CN107967078A - 一种拼接屏触控点的标定方法 - Google Patents

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    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment

Abstract

本发明提供了一种拼接屏触控点的标定方法，包括如下步骤：先采用棋盘格对摄像头进行几何校正；固定所述摄像头并且通过所述摄像头获取拼接屏的整体图像；设置所述小屏的个数为M*N块；假设每个小屏的分辨率为Xscale*Yscale，且Xscale和Yscale的取值相同，取值为2的幂次方，n＝log2(Xscale)；依次对每块小屏进行触控点标定；将M*N块小屏根据相互之间的位置关系进行拼接处理，得到分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像；将上述分辨率的标定图像映射到鼠标的位置坐标空间，即完成了拼接屏触控点的标定工作。采用本发明所述的标定方法，可以消除了拼接屏的拼接缝对触控精度的影响，提高了触控点的位置精度。

Description

一种拼接屏触控点的标定方法
技术领域
本发明涉及人机交互的技术领域，具体涉及一种拼接屏触控点的标定方法。
背景技术
在基于红外光的屏幕触控人机交互系统中，由于摄像头安装位置与屏幕区域存在某种视角关系，摄像头采集的屏幕区域需要进行标定才能和屏幕的触控区域对应起来，但是由于视角、距离、摄像头分辨率、屏幕大小、拼接关系等差异，屏幕标定往往采用手动方式进行，导致手动触控点直接影响标定精度，且触控点个数多，标定过程并不容易，而且对于存在的拼接缝也无法消除，导致拼接精度较低，影响用户体验。
发明内容
本发明提供了一种拼接屏触控点的标定方法，解决了由于拼接屏的拼接缝的存在导致的不容易对触控点进行标定的问题，使得对拼接屏的标定更加方便，提高了用户体验。
本发明提供了一种拼接屏触控点的标定方法，包括如下步骤：
S1：先采用棋盘格对摄像头进行几何校正，消除摄像头图像的几何畸变；
S2：固定所述摄像头并且通过所述摄像头获取拼接屏的整体图像；
S3：设置所述小屏的个数为M*N块；假设每个小屏的分辨率为Xscale*Yscale，且Xscale和Yscale的取值相同，取值为2的幂次方，棋盘格的个数为(Xscale-1)*(Yscale-1),n＝log2(Xscale)；
S4：依次对每块小屏进行触控点标定；
S5：将M*N块小屏根据相互之间的位置关系进行拼接处理，得到分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像；
S6:将所述分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像映射到鼠标的位置坐标空间，对应为鼠标的操作位置。
优选的，所述的步骤S4具体包括如下步骤：
S41：手动点触每个小屏幕上的9个标定点；
S42：根据所述9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置，其中n＝log2(Xscale)。
或者所述的步骤S4具体包括如下步骤：
S41：主动投放直线，通过直线定位算法确定摄像头所拍摄图像中直线位置，每个待标定点投放两条直线，利用直线的交点来定位待标定的9个点；
S42：根据9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置，其中n＝log2(Xscale)。
优选的，上述的步骤S42中的根据9个标定点进行插值运算，具体的插值运算方法为根据在9个点确定的2*2的棋盘格上分别求取四边形的对角线的4个交点，由所述4个交点确定4条连线与2*2棋盘格相交的12个交点。
本发明提供的拼接屏触控点的标定方法，消除了拼接屏的拼接缝对触控精度的影响，减少了标定过程中人工参与；快速实现触控点的标定，提高了触控点的位置精度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的拼接屏触控点的标定方法的流程图；
图2为本发明的实施例提供的拼接屏触控点的标定方法的流程图；
图3为本发明的实施例提供的拼接屏触控点的标定方法的流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式进一步详细说明本发明的技术方案。应当理解，此处描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种拼接屏触控点的标定方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：先采用棋盘格对摄像头进行几何校正，消除摄像头图像的几何畸变；
S2：固定所述摄像头并且通过所述摄像头获取拼接屏的整体图像；
S3：设置所述小屏的个数为M*N块；假设每个小屏的分辨率为Xscale*Yscale，且Xscale和Yscale的取值相同，取值为2的幂次方，棋盘格的个数为(Xscale-1)*(Yscale-1)，n＝log2(Xscale)；
S4：依次对每块小屏进行触控点标定；
S5：将M*N块小屏根据相互之间的位置关系进行拼接处理，得到分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像；
S6:将所述分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像映射到鼠标的位置坐标空间，对应为鼠标的操作位置。
其中每块小屏幕均为相同分辨率，多块小屏拼接为一块大屏实际上就是将摄像头拍摄到的触控区域映射为一幅矩形图像过程，采用其他的插值算法亦可。
优选的，所述的步骤S4具体包括如下步骤：
S41：手动点触每个小屏幕上的9个标定点；
S42：根据所述9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置，其中n＝log2(Xscale)。
或者所述的步骤S4具体包括如下步骤：
S41：主动投放直线，通过直线定位算法确定摄像头所拍摄图像中直线位置，每个待标定点投放两条直线，利用直线的交点来定位待标定的9个点；
S42：根据9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置，其中n＝log2(Xscale)。
由上面的技术方案可知，所述的标定方法消除了拼接屏的拼接缝对触控点标定精度的影响，使得对拼接屏的标定更加方便，提高了用户体验。
如上述提到的优选方法，如图2所示，本发明实施例提供了一种拼接屏触控点的标定方法，包括如下步骤：
S1：先采用棋盘格对摄像头进行几何校正，消除摄像头图像的几何畸变；
S2：固定所述摄像头并且通过所述摄像头获取拼接屏的整体图像；
S3：设置所述小屏的个数为M*N块；假设每个小屏的分辨率为Xscale*Yscale，且Xscale和Yscale的取值相同，取值为2的幂次方，棋盘格的个数为(Xscale-1)*(Yscale-1)，n＝log2(Xscale)；
S4：依次对每块小屏进行触控点标定；
S41：手动点触每个小屏幕上的9个标定点；
S42：根据所述9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置；
S5：将M*N块小屏根据相互之间的位置关系进行拼接处理，得到分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像；
S6:将所述分辨率为的(M*2^n+1)*(N*2^n+1)标定图像映射到鼠标的位置坐标空间，对应为鼠标的操作位置。
由上面的技术方案可知，本发明实施例提供的标定方法达到了一次性快速对人机交互触控点的标定，提高了触控精度和改善了体验效果，减轻了对安装人员专业技术的要求，标定过程无需过多人为干预。
由上述优选的另一种标定方法可知，如图3所示，本发明实施例还提供了一种拼接屏触控点的标定方法，包括如下步骤：
S1：先采用棋盘格对摄像头进行几何校正，消除摄像头图像的几何畸变；
S2：固定所述摄像头并且通过所述摄像头获取拼接屏的整体图像；
S3：设置所述小屏的个数为M*N块；假设每个小屏的分辨率为Xscale*Yscale，且Xscale和Yscale的取值相同，取值为2的幂次方，棋盘格的个数为(Xscale-1)*(Yscale-1)，n＝log2(Xscale)；
S4：依次对每块小屏进行触控点标定；
S41：主动投放直线，通过直线定位算法确定摄像头所拍摄图像中直线位置，每个待标定点投放两条直线，利用直线的交点来定位待标定的9个点；
S42：根据9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置；
S5：将M*N块小屏根据相互之间的位置关系进行拼接处理，得到分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像；
S6:将所述分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像映射到鼠标的位置坐标空间，对应为鼠标的操作位置。
上述步骤S41中的9个点的定位可以用其他方法取代。如在标定9个点时可以通过投射不同的图案，找到确定9个点的方法。
上述的步骤S42中的根据9个标定点进行插值运算，具体的插值运算方法具体为根据在9个点确定的2*2的棋盘格上分别求取四边形的对角线的4个交点，由所述4个交点确定4条连线与2*2棋盘格相交的12个交点。
由上面的技术方案可知，本发明实施例提供的标定方法解决了安装人员在触控点标定过程中触控点不准确、手动触控点多、拼接缝影响大的问题，提高了触控点的标定精度，减轻了安装人员的劳动强度，保证了标定的成功率。
综上所述，本发明通过图像处理方法，设计了先通过手动或者自动标定9个触控点，然后根据图像处理中仿射变换中直线不变性的原理基于9个触控点快速计算其余触控点的方法，实现了多屏拼接时去除拼接缝的快速高精度标定。
以上的实施方式均为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利保护范围。任何本发明所属的技术领域的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，对本发明的内容所做的等效结构与等效步骤的变换均落入本发明要求保护的专利范围之内。

