[发明专利]一种基于红外视频的指尖点快速检测方法

说明书

本发明涉及一种基于红外视频的指尖点快速检测方法，包括以下步骤：获取当前红外图像，并对该图像进行二值化处理，得到指尖位置；存储指尖位置，根据指尖位置确定搜索范围；根据当前帧的搜索范围，在下一帧图像中，截取对应区域部分图像，得到子图；对子图进行二值化处理；对二值化处理后的图形进行连通域检测，将面积最大的连通域，作为指尖对应的候选区域；对候选区域尺寸和形状进行分析，完成指尖位置筛选；通过前后两帧相似度比较，确定指尖区域；计算指尖区域帧图像对应坐标点的平均值，得到指尖中心位置。本发明充分利用前一帧图像的信息，在前一帧图像中的指尖位置的周边，搜索当前帧的指尖位置，从而提高指尖检测的准确率和速度。

技术领域

本发明涉及投影交互技术领域，具体涉及一种基于红外视频的指尖点快速检测方法。

背景技术

在投影交互系统中，红外图像中指尖位置的检测，对整个系统来说具有举足轻重的意义。如何提高指尖位置检测效率和质量，是保证系统平稳运行的关键。对于目前的指尖检测来说，大多数是基于单针图像来说，其检测指尖的范围是整张图像，故其检测的速率受到影响，同时也很容易受到噪声点的干扰。而对于本专利来说，通过结合上一帧的指尖位置，可以极大程度上排除远离指尖位置的噪声点的干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外视频的指尖点快速检测方法，充分利用前一帧图像的信息，在前一帧图像中的指尖位置的周边，搜索当前帧的指尖位置，从而提高指尖检测的准确率和速度。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于红外视频的指尖点快速检测方法，包括以下步骤：

(1)获取当前红外图像，并对该图像进行二值化处理，得到指尖位置；

(2)存储指尖位置，根据指尖位置确定搜索范围；

(3)根据当前帧的搜索范围，在下一帧图像中，截取对应区域部分图像，得到子图；

(4)对子图进行二值化处理；

(5)对二值化处理后的图形进行连通域检测，将面积最大的连通域，作为指尖对应的候选区域；

(6)对候选区域尺寸和形状进行分析，完成指尖位置筛选；

(7)通过前后两帧相似度比较，确定指尖区域；

(8)计算指尖区域帧图像对应坐标点的平均值，得到指尖中心位置。

进一步的，步骤(1)中，所述图像二值化处理，采用如下步骤：

(11)根据前一帧所确定的搜索范围，在后一帧红外图像中对应的位置截取区域范围图像；

(12)遍历截取范围图像的每个像素点，若像素点的坐标所对应的灰度值小于阀值，则该点像素值0，否则像素值为1。

进一步的，步骤(5)中，所述连通域检测，具体包括如下步骤：

(51)逐像素点遍历二值化图像，若相邻的两个像素的像素值均为1，则将该两个像素划入同一个连通域中；

(52)对获取的连通域进行面积检测，若面积小于阀值，则作为噪声滤除，若面积大于阀值，则作为指尖对应的候选区域。

进一步的，步骤(7)中，所述通过前后两帧相似度比较，确定指尖区域，采用如下步骤：

(71)提取当前帧图像，计算每帧图像的亮度分布直方图；

(72)计算前后两帧图像对应的亮度分布直方图的相似度，若相似度大于阀值，则为指尖区域，否则，当前帧的指尖检测失败。