CN109062484B - 一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，涉及图像处理领域。本发明包括如下步骤：步骤一，获取投影区域外框图；步骤二，获取投影区域外框图四角点坐标：鼠标依次点击外框图的四个角点，获取鼠标点击时的屏幕坐标；步骤三，外扩投影区域外框图四角点坐标：对手动获取的外框图四点坐标进行调整直至手动获取的外框图四角点形成的多边形与外框图相近；步骤四，获得手动掩模图：依次将外扩的外框图四角坐标存放在集合中，形成连通域，将新连通域集合绘制在与相机分辨率相同的图像中得到手动掩模图。本发明提供一种手动获取掩膜图像的方法，能够有效去除投影仪的干扰区域，提高交互式课堂的教学质量。

Description

一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法
技术领域
本发明属于图像处理领域，特别是涉及一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法。
背景技术
交互式课堂教学系统是一种配合投影仪、电脑、相机等设备，可以在任意光滑投影面实现随意手指触摸控制、互动问答、远程交流等功能的系统。
因交互式课堂教学系统中的“交互”是通过相机捕捉图像，经图像算法处理后实现的。因相机视野覆盖面较大，大于投影仪的投影面，所以图像算法处理时，图像中投影面以外的干扰区域是不需要处理的，如果不排除这些干扰区域，将会大大影响交互式课堂教学系统中的交互。
因此急需一种可以排除干扰区域的方法，能够快速获取掩膜图像。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，通过相机捕捉投影仪的投影图像并在电脑屏幕像上显示，利用鼠标点击电脑屏幕的外框图获取四角的坐标，调整坐标直至外框图与真实外框图相近，再通过调整后的坐标新成的连通域绘制在与相机分辨率相同的图像中得到手动掩模图，解决了现有的互动教学系统中容易受投影面意外区域困扰、影响教学质量的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，包括如下步骤：
步骤一，获取投影区域外框图：相机捕捉的图像投放到电脑屏幕上；
步骤二，获取投影区域外框图四角点坐标：鼠标依次点击外框图的四个角点，获取鼠标点击时的屏幕坐标；
步骤三，外扩投影区域外框图四角点坐标：对手动获取的外框图四点坐标进行调整直至手动获取的外框图四角点形成的多边形与外框图相近；
步骤四，获得手动掩模图：依次将外扩的外框图四角坐标存放在集合中，形成连通域，将新连通域集合绘制在与相机分辨率相同的图像中得到手动掩模图。
优选地，所述步骤一中，获取投影区域外框图的具体步骤如下：
步骤1：在电脑屏幕上全屏投放一张矩形边框；
步骤2：用相机在可见光模式下捕捉此时投影仪的投影图像；
步骤3：将捕捉的图像投放到电脑屏幕上。
优选地，所述步骤二中，所述外框图四角点包括：外框图左上角点、外框图右上角点、外框图右下角点和外框图左下角点。
优选地，所述步骤三中，外框图四点坐标调整通过手动对四点坐标的横、纵坐标进行加减直至手动获取的外框图四角点形成的多边形与外框图相近。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过相机捕捉投影仪的投影图像并在电脑屏幕像上显示，利用鼠标点击电脑屏幕的外框图获取四角的坐标，调整坐标直至外框图与真实外框图相近，再通过调整后的坐标新成的连通域绘制在与相机分辨率相同的图像中得到手动掩模图，去除了投影仪的干扰区域，提高了教学质量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法的步骤图；
图2为改善前投影幕布显示投影面的结构示意图；
图3为电脑屏幕全屏投放白色边框的示意图；
图4为相机捕捉图3状态下的投影仪投影图像的结构示意图；
图5为图4中相机捕捉的图像投放到电脑屏幕的结构示意图；
图6为图5中电脑屏幕的图像投放到投影幕布的结构示意图；
图7为图5中外框图四点坐标调整后的电脑屏幕的结构示意图；
图8为图7中电脑屏幕的图像投放到投影幕布的结构示意图；
