[發(fā)明專利]一種基于陰影圖像摳除算法的防眩目方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN102360424A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱安定
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)陰影圖像摳除算法實(shí)現(xiàn)的投影儀防眩目方法，尤其涉及一種通過(guò)CCD模塊實(shí)時(shí)采集處理、區(qū)分投影儀前方講演人圖像、及其在幕布上投射的陰影位置，進(jìn)而估算講演人相對(duì)位置，控制投影儀不對(duì)講演人，尤其是眼部進(jìn)行照射的防眩目方法，屬于投影儀控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

投影儀廣泛應(yīng)用于各種會(huì)議、教學(xué)場(chǎng)合，但是投影儀的強(qiáng)光對(duì)講演人產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激，在講演人走出投影區(qū)域之后，短時(shí)間內(nèi)也無(wú)法恢復(fù)正常視覺，這給講演帶來(lái)不便，這就是投影儀的眩目問題，目前現(xiàn)有投影儀產(chǎn)品都沒有提供防眩目成熟的商業(yè)化解決方案。

為了解決投影儀眩目問題，技術(shù)上目前存在幾個(gè)解決方案。中國(guó)發(fā)明專利“保護(hù)演講人眼睛的智能視頻投影系統(tǒng)”(公開號(hào)：CN101872329A)公開了一種通過(guò)采集監(jiān)控視頻，并檢測(cè)講演人眼位置的防眩目方法。

另一個(gè)技術(shù)方案是由中國(guó)發(fā)明專利“具有投影控制功能的裝置及控制方法、電腦、投影儀”(授權(quán)公告號(hào)：CN?101452193B)則公開了一種通過(guò)仿射處理投影儀投射區(qū)域的實(shí)際環(huán)境圖像，并和原始待投影圖像進(jìn)行比對(duì)，從而確定講演人所在位置，以此采取防眩目處理后消除投影過(guò)程中投影光線對(duì)講演人眼睛的影響。

以上兩種方式是目前所能檢索到的兩種思路，但是都存在缺陷。

對(duì)于人眼檢測(cè)方法，由于在檢測(cè)到人眼位置之前，投影儀投射出的是帶有目標(biāo)文字、圖案的圖像，這些圖像會(huì)直接疊加在講演人臉部，眾所周知目前采用計(jì)算機(jī)圖像處理算法檢測(cè)、跟蹤人臉的技術(shù)對(duì)人臉圖像的要求非常高，一般都是通過(guò)比較人臉膚色、特征等信息才能滿足一定的準(zhǔn)確率，而在投影儀高光疊加目標(biāo)文字、圖案信息之后，使得人臉檢測(cè)和跟蹤更加困難。

而對(duì)于仿射比對(duì)方法，首先要保證圖像采集模塊安裝的位置非常接近投影儀幕布，否則采集到的圖像中不僅有講演人的陰影圖像，而且還有講演人自身的圖像，在這么復(fù)雜的實(shí)際環(huán)境中，比對(duì)原始待投影圖像非常困難，比對(duì)所獲得的結(jié)果也無(wú)法直接用于防眩目處理。

由此可見，上述兩種技術(shù)方案，不僅處理難度大，而且計(jì)算復(fù)雜度高，性能不穩(wěn)定，本發(fā)明公開一種新型的區(qū)分投影儀前方講演人圖像、及其在幕布上投射的陰影圖像位置，進(jìn)而估算講演人相對(duì)位置，控制投影儀不對(duì)講演人，尤其是眼部進(jìn)行照射的防眩目方法，具有可實(shí)現(xiàn)性好，處理簡(jiǎn)便，算法復(fù)雜度低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于投影儀生產(chǎn)制造領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種投影儀防眩目方法，講演人在投影儀前、或幕布前進(jìn)行指示內(nèi)容時(shí)，進(jìn)入投影儀照射區(qū)域，容易被投影儀的高強(qiáng)光線照射，損傷眼睛，因此本發(fā)明通過(guò)對(duì)講演人遮擋內(nèi)容的陰影部分修改成黑色，降低投影儀照射人眼的光線強(qiáng)度，以此實(shí)現(xiàn)防眩目功能。防眩目的技術(shù)難點(diǎn)在于：怎樣通過(guò)圖像識(shí)別方法識(shí)別人眼位置，以及怎樣動(dòng)態(tài)跟蹤人眼位置。

為了達(dá)到上述技術(shù)目標(biāo)，本發(fā)明采用安裝在投影儀機(jī)體上的CCD視頻采集模塊獲取投影儀前方講演人圖像，以及其在幕布上的陰影。

通過(guò)區(qū)分投影儀前方講演人圖像、及其在幕布上投射的陰影位置，進(jìn)而估算講演人相對(duì)位置，以實(shí)現(xiàn)陰影圖像摳除算法。

事實(shí)上，CCD視頻采集模塊獲得的圖像內(nèi)容很復(fù)雜，包含講演人圖像、陰影、全場(chǎng)投射內(nèi)容區(qū)域，以及幕布外圍的非內(nèi)容區(qū)域。因此需要對(duì)上述圖像內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分。

本發(fā)明所采用技術(shù)方案的流程如下：

步驟一、圖像識(shí)別流程

(1)獲取背景圖像

由于全場(chǎng)投射內(nèi)容區(qū)域一般變化較少，幕布外圍的非內(nèi)容區(qū)域同樣變化較少，因此可以視為背景圖像，通過(guò)采用反復(fù)疊加多幀視頻圖像可以獲得平滑過(guò)濾后的背景圖像；

(2)分割獲得全場(chǎng)投射內(nèi)容區(qū)域

由于全場(chǎng)投射內(nèi)容區(qū)域亮度高，而幕布外圍的非內(nèi)容區(qū)域往往亮度較小，因此可以通過(guò)計(jì)算背景圖像亮度梯度圖分割出全場(chǎng)投射內(nèi)容區(qū)域的矩形區(qū)域；

(3)識(shí)別陰影

一般情況下，幕布上的陰影比較容易檢測(cè)，通過(guò)設(shè)置亮度閾值，直接可以區(qū)分出陰影的區(qū)域；

(4)檢測(cè)講演人圖像區(qū)域

通過(guò)和背景圖像作差運(yùn)算，可以大致區(qū)分出講演人圖像區(qū)域；

步驟二、定位流程

(1)計(jì)算人像-陰影邊沿間距

由于講演人圖像及其陰影很有可能在CCD視頻采集模塊成像上疊加在一起，因此只能通過(guò)計(jì)算相應(yīng)邊沿的平均間距，獲得兩者的偏離；

(2)計(jì)算人像-陰影整體寬度

將分割得到的講演人圖像及其陰影的整體區(qū)域檢測(cè)出來(lái)，獲得兩者的整體寬度；

(3)計(jì)算人像-投射場(chǎng)邊沿間距