CN102486699A - 一种线阵摄像头的标定方法 - Google Patents

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CN102486699A CN2010105719075A CN201010571907A CN102486699A CN 102486699 A CN102486699 A CN 102486699A CN 2010105719075 A CN2010105719075 A CN 2010105719075A CN 201010571907 A CN201010571907 A CN 201010571907A CN 102486699 A CN102486699 A CN 102486699A
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王剑彬
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Abstract

本发明实施例提供一种线阵摄像头的标定方法，以提高基于线阵摄像头的触摸屏或电子白板的定位精度，所述方法包括：获取触摸物体的像的位置坐标p和触摸物体所在位置与摄像头物方光学主点的连线与过所述光学主点的基准线之间的夹角α；采用线性映射方式将p与α分别映射到指定区间，得到函数
Figure DSA00000371820700011
且该函数存在唯一的反函数
Figure DSA00000371820700012
建立函数关系
Figure DSA00000371820700013
取
Figure DSA00000371820700014
其中摄像头有效像素值区间为[0，V)；对于已知的m组x-y对应关系(x1，y1)、(x2，y2)、......、(xm，ym)，且集合{xi|1≤i≤m}中存在m1个元素时，误差最小时确定参数。

Description

一种线阵摄像头的标定方法
技术领域
本发明涉及触摸技术领域，尤其涉及一种线阵摄像头的标定方法。
背景技术
光学触摸屏或光学电子白板摄像头标定的目的是为了确定描述图像坐标系和触摸区域坐标系间的几何关系的摄像头成像模型的参数。如图1所示，为线阵摄像头标定的示意图，点A为触摸物体所在位置，A’为触摸物体在线阵摄像头中所成的像，点O为线阵摄像头的光学主点。对该线阵摄像头进行标定就是确定点A′所在位置与角α之间的对应关系。
发明人发现，现有的线阵摄像头标定方法无法满足触摸屏或电子白板对定位高精度的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种线阵摄像头的标定方法，以提高基于线阵摄像头的触摸屏或电子白板的定位精度。
本发明实施例提供一种线阵摄像头的标定方法，该方法包括：
获取触摸物体的像的位置坐标p和触摸物体所在位置与摄像头物方光学主点的连线与过所述光学主点的基准线之间的夹角α；
采用线性映射方式将p与α分别映射到指定区间，得到函数
Figure BSA00000371821000011
且该函数存在唯一的反函数
建立函数关系取其中摄像头有效像素值区间为[0，V)；
对于已知的m组x-y对应关系(x1，y1)、(x2，y2)、......、(xm，ym)，且集合{xi|1≤i≤m}中存在m1个元素时，误差最小时确定参数。
本发明实施例提供一种线阵摄像头的标定方法，通过该方法提高了基于线阵摄像头的触摸屏或电子白板的定位精度。
附图说明
图1为线阵摄像头标定的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种线阵摄像头的标定方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种线阵摄像头的标定方法，用以提高基于线阵摄像头的触摸屏或电子白板的定位精度。
如图2所示，本发明实施例提供的一种线阵摄像头的标定方法的流程图，该方法包括：
S2001，获取触摸物体的像的位置坐标p和触摸物体所在位置与摄像头物方光学主点的连线与过所述光学主点的基准线之间的夹角α。
S2002，采用线性映射方式将p与α分别映射到指定区间，得到函数
Figure BSA00000371821000023
且该函数存在唯一的反函数
Figure BSA00000371821000024
S2003，建立函数关系
Figure BSA00000371821000025
取
Figure BSA00000371821000026
其中摄像头有效像素值区间为[0，V)。
S2004，对于已知的m组x-y对应关系(x1，y1)、(x2，y2)、......、(xm，ym)，且集合{xi|1≤i≤m}中存在m1个元素时，误差最小时确定参数。
函数y(x)的误差函数为：
Figure BSA00000371821000031
构造n+1阶方阵
Figure BSA00000371821000032
构造n+1维向量
Figure BSA00000371821000033
其中： a i , j = Σ k = 1 m x l i + j , b i = Σ k = 1 m x k i y k ;
则参数向量为：
Figure BSA00000371821000036
在n＝1时，上述方法退化为以最小二乘法构造出的线性函数为标定函数的标定方法；
在m＝n+1时退化为以拉格朗日插值公式构造出的多项式为标定函数的标定方法；
在n＝V时与映射表查表标定方案标定结果相同。
上述方法也可以用于面阵摄像头其中一个维度的标定。
本发明实施例提供一种线阵摄像头的标定方法，通过该方法提高了基于线阵摄像头的触摸屏或电子白板的定位精度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种线阵摄像头的标定方法，其特征在于，包括：
获取触摸物体的像的位置坐标p和触摸物体所在位置与摄像头物方光学主点的连线与过所述光学主点的基准线之间的夹角α；
采用线性映射方式将p与α分别映射到指定区间，得到函数
Figure FSA00000371820900011
且该函数存在唯一的反函数
Figure FSA00000371820900012
建立函数关系
Figure FSA00000371820900013
取
Figure FSA00000371820900014
其中摄像头有效像素值区间为[0，V)；
对于已知的m组x-y对应关系(x1，y1)、(x2，y2)、......、(xm，ym)，且集合{xi|1≤i≤m}中存在m1个元素时，误差最小时确定参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，函数y(x)的误差函数为 Δ = Σ k = 1 m ( y k - y ( x k ) ) 2 m .
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述误差最小时确定参数具体为：
构造n+1阶方阵
Figure FSA00000371820900016
构造n+1维向量
其中： a i , j = Σ k = 1 m x l i + j , b i = Σ k = 1 m x k i y k ;
则参数向量为：
Figure FSA00000371820900023
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，n＝1时，所述方法退化为以最小二乘法构造出的线性函数为标定函数的标定方法。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，m＝n+1时退化为以拉格朗日插值公式构造出的多项式为标定函数的标定方法。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，n＝V时与映射表查表标定方案标定结果相同。
7.根据权利要求1至6任意一个所述的方法，其特征在于，所述方法用于面阵摄像头其中一个维度的标定。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103488352A (zh) * 2013-08-27 2014-01-01 合肥工业大学 红外多点触摸屏的坐标捕获以及修正算法
CN112363635A (zh) * 2020-11-23 2021-02-12 北京建筑大学 基于发光笔的人机交互方法及***

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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120606