图9为获得手动掩模图的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-投影幕布，2-干扰区域，3-白色边框，4-投影区，5-电脑屏幕，6-相机屏幕。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，包括如下步骤：
步骤一，如图3-5所示，获取投影区域外框图：相机捕捉的图像投放到电脑屏幕上；
步骤二，如图6所示，获取投影区域外框图四角点坐标：鼠标依次点击外框图的四个角点，获取鼠标点击时的屏幕坐标；
步骤三，如图7-8所示，外扩投影区域外框图四角点坐标：对手动获取的外框图四点坐标进行调整直至手动获取的外框图四角点形成的多边形与外框图相近；
步骤四，如图9所示，获得手动掩模图：依次将外扩的外框图四角坐标存放在集合maskContour中，形成连通域maskContour，将新连通域maskContour集合以白色画笔绘制在与相机分辨率相同的黑色图像中得到手动掩模图。
请参阅图2所示，通常情况下，因交互式课堂教学系统中的“交互”是通过相机捕捉图像，经图像算法处理后实现的；由于相机视野覆盖的面积较大且大于投影仪的投影区4，所以白色边框3外的干扰区域2是没有实际效果的，因此需要尽量减少干扰区域2在投影幕布1的面积；
其中，步骤一中，获取投影区域外框图的具体步骤如下：
步骤1：如图3所示，在电脑屏幕上全屏投放一张矩形白色边框；
步骤2：如图4所示，用相机在可见光模式下捕捉此时投影仪的投影图像；
步骤3：如图5所示，将捕捉的图像投放到电脑屏幕上。
其中，步骤二中，所述外框图四角点包括：外框图左上角点、外框图右上角点、外框图右下角点和外框图左下角点。
其中，步骤三中，外框图四点坐标调整通过手动对四点坐标的横、纵坐标进行加减直至手动获取的外框图四角点形成的多边形与外框图相近；外框图四角点的坐标通过鼠标点击外框图的左上角点、右上角点、右下角点、左下角点获得；根据大量实验发现，四点坐标的横、纵坐标进行加减的具体方案如下：外框图左上角点，X横坐标减3，Y纵坐标减3；外框图右上角点，X横坐标加3，Y纵坐标减3；外框图右下角点，X横坐标加6，Y纵坐标加6；外框图左下角点，X横坐标减6，Y纵坐标加6；
本实施例的一个具体应用为：
手动掩膜的操作方法如下：
1、按左上角点、右上角点、右下角点、左下角点依次在白色外边框的4个顶点双击鼠标左键，生成4个绿色标定点；
2、没有按照顺序和在外框顶点的双击将无法生成标定点；
3、生成的标定点可通过鼠标左键单击进行拖动实现调整；
4、调整的范围只能在标定点的周围，超过视为无效；
5、单击鼠标右键推出手动掩膜，没有4个标定点的本次操作失败，反之操作成功。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，获取投影区域外框图：相机捕捉的图像投放到电脑屏幕上；
步骤二，获取投影区域外框图四角点坐标：鼠标依次点击外框图的四个角点，获取鼠标点击时的屏幕坐标；
步骤三，外扩投影区域外框图四角点坐标：对手动获取的外框图四点坐标进行调整直至手动获取的外框图四角点形成的多边形与外框图相近；
步骤四，获得手动掩模图：依次将外扩的外框图四角坐标存放在集合中，形成连通域，将新连通域集合绘制在与相机分辨率相同的图像中得到手动掩模图；
其中，步骤二中，鼠标按左上角点、右上角点、右下角点、左下角点依次在白色边框的4个顶点双击鼠标左键，生成4个绿色标定点；若鼠标没有按照顺序和在白色边框顶点的双击将无法生成标定点。
2.根据权利要求1所述的一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，其特征在于，所述步骤一中，获取投影区域外框图的具体步骤如下：
步骤1：在电脑屏幕上全屏投放一张矩形边框；
步骤2：用相机在可见光模式下捕捉此时投影仪的投影图像；
步骤3：将捕捉的图像投放到电脑屏幕上。
3.根据权利要求1所述的一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，其特征在于，所述步骤二中，所述外框图四角点包括：外框图左上角点、外框图右上角点、外框图右下角点和外框图左下角点。
4.根据权利要求1所述的一种交互式课堂教学系统手动掩膜图获取方法，其特征在于，所述步骤三中，外框图四点坐标调整通过手动对四点坐标的横、纵坐标进行加减直至手动获取的外框图四角点形成的多边形与外框图相近。
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