一种用于投影交互系统的标定图及其标定检测方法技术方案

技术编号:13980893 阅读:327 留言:0更新日期:2016-11-12 11:10
本发明专利技术涉及一种用于投影交互系统的标定图及其标定检测方法,与现有技术相比解决了标定图及其标定方法容易受到外界光照干扰的缺陷。本发明专利技术的方格集包括横向划定的8条直线、纵向划定的8条直线交叉形成的49个尺寸相同的方格,方格类型分为主方格和辅助方格,主方格为方格内部带有斜线的方格,辅助方格为方格内部空白的方格,方格集中相邻的主方格之间均设有一个辅助方格,主方格为16个,辅助方格为33个。本发明专利技术克服了外界光照的干扰,提高了标定成功率,节约了标定时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉处理
,具体来说是一种用于投影交互系统的标定图及其标定检测方法
技术介绍
人机交互技术是计算机科学中至关重要的一个领域,其发展历史基本上代表了计算机的发展历史。从最早的大型机上的笨拙的开关系统,到早期键盘和鼠标的出现,以及当下非常流行的触摸屏,人机交互技术的发展速度日新月异。近年来,由于计算机视觉技术的飞速发展以及新的传感器(比如深度相机Kinect、LeapMotion等)的出现,使得各种便捷式的人机交互方式层出不穷。Kinect是微软开发的深度传感相机,通过精心设计的算法,能够感知到目标到相机的距离,从而得到目标的深度信息。再结合目标的可见光图像,利用模式识别技术,就能够识别出人体的姿态、手势等信息,从而起到一定的人机交互的作用。利用视觉传感器,与投影仪进行组合,形成投影交互系统,是一种新的交互方式。该方式能够直接将投影区域变成触摸屏,实现与计算机交互的功能。这种新的交互方式,显著提升了在教室和会议室环境中的交互效率,提高了使用者的演讲效果。标定部分是投影交互系统的核心模块,它能够得到投影平面与计算机之间的坐标映射关系,其质量好坏直接影响到操作的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于投影交互系统的标定图,包括方格集,其特征在于:所述的方格集包括横向划定的8条直线、纵向划定的8条直线交叉形成的49个尺寸相同的方格,方格类型分为主方格和辅助方格,主方格为方格内部带有斜线的方格,辅助方格为方格内部空白的方格,方格集中相邻的主方格之间均设有一个辅助方格,主方格为16个,辅助方格为33个。

【技术特征摘要】
1.一种用于投影交互系统的标定图,包括方格集,其特征在于:所述的方格集包括横向划定的8条直线、纵向划定的8条直线交叉形成的49个尺寸相同的方格,方格类型分为主方格和辅助方格,主方格为方格内部带有斜线的方格,辅助方格为方格内部空白的方格,方格集中相邻的主方格之间均设有一个辅助方格,主方格为16个,辅助方格为33个。2.根据权利要求1所述的一种用于投影交互系统的标定图,其特征在于:所述的主方格包括1个双斜线方格、1个四斜线方格和14个单斜线方格,双斜线方格位于方格集的第一行、第一列,四斜线方格位于方格集的第一行、第三列;任意两个单斜线方格之间,单斜线位于其单斜线方格中的位置存在偏移。3.根据权利要求1所述的一种用于投影交互系统的标定图的标定检测方法,其特征在于,包括以下步骤:31)标定图的投射和场景图像的抓拍,在计算机上显示标定图,将标定图经过投影仪投射到媒介上,调用摄像机模块抓拍当前的标定图;32)边缘检测,采用边缘检测方法得到标定图对应的所有边缘,在边缘检测的基础之上提取骨架,保证边缘的线宽为1;33)提取格线和斜线,从边缘场景中提取标定图方格中的格线和斜线;34)交叉点类型检测,在边缘场景中针对交叉点进行类型检测;35)区分主方格和辅助方格,针对标定图中的49个方格判断其方格内部是否存在斜线条;若存在,则为主方格;若不存在,则为辅助方格;36)主方格的识别和定位,通过检测主方格内斜线条与格线交点的位置和数目、斜线条的数量、斜线交点的位置,来得到方格的编号,从而进一步得到标定点的编号和对应的坐标;37)全局容错性处理,分析所有的主方格,看其周边相邻的主方格的标号是否都能够对应;38)初步标定,利用直接线性映射算法对所有能够检测到的标定点对进行映射关系的计算,将该结果保存为初步映射关系,得到初步映射矩阵;39)估算格线方向,利用初步映射矩阵,根据标定图中每一个标定点的坐标,估计出场景图中每一个标记点的实际位置以及格线的大致方向;310)对断裂边缘进行修补,对于断线裂缝距离较小的情形,将其重新连接;311)精确标定,针对线条修补后的主方格再次进行识别定位,重新采集标定点对,利用直接线性映射算法进行映射矩阵的进一步精确计算。4.根据权利要求3所述的一种用于投影交互系统的标定图的标定检测方法,其特征在于,所述的提取格线和斜线包括以下步骤:41)利用扫描器提取出格线和斜线,针对边缘检测结果对应的线条连通域进行分析,其具体步骤如下:411)设定扫描器,使其沿着骨架像素顺序移动,分析扫描器的轨迹;412)当扫描器碰到交叉点之后,选择与之前轨迹能保持同一方向的分支继续前进;扫描器一直移动,直到不能再在同一方向上前进为止,此时停止移动;413)对扫描器的轨迹像素进行拟合处理,拟合之后得到直线,观察参与拟合的所有的点到该直线的平均距离,若该误差小于拟合阈值Th_fitting,则认为拟合成功,认为这一段轨迹为直线,将该直线提取;42)针对提取出的直线进行判断,判断其是格线或斜线;其判断原则如下:...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪俊锋邓宏平
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

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