CN106447736A - 一种基于逐行划分的多标定点检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于逐行划分的多标定点检测方法，包括以下步骤:（1）绘制标定点，确定计算机显示屏幕与投影画面之间的方位顺序的映射关系；（2）采集每次绘制标定点后的投影标定图像，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向；（3）对计算机显示屏幕进行多次绘制标定点，使所有标定点均匀布满整个计算机的显示屏幕；（4）投影标定点，并采集投影标定图像，确定所有标定点的位置次序；（5）对标定点进行逐行划分，划分出同一行的标定点；（6）确定计算机显示屏幕与投影标定图像之间的标定点的关系映射对。本发明通过基于逐行划分的方法，可准确地确定计算机显示屏幕内的标定点和投影标定点之间的关系映射对，方便了后期使用。

Description

一种基于逐行划分的多标定点检测方法

技术领域

本发明属于图像处理和计算机视觉检测领域，具体涉及一种基于逐行划分的多标定点检测方法。

背景技术

伴随着社会科技的快速发展，人机交互技术越来越广泛地应用于社会的日常生活中，其对计算机的发展产生了巨大的影响，而且还继续影响人们的生活。随着基于数位世界的第六感技术以及智能体感***Kinect等两项热门的人机交互技术的出现，人机交互市场得到了巨大的拓展。

在人机交互技术的巨大的市场前景下，交互式投影***于是应运而生。由于交互式投影***对成本的要求较低，能够很好地满足用户的需求，目前可广泛地应用于企业、机构的学术会议以及教育培训行业的教学中，极大地提高了用户与计算机之间的交互性，显著增加了用户之间交流的效率。

众所周知，交互式投影***来说，要想实现比较理想的交互性，则需要以一定的标定精度作为实现基础。对于实现高精度的标定，如何建立计算机显示屏幕内的点和投影点之间的映射对，成为了核心问题。只有构建了映射对，才能建立映射对之间的坐标关系。因此，建立标定点之间的映射对的重要性不言而喻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于逐行划分的多标定点检测方法，通过基于逐行划分的方法，可准确地确定计算机显示屏幕内的标定点和投影标定点之间的关系映射对，方便了后续使用。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于逐行划分的多标定点检测方法，包括以下步骤：

（1）绘制标定点，确定计算机显示屏幕与投影画面之间的方位顺序的映射关系；

（2）采集每次绘制标定点后的投影标定图像，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向；

（3）对计算机显示屏幕进行多次绘制标定点，使所有标定点均匀布满整个计算机的显示屏幕；

（4）投影标定点，并采集投影标定图像，确定所有标定点的位置次序；

（5）对标定点进行逐行划分，划分出同一行的标定点；

（6）确定计算机显示屏幕与投影标定图像之间的标定点的关系映射对。

上述方案中，步骤（1）中，所述绘制标定点，确定计算机显示屏幕与投影画面之间的方位顺序的映射关系，具体包括以下步骤：

（11）在计算机显示屏幕的四个顶角方向位置中，选取一个未被绘制标定点的位置进行绘制标定点；

（12）将绘制的标定点依次进行编号，并进行投影标定点操作；

（13）循环执行步骤（11）～（12），使得计算机显示屏幕中四个顶角位置均被标定点标定为止。

上述方案中，步骤（2）中，所述采集每次绘制标定点后的投影标定图像，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向，具体包括以下步骤：

（21）利用摄像头依次采集步骤（1）中投影标定图像；

（22）根据步骤（21）中采集的投影标定图像以及对应的绘制标定点的顺序，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向，该映射方向包括正置、倒置、左倾置和右倾置。

