[发明专利]一种影像互动模块笔迹的形状位置判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像互动模块笔迹的形状位置判断方法。

背景技术

目前影像类人机互动模块的原理是利用镜头捕捉光电笔(发出红外光)的光斑坐标，然后将像素坐标映射到PC程序上得到显示坐标，实现书写效果，整个过程最关键的技术就是光斑的捕捉，目前行业内捕捉光斑的技术是简单的设置一个亮度的阈值，然后选取画面中的一个像素亮度值与该阈值比较，当亮度值大于阈值时就认为该像素是光电笔光斑的位置，记录下坐标，之后每个像素都进行比较，并更新光斑的边界位置，使整个光斑被一个矩形圈出，假设光斑是圆形，那么光斑就是该矩形的内切圆，最后计算出该矩形的几何中心得到坐标。这种算法的缺点是有效点的坐标捕捉不够准确，例如当光电笔较大角度的倾斜书写时，光斑会成类似椭圆状，用上述方法计算后得到的坐标大致在椭圆的中心，但实际笔的书写位置却在椭圆的边沿，这就导致书写位置和显示位置出现偏差的情况。这种算法还存在一个问题，就是当环境光线复杂时会出现书写跳笔，即会计算多余的坐标出来。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种影像互动模块笔迹的形状位置判断方法，通过对书写背景画面的有效采集和光电笔光斑的有效判断，同时消除环境光线变化产生的干扰点，解决以往有效点捕捉不够准确，环境光线复杂时出现的书写跳笔问题，从而实现更好的书写效果。

本发明具体包括如下步骤：

步骤10、保存书写前的背景画面；

步骤20、将书写后的画面减去书写前的背景画面，得到差值画面；

步骤30、将差值画面的像素点逐个与预设的灰度阈值T进行比较，得到差值画面所有的光斑及光斑的像素集合；

步骤40、对所有的光斑都进行有效判断，排除干扰点，得到所有有效光斑；

步骤50、计算出所有有效光斑的最亮点坐标(X_i，Y_i)，得到笔迹形状，其中i表示第i个有效光斑。

进一步的，所述步骤10的具体实现步骤如下：

步骤101、连续保存N幅环境背景图，N为大于等于1的自然数；

步骤102、求出上述N幅环境背景图同一像素的灰度平均值，并保存为书写前的背景画面；

进一步的，所述步骤30进一步具体为:先设置一个扫描半径R，一个最大边界坐标(Xmax，Ymax)及一个最小边界坐标(Xmin，Ymin)；当比较到差值画面的一个像素灰度值大于阈值T时，记下该点像素灰度值W₁₁，坐标值(X₁₁,Y₁₁)，同时标记该点属于像素集合A，并将像素的坐标值赋值给边界坐标(XAmax＝X₁₁，YAmax＝Y₁₁)，(XAmin＝X₁₁，YAmin＝Y₁₁)；若像素灰度值小于或者等于阈值T，则该像素无效；然后继续比较下一个像素，当再次出现像素灰度值大于阈值T时，判断该像素是否在(XAmin+R，XAmax+R)和(YAmin+R，YAmax+R)围成的区域内，若在上述围成的区域内，则标记该点属于像素集合A，并记下该点像素灰度值W₁₂，坐标值(X₁₂,Y₁₂)，同时更新集合A边界；若不在则判定该点不属于像素集合A，则新开辟一个像素集合,并记下该点像素灰度值W₂₁，坐标值(X₂₁,Y₂₁)；继续进行上述像素比较过程，直到得到所有的光斑、光斑的像素集合、像素灰度值W_ij及坐标值(X_ij,Y_ij)的记录，其中i表示第i个光斑，j表示第j个像素。

进一步的，所述更新集合A边界的具体做法是：若XAmin>X₁₂，则XAmin＝X₁₂；若XAmax<X₁₂，则XAmax＝X₁₂；若YAmin>Y₁₂，则YAmin＝Y₁₂；若YAmax<Y₁₂，则YAmax＝X₁₂。

进一步的，所述步骤40具体实现步骤如下：

步骤401、根据光电笔光斑的像素集合边界为正方形，判断所得光斑的像素集合的边长是否相等，若相等则为有效光斑，反之则为无效光斑；