[發(fā)明專利]一種交互式投影系統(tǒng)非線性點(diǎn)坐標(biāo)映射方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910210458.2
• 申請(qǐng)日: 2019-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109917974B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林傳文;汪俊鋒;高祥;薛東陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽慧視金瞳科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/042
• 分類號(hào): G06F3/042;G06F3/0488;H04N9/31
• 代理公司: 合肥律眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34147
• 代理人: 馮慧云

1.一種交互式投影系統(tǒng)非線性點(diǎn)坐標(biāo)映射方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，確定映射變換模板：采集在電腦屏幕上平均分布的電腦屏幕光斑坐標(biāo)，將所述電腦屏幕光斑坐標(biāo)進(jìn)行投影，將投影區(qū)域內(nèi)相對(duì)應(yīng)的光斑映射轉(zhuǎn)換到電腦屏幕坐標(biāo)系中，得到屏幕坐標(biāo)系光斑坐標(biāo)，然后將所述屏幕坐標(biāo)系光斑坐標(biāo)通過(guò)FFD向所述電腦屏幕光斑坐標(biāo)映射，計(jì)算出變形場(chǎng)，從而得到映射變換模板并進(jìn)行保存；

所述變形場(chǎng)的計(jì)算包括以下步驟：

a.確定所有預(yù)先設(shè)定的電腦屏幕光斑坐標(biāo)的變形量，所述變形量為二維矢量，包括所述電腦屏幕光斑坐標(biāo)在x軸的變形矢量和在y軸的變形矢量；

b.選取x軸變形矢量和y軸的變形矢量的最大值作為劃分閾值，再將包含所述電腦屏幕光斑坐標(biāo)的圖片和劃分閾值相比，并將圖片劃分為與比值相等的網(wǎng)格；

c.將所述屏幕坐標(biāo)系光斑坐標(biāo)通過(guò)FFD向所述電腦屏幕光斑坐標(biāo)映射，并確定電腦屏幕光斑坐標(biāo)在變形后的網(wǎng)格頂點(diǎn)與其變形前最近的一個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)的相對(duì)位置；

d.將相對(duì)位置進(jìn)行疊加，即得變形場(chǎng)；

步驟2，光斑坐標(biāo)線性映射：捕捉投影區(qū)域未繪制圖像，得到背景圖；捕捉投影區(qū)域含有光斑的圖像，得到當(dāng)前圖；采集電腦分辨率大小的空?qǐng)D，得到電腦屏幕圖像；遍歷所述當(dāng)前圖以及所述背景圖上的每個(gè)像素，用所述當(dāng)前圖的像素值減去所述背景圖的像素值，得到前景圖像，并將所述前景圖像的光斑映射到所述電腦屏幕圖像上；

步驟3，光斑坐標(biāo)非線性映射：獲取所述電腦屏幕圖像上的光斑，并將光斑坐標(biāo)輸入到所述映射變換模板中，即可得到最終光斑；

步驟4，實(shí)現(xiàn)交互：將所述最終光斑的坐標(biāo)傳給應(yīng)用軟件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交互式投影系統(tǒng)非線性點(diǎn)坐標(biāo)映射方法，其特征在于，步驟1中，所述映射變換模板的保存步驟為；建立新的浮點(diǎn)64位矩陣，遍歷所述電腦屏幕光斑坐標(biāo)，并將相對(duì)應(yīng)屏幕坐標(biāo)系光斑坐標(biāo)復(fù)制給新的浮點(diǎn)64位矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交互式投影系統(tǒng)非線性點(diǎn)坐標(biāo)映射方法，其特征在于，步驟1中所述屏幕坐標(biāo)系光斑坐標(biāo)以及步驟3中所述電腦屏幕圖像上的光斑的光斑重心獲取步驟為，包括以下步驟：

a.獲取電腦屏幕圖像中所有的連通域，遍歷所有的連通域，并保存面積最大的連通域點(diǎn)集合：

步驟a1，若最大的連通域點(diǎn)集合不為空，則計(jì)算出最大的連通域點(diǎn)集合的外接矩形；

步驟a11，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位置中的x坐標(biāo)、y坐標(biāo)分別累加，當(dāng)遍歷外接矩形結(jié)束后，分別將x坐標(biāo)累加值除以累加次數(shù)，將y坐標(biāo)累加值除以累加次數(shù)，最終得到光斑重心位置的x坐標(biāo)、y坐標(biāo)；

步驟a12，若外接矩形的寬或高小于等于15像素，則返回步驟a，重新采集圖像檢測(cè)；

步驟a2，若最大的連通域點(diǎn)集合為空，則返回步驟a，重新采集圖像檢測(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交互式投影系統(tǒng)非線性點(diǎn)坐標(biāo)映射方法，其特征在于，步驟2中將所述前景圖像映射到所述電腦屏幕圖像上的方法為：通過(guò)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，即可將前景圖像映射到電腦屏幕圖像上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種交互式投影系統(tǒng)非線性點(diǎn)坐標(biāo)映射方法，其特征在于，所述映射矩陣與所述步驟1中，將投影區(qū)域內(nèi)相對(duì)應(yīng)的光斑映射轉(zhuǎn)換到電腦屏幕坐標(biāo)系中得到屏幕坐標(biāo)系光斑坐標(biāo)所采用的映射矩陣一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交互式投影系統(tǒng)非線性點(diǎn)坐標(biāo)映射方法，其特征在于，步驟2中，對(duì)前景圖像的光斑進(jìn)行圖像二值化，所述圖像二值化的步驟為：

a.遍歷電腦屏幕圖中每個(gè)像素的灰度值；

a1.如果電腦屏幕圖中灰度值大于10像素，則電腦屏幕圖像的當(dāng)前行、列的灰度值為255；

a2.如果電腦屏幕圖中灰度值小于等于10像素，則電腦屏幕圖像的當(dāng)前行、列的灰度值為0。