[发明专利]一种有源笔书写定位方法

权利要求书

1.一种有源笔书写定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)当有源笔触摸屏幕时，图像采集单元将拍摄并采集有源笔触摸屏幕的图像；

(2)图像二值化处理单元对步骤(1)所得的图像进行二值化处理，并提取其相关坐标；

(3)图像边缘处理单元对步骤(2)处理后的图像提取其图像边缘轮廓；

(4)曲率处理模块计算步骤(3)所得图像边缘轮廓各点的曲率；

(5)曲率处理模块根据步骤(4)所得的曲率，计算出有源笔起笔位置的坐标；

(6)所述步骤(5)所得的坐标通过控制电脑的显示装置进行显示。

2.根据权利要求1所述的有源笔书写定位方法，其特征在于：所述步骤(3)中，还需对图像边缘轮廓进一步作高斯平滑处理。

3.根据权利要求1所述的有源笔书写定位方法，其特征在于：所述步骤(2)中，图像二值化处理单元是根据步骤(1)所得图像的颜色饱和度或RGB色彩亮度来对图像进行二值化处理的。

4.根据权利要求1所述的有源笔书写定位方法，其特征在于：所述步骤(4)中，通过曲率处理模块中的曲率计算模块计算图像边缘轮廓点p(i)的曲率，具体步骤如下：

(4-1)曲率计算模块确定以轮廓点p(i)为中心、半径为R的区域S(i)，所述区域S(i)满足：

S(i)＝{p(i)＝(x(j)，y(j))|j＝i-R，i-R+1，...，i，...，i+R-1，i+R}，其中x(j)为轮廓点p(j)的x轴坐标值，y(j)为轮廓点p(j)的y轴坐标值，R为所述区域S(i)的半径值；

(4-2)所述轮廓点p(i)将所述区域S(i)分成前后两个区域，曲率计算模块计算前后两个区域各点的几何中心点分别为a(i)、b(i)，a(i)、b(i)分别满足：

a(i)＝(x(a)，其中，x(a)为点a(i)的x轴坐标值，y(a)为点a(i)的y轴坐标值，R为步骤(4-1)中区域S(i)的半径值；

b(i)＝(x(b)其中，x(b)为点b(i)的x轴坐标值，y(b)为点b(i)的y轴坐标值，R为步骤(4-1)中区域S(i)的半径值；

(4-3)在步骤(4-2)中计算所得的几何中心点a(i)与轮廓点p(i)的向量方向角θa(i)满足：

θa(i)＝arctan[(y(i)-y(a))/(x(i)-x(a))]，其中x(i)为轮廓点p(i)的x轴坐标值，y(i)为轮廓点p(i)的y轴坐标值，x(a)为点a(i)的x轴坐标值，y(a)为点a(i)的y轴坐标值；

在步骤(4-2)中计算所得的几何中心点b(i)与轮廓点p(i)的向量方向角θb(i)满足：

θb(i)＝arctan[y(b)-y(i))/(x(b)-x(i))]，其中x(i)为轮廓点p(i)的x轴坐标值，y(i)为轮廓点p(i)的y轴坐标值，x(b)为点b(i)的x轴坐标值，y(b)为点b(i)的y轴坐标值；

(4-4)轮廓点p(i)的曲率θ(i)满足：θ(i)＝θb(i)-θa(i)，其中，θa(i)为步骤(4-3)中求得的几何中心点a(i)与轮廓点p(i)的向量方向角，θb(i)为步骤(4-3)中求得的几何中心点b(i)与轮廓点p(i)的向量方向角。

5.根据权利要求1所述的有源笔书写定位方法，其特征在于：所述步骤(5)中计算有源笔起笔位置的坐标的具体步骤如下：

(5-1)曲率处理模块中的曲率比较模块比较步骤(4)所得的图像边缘轮廓各点的曲率大小，若图像边缘轮廓上任意两点的曲率差值大小小于设定阀值，则进行步骤(5-2)，否则进行步骤(5-3)；

(5-2)有源笔起笔位置的坐标为所有边缘轮廓点的重心坐标，且重心坐标通过曲率处理模块中的重心计算模块进行计算，重心坐标满足：其中，#S表示边缘点像素个数，x_o为重心p_o的x轴坐标值，y_o为重心p_o的y轴坐标值，x(i)为边缘轮廓点i的x轴坐标值，y(i)为边缘轮廓点i的y轴坐标值；

(5-3)以最大曲率的边缘轮廓点为中心，取其附近的左右若干个边缘轮廓点，通过曲率处理模块中的重心计算模块计算这些点的重心坐标，求得的重心坐标就是有源笔起笔位置的坐标。