[發明專利]一種基于雙目視覺的攝像投影交互系統及方法

在審

• 申請號: 201710692648.3
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107481267A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 謝巍;何伶珍;張浪文;周忠太
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T7/254
• 分類號: G06T7/254;G06T7/215;G06T7/277;G06T5/00;G06K9/62;G06K9/00;G06F3/0487;G06F3/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 王東東

1.一種基于雙目視覺的攝像投影交互系統，其特征在于，包括投影儀、兩個USB攝像頭，PC機及一塊墊子，所述投影儀與PC機連接，將PC機的屏幕圖像投影在墊子上，所述墊子在USB攝像頭的視場內，所述兩個USB攝像頭并排設置在相機架上，所述PC機分別與兩個USB攝像頭連接，所述兩個USB攝像頭添加紅外濾光片。

2.根據權利要求1所述的攝像投影交互系統，其特征在于，所述紅外濾光片為直徑11mm且厚度為1mm的850nm紅外濾光片。

3.根據權利要求1-2任一項所述的一種基于雙目視覺的攝像投影交互系統的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1USB攝像頭采集包含腳部的墊子圖像作為待檢測圖像；

S2對圖像進行畸變矯正及立體校正，得到校正后的圖像；

S3對校正后的圖像進行運動目標前景分割，得到去除陰影后的運動目標圖像；

S4在分割后的二值圖像上，進行腳尖點定位，得到腳尖點的坐標；

S5利用上一步得到的腳尖點坐標向周圍做一個矩形，然后進行腳尖模板特征提取及目標識別；

S6腳尖動作識別，所述腳尖動作包括抬起與放下；

S7將識別后的腳尖位置映射到PC機上，調用鼠標API，實現相應的功能。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3對校正后的圖像進行運動目標前景分割，具體為：

S3.1基于Vibe算法分割運動目標；

S3.2去除運動目標的陰影，具體為：

S3.2.1基于色度的方法從Vibe檢測到的前景像素中選取可能得到的陰影像素，記陰影像素集合為：

SPC＝{p₁,p₂,…,p_n}；

其中，SP_(x,y)＝1的像素被認為是陰影像素，分別表示像素p在H,S,V3個空間中的值，表示背景像素在H,S,V3個空間中的值，α,β,τ_s,τ_H表示根據實際設定的閾值，SPC表示陰影像素集合，SP表示陰影像素；n為基于色度的方法取出圖像中所有可能的陰影像素；

S3.2.2基于區域連通原理，將SPC分為不同的連通區域塊，記為連通區域塊集合CB＝{cb₁,cb₂,…cb_n}；

S3.2.3計算每一個連通區域塊cb_n內像素的梯度和梯度方向，由滿足的像素構成新的集合，τ_m是根據實際設定的閾值

cbs_i∈[1,n]＝{p₁,p₂,…,p_m}；

{|▿p|=▿x2+▿y2θp=arctan(▿y/▿x)---(10)]]> 1

其中，θ_p分別表示像素p的梯度和梯度方向；

S3.2.4計算cbs_i中的每個像素p(x,y)在當前幀F與背景圖像B中的梯度之差：

計算cbs_i在當前圖像與背景圖像之間的梯度相關系數C

C=[Σq=1mH(τα-Δθq)]/n---(12)]]>

其中，τ_α為一個閾值，H(·)表示單位階躍函數，其函數值如下：

H(τα-Δθq)=1,τα-Δθq≥00,others---(13)]]>

通過以上步驟即可求得每個cb_i的梯度相關系數C，τ_c為梯度閾值，當C>τ_c時，則認為cb_i為陰影區域，應該從前景檢測結果中去除，得到去除陰影后的運動目標圖像，所述運動目標圖像包括進入圖像內的腿部和腳部部分。