CN109063636B - 一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法，涉及强光预警方法技术领域。本发明包括采集背景图像、当前图像、掩膜图像；对当前图像做二值化处理；当前图像与掩膜图像作“与”操作获得前景图像；获取前景图像中最大连通域外接矩形maxRect；若外接矩形maxRect的长或宽大于60像素，则判定为大面积干扰；若大面积干扰连续次数大于100，则为强光干扰。本发明通过当前图像与掩膜图像作“与”操作获得前景图像同时通过判断前景图像中最大连通域的外接矩形判断是否为大面积干扰；实现了对投影仪上强光的有效检测及预警，避免交互式课堂教学系统受强光的干扰，提高交互式课堂教学系统的交互效果及教学效率。

Description

一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法
技术领域
本发明属于强光预警方法技术领域，特别是涉及一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法。
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。所以当投影仪的投影面存在强烈太阳光，“交互”难免会受到影响；如果当投影仪的投影面存在强烈的太阳光时，系统可以自动预测到强光，那么可以更人性化的、更直接的给出友情提示，及时关上窗帘等；更快的解决问题，增加系统的稳定性。
本发明致力于发明一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法，用于解决现有交互式课堂教学系统中投影仪上强光检测困难以及遇到强光不能技术处理的问题。
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自动强光预警方法，通过当前图像与掩膜图像作“与”操作获得前景图像同时通过判断前景图像中最大连通域的外接矩形判断是否为大面积干扰，实现了对投影仪上强光的有效检测及预警，解决了现有交互式课堂教学系统中投影仪上强光检测困难以及遇到强光不能技术处理的问题。
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自动强光预警方法，包括如下步骤：
A000：采集背景图像、当前图像、掩膜图像；
A001：对所述当前图像做二值化处理；
A002：二值化处理后的当前图像与掩膜图像作“与”操作获得前景图像；
A003：筛选所述前景图像中最大连通域并保存在集合maxCounter中；
A004：判断所述maxCounter是否为0；若否，这执行A005；若是，则执行A000；
A005：获取所述maxContour的外接矩形maxRect；
A006：判断所述外接矩形maxRect的长或宽是否大于60像素；若是，则判定为大面积干扰并执行A007；若否，则执行A000；
A007：判断累计大面积干扰次数是否大于100；若是，则判定为强光干扰并执行A008；若否，则执行A000；
A008：所述交互式课堂教学系统强光提醒并关闭交互操作。
优选地，所述背景图像是打开交互式课堂教学系统后，相机捕捉的投影区域未绘制图像；所述当前图像是使用交互式课堂教学系统中，相机捕捉的投影区域图像；所述掩膜图像是限制投影交互区域大小的图像。
优选地，所述二值化处理过程包括如下：
遍历所述当前图像二维数据并将当前图像中灰度值减去背景图像的灰度值获取灰度差值；
若所述灰度差值大于临界值，则当前图像的当前行、列的灰度值为255；否则当前图像的当前行、列的灰度值为0；
所述临界值的范围为20-50像素。
优选地，所述连通域指图像轮廓；最大所述连通域为连通域图像轮廓围成面积最大。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过当前图像与掩膜图像作“与”操作获得前景图像同时通过判断前景图像中最大连通域的外接矩形判断是否为大面积干扰；并通过监测连续大面积干扰的次数是否确认强光干扰，实现了对投影仪上强光的有效检测及预警，避免交互式课堂教学系统受强光的干扰，提高交互式课堂教学系统的交互效果及教学效率。
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自动强光预警方法的流程图；
图2为本发明中的背景图像；
图3为本发明中的当前图像；
图4为本发明中的掩膜图像；
图5为本发明中的前景图像。
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1-4所示，本发明为一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法，包括如下步骤：
A000：采集背景图像、当前图像、掩膜图像；
A001：对当前图像做二值化处理；
A002：二值化处理后的当前图像与掩膜图像作“与”操作获得前景图像；
A003：筛选前景图像中最大连通域并保存在集合maxCounter中；
A004：判断maxCounter是否为0；若否，这执行A005；若是，则执行A000；
A005：获取maxContour的外接矩形maxRect；
A006：判断外接矩形maxRect的长或宽是否大于60像素；若是，则判定为大面积干扰并执行A007；若否，则执行A000；
A007：判断累计大面积干扰次数是否大于100；若是，则判定为强光干扰并执行A008；若否，则执行A000；
A008：交互式课堂教学系统强光提醒并关闭交互操作。
其中，背景图像是打开交互式课堂教学系统后，相机捕捉的投影区域未绘制图像；当前图像是使用交互式课堂教学系统中，相机捕捉的投影区域图像；掩膜图像是限制投影交互区域大小的图像。
请参阅图5所示，二值化处理过程包括如下：
遍历当前图像二维数据并将当前图像中灰度值减去背景图像的灰度值获取灰度差值；
若灰度差值大于临界值，则当前图像的当前行、列的灰度值为255；否则当前图像的当前行、列的灰度值为0；
临界值的范围为20-50像素。
其中，连通域指图像轮廓；最大连通域为连通域图像轮廓围成面积最大。
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。
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自动强光预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
A000：采集背景图像、当前图像、掩膜图像；
A001：对所述当前图像做二值化处理；
A002：二值化处理后的当前图像与掩膜图像作“与”操作获得前景图像；
A003：筛选所述前景图像中最大连通域并保存在集合maxCounter中；
A004：判断所述maxCounter是否为0；若否，这执行A005；若是，则执行A000；
A005：获取所述maxContour的外接矩形maxRect；
A006：判断所述外接矩形maxRect的长或宽是否大于60像素；若是，则判定为大面积干扰并执行A007；若否，则执行A000；
A007：判断累计大面积干扰次数是否大于100；若是，则判定为强光干扰并执行A008；若否，则执行A000；
A008：所述交互式课堂教学系统强光提醒并关闭交互操作。
2.根据权利要求1所述的一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法，其特征在于，所述背景图像是打开交互式课堂教学系统后，相机捕捉的投影区域未绘制图像；所述当前图像是使用交互式课堂教学系统中，相机捕捉的投影区域图像；所述掩膜图像是限制投影交互区域大小的图像。
3.根据权利要求1所述的一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法，其特征在于，所述二值化处理过程包括如下：
遍历所述当前图像二维数据并将当前图像中灰度值减去背景图像的灰度值获取灰度差值；
若所述灰度差值大于临界值，则当前图像的当前行、列的灰度值为255；否则当前图像的当前行、列的灰度值为0；
所述临界值的范围为20-50像素。
4.根据权利要求1所述的一种交互式课堂教学系统自动强光预警方法，其特征在于，所述连通域指图像轮廓；最大所述连通域为连通域图像轮廓围成面积最大。
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