[發明專利]一種影像互動模塊筆跡的形狀位置判斷方法有效

申請號：	201410171221.5	申請日：	2014-04-25
公開（公告）號：	CN103942798A	公開（公告）日：	2014-07-23
發明（設計）人：	丁萬年;洪文潔;張慶華;林翔;陳日良	申請（專利權）人：	銳達互動科技股份有限公司
主分類號：	G06T7/00	分類號：	G06T7/00;G06T7/60
代理公司：	福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212	代理人：	宋連梅
地址：	350000 福建省福州市倉山區***	國省代碼：	福建;35
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種影像互動模塊筆跡形狀位置判斷方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種影像互動模塊筆跡的形狀位置判斷方法。

背景技術

目前影像類人機互動模塊的原理是利用鏡頭捕捉光電筆(發出紅外光)的光斑坐標，然后將像素坐標映射到PC程序上得到顯示坐標，實現書寫效果，整個過程最關鍵的技術就是光斑的捕捉，目前行業內捕捉光斑的技術是簡單的設置一個亮度的閾值，然后選取畫面中的一個像素亮度值與該閾值比較，當亮度值大于閾值時就認為該像素是光電筆光斑的位置，記錄下坐標，之后每個像素都進行比較，并更新光斑的邊界位置，使整個光斑被一個矩形圈出，假設光斑是圓形，那么光斑就是該矩形的內切圓，最后計算出該矩形的幾何中心得到坐標。這種算法的缺點是有效點的坐標捕捉不夠準確，例如當光電筆較大角度的傾斜書寫時，光斑會成類似橢圓狀，用上述方法計算后得到的坐標大致在橢圓的中心，但實際筆的書寫位置卻在橢圓的邊沿，這就導致書寫位置和顯示位置出現偏差的情況。這種算法還存在一個問題，就是當環境光線復雜時會出現書寫跳筆，即會計算多余的坐標出來。

發明內容

本發明要解決的技術問題，在于提供一種影像互動模塊筆跡的形狀位置判斷方法，通過對書寫背景畫面的有效采集和光電筆光斑的有效判斷，同時消除環境光線變化產生的干擾點，解決以往有效點捕捉不夠準確，環境光線復雜時出現的書寫跳筆問題，從而實現更好的書寫效果。

本發明具體包括如下步驟：

步驟10、保存書寫前的背景畫面；

步驟20、將書寫后的畫面減去書寫前的背景畫面，得到差值畫面；

步驟30、將差值畫面的像素點逐個與預設的灰度閾值T進行比較，得到差值畫面所有的光斑及光斑的像素集合；

步驟40、對所有的光斑都進行有效判斷，排除干擾點，得到所有有效光斑；

步驟50、計算出所有有效光斑的最亮點坐標(X_i，Y_i)，得到筆跡形狀，其中i表示第i個有效光斑。

進一步的，所述步驟10的具體實現步驟如下：

步驟101、連續保存N幅環境背景圖，N為大于等于1的自然數；

步驟102、求出上述N幅環境背景圖同一像素的灰度平均值，并保存為書寫前的背景畫面；

進一步的，所述步驟30進一步具體為:先設置一個掃描半徑R，一個最大邊界坐標(Xmax，Ymax)及一個最小邊界坐標(Xmin，Ymin)；當比較到差值畫面的一個像素灰度值大于閾值T時，記下該點像素灰度值W₁₁，坐標值(X₁₁,Y₁₁)，同時標記該點屬于像素集合A，并將像素的坐標值賦值給邊界坐標(XAmax＝X₁₁，YAmax＝Y₁₁)，(XAmin＝X₁₁，YAmin＝Y₁₁)；若像素灰度值小于或者等于閾值T，則該像素無效；然后繼續比較下一個像素，當再次出現像素灰度值大于閾值T時，判斷該像素是否在(XAmin+R，XAmax+R)和(YAmin+R，YAmax+R)圍成的區域內，若在上述圍成的區域內，則標記該點屬于像素集合A，并記下該點像素灰度值W₁₂，坐標值(X₁₂,Y₁₂)，同時更新集合A邊界；若不在則判定該點不屬于像素集合A，則新開辟一個像素集合,并記下該點像素灰度值W₂₁，坐標值(X₂₁,Y₂₁)；繼續進行上述像素比較過程，直到得到所有的光斑、光斑的像素集合、像素灰度值W_ij及坐標值(X_ij,Y_ij)的記錄，其中i表示第i個光斑，j表示第j個像素。