[發明專利]一種標定點中心坐標精準定位方法

有效

• 申請號: 201810042165.3
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108205395B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 汪俊鋒;鄧宏平;高祥;邢川生;任維蒙
• 申請（專利權）人: 安徽慧視金瞳科技有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/042
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 王麗麗;金凱

1.一種標定點中心坐標精準定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在計算機屏幕上，繪制標定點；

(2)采集計算機投影畫面，獲取標定點的灰度圖像；

(3)對灰度圖像進行閥值化操作；

(4)對閥值后的圖像進行連通域檢測，得到標定點區域；

(5)對每個連通域進行分析，計算得到標定點連通域的中心坐標和連通域的外接矩形，并擴大外接矩形的尺寸；

(6)按照擴展后的外接矩形的尺寸和中心點坐標，在灰度圖像中，提取對應區域標定點連通域對應的輪廓；

(7)對獲取的輪廓區域，進行圓形擬合，從而獲取到輪廓的初始圓心點；

(8)以圓心點為中心，向四周發射射線，并計算梯度幅值；

(9)遍歷所有射線，得到每條射線上的梯度幅值最大點，記為關鍵點；

(10)隨機選取三個關鍵點，通過關鍵點完成圓形擬合，得到圓形；

所述隨機選取三個關鍵點，通過關鍵點完成圓形擬合，得到圓形，具體包括如下步驟：

(101)獲取關鍵點集合，每次從集合中，隨機選取三個關鍵點；

(102)利用所述三個關鍵點，通過中垂線法計算三個關鍵點所對應的圓心位置和半徑，得到圓O_i；

(103)統計剩余沒被隨機抽中的關鍵點中，有多少點位于圓O_i的周邊并統計這些點的比例，記為B_i；

(104)循環執行步驟(101)-(103)；

(105)找到循環次數中，B_i值最高的圓，記為圓P，圓心記為c_p；

(106)若B_i的最大值小于0.9，則需要重新進行圓形擬合，利用圓P對應的周邊點，重新獲取圓心位置和半徑；

(11)對獲取的圓形進行復查及對定位結果進行驗證。

2.根據權利要求1所述的標定點中心坐標精準定位方法，其特征在于：步驟(8)中，所述以圓心點為中心，向四周發射射線，并計算梯度幅值，具體包括如下步驟：

(81)以圓心點為中心，向四周發射射線，相鄰射線的角度間隔為1度；

(82)遍歷所有的射線，從圓心點出發，沿當前方向的射線，每隔一個像素，進行一次像素采集；

(83)提取當前像素的前后兩個像素，計算梯度幅值；

(84)循環計算每條射線上的所有梯度幅值。

3.根據權利要求1所述的標定點中心坐標精準定位方法，其特征在于：步驟(9)中，所述遍歷所有射線，得到每條射線上的梯度幅值最大點，記為關鍵點，具體包括如下步驟：

(91)遍歷每條射線上所有像素點的梯度幅值；

(92)找到梯度幅值最大的像素點所在的位置；

(93)設定梯度閾值，若射線上最大的梯度幅值小于梯度閾值，則該方向上不存在關鍵點，在下一條射線上繼續進行查找關鍵點，若最大的梯度幅值大于梯度閾值，則記錄該最大梯度點，記為關鍵點；

(94)遍歷所有射線，得到每條射線上的關鍵點。

4.根據權利要求1所述的標定點中心坐標精準定位方法，其特征在于：步驟(106)中，所述利用圓P對應的周邊點，重新獲取圓心位置和半徑，具體包括如下：

(A)設圓P對應的周邊點集合為I＝{(x_i，y_i)}；

(B)求取坐標點(X_k,Y_k)，該坐標點(X_k,Y_k)滿足其與圓心c_p的距離不超過5個像素；

(C)對于每個坐標點(X_k,Y_k)，求取坐標點(X_k,Y_k)與集合I＝{(x_i，y_i)}中的所有坐標點的距離之和，記為d_k，其中j為集合I中數據的個數；

(D)求取d_k獲取最小值對應的坐標點(X_k,Y_k)，記圓心位置為(X_k,Y_k)，圓的半徑是

5.根據權利要求1所述的標定點中心坐標精準定位方法，其特征在于：步驟(11)中，所述對獲取的圓形進行復查及對定位結果進行驗證，具體包括如下步驟：

(111)遍歷圓周，求取并記錄圓周上所有坐標點的梯度幅值；

(112)對梯度幅值按從小到大的順序排序；

(113)獲取第10％位置的梯度幅值和位于第90％位置的梯度幅值；

(114)計算上述兩個梯度幅值的差值的絕對值，若差值小于或者等于閾值則圓形定位成功，若大于閾值，則定位失敗，該標定點，不能用于投影交互的標定。