CN102968208B - 面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法以及采用此方法的系统，用户依次点击触摸显示区域中指定的位置，并让定位摄像头分别拍摄用户点击显示屏幕前后显示屏幕的图像，再通过程序自动处理计算拍摄的图像，判断当前摄像头偏移是否可以通过调整参数获取到触摸定位有效区域，如果可以，则计算参数，并更新到参数表中，以实现触摸定位，如果不行，则提示用户，该定位设备需要调整硬件设备实现定位。本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法和系统，实现了面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的简便选择和自动选择，适合广大用户的使用。

Description

面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法和系统

技术领域

本发明涉及图像显示领域，特别是涉及面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法和系统。

背景技术

人机交互是现代IT产业中应用范围越来越广。摄像头定位触摸技术以其反应灵敏、书写流畅，结构制造简单，而广泛应用于大尺寸交互显示平台上。摄像头定位触摸技术中，面阵摄像头以其拍摄区间大，拍摄快门、增益、光圈等参数可调，以及其他优势，使得以面阵摄像头为基础的光学触摸技术有着其特别的优势。

在专利公开号CN101566897中，面阵摄像头定位时，是截取摄像头所拍摄到的图像中对应触摸边框的那块有效长矩形区域，获取触摸光斑，然后输出光斑位置，再进行计算，实现触摸定位的。但面阵摄像头因其尺寸较大，质量较重，所以在随触摸交互平台搬运过程中，摄像头位置容易发生轻微的偏移。而这些轻微的偏移，从而使得截取的有效矩形区域并不正对着触摸边框，比如摄像头拍摄的图像整体向下偏移。由于摄像头光学定位的特点，使得硬件读取到的定位数据发生很大变化，从而使得拍摄、截取的有效区域图像位置发生偏移，进而出现定位不准，或者无法定位。如果出现这种情况，这需要重新调整参数，使得截取的有效区域对准触摸边框在图像中的成像区域。

通常情况下，调整参数都是将摄像头拍摄到的图像视屏输出，然后用肉眼判断当前区域选择是否合适，若不合适，再在手动调整参数，实现有效区域的选择。这种方法虽然直观，但操作起来需要一定的经验，且懂得一定的技术原理，而操作流程也比较复杂，不适宜用户手动操作。

发明内容

基于此，有必要针对一般面阵摄像头定位图像有效区域调整方式选择方法 操作流程复杂，不适宜广大用户使用的问题，提供一种简便、自动的面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法。

一种面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，包括步骤：

拍摄用户未点击触摸显示屏幕时触摸显示屏幕的图像，并作为背景图像储存；

绘制触摸指示点，并在所述触摸显示屏幕上显示；

拍摄用户点击所述触摸指示点后触摸显示屏幕的图像，并作为对比图像储存；

将所述背景图像与所述对比图像做差，并对做差后的结果图像进行二值化，得出二值图像；

遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑；

记录所述光斑形成的对称的光斑图像，并计算所述对称的光斑图像中对称点的纵向位置，得出纵向值；

将所述纵向值两两做差，得出差值；

判断所有差值中是否有大于差值阈值的差值存在，若有，则认定摄像头的偏差过大，触摸校正软件无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定所述触摸校正软件可以实现自动校正，所述纵向值中的最大值为有效区域纵向位置选取值。

一种面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统，包括：

绘制模块：用于绘制触摸指示点；

拍摄模块：用于拍摄用户点击所述触摸指示点前后显示屏幕的图像，用户点击前拍摄的图像作为背景图像储存，用户点击后拍摄的图像作为对比图像储存；

差值二值化模块：用于将所述背景图像与所述对比图像做差，并对做差后的结果图像进行二值化，得到二值图像；

遍历模块：用于遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑；

纵向值处理模块：用于记录所述光斑形成的对称的光斑图像，并计算所述对称的光斑图像中对称点的纵向位置，得出纵向值；

差值模块：用于将所述纵向值两两做差，得出差值；

判断模块：用于判断所有差值中是否有大于阈值的差值存在；若有，则认定摄像头的偏差过大，系统无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定系统可以实现自动校正，所述纵向位值中最大值为有效区域纵向位置选取值。

实施本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，启动人机交互平台，定位摄像头拍摄初始图像作为背景图储存，触摸校正软件绘制触摸指示点，定位摄像头依次拍摄用户点击触摸指示点后的图像作为对比图像储存，系统将背景图像与对比图像做差再进行二值化，得到二值化图像，遍历所述二值图像，寻找用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑，处理光斑的数据得出光斑的纵向值，将所述纵向值两两做差，得出差值，判断所有差值中是否有大于阈值的差值存在，若有，则认定摄像头的偏差过大，触摸校正软件无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定触摸校正软件可以实现校正，纵向值中的最大值为有效区域纵向位置选取值。显然实施本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，只需要通过用户依次点击触摸显示区域中指定的位置，并让定位摄像头拍摄用户触摸前后图像，在通过程序自动计算，判断当前摄像头偏移是否可以通过调整参数获取到触摸定位有效区域，避免了利用肉眼判断过程的复杂，实现了面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的简便选择和自动选择，适合广大用户的使用。

