[发明专利]一种标定点中心坐标精准定位方法

说明书

本发明涉及一种标定点中心坐标精准定位方法，包括如下步骤：绘制标定点，并获取标定点的灰度图像；对灰度图像进行阀值化操作及连通域检测，得到标定点区域；计算得到标定点连通域的中心坐标和连通域的外接矩形，并扩大外接矩形的尺寸；按照外接矩形的尺寸和中心点坐标，在灰度图像中，提取对应区域标定点连通域对应的轮廓；进行圆形拟合，获取到轮廓的初始圆心点；以圆心点为中心，向四周发射射线，并计算梯度幅值；遍历所有星射线，得到每条星射线上的梯度值最大点，记为关键点，通过关键点完成圆形拟合，得到圆形；对获取的圆形进行复查及对定位结果进行验证。本发明实现高精度地求解定位区域的中心坐标，较大程度上满足了定位准确度的问题。

技术领域

本发明涉及投影交互技术领域，具体涉及一种标定点中心坐标精准定位方法。

背景技术

投影交互系统是一种便捷的人机交互方式。利用投影交互系统实现多点触摸，实现在大尺寸投影画面下的触摸交互功能，如多人互动游戏，幼儿教学中多人互动操作等。对投影区域和显示屏区域进行标定，建立映射关系，是投影交互系统的至关重要的过程。标定点的精准定位，则直接影响到标定的质量。

本专利提出一种方法(星射线方法)，能够得到标定点的亚像素坐标，从而为标定过程提供高质量的映射点坐标。

对于当前的坐标标定来说，主要是通过获取定位区域，然后采用定位区域的重心来当做定位区域的中心，从而实现精准定位，但是对于不规则区域，比如椭圆形状或者边界具有锯齿的区域来说，如果采用区域的重心当作定位区域的中心，从而实现精准定位，则其准确性往往存在一定的不足，对于不规则区域，其重心和精确定位的中心，会存在较大的误差。因此，该方法不能很好地适用于多种区域的精准定位。

在本专利中，我们通过结合定位区域的梯度幅值以及定位区域的边界点到定位区域的中心坐标的距离，从而实现高精度地求解定位区域的中心坐标，较大程度上满足了定位准确度的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种标定点中心坐标精准定位方法，实现高精度地求解定位区域的中心坐标，较大程度上满足了定位准确度的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种标定点中心坐标精准定位方法，包括以下步骤：

(1)在计算机屏幕上，绘制标定点；

(2)采集计算机投影画面，获取标定点的灰度图像；

(3)对灰度图像进行阀值化操作；

(4)对阀值后的图像进行连通域检测，得到标定点区域；

(5)对每个连通域进行分析，计算得到标定点连通域的中心坐标和连通域的外接矩形，并扩大外接矩形的尺寸；

(6)按照扩展后的外接矩形的尺寸和中心点坐标，在灰度图像中，提取对应区域标定点连通域对应的轮廓；

(7)对获取的轮廓区域，进行圆形拟合，从而获取到轮廓的初始圆心点；

(8)以圆心点为中心，向四周发射射线，并计算梯度幅值；

(9)遍历所有星射线，得到每条星射线上的梯度值最大点，记为关键点；

(10)随机选取三个关键点，通过关键点完成圆形拟合，得到圆形；

(11)对获取的圆形进行复查及对定位结果进行验证。

进一步的，所述以圆心点为中心，向四周发射射线，并计算梯度幅值，具体包括如下步骤：

(81)以圆心点为中心，向四周发射星射线，相邻星射线的角度间隔为1度；

(82)遍历所有的星射线，从圆心点出发，沿当前方向的星射线，每隔一个像素，进行一次像素采集；