[发明专利]一种触摸笔颜色识别装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种触摸笔颜色识别装置及方法。

背景技术

现有技术中，触摸笔的颜色识别主要有以下几种方式：(一)是通过磁性笔识别，即需要通过将特制的磁性笔放置在触摸面板上，才能实现笔色识别，这种方式的缺点是其制造成本较高。(二)是通过红外感应识别，即将触摸笔放置的特制的托盘中，每个托盘对应一种颜色，当有红外感应的托盘检测到触摸笔从托盘中拿开时，就确认触摸笔的颜色，这种方式的缺点是容易因为触摸笔放错托盘而出现错误，而且要实现识别颜色的数目与托盘个数成正比，不利于触摸颜色的增加。(三)是通过摄像头拍摄触摸笔，利用图像分析的方法，提取触摸笔的颜色，实现笔色识别，这种方法因其可以识别任意颜色，且成本低的优点而广受欢迎，但现有的通过摄像头识别笔色的技术中，常常需要对触摸面板进行拍摄，将无触摸笔情况下的拍摄图像和有触摸笔情况下的拍摄图像做作差运算，得到最大差值处，以此确定为触摸笔的位置，然后提取该处附近一定区域的图像颜色作为触摸笔笔色；采用这种方式，一方面需要进行作差运算，容易将图像噪声叠加处当作触摸笔的位置，而不是触摸笔的真实位置；另一方面，取其一定区域的图像颜色作为笔色，很可能是取到触摸笔的笔尖无颜色处作为颜色提取区域，而不是笔杆上的真正触摸笔笔色处。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种触摸笔颜色识别装置，本发明能准确有效的确定笔头所在位置区域，避免提取笔尖无颜色处作为颜色提取区域，确保将笔身颜色作为颜色提取区域，具有准确率高、运算简单、处理速度快等优点。

本发明目的之二在于提供一种触摸笔颜色识别方法。

本发明的目的之一是通过下述技术方案实现的：一种触摸笔颜色识别装置，包括触控面板及与之配套使用的触摸笔，还包括彩色摄像头和图像处理单元；其中

所述彩色摄像头安装在触控面板边或角上，所述彩色摄像头用于对触控面板区域进行拍摄，并把拍摄的图像发送至图像处理单元；

所述图像处理单元用于对彩色摄像头拍摄的图像进行分析，先对图像进行扫描，确定触摸笔笔头的位置，然后通过计算像素的颜色值方差确定触摸笔的位置，最终确定触摸笔的颜色。

优选的，所述图像处理单元包括笔头位置确定模块、三角形区域确定模块和触摸笔色确定模块；

所述笔头位置确定模块，用于设定扫描区域的大小，并通过扫描区域对拍摄图像进行扫描，求取各扫描区域内所有像素RGB值的和，其中RGB值的和最大的扫描区域为触摸笔笔头所在位置的区域；

所述三角形区域确定模块，用于根据触摸笔笔头所在位置区域的中心点作为顶点，以图像边界为底边，取一个覆盖图像中触摸笔笔身的等腰三角形区域，从顶点往等腰三角形的底边引n条不同倾斜角度的线，并分别计算各线上像素的颜色值方差，其中颜色值方差最小的线为落在触摸笔笔身上的线；所述n值为正整数，n值由用户设定；

所述触摸笔色确定模块，用于对方差最小的线上的像素的颜色值求平均值，并将该平均值作为触摸笔的颜色。

本发明的目的之二是通过下述技术方案实现的：一种触摸笔颜色识别方法，包括以下步骤：

S1、彩色摄像头对触控面板区域进行拍摄，并把拍摄的图像发送至图像处理单元，进入步骤S2；

S2、笔头位置确定模块设定扫描区域的大小，通过扫描区域对拍摄图像进行扫描，求取各扫描区域内所有像素RGB值的和，确定触摸笔笔头所在位置的区域，进入步骤S3；

S3、三角形区域确定模块求取步骤S2中触摸笔笔头所在位置区域的中心点，进入步骤S4；

S4、三角形区域确定模块以步骤S3中的中心点为顶点，以彩色摄像头拍摄到的图像边界为底边，取一个覆盖图像中触摸笔笔身的等腰三角形区域，进入步骤S5；

S5、三角形区域确定模块从步骤S4中的顶点往等腰三角形的底边引n条不同倾斜角度的线，进入步骤S6；

S6、三角形区域确定模块把每条线上的RGB颜色转化到HSV颜色空间(Hue色度，Saturation饱和度，Value纯度)，求色度H值的方差，方差最小的线为落在触摸笔笔身上的线，进入步骤S7；

S7、触摸笔色确定模块对步骤S6中落在触摸笔笔身上的线上的像素的颜色值求平均值，以该平均值作为触摸笔的颜色。

优选的，所述步骤S2中，求取各扫描区域内所有像素RGB值的和，确定触摸笔笔头所在位置的区域，具体是指求取区域内所有像素RGB值的和，确认RGB值的和最大的扫描区域为触摸笔笔头所在位置的区域。