[發(fā)明專利]一種基于紅外視頻的指尖點(diǎn)快速檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810040023.3
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108196729A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪俊鋒;鄧宏平;戴平;薛東陽;任維蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽慧視金瞳科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G06T7/246;G06T7/73
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 王麗麗;金凱

本發(fā)明涉及一種基于紅外視頻的指尖點(diǎn)快速檢測方法，包括以下步驟：獲取當(dāng)前紅外圖像，并對該圖像進(jìn)行二值化處理，得到指尖位置；存儲指尖位置，根據(jù)指尖位置確定搜索范圍；根據(jù)當(dāng)前幀的搜索范圍，在下一幀圖像中，截取對應(yīng)區(qū)域部分圖像，得到子圖；對子圖進(jìn)行二值化處理；對二值化處理后的圖形進(jìn)行連通域檢測，將面積最大的連通域，作為指尖對應(yīng)的候選區(qū)域；對候選區(qū)域尺寸和形狀進(jìn)行分析，完成指尖位置篩選；通過前后兩幀相似度比較，確定指尖區(qū)域；計(jì)算指尖區(qū)域幀圖像對應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)的平均值，得到指尖中心位置。本發(fā)明充分利用前一幀圖像的信息，在前一幀圖像中的指尖位置的周邊，搜索當(dāng)前幀的指尖位置，從而提高指尖檢測的準(zhǔn)確率和速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及投影交互技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于紅外視頻的指尖點(diǎn)快速檢測方法。

背景技術(shù)

在投影交互系統(tǒng)中，紅外圖像中指尖位置的檢測，對整個系統(tǒng)來說具有舉足輕重的意義。如何提高指尖位置檢測效率和質(zhì)量，是保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。對于目前的指尖檢測來說，大多數(shù)是基于單針圖像來說，其檢測指尖的范圍是整張圖像，故其檢測的速率受到影響，同時也很容易受到噪聲點(diǎn)的干擾。而對于本專利來說，通過結(jié)合上一幀的指尖位置，可以極大程度上排除遠(yuǎn)離指尖位置的噪聲點(diǎn)的干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于紅外視頻的指尖點(diǎn)快速檢測方法，充分利用前一幀圖像的信息，在前一幀圖像中的指尖位置的周邊，搜索當(dāng)前幀的指尖位置，從而提高指尖檢測的準(zhǔn)確率和速度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種基于紅外視頻的指尖點(diǎn)快速檢測方法，包括以下步驟：

(1)獲取當(dāng)前紅外圖像，并對該圖像進(jìn)行二值化處理，得到指尖位置；

(2)存儲指尖位置，根據(jù)指尖位置確定搜索范圍；

(3)根據(jù)當(dāng)前幀的搜索范圍，在下一幀圖像中，截取對應(yīng)區(qū)域部分圖像，得到子圖；

(4)對子圖進(jìn)行二值化處理；

(5)對二值化處理后的圖形進(jìn)行連通域檢測，將面積最大的連通域，作為指尖對應(yīng)的候選區(qū)域；

(6)對候選區(qū)域尺寸和形狀進(jìn)行分析，完成指尖位置篩選；

(7)通過前后兩幀相似度比較，確定指尖區(qū)域；

(8)計(jì)算指尖區(qū)域幀圖像對應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)的平均值，得到指尖中心位置。

進(jìn)一步的，步驟(1)中，所述圖像二值化處理，采用如下步驟：

(11)根據(jù)前一幀所確定的搜索范圍，在后一幀紅外圖像中對應(yīng)的位置截取區(qū)域范圍圖像；

(12)遍歷截取范圍圖像的每個像素點(diǎn)，若像素點(diǎn)的坐標(biāo)所對應(yīng)的灰度值小于閥值，則該點(diǎn)像素值0，否則像素值為1。

進(jìn)一步的，步驟(5)中，所述連通域檢測，具體包括如下步驟：

(51)逐像素點(diǎn)遍歷二值化圖像，若相鄰的兩個像素的像素值均為1，則將該兩個像素劃入同一個連通域中；

(52)對獲取的連通域進(jìn)行面積檢測，若面積小于閥值，則作為噪聲濾除，若面積大于閥值，則作為指尖對應(yīng)的候選區(qū)域。

進(jìn)一步的，步驟(7)中，所述通過前后兩幀相似度比較，確定指尖區(qū)域，采用如下步驟：

(71)提取當(dāng)前幀圖像，計(jì)算每幀圖像的亮度分布直方圖；

(72)計(jì)算前后兩幀圖像對應(yīng)的亮度分布直方圖的相似度，若相似度大于閥值，則為指尖區(qū)域，否則，當(dāng)前幀的指尖檢測失敗。