附图说明

图1为本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法其中一个实施例的流程示意图；

图2为本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法其中一个实施例的流程示意图；

图3为本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统其中一个 实施例的模块示意图；

图4为本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统其中一个实施例的模块示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，一种面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，包括步骤：

S100，拍摄用户未点击触摸显示屏幕时触摸显示屏幕的图像，并作为背景图像储存。人机交互平台启动，触摸校正软件同时运行，显示屏幕显示提示信息，提醒用户不要触摸显示屏幕，定位摄像头拍摄用户未点击触摸显示屏幕时的图像，作为背景图像储存在系统中。

S200，绘制触摸指示点，并在所述触摸显示屏幕上显示。这里是触摸校正软件在指定的位置绘制触摸指示点，并在显示屏幕上显示。

S300，拍摄用户点击所述触摸指示点后触摸显示屏幕的图像，并作为对比图像储存。用户使用触摸笔依次点击触摸指示点，此时定位摄像头拍摄图像，并作为对比图像储存在系统中。

S400，将所述背景图像与所述对比图像做差，并对做差后的结果图像进行二值化，得出二值图像。系统将背景图像与对比图像进行图像处理，首先对两个图像做差得到结果图像，之后再对结果图像进行二值化，得到白色的二值图像,这个时候就可以在二值图像中发现之前用户点击触摸显示屏幕产生的光斑。

S500，遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑。

S600，记录所述光斑形成的对称的光斑图像，并计算所述对称的光斑图像中对称点的纵向位置，得出纵向值。

由于显示屏幕的玻璃存在镜面放射，所以图像上的光斑将是一个对称的光 斑图像，在这个光斑图像中，对称点所在的位置即为我们所要寻找的纵向位置。

S700，将所述纵向值两两做差，得出差值。在系统寻找到二值图像中光斑后，系统处理这些光斑的数据，得到这些光斑的纵向值，之后系统对这些纵向值两两做差，得到差值。假设发现的光斑有3个分别为1号光斑2号光斑3号光斑，系统处理这3个光斑的数据，得到3个光斑的各种参数其中包括了这3个光斑的纵向值Y1、Y2、Y3，之后系统计算Y1-Y2、Y1-Y3、Y2-Y3的绝对值，即为两两之间的差值。

S800，判断所有差值中是否有大于差值阈值的差值存在，若有，则认定摄像头的偏差过大，触摸校正软件无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定所述触摸校正软件可以实现自动校正，所述纵向值中的最大值为有效区域纵向位置选取值。这个差值阈值是事先设置好，可以根据不同情况而改变的，系统将之前得到的每个差值跟差值阈值做大小比较，判断所有的差值中是否存在有大于差值阈值的差值存在，如果存在有某个差值大于差值阈值，那么系统将判定定位摄像头的偏差过大，无法通过触摸校正软件来实现自动调整，这个时候就需要采用传统的手动调整方式来调整定位摄像头的位置参数，保证整个系统的正常工作，如果，所有的差值中没有一个是大于差值阈值的，那么系统就判定，触摸校正软件可以实现系统的自动调整与校正。

综上所述，实施本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，具体为：启动系统，定位摄像头拍摄初始图像作为背景图储存，触摸校正软件绘制触摸指示点，定位摄像头拍摄用户依次点击触摸指示点后的图像作为对比图像储存，系统将背景图像与对比图像做差再进行二值化，得到二值化图像，遍历所述二值图像，寻找用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑，处理光斑的数据得出光斑的纵向值，将光斑纵向值两两做差，得出差值，判断所有差值中是否有大于差值阈值的差值存在，若有，则认定摄像头的偏差过大，触摸校正软件无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定触摸校正软件可以实现校正，纵向值中的最大值为有效区域纵向位置选取值。显然实施本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，只需通过用户依次点击触摸显示区域中指定的位置，并让定位摄像头拍摄用户点击 前后图像，再通过程序自动计算，判断当前摄像头偏移是否可以通过触摸校正软件实现调整，避免了利用肉眼判断的复杂过程，实现了面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的简便选择和自动选择，适合广大用户的使用。

如图2所示，步骤S500具体包括步骤：

S520，遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中产生的亮色区域。系统遍历整个二值图像，查找之前因用户点击触摸指示点而在二值图像中产生的亮色区域，这个亮色区域是相当生长的，系统处理这些亮色区域的参数。

