[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

本發明涉及一種標定點中心坐標精準定位方法，包括如下步驟：繪制標定點，并獲取標定點的灰度圖像；對灰度圖像進行閥值化操作及連通域檢測，得到標定點區域；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；按照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；進行圓形擬合，獲取到輪廓的初始圓心點；以圓心點為中心，向四周發射射線，并計算梯度幅值；遍歷所有星射線，得到每條星射線上的梯度值最大點，記為關鍵點，通過關鍵點完成圓形擬合，得到圓形；對獲取的圓形進行復查及對定位結果進行驗證。本發明實現高精度地求解定位區域的中心坐標，較大程度上滿足了定位準確度的問題。

技術領域

本發明涉及投影交互技術領域，具體涉及一種標定點中心坐標精準定位方法。

背景技術

投影交互系統是一種便捷的人機交互方式。利用投影交互系統實現多點觸摸，實現在大尺寸投影畫面下的觸摸交互功能，如多人互動游戲，幼兒教學中多人互動操作等。對投影區域和顯示屏區域進行標定，建立映射關系，是投影交互系統的至關重要的過程。標定點的精準定位，則直接影響到標定的質量。

本專利提出一種方法(星射線方法)，能夠得到標定點的亞像素坐標，從而為標定過程提供高質量的映射點坐標。

對于當前的坐標標定來說，主要是通過獲取定位區域，然后采用定位區域的重心來當做定位區域的中心，從而實現精準定位，但是對于不規則區域，比如橢圓形狀或者邊界具有鋸齒的區域來說，如果采用區域的重心當作定位區域的中心，從而實現精準定位，則其準確性往往存在一定的不足，對于不規則區域，其重心和精確定位的中心，會存在較大的誤差。因此，該方法不能很好地適用于多種區域的精準定位。

在本專利中，我們通過結合定位區域的梯度幅值以及定位區域的邊界點到定位區域的中心坐標的距離，從而實現高精度地求解定位區域的中心坐標，較大程度上滿足了定位準確度的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種標定點中心坐標精準定位方法，實現高精度地求解定位區域的中心坐標，較大程度上滿足了定位準確度的問題。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種標定點中心坐標精準定位方法，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)遍歷所有星射線，得到每條星射線上的梯度值最大點，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；

(11)對獲取的圓形進行復查及對定位結果進行驗證。

進一步的，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，向四周發射星射線，相鄰星射線的角度間隔為1度；

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