[发明专利]一种基于图像处理的多功能指示器实现方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的多功能指示器实现方法，包括步骤：S1、图案创建，在投影图像上构建白色边框和彩色的角标志；S2、角检测，所述角检测的采用基于霍夫变换的角检测方式；S3、图像匹配，所述图像匹配采用基于特征点的图像配准方式；S4、几何变换，在确定最优的配准结果后，得到对应的线性变换矩阵，通过几何变换来得到在原图像中的指示点坐标。本发明通过照相机拍摄投影屏幕的照片，然后根据控制器在目标投影图像上构建的图像特征及最优选取策略获得最类似的图像配准结果，并且通过相应功能对应位置，实现非激光的指示及其余功能。该方法可以使指示点同时呈现在多个投影屏幕或者LED屏幕上，并且从根本上避免对眼睛的误伤。

技术领域

本发明涉及指示器，特别涉及一种基于图像处理的多功能指示器实现方法。

背景技术

目前，传统激光指示器越来越多地被用于各种教学与学术交流领域中。然而，传统激光指示器的指示方式存在一定的局限性及危险性。在局限性方面，当教学与学术交流在有多个投影屏幕的报告厅中进行时，传统激光指示器的指示点不能同时出现在所有的投影屏幕上，在一定程度上降低教学质量和效率。另一方面，当显示屏幕是LED屏时，激光点不能被显示出来。在危险性方面，激光指示器容易对眼睛造成永久性的不可逆误伤。一种有效的解决方案是通过图像处理的方法直接随图像一起呈现出指示点以避免激光带来的局限性和危险性。

在传统的优化指示方法中，大部分采用了跟踪指示点的方式以改进激光指示器。在这些方法中，录像机用来追踪指示点的位置，然后通过无线设备把指示点的坐标传输到电脑上当做鼠标信号。这样，演讲者就可以通过激光指示器来操纵鼠标，实现对投影内容的远距离指示及修改。之后，一种新的曲面跟踪算法问世。在这种算法中，投影屏幕可以是各种随机形状的曲面。通过这种算法，使用者可以在任何曲面下做笔记，投影屏幕的形状将不再是问题。虽然这些方法在一定程度上优化了传统激光指示器，但这些方案过度局限于激光点本身，依旧无法解决多投影屏幕及LED屏幕的问题。另外，它的危险性也一直没有得到解决。

发明内容

本发明目的是：提供一种基于图像处理的多功能指示器实现方法，该方法可以使指示点同时呈现在多个投影屏幕或者LED屏幕上，并且从根本上避免对眼睛的误伤。

本发明的技术方案是：

一种基于图像处理的多功能指示器实现方法，包括步骤：

S1、图案创建，在投影图像上构建白色边框和彩色的角标志，其中角标志的颜色会自动随投影图像的局部背景颜色而不同；

S2、角检测，所述角检测的采用基于霍夫变换的角检测方式；

S3、图像匹配，所述图像匹配采用基于特征点的图像配准方式；

S4、几何变换，在确定最优的配准结果后，得到对应的线性变换矩阵，通过几何变换来得到在原图像中的指示点坐标。

优选的，所述采用基于霍夫变换的角检测方式的步骤为：

S21、通过霍夫变换检测出拍摄图像的主导直线；

S22、延长所有主导直线使其相交并记录交点坐标；

S23、根据图案创建的特征排除无关点，得到剩余点。

优选的，所述图像匹配根据原图像和剩余的交点坐标进行图像配准，会出现多个配准结果，然后选取一个最优的配准结果，采用选取图像最小均方误差MSE的方法来获取最优的配准结果，为了减少均方误差的计算量，只选取原图像的一部分及配准图像的对应部分进行比较。

优选的，所述指示器还带有拓展功能，在智能电子设备中储存当下投影屏幕的内容，通过工具栏呈现方式提供使用者多种不同的修改功能如笔记、高亮。