[发明专利]激光点检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明总体地涉及计算机图像处理领域及人机交互领域，更具体地激光点检测方法及装置。

背景技术

在演讲或会议中，投影仪或大屏幕显示设备常常用来展示相关的材料内容。而激光笔在演讲或会议中用来在投影仪或大屏幕上指示所讲述内容。但这种激光笔无法与计算机进行交互。所以我们常常看到使用激光笔的人要额外利用白板来进行绘画讲解，或者要指示操纵计算机的人如何操作，或者自己去操作计算机，显然这给讲解人带来不便，也使得讲解过程不够流畅。

为了能够使用激光笔与计算机进行交互，已经提出了激光点追踪装置来检测激光点的位置并用来操作计算机。文章“Interaction with a ProjectionScreen Using a Camera-tracked Laser Pointer”，Carsten Kirstein，Heinrich Muller，Proceedings of The International Conference on Multimedia Modeling(MMM′98)”，IEEE Computer Society Press，1998描述了一个使用激光笔与投影屏幕进行交互的系统。屏幕上的激光点被一台视频摄像头所捕获，其位置通过图像处理技术进行识别。激光点的行为被转换为计算机信号通过鼠标输入接口输入计算机从而模拟鼠标动作。类似的，文章“Laser pointer interaction”Dan R.Olsen Jr.，Travis Nielsen，Conference on Human Factors in Computing Systems，Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems，Seattle，Washington，United States，Pages：17-22，2001，ISBN：1-58113-327-8描述了一个使用激光点和摄像头实现的交互式系统，用于小组会议或其他非工作台环境。

同时，为了能够使得通过激光笔与计算机交互更加容易，还有很多其他的技术。如美国专利申请公开20060284832A1中描述了，通过在摄像头前加装衍射透镜，将捕获图像中的激光点转换为容易识别的衍射图案，从而使得激光点的检测更加准确，并去除了噪声引起的干扰。美国专利7193608B2及文献“Laser Pointers as Collaborative Pointing Devices”Ji-Young Oh，WolfgangStuerzlinger，Advances in Pervasive Computing，Eds.Ferscha，Hoertner，Kotsis，OCG，ISBN 385403176-9，315-320，April 2004中，发明了一种装置及相关的算法来解决通过激光笔与计算机交互系统中在同一时间只能由一个人操作的问题。通过其发明的装置，可以多个人同时操作计算机。

在上述所引用的专利文献及其它文献中，激光笔用作交互式虚拟白板的重要输入设备。其中激光点检测的一般步骤是：1.使用摄像头捕获图像；2.检测捕获图像中激光点位置；3.将激光点位置坐标由捕获图像中的坐标系转换为计算机屏幕坐标系；4.利用坐标信息绘图或控制计算机鼠标指针。但在实际的实现中，通过测试发现激光点并不能像鼠标一样灵活的使用。现象主要表现在激光点定位不够准确及使用激光点快速运动时计算机所绘线条不平滑等。

因此希望能进一步精确地定位激光点以及利用激光笔来平滑绘图。

发明内容

鉴于现有技术中的上述不足，提出了本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种激光点检测方法，可以包括下述步骤：检测输入图像中的激光区域；分割激光区域，基于分割得到的每个激光子区域，得到对应的激光点，以及确定激光点的位置。

该输入图像可以是摄像头利用长曝光时间捕获的。

该激光点检测方法，还可以包括：基于由所述检测获得的激光区域的形状特征，确定该激光区域是否是激光点；在确定该激光区域不是激光点的情况下，执行分割所述激光区域、得到新激光点和确定新激光点位置的操作；在确定该激光区域是激光点的情况下，执行确定激光点的位置的操作。

可以通过计算激光区域的长宽比来确定该激光区域是否是激光点。

该分割激光区域的操作可以包括：通过以激光区域的宽度的预定倍数作为每个激光子区域的长度来沿激光区域的长度方向分割该激光区域。