[发明专利]一种基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测方法

权利要求书

1.一种基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测的方法，其特征是包括如下步骤：

1)形态学预处理：

采集图片数据，对图片数据进行图像形态学预处理；

2)确定屏幕区域范围：

将步骤1)中得到的图像缩放到合适的尺度，通过边缘检测、霍夫变换获得图片中的线段集合线段集合中任意一条线段L的两个端点分别为L₁和L₂，L_1x和L_1y则分别表示端点L₁的x坐标和y坐标；L^top，L^left，L^right，L^bottom表示四条边缘线段，T₁和T₂分别表示设定的长和宽的阈值；当线段L满足公式(1)时，所选的线段即为最合适的屏幕区域边界或者边界的一部分；根据公式(1)，从中选取四条线段，用于确定屏幕区域的范围；

3)自动生成夹角模板，进行角点匹配；

根据步骤2)中确定的四边形区域，自动生成手机屏幕四个夹角的模板，在四边形顶点附近进行模板匹配，进一步确定手机屏幕角点的位置，并将四个角点围成的四边形区域作为手机屏幕区域的检测结果；

步骤1)所述的形态学预处理具体是：将图片进行形态学的腐蚀、膨胀处理以消除图片中的随机噪声以及手机屏幕区域内的摩尔纹等干扰信号，对消除干扰信号的图片使用大津算法进行自适应的阈值分割，对分割结果求解图片中的所有连通区域，根据每个连通区域的面积大小、在图片中所在的位置等因素建立该连通区域属于手机屏幕区域的概率模型，选取概率最高的连通域作为初步确定的手机屏幕区域。

2.根据权利要求1所述的一种基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测的方法，其特征在于：步骤2)所述的确定屏幕区域范围具体是：将初步确定的手机屏幕区域二值化，随后进行边缘检测，对边缘检测结果进行霍夫变换，得到所有包含在图片内的线段的集合，根据公式(1)从线段集合中选取最合适的四条边作为手机屏幕区域的边界或边界的一部分，以其中任意两条线段延长线的交点作为手机屏幕区域角点的粗糙定位结果。

3.根据权利要求2所述的一种基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测的方法，其特征在于：步骤3)所述的自动生成模板，进行角点匹配具体是：在上述经过粗糙定位得到的四边形手机屏幕区域内，以该四边形四个内角的值构建角点的二值模板，该模板的大小为64*64，模板数目为4个；对经过粗糙定位的四边形手机屏幕区域，分别以该区域的四个顶点为中心，选取100*100的区域进行模板匹配，每个区域分别对应选用上述生成的二值模板；模板匹配的过程是在较小的图像区域内进行的，从而能够达到很快的匹配速度；选用的二值模板是自动生成的，对各种方向摆放的手机屏幕具有高度的自适应性，此过程完全不需要人工干涉；自适应的模板在进行模板匹配的过程中，与手机屏幕区域的四个角点吻合度更高，能达到更精确的匹配效果；经过上述的一系列由粗到精的角点定位过程，将模板匹配的结果作为最终的精确定位结果，并将由四个角点所围成的四边形区域确定为手机屏幕区域的最终检测结果。