S540，根据所述亮色区域像素面积与像素面积阈值，判断所述亮色区域是否为触摸指示点在所述二值图像中产生的光斑；若所述亮色区域像素面积超过像素面积阈值，则判定所述亮色区域为用户点击触摸指示点在所述二值图像中产生的光斑；若所述亮色区域像素面积未超过像素面积阈值，则判定所述亮色区域为噪点。这里像素面积阈值是系统预先设置好的，可以根据不同的情况而改变设置。系统将亮色区域的像素面积与像素面积阈值做对比，如果亮色区域像素面积超过像素面积阈值，系统判定亮色区域为用户点击触摸指定位置在二值图像中产生的光斑，如果亮色区域像素面积未超过像素面积阈值，系统判定这个亮色区域是噪点，舍弃此亮色区域。因为在图像处理中噪点是真实存在且无法避免的，亮色区域有可能为噪点，所以需要增加一个光斑识别的步骤判断这个亮色区域是否为系统处理时所需的光斑，确保整个系统的正常工作与判断的准确性。

如图2所示，步骤S600具体包括步骤：

S620，持续跟踪所述光斑，记录所述光斑形成的对称的光斑图像；

S640，观察所述对称的光斑图像，当所述对称的光斑图像中所述光斑联通时，记录所述对称的光斑图像对称点的纵向值，将此值作为纵向值,当所述对称的光斑图像中所述光斑最终没有联通时，分别记录所述对称的光斑图像中两个对称光斑的纵向位置，并将这两个纵向位置的中间值作为纵向值。

由于显示屏幕的玻璃存在镜面放射，所以图像上的光斑将是一个对称的光斑图像。而在这个光斑图像中，对称点所在的位置即为我们所要寻找的纵向位 置。持续跟踪所述光斑，以及所述光斑相对两端纵向位置，如果两个光斑联通在一起，则记录联通时的图像纵向位置Y，此值即为目标纵向值，如果两个光斑最终没有联通，则分别记录两个光斑的纵向位置y0和y1，这两个值的中间位置Y=(y0+y1)/2为目标纵向值。

如图3所示，一种面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统，包括：绘制模块A：用于绘制触摸指示点；拍摄模块B：用于拍摄用户点击所述触摸指示点前后显示屏幕的图像，用户点击前拍摄的图像作为背景图像储存，用户点击后拍摄的图像作为对比图像储存；差值二值化模块C：用于将所述背景图像与所述对比图像做差，并对做差后的结果图像进行二值化，得到二值图像；遍历模块D：用于遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑；纵向值处理模块E：用于记录所述光斑形成的对称的光斑图像，并计算所述对称的光斑图像中对称点的纵向位置，得出纵向值，得出纵向值；差值模块F：用于将所述纵向值两两做差，得出差值；判断模块G：用于判断所有差值中是否有大于阈值的差值存在；若有，则认定摄像头的偏差过大，系统无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定系统可以实现自动校正，所述纵向位值中最大值为有效区域纵向位置选取值。

本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统工作时，启动系统，拍摄模块先拍摄初始图像作为背景图储存，绘制模块绘制触摸指示点，拍摄模块再依次拍摄用户点击触摸指示点后的图像作为对比图像储存，差值二值化模块将背景图像与对比图像做差再进行二值化，得到二值化图像，遍历模块遍历二值图像，寻找用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑，纵向值处理模块记录光斑形成的对称光斑图像中对称点的纵向位置，得出纵向值，差值模块将所述纵向位值两两做差，得出差值，判断模块判断所有差值中是否有大于差值阈值的差值存在；若有，则认定摄像头的偏差过大，触摸校正软件无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定触摸校正软件可以实现自动校正，所述纵向位值中最大值为有效区域纵向位置选取值。显然本发明面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统，只需通过用户依次点击触摸显示区域中指定的位置，并让定位摄像头拍摄用户点击前后图像， 在通过程序自动计算，判断当前摄像头偏移是否可以通过触摸校正软件实现调整，避免了利用肉眼判断的复杂过程，实现了面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的简便选择和自动选择，适合广大用户的使用。

如图4所示，遍历模块包括D：亮色区域寻找单元D1：用于遍历图像，寻找所述触摸指示点在所述二值图像中产生的亮色区域；光斑判别单元D2：用于根据所述亮色区域像素面积与预设像素面积阈值，判断所述亮色区域是否为触摸触摸指示点在所述二值图像中产生的光斑；若所述亮色区域像素面积超过像素面积阈值，则判定所述亮色区域为触摸指定位置在所述二值图像中产生的光斑；若所述亮色区域像素面积未超过像素面积阈值，则所述亮色区域为噪点。

因为在图像处理中噪点是真实存在且无法避免的，亮色区域有可能为噪点，所以需要增加一个光斑识别的步骤判断这个亮色区域是否为系统所需要光斑，确保整个系统的正常工作与工作的准确性。

