[发明专利]一种基于图像处理的触摸点光学定位方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的触摸点光学定位方法，其特征在于，该方法包括有如下步骤：

步骤一、进行摄像头标定，计算摄像头外部参数，该外部参数为图像坐标系与世界坐标系的相对物理位置和测量的尺度比例关系，该步骤一具体包括：

（1）利用程序生成一个校准模板；

（2）对校准模板的图像进行预处理，去除噪声；

（3）分析摄像头和世界坐标系关系，得出图像坐标系与世界坐标系的测量的尺度比例Scale与摄像头视野中心实际偏移量；

步骤二、进行摄像头测量，其具体实施步骤为：

（1）生成一副含有方向的另一校准模板图像；

（2）进行图像预处理，去除噪声，排除工装结构漏光导致的目标干扰问题；

（3）目标提取，寻找该校准模板的中心Center（centerX，centerY）；

（4）摄像头姿态估计，寻找校准过程中的参考正方向；

（5）根据参考正方向与摄像头标定中得出的图像坐标系与世界坐标系的测量的尺度比例Scale及摄像头视野中心实际偏移量，输出实际的触摸点的真实物理位置。

2.如权利要求1所述的基于图像处理的触摸点光学定位方法，其特征在于，在所述步骤一的（1）中，该校准模板上设有等间距且沿直线排列的大小相同的多个标记圆点，并计算模板上实际两个标记圆点中心之间的距离DistReal。

3.如权利要求2所述的基于图像处理的触摸点光学定位方法，其特征在于，所述步骤一的（3）具体包括：

I、判断摄像头的姿态，在工装校正时，得到工装的位置信息ImgC（positonX, positonY），该ImgC为图像的中心；

II、姿态分析：寻找图像中校准模板的标记圆点的中心，对多个中心进行直线拟合，并判断对应拟合出来的直线与水平轴的夹角； 

III、模板中心提取：根据上述步骤II中计算出的各个标记圆点的中心图像坐标，求取平均值，得出校准模板的中心C（screenCenterX, screenCenterY），同时计算图像中相邻两个标记圆点的中心之间的距离，各距离平均值作为最终图像上的两个标记圆点中心之间的距离DistImg；

IV、判断图像中心ImgC与校正模板的中心C的位置与所拟合的直线的位置关系，计算图像坐标系下的ImgC相对于C的偏移（deltaX’，deltaY’）；

V、将DistReal与DistImg之间的比例Scale作为图像坐标系与世界坐标系的尺度比例关系，根据ImgC相对于C的偏移（deltaX’，deltaY’），计算出最终世界坐标系的摄像头视野中心实际偏移量（deltaX，deltaY）。

4.如权利要求3所述的基于图像处理的触摸点光学定位方法，其特征在于，在所述步骤II中，该校准模板中标记圆点的中心的提取，是通过提取各个标记圆点的轮廓，对轮廓进行椭圆拟合，寻找各个椭圆的圆心，该椭圆圆心为标记圆点的中心。

5.如权利要求1所述的基于图像处理的触摸点光学定位方法，其特征在于，所述步骤二的（3）中，对得到的校准图像进行边缘滤波，提取图像的轮廓信息，然后进行hough变换，寻找直线；根据找到的直线，按照斜率不同分成两组，每组包括两条平行的直线，两组直线两两相交，根据交点图像坐标求取平均值，得到最终的校准模板中心Center（centerX，centerY）的图像坐标。