上述方案中，步骤（4）中，所述投影标定点，并采集投影标定图像，确定所有标定点的位置次序，具体包括以下步骤：

（41）确定位于同一行的标定点及检测方向；

（42）以最新找到的标定点为基础，在检测方向进行查找和其距离最近的标定点记为与该点位于同一行的相邻标定点，记为该行的第的标定点；

（43）每次以步骤（42）中查找的最新标定点为基础，重复执行步骤（42）直至位于同于同一行的标定点全部查找完毕；

（45）在第行的逆检测方向查找和其最近的标定点；

（46）循环执行步骤（42）～（45），完成所有标定点的检测。

由上述技术方案可知，本发明通过遍历投影图像中每一个标定点，准确地将位于同一行的标定点划分出来，将位于同一行的标定点确定完毕后，继续检测剩余的标定点，并同时将位于下一行的标定点划分出来，待遍历完所有标定点后，可准确地实现了所有标定点的位置次序归属，即该点位于第行中的第列，其次根据投影方向的方位顺序，确定其投影方向，即正置，倒置，左倾置，还是右倾置，最终将投影方向和已划分好的投影点结合，确定所有标定点的实际位置次序。通过基于逐行划分的方法，可准确地确定计算机显示屏幕内的标定点和投影标定点之间的关系映射对，方便了后期使用。

附图说明

图1是本发明的绘制标定点方位顺序示意图；

图2是本发明的标定点绘制完成后的示意图；

图3是本发明的投影图像逐行划分示意图；

图4是本发明的流程图；

图5是本发明的标定点逐行划分流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1～5所示，一种基于逐行划分的多标定点检测方法，包括以下步骤：

S1：确定计算机显示屏幕与投影画面之间的方位顺序的映射关系。在本步骤中，需要进行4次绘制标定点，绘制的顺序按照左上、右上、右下以及左下并将其编号，绘制过程如图1所示。具体包括以下步骤：

S11：在计算机显示屏幕的四个顶角方向位置中，选取一个未被绘制标定点的位置进行绘制标定点；

S12：将绘制的标定点依次进行编号，并进行投影标定点操作；

S13：循环执行步骤（11）～（12）四次，使得计算机显示屏幕中四个顶角位置均被标定点标定过。

S2：通过摄像头采集每次绘制标定点后的投影标定图像，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向，具体步骤如下：

S21:利用摄像头依次采集步骤1中投影标定图像，一共可采集4幅图像；

S22:根据步骤（21）中采集的四张图像以及对应的绘制标定点的顺序，确定计算机显示屏幕与投影画面之间的方位顺序的映射关系，包括正置、倒置、左倾置和右倾置；

此外，由于摄像头在采集投影画面时，采集的画面区域比实际的投影画面区域大，因此，可以根据四个标定点的位置，可以确定投影画面的区域，获取有效的标定信息区域，避免非投影区域对后面操作的干扰。

S3：对计算机显示屏幕进行多次绘制标定点，使所有标定点均匀布满整个计算机的显示屏幕,具体包括以下步骤：

S31：在本步骤中，一共需要绘制60个标定点；

S32：每行绘制8个标定点，一共需要绘制8行。对于显示屏幕来说，第1行和最后1行只需绘制6个标定点（之前在步骤1中已经绘制了2个标定点）；

S33：在绘制过程中，相邻两个标定点需要相隔一定的距离，待64个标定点都绘制完毕后，从而使得所有标定点均匀的布满整个计算机的显示屏幕，如图2所示。

S4：投影标定点，采集投影标定图像并对标定点进行检测，确定所有标定点的位置次序，具体如下：

S41：确定位于同一行的标定点。按行遍历投影标定图像，找到第1个标定点，其为第1行的第1个标定点，其一定是属于步骤1中绘制的编号1～4中的一个标定点；

S42：确定检测方向。如果位于第1个标定点左边的标定点的个数大于右边的个数，则向左进行查找检测操作，否则向右查找；

S43：以最新找到的标定点为基础，在检测方向进行查找（非检测方向的标定点不考虑），和其距离最近的标定点记为与该点位于同一行的相邻标定点，记为该行的第的标定点；

S44：每次以步骤（43）中查找的最新标定点为基础，重复执行步骤（43）直至位于同于同一行的标定点全部查找完毕，即查找的位于同一行的标定点的个数为8。其中，第1行中的最后1个标定点同样属于步骤1中绘制的编号1～4中的其中一个标定点。如果不足8个点，则认为投影标定点的操作失败，重新进行标定点的投影操作；