如图4所示，纵向值处理模块E包括：光斑跟踪单元E1：用于持续跟踪所述光斑，记录所述光斑形成的对称的光斑图像；纵向值结果单元E2：用于观察所述对称的光斑图像，当所述对称的光斑图像中所述光斑联通时，记录所述对称的光斑图像对称点的纵向值，将此值作为纵向值,当所述对称的光斑图像中所述光斑最终没有联通时，分别记录所述对称的光斑图像中两个对称光斑的纵向位置，并将这两个纵向位置的中间值作为纵向值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，其特征在于，包括步骤：

拍摄用户未点击触摸显示屏幕时触摸显示屏幕的图像，并作为背景图像储存；

绘制触摸指示点，并在所述触摸显示屏幕上显示；

拍摄用户点击所述触摸指示点后触摸显示屏幕的图像，并作为对比图像储存；

将所述背景图像与所述对比图像做差，并对做差后的结果图像进行二值化，得出二值图像；

遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑；

记录所述光斑形成的对称的光斑图像，并计算所述对称的光斑图像中对称点的纵向位置，得出纵向值；

将所述纵向值两两做差，得出差值；

判断所有差值中是否有大于差值阈值的差值存在，若有，则认定摄像头的偏差过大，触摸校正软件无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定所述触摸校正软件可以实现自动校正，所述纵向值中的最大值为有效区域纵向位置选取值。

2.根据权利要求1所述的面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，其特征在于，所述步骤遍历所述二值图像，寻找因用户点击触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑具体包括步骤：

遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中产生的亮色区域；

根据所述亮色区域像素面积与像素面积阈值，判断所述亮色区域是否为触摸指示点在所述二值图像中产生的光斑；

若所述亮色区域像素面积超过像素面积阈值，则判定所述亮色区域为用户点击触摸指示点在所述二值图像中产生的光斑；

若所述亮色区域像素面积未超过像素面积阈值，则判定所述亮色区域为噪点。

3.根据权利要求1或2所述的面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择方法，其特征在于，所述步骤记录所述光斑形成的对称的光斑图像，并计算所述对称的光斑图像中对称点的纵向位置，得出纵向值具体包括步骤：

持续跟踪所述光斑，记录所述光斑形成的对称的光斑图像；

观察所述对称的光斑图像，当所述对称的光斑图像中所述光斑联通时，记录所述对称的光斑图像对称点的纵向值，将此值作为纵向值,当所述对称的光斑图像中所述光斑最终没有联通时，分别记录所述对称的光斑图像中两个对称光斑的纵向位置，并将这两个纵向位置值的中间值作为纵向值。

4.一种面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统，其特征在于，包括：

绘制模块：用于绘制触摸指示点，并在触摸显示屏幕上显示；

拍摄模块：用于拍摄用户点击所述触摸指示点前后显示屏幕的图像，用户点击前拍摄的图像作为背景图像储存，用户点击后拍摄的图像作为对比图像储存；

差值二值化模块：用于将所述背景图像与所述对比图像做差，并对做差后的结果图像进行二值化，得到二值图像；

遍历模块：用于遍历所述二值图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中形成的光斑；

纵向值处理模块：用于记录所述光斑形成的对称的光斑图像，并计算所述对称的图像中对称点的纵向位置，得出纵向值；

差值模块：用于将所述纵向值两两做差，得出差值；

判断模块：用于判断所有差值中是否有大于差值阈值的差值存在；若有，则认定摄像头的偏差过大，系统无法自动调整，需要手动调整摄像头硬件位置；若无，则认定系统可以实现自动校正，所述纵向位值中最大值为有效区域纵向位置选取值。

5.根据权利要求4所述的面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统，其特征在于，所述遍历模块包括：

亮色区域寻找单元：用于遍历图像，寻找因用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中产生的亮色区域；

光斑判别单元：用于根据所述亮色区域像素面积与预设像素面积阈值，判断所述亮色区域是否为用户点击所述触摸指示点在所述二值图像中产生的光斑；

若所述亮色区域像素面积超过像素面积阈值，则判定所述亮色区域为触摸指定位置在所述二值图像中产生的光斑；

若所述亮色区域像素面积未超过像素面积阈值，则所述亮色区域为噪点。

6.根据权利要求4或5所述的面阵摄像头定位图像有效区域调整方式的选择系统，其特征在于，所述纵向值处理模块包括：

光斑跟踪单元：用于持续跟踪所述光斑，记录所述光斑形成的对称的光斑图像；

纵向值结果单元：用于观察所述对称的光斑图像，当所述对称的光斑图像中所述光斑连通时，记录所述对称的光斑图像对称点的纵向值，将此值作为纵向值,当所述对称的光斑图像中所述光斑最终没有联通时，分别记录所述对称的光斑图像中两个对称光斑的纵向位置，并将这两个纵向位置的中间值作为纵向值。