【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机视觉的人机交互
,具体涉及一种投影交互系统中的自动标定方法。
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精度。现在最常用的摄像机标定方法,容易受到外界光照的干扰,导致标定成功率不高;或者标定过程费时,步骤复杂,需要人为干预等,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投影交互系统中的自动标定方法,增加了检测的样本,提高了检测的准确度,避免了其他行或列对标记点显示所造成的干扰。为实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案:一种投影交互系统中的自动标定方法,包括以下步骤:(1 ...
【技术保护点】
一种投影交互系统中的自动标定方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)通过前期的背景建模获取i行i列带有标记点的前景图像;(2)根据获取的标记点前景图像,得到标记点的前景像素;(3)根据获取的前景像素进行连通区域标记;(4)将每个连通区域归属到对应的行和列中,完成行和列的识别;(5)对行和列中每个标记点进行识别;(6)当获取的行数i≤8时,返回执行步骤(1),否则执行步骤(7);(7)根据获取的标记点,利用执行线性变换,计算映射矩阵;(8)根据映射矩阵,反向计算所有标记点位置的大体范围,在预估计位置,调整阈值,重新找回所有精确的标记点;(9)利用所有标记点,进行精确标定。
【技术特征摘要】
1.一种投影交互系统中的自动标定方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)通过前期的背景建模获取i行i列带有标记点的前景图像;(2)根据获取的标记点前景图像,得到标记点的前景像素;(3)根据获取的前景像素进行连通区域标记;(4)将每个连通区域归属到对应的行和列中,完成行和列的识别;(5)对行和列中每个标记点进行识别;(6)当获取的行数i≤8时,返回执行步骤(1),否则执行步骤(7);(7)根据获取的标记点,利用执行线性变换,计算映射矩阵;(8)根据映射矩阵,反向计算所有标记点位置的大体范围,在预估计位置,调整阈值,重新找回所有精确的标记点;(9)利用所有标记点,进行精确标定。2.根据权利要求1所述的投影交互系统中的自动标定方法,其特征在于:步骤(1)中,所述背景建模的方法,具体包括以下顺序步骤:(11)计算前后两帧的帧差图,若帧差图中没有大尺寸连通域,则连续捕获300帧;(12)计算首尾两张图像之间的帧差,确认没有大尺寸连通域;(13)用300帧图像的平均值作为背景。3.根据权利要求1所述的投影交互系统中的自动标定方法,其特征在于:步骤(1)中,所述根据获取的标记点前景图像,得到标记点的前景像素,具体包括以下顺序步骤:(21)按照东南西北方向,依次在计算机屏幕的四个边角绘制四个标记斑点图像;(22)在前景图像中依次获取所述四个标记斑点,分别设置该标记斑点为在该边角方向上的顶点,从而获取计算机屏幕投影在墙壁上的区域范围;(23)分析四个标记斑点的顺序,获得计算机屏幕在前景图像上的对应坐标方向,按照标记斑点循环显示策略,在计算机屏幕上全屏绘制一行和一列的标记斑点图像,利用投影仪投射到墙壁上,然后利用摄像机捕获前景图像;(24)对前场景图像与背景图像做差,对做差后的图像进行降噪声处理;(25)估计斑点半径Rblob,以斑点半径Rblob为步长,计算当前像素八个方向的梯度幅值,将八个方向梯度幅值合计起来,得到梯度图像;(26)对梯度图像进行直方图统计,找到梯度幅值最大的100个像素;(27)在提取的100个像素梯度幅值中,利用最小的像素梯度幅值作为场景图像二值化的阈值;(28)利用估计的阈值,对梯度图像进行二值化,得到标记点前景像素。4.根据权利要求1所述的投影交互系统中的自动标定方法,其特征在于:步骤(4)中,所述将每个连通区域归属到对应的行或列中,完成行和列的识别,具体包括以下顺序步骤:(41)统计所有连通域的位置...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪俊锋,邓宏平,姜海涛,栾庆磊,
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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