Claims (4)

1.一种拼接屏触控点的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：先采用棋盘格对摄像头进行几何校正，消除摄像头图像的几何畸变；
S2：固定所述摄像头并且通过所述摄像头获取拼接屏的整体图像；
S3：设置所述小屏的个数为M*N块；假设每个小屏的分辨率为Xscale*Yscale，且Xscale和Yscale的取值相同，取值为2的幂次方，棋盘格的个数为(Xscale-1)*(Yscale-1)，n＝log2(Xscale)；
S4：依次对每块小屏进行触控点标定；
S5：将M*N块小屏根据相互之间的位置关系进行拼接处理，得到分辨率为
(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像；
S6:将所述分辨率为(M*2^n+1)*(N*2^n+1)的标定图像映射到鼠标的位置坐标空间，对应为鼠标的操作位置。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述的步骤S4具体包括如下步骤：
S41：手动点触每个小屏幕上的9个标定点；
S42：根据所述9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置，其中n＝log2(Xscale)。
3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述的步骤S4具体包括如下步骤：
S41：在每个小屏幕上，主动投放直线，通过直线定位算法确定摄像头所拍摄图像中直线位置，每个待标定点投放两条直线，利用直线的交点来定位待标定的9个点；
S42：根据9个标定点进行插值运算，计算求得(2^n+1)*(2^n+1)个触控点的标定位置，其中n＝log2(Xscale)。
4.根据权利要求2或者3所述的标定方法，其特征在于，所述的步骤S42中的根据9个标定点进行插值运算，所述的插值运算方法为根据在9个点确定的2*2的棋盘格上分别求取四边形的对角线的4个交点，由所述4个交点确定4条连线与2*2棋盘格相交的12个交点。
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