[發(fā)明專利]一種交互式課堂教學系統(tǒng)光斑自適應映射方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811237804.8
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109493288B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 汪俊鋒;鄧宏平;戴平;劉罡
• 申請（專利權）人: 安徽慧視金瞳科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/60;G06T7/70;G06T3/00
• 代理公司: 合肥洪雷知識產權代理事務所(普通合伙) 34164
• 代理人: 徐贛林

1.一種交互式課堂教學系統(tǒng)光斑自適應映射方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S01、計算映射變換矩陣：采集預先設定在電腦屏幕和投影區(qū)域的相對應的四組點位坐標并利用透視變換原理計算投影區(qū)域到電腦屏幕的映射矩陣；

步驟S02、保存映射變換矩陣：通過建立新的浮點64位矩陣保存步驟S01中獲得的映射矩陣，遍歷獲得的映射矩陣，將對應位置的映射矩陣數(shù)據(jù)復制給新的浮點64為矩陣；

步驟S03、圖像映射：具體包括以下步驟：

步驟S031、得到前景圖像：獲得相機采集的背景圖像、當前圖像和電腦屏幕圖像并遍歷當前圖像和背景圖像；

步驟S032、映射變換：通過三維透視變換原理，傳入前景圖像、電腦屏幕圖像、映射矩陣、電腦屏幕分辨率并將前景圖像映射到電腦屏幕圖像上；

步驟S033、圖像二值化：遍歷電腦屏幕圖像二維數(shù)據(jù)，若圖像中灰度值大于10像素，則當前行、列的灰度值設置成255；若圖像中灰度值等于10像素，則當前行、列的灰度值不變；若圖像中灰度值小于10像素，則當前的行、列的灰度值設為0；

步驟S04、檢測光斑位置：具體包括以下步驟：

步驟S041、尋找最大連通域：獲取電腦屏幕圖像中所有的連通域，遍歷所有連通域，計算出連通域的面積，并篩選出面積最大的連通域點集合；

步驟S042、計算光斑重心位置：獲取最大連通域的外接矩形，若外接矩形的寬或高大于15像素，則遍歷外接矩形在電腦屏幕圖像中的像素值，將像素值為255的位置x坐標、y坐標分別累加，當遍歷外接矩形結束后，分別將x坐標累加值除以累加次數(shù)，將y坐標累加值除以累加次數(shù)，最終得到光斑重心位置的x坐標、y坐標；若外接矩形的寬或高小于等于15像素，則返回步驟S03，重新采集圖像檢測；

步驟S05、實現(xiàn)投影交互：將獲得的光斑重心位置坐標傳遞給系統(tǒng)；

其中，所述步驟S031中，背景圖像為打開交互式課堂教學系統(tǒng)后，相機捕捉的投影區(qū)域未繪制圖像；所述當前圖像為實用交互式課堂教學系統(tǒng)中，相機捕捉的投影區(qū)域圖像；所述電腦屏幕圖像為電腦分辨率大小的空圖，即全黑圖像；所述背景圖像、當前圖像、電腦屏幕圖像均為預先采集完成。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種交互式課堂教學系統(tǒng)光斑自適應映射方法，其特征在于，所述步驟S033中，若灰度值為255，則電腦屏幕圖像的當前行、列為白色；若灰度值為0，則電腦屏幕圖像的當前行、列為黑色。