基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法及设备，包括利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图；在投影仪开启后，根据摄像机捕获的当前画面与所述背景图做背景差分，得到前景图；对所述前景图进行扫描，得到前景图中所有的连通域，并对连通域进行提取，得到投影区域；将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，判断投影仪的投射区域是否发生变化；若投射区域发生变化，则控制投影仪重新更改投影尺寸。通过利用摄像机对投影区域进行拍摄，进而检测到投影区域的尺寸的变化，若投影尺寸发生变化则对投影仪的参数进行自动配置。无需人工反复进行调节，降低了工作强度，提高了用户体验满意度。 1

Camera based projection area size self detection method, system and equipment

The invention discloses a self detection method and equipment for the projection area size based on the camera. The background map is obtained by using the camera to model the background map of the projective medium. After the projector is opened, the background difference between the current picture captured by the camera and the background map is made, and the foreground map is obtained. The foreground map is scanned and all connected domains in the foreground map are obtained, and the connected domain is extracted and the projection area is obtained. The projection region image pixels are compared with the pre set template image pixels to determine whether the projection area of the projector is changed. If the shooting area changes, the projector is controlled. Change the projection size. The projection area is photographed by using the camera, and then the change of the size of the projection area is detected. If the projection size changes, the parameters of the projector are automatically configured. No manual adjustment is needed to reduce work intensity and improve user experience satisfaction. One