S45：在第行的逆检测方向查找和其最近的标定点，记为第行的第1个标定点，继续循环执行步骤（43）～（44），确定所有位于第行的标定点；

S46：循环执行步骤（45），完成所有标定点的检测。第8行中的第1个和最后1个标定点均属于步骤1中绘制的编号1～4中的一个标定点。

S5：对标定点进行逐行划分，划分出同一行的标定点：

本实施例中，以检测方向为左为例，并结合实际情况，考虑到摄像头采集的画面可能受到镜头畸变的影响以及映射方位顺序等因素，在这种情况下，对投影的标定图像进行采集，并进行逐行划分，位于同一行的标定点用线连接起来，如图3所示。

S6：确定计算机显示屏幕与投影标定图像之间的标定点的关系映射对。

由于第1行的第1个和最后1个标定点以及第8行的第1个和最后1个标定点的投影先后顺序可以表示映射的方位顺序，故通过结合映射的方位顺序（正置、倒置、左倾置和右倾置中的其中一种）和标定点的位置次序，即该点位于第行中的第列，最终实现计算机显示屏幕中的所有标定点和投影标定点之间的一一映射关系，并将映射关系对存储起来，方便以后的使用。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于逐行划分的多标定点检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）绘制标定点，确定计算机显示屏幕与投影画面之间的方位顺序的映射关系；

（2）采集每次绘制标定点后的投影标定图像，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向；

（3）对计算机显示屏幕进行多次绘制标定点，使所有标定点均匀布满整个计算机的显示屏幕；

（4）投影标定点，并采集投影标定图像，确定所有标定点的位置次序；

（5）对标定点进行逐行划分，划分出同一行的标定点；

（6）确定计算机显示屏幕与投影标定图像之间的标定点的关系映射对。

2.根据权利要求1所述的基于逐行划分的多标定点检测方法，其特征在于：步骤（1）中，所述绘制标定点，确定计算机显示屏幕与投影画面之间的方位顺序的映射关系，具体包括以下步骤：

（11）在计算机显示屏幕的四个顶角方向位置中，选取一个未被绘制标定点的位置进行绘制标定点；

（12）将绘制的标定点依次进行编号，并进行投影标定点操作；

（13）循环执行步骤（11）～（12），使得计算机显示屏幕中四个顶角位置均被标定点标定为止。

3.根据权利要求1所述的基于逐行划分的多标定点检测方法，其特征在于：步骤（2）中，所述采集每次绘制标定点后的投影标定图像，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向，具体包括以下步骤：

（21）利用摄像头依次采集步骤（1）中投影标定图像；

（22）根据步骤（21）中采集的投影标定图像以及对应的绘制标定点的顺序，获取计算机显示屏幕在采集图像中的映射方向，该映射方向包括正置、倒置、左倾置和右倾置。

4.根据权利要求1所述的基于逐行划分的多标定点检测方法，其特征在于：步骤（4）中，所述投影标定点，并采集投影标定图像，确定所有标定点的位置次序，具体包括以下步骤：

（41）确定位于同一行的标定点及检测方向；

（42）以最新找到的标定点为基础，在检测方向进行查找和其距离最近的标定点记为与该点位于同一行的相邻标定点，记为该行的第的标定点；

（43）每次以步骤（42）中查找的最新标定点为基础，重复执行步骤（42）直至位于同于同一行的标定点全部查找完毕；

（45）在第行的逆检测方向查找和其最近的标定点；

（46）循环执行步骤（42）～（45），完成所有标定点的检测。