個(gè)光斑數(shù)據(jù)之間的距離，即Yb Yt的距離，并取中間值得出中心點(diǎn)坐標(biāo)；5)再判斷點(diǎn)擊是否第一次點(diǎn)擊，如果為第一次點(diǎn)擊，則上述步驟五獲得的是輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)，以該中心點(diǎn)建立有效區(qū)域，在本實(shí)施例中，選擇中心點(diǎn)坐標(biāo)上下20個(gè)像素為有效區(qū)域，該有效區(qū)域用于為后面的七個(gè)引導(dǎo)點(diǎn)過濾復(fù)雜光斑數(shù)據(jù)；如果點(diǎn)擊不是第一次點(diǎn)擊，即如果點(diǎn)擊的為引導(dǎo)點(diǎn)，保存該引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；6)繼而再判斷點(diǎn)擊的是第幾個(gè)引導(dǎo)點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)擊完所有引導(dǎo)點(diǎn)或者點(diǎn)擊某個(gè)引導(dǎo)點(diǎn)失敗時(shí)，則退出系統(tǒng)，否則引導(dǎo)用戶點(diǎn)擊下一個(gè)引導(dǎo)點(diǎn)，跳至步驟2)、3)、4)、5)和6)。在本實(shí)施例中，確定一個(gè)輔助點(diǎn)和七個(gè)引導(dǎo)點(diǎn)，其中輔導(dǎo)點(diǎn)的坐標(biāo)為:PO (X, y),其中
權(quán)利要求
1.一種用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，其特征在于，包括:獲取背景圖像，并在屏幕上確定輔助點(diǎn)位置及若干引導(dǎo)點(diǎn)位置；獲取當(dāng)前圖像；對背景圖像和當(dāng)前圖像分別作二值化處理，對二值化后的圖像做輪廓處理得到矩形光斑數(shù)據(jù)，并保存處理后的矩形光斑數(shù)據(jù)；獲取輔助點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)； 所述輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)是通過以下方式獲取:根據(jù)存儲(chǔ)的矩形光斑數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)判斷是否存在光斑，存在光斑時(shí)判斷用戶點(diǎn)擊是否為第一次點(diǎn)擊，即點(diǎn)擊輔助點(diǎn)；如果為第一次點(diǎn)擊時(shí)，對矩形光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，計(jì)算輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)，并以該中心點(diǎn)建立中心點(diǎn)有效區(qū)域；否則為無效操作； 所述引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)是通過以下方式獲取:通過輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)有效區(qū)域篩選出點(diǎn)擊引導(dǎo)點(diǎn)的矩形光斑數(shù)據(jù)，再對矩形光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，計(jì)算并保存引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，其特征在于，所述輔助點(diǎn)的坐標(biāo)為PO (X，y)，其中
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，其特征在于，所述對矩形光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選包括以下步驟: 1)第一次篩選，拋棄面積為O 10(寬*高)的矩形光斑數(shù)據(jù)； 2)第二次篩選，循環(huán)遍歷剩余光斑，確定并保存矩形光斑數(shù)據(jù)中的Y坐標(biāo)最大值和最小值的光斑數(shù)據(jù)； 3)第三次篩選，循環(huán)遍歷剩余光斑，尋找確定與Y坐標(biāo)最大值和最小值對應(yīng)的在X坐標(biāo)區(qū)域上的光斑數(shù)據(jù)，并將其光斑數(shù)據(jù)保存至變量m_vCenterRect ； 4)第四、五次篩選，循環(huán)遍歷變量!11_￥(^1^虹如(^中矩形光斑數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行上下分組，其中靠近Y坐標(biāo)最大值的矩形光斑數(shù)據(jù)為下組，靠近Y坐標(biāo)最小值的光斑數(shù)據(jù)為上組，并保存下組的最小Y坐標(biāo)值Yb和上組的最大Y坐標(biāo)值Yt ； 其中所述的矩形光斑數(shù)據(jù)包括光斑的X坐標(biāo)值，Y坐標(biāo)值以及光斑的寬和高。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，其特征在于，所述輔助點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)Pi U1 ,1')的計(jì)算方式為:其中X' =Xt+fft/2, Xt表示上組光斑數(shù)據(jù)的X坐標(biāo)，Wt表示上組光斑數(shù)據(jù)寬； I' =(Yt+ht) +(Yb-(Vht))/2, Yt表示上組的最大Y坐標(biāo)值，Yb表示下組的最小Y坐標(biāo)值，ht表示上組光斑數(shù)據(jù)高；其中i=0, I, 2，3，4，5，6，7。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，其特征在于，所述以輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)建立中心點(diǎn)有效區(qū)域，其中有效區(qū)域是以中心點(diǎn)為中心上下各20 30個(gè)像素的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，其特征在于，所述通過輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)有效區(qū)域篩選出點(diǎn)擊引導(dǎo)點(diǎn)的光斑數(shù)據(jù)，即當(dāng)引導(dǎo)點(diǎn)的光斑數(shù)據(jù)值與有效中心點(diǎn)區(qū)域值相交或包含。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，其特征在于，所述對二值化后 的圖像做輪廓處理前還進(jìn)行高斯濾波平滑處理。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于攝像頭定位觸摸系統(tǒng)的拍攝圖像校正方法，包括獲取背景圖像，并在屏幕上確定輔助點(diǎn)位置及若干引導(dǎo)點(diǎn)位置；獲取當(dāng)前圖像；對背景圖像和當(dāng)前圖像分別作二值化處理，對二值化后的圖像做輪廓處理，并保存處理后的光斑數(shù)據(jù)；獲取輔助點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)。采用本法在先確定輔助點(diǎn)的中心點(diǎn)有效區(qū)域后，再根據(jù)該有效區(qū)域確定引導(dǎo)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)，提高了攝像頭定位校正時(shí)調(diào)整有效區(qū)域的準(zhǔn)確性。
文檔編號G06K9/32GK103176668SQ201310073129
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者尹顯用 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司