【技术实现步骤摘要】
基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法、系统及设备
本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法、系统及设备。
技术介绍
在投影交互系统中，投影仪是必不可少的重要部分。但是，很多型号的投影仪在开机启动时，容易出现一个现象：上一次设定好的投影区域的尺寸，重新启动计算机之后，由于关机之后，相关设置的参数发生了变化导致投射尺寸发生了变化。在投影交互系统中，需要对投影区域与计算机屏幕之间的映射关系进行计算。但是，一旦投影的位置和尺寸发生了变动，映射关系就不能适用了，此时需要另外标定才行，极大降低了用户体验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法、系统及设备，以自动调节投影区域尺寸。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：第一方面，采用一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，包括：利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图；在投影仪开启后，根据摄像机捕获的当前画面与所述背景图做背景差分，得到前景图；对所述前景图进行扫描，得到前景图中所有的连通域，并对连通域进行提取，得到投影区域；将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，判断投影仪的投射区域是否发生变化；若投射区域发生变化，则控制投影仪重新更改投影尺寸。优选地，所述方法还包括：对提取的连通区域进行噪声点过滤，得到过滤后无噪声干扰的连通区域，并得到所述投影仪区域。优选地，所述对提取的连通区域进行噪声点过滤，具体包括：将各连通区域的上下左右位置与掩模图中的显示区域位置进行比较，判断连通区域是否为噪声点；或者，将各连通区域与掩模图中的显示区域位置进行比较，判断连通区域是否为噪声点；或者，将各连通区域的长宽比与模板图中显示区域的宽高比进行比较，判断连通区域是否为噪声点；在判断连通区域为噪声点时，将该连通区域滤除。优选地，所述掩模图获取过程为：利用计算机投射高亮画面，并控制摄像头捕获投影区域的画面作为图像；将所述图像在计算机中进行显示，并查找到投影区域的关键点；将关键点连接形成多边形，并将多边形内部变成前景色、外部变成背景色，得到掩模图。优选地，所述利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图，具体包括：利用投影仪将一幅全黑图片投影出去，得到全黑的投影区域；利用摄像机对所述全黑的投影区域进行连续采集，得到n幅帧图像；遍历所述n幅帧图像，逐一计算前后帧差图像，最终可得(n-1)幅帧差图像；对(n-1)幅帧差图像进行阈值化操作，计算每一幅帧差图像中前景像素的数目；根据所述帧差图像中的前景像素的数目进行筛选，得到稳定的帧差图像；对所述稳定的帧差图像进行求平均处理，将得到的平均值作为背景图。优选地，所述在投影仪开启后，根据摄像机捕获的当前画面与所述背景图做背景差分，得到前景图，具体包括：在投影仪开启后，利用摄像机捕获当前画面；将当前画面作为前图，将前图像素值与背景图像素值逐一进行作差比较；当某像素位置处的亮度值之差大于预设阈值时，则记为前景；遍历所有的像素，得到前景图。优选地，所述将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，判断投影仪的投射区域是否发生变化，具体包括：将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，得到不一致的像素数目；若不一致的像素数目超过所述模板图中前景像素总数目，则确定投影仪的投射区域发生变化。第二方面，采用一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测系统，包括背景图构建模块、前景图构建模块、投影区域计算模块、判断模块以及尺寸更改模块；背景图构建模块，用于利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图；前景图构建模块，用于在投影仪开启后，根据摄像机捕获的当前画面与所述背景图做背景差分，得到前景图；投影区域计算模块，用于对所述前景图进行扫描，得到前景图中所有的连通域，并对连通域进行提取，得到投影区域；判断模块，用于将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，判断投影仪的投射区域是否发生变化；尺寸更改模块，用于在投射区域发生变化，则控制投影仪重新更改投影尺寸。优选地，还包括噪声过滤模块，用于对提取的连通区域进行噪声点过滤，得到过滤后无噪声干扰的连通区域，并得到所述投影仪区域。第三方面，采用一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测设备，包括处理器和存储有若干程序指令的存储器，该若干程序指令适用于处理器加载执行：利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图；在投影仪开启后，根据摄像机捕获的当前画面与所述背景图做背景差分，得到前景图；对所述前景图进行扫描，得到前景图中所有的连通域，并对连通域进行提取，得到投影区域；将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，判断投影仪的投射区域是否发生变化；若投射区域发生变化，则控制投影仪重新更改投影尺寸。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：本专利技术通过利用摄像机对投影区域进行拍摄，进而检测到投影区域的尺寸的变化，若投影尺寸发生变化则对投影仪的参数进行自动配置。无需人工反复进行调节，降低了工作强度，提高了用户体验满意度。附图说明下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：图1是一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法的流程示意图；图2是一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法的流程框图；图3是背景建模的流程示意图；图4是进行背景差分的流程示意图；图5是一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测系统的结构示意图。具体实施方式为了更进一步说明本专利技术的特征，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本专利技术的保护范围加以限制。如图1至图2所示，本实施例公开了一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，包括如下步骤S101至S105：S101、利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图；S102、在投影仪开启后，根据摄像机捕获的当前画面与所述背景图做背景差分，得到前景图；S103、对所述前景图进行扫描，得到前景图中所有的连通域，并对连通域进行提取，得到投影区域；S104、将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，判断投影仪的投射区域是否发生变化；S105、若投射区域发生变化，则控制投影仪重新更改投影尺寸。进一步地，如图3所示，步骤S101，具体包括：(1)在计算机屏幕中显示一幅全黑的图片，然后采用投影仪将计算机显示屏幕的内容，投影出去，则投影区域会变得全黑得到背景图。(2)利用摄像机连续采集图像201幅图像，具体为：控制摄像头连续拍摄投影区域若干秒，摄像头的每秒可拍摄100张左右，最终从摄像头采集到的图像集中筛选出201张图像。(3)遍历这201帧图像，逐一计算前后帧差图像，最终可得200幅帧差图像。具体公式为：其中，Si表示第i幅帧差图像，Fi+1(x,y)表示在第i+1幅图像中(x,y)处的像素值，M表示图像的长度，N表示图像的宽度，0≤i≤200。(4)对获取到的200幅帧差图像进行阈值化操作，阈值是一经验值，图像中灰度值大于阈值的即为白色，否则为黑色，最终的前景像素的数目是白色点的个数。如果该帧像素数目少于50个，则表明前后两帧的变化幅度不大，投影区域相对稳定，没有运动目标出现，该帧差图像记为稳定的帧差图。如果不稳定，则丢弃该帧图像。(5)对于2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，其特征在于，包括：利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图；在投影仪开启后，根据摄像机捕获的当前画面与所述背景图做背景差分，得到前景图；对所述前景图进行扫描，得到前景图中所有的连通域，并对连通域进行提取，得到投影区域；将投影区域图像像素与预先设置的模板图像像素逐一进行对比，判断投影仪的投射区域是否发生变化；若投射区域发生变化，则控制投影仪重新更改投影尺寸。2.如权利要求1所述的基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，其特征在于，所述方法还包括：对提取的连通区域进行噪声点过滤，得到过滤后无噪声干扰的连通区域，并得到所述投影仪区域。3.如权利要求2所述的基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，其特征在于，所述对提取的连通区域进行噪声点过滤，具体包括：将各连通区域的上下左右位置与掩模图中的显示区域位置进行比较，判断连通区域是否为噪声点；或者，将各连通区域与掩模图中的显示区域位置进行比较，判断连通区域是否为噪声点；或者，将各连通区域的长宽比与模板图中显示区域的宽高比进行比较，判断连通区域是否为噪声点；在判断连通区域为噪声点时，将该连通区域滤除。4.如权利要求3所述的基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，其特征在于，所述掩模图获取过程为：利用计算机投射高亮画面，并控制摄像头捕获投影区域的画面作为图像；将所述图像在计算机中进行显示，并查找到投影区域的关键点；将关键点连接形成多边形，并将多边形内部变成前景色、外部变成背景色，得到掩模图。5.如权利要求1所述的基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，其特征在于，所述利用摄像机对投射介质进行背景图建模，得到稳定的背景图，具体包括：利用投影仪将一幅全黑图片投影出去，得到全黑的投影区域；利用摄像机对所述全黑的投影区域进行连续采集，得到n幅帧图像；遍历所述n幅帧图像，逐一计算前后帧差图像，最终可得（n-1）幅帧差图像；对（n-1）幅帧差图像进行阈值化操作，计算每一幅帧差图像中前景像素的数目；根据所述帧差图像中的前景像素的数目进行筛选，得到稳定的帧差图像；对所述稳定的帧差图像进行求平均处理，将得到的平均值作为背景图。6.如权利要求1所述的基于摄像头的投影区域尺寸自检测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宏平，汪俊锋，戴平，
申请(专利权)人：安徽慧视金瞳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34