一种摄像头自动检测触摸物的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种摄像头自动检测触摸物的方法，其通过计算拍摄图像行灰度值累加找出累加和中的最小或最大值，然后确定图像采集区域，通过对有触摸物时拍摄的图像每列灰度值累加和与无触摸物时拍摄的图像每列灰度值累加和分别进行比较，实现对触摸物的自动检测。本发明专利技术与现有技术相比，具有运算量小、响应速度快等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触摸物检测技术，具体涉及一种摄像头自动检测触摸物方法及其应用。
技术介绍
现有技术中，常采用红外扫描与摄像头结合定位的方法来实现多点触摸。该方法的硬件实现结构如图1所示，101、102均为摄像头采取的拍摄辅助条，其作用是在拍摄的图像中突出触摸物，有助于在图像中对触摸物进行检测和定位。103为摄像头模块，包括摄像头及微处理芯片，所述摄像头可以为CMOS摄像头或CCD摄像头，所述微处理芯片可以为单片机、ARM芯片或DSP芯片，用于读取和分析处理图像数据。104、105均为用于红外扫描的接收模块，106、107均为用于红外扫描的发射模块，接收模块104、105以及发射模块106、107均设置有二极管108。 上述红外扫描与摄像头结合定位实现多点触摸的方法如下通过红外扫描，检测接收模块104、105中的二极管108，确定4个初步触摸点坐标(A、B、C、D)，结合摄像头检测触摸物的方法得出的图像中触摸物位置信息，并从中提取角度信息，与红外扫描得出的初步触摸点坐标进行综合分析，排除B点和C点，得出最终的触摸点A、D坐标信息。 上述红外扫描与摄像头结合定位实现多点触摸方法中采用的摄像头检测触摸物的方法通常是首先拍摄一幅没有触摸物的原始图像，当有触摸物加入时，拍摄触摸图像，然后将原始图像与触摸图像作对比，即做图像减法，以此来实现对触摸物的检测。但是这种检测触摸物方法的缺点是容易将本来属于同一连续的触摸位置区域误判为两个触摸区域，也就不能做到精确检测触摸物；做整幅图像减法的运算量大，造成响应速度慢，不符合人们对触摸响应速度日益提高的要求。例如，在触摸书写方面，响应速度跟不上，就会造成操作人书写完了，字迹却跟不上的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种运算量小的摄像头自动检测触摸物的方法。 本专利技术的另一目的在于提供上述摄像头自动检测触摸物的方法的应用。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种摄像头自动检测触摸物的方法，包括无触摸物状态下的初始化设定过程和触摸工作状态下的检测触摸物过程，其中，摄像头的拍摄辅助条采用吸光带，触摸物采用反光物，在完成初始化设定过程后，本摄像头自动检测触摸物的方法可以不需要再次进行初始化设定而直接进入检测触摸物过程。其无触摸物状态下的初始化设定过程步骤具体如下 1、上电微处理芯片，读摄像头拍摄的整幅图像； 2、微处理芯片分别计算图像中每行图像灰度值的累加和，找出累加和最小的行，设为MIN； 3、设置摄像头的采集图像区域为行数从MIN-X1到MIN+X1的区域，其中，X1根据实际情况结构的安装平整度来设定，平整度越高，X1的数值可以设定为越小，X1为自然数； 4、在无触摸物状态下，微处理芯片计算并分别记录行区间为的采集图像区域的每一列图像灰度值累加和SUM_REF1，其中，n表示具体的列；该SUM_REF1作为判断该列位置上有无触摸的一个参考值； 触摸工作状态下的检测触摸物过程步骤具体如下 5、微处理芯片读取行区间为的拍摄图像并分别计算每一列图像灰度值累加和SUM_CUR1，将其与步骤4所述无触摸物时采集图像区域的对应列灰度值累加和SUM_REF1进行比较； 6、设定一个灰度阈值a1，若第n列的SUM_CUR1＞SUM_REF1+a1，则判断为有触摸点，则进入步骤7；否则判断为无触摸点，返回步骤5； 7、将的拍摄图像中满足SUM_CUR1＞SUM_REF1+a1的连续的列，设定是图像中的触摸位置； 8、若图像中相邻的触摸位置的相隔间距小于一个宽度阈值b1，则判定其为图像中的同一个触摸位置；否则判定其不为图像中的同一个触摸位置； 9、记录步骤8所述判定后的每个触摸位置的中间值作为图像中的触摸位置信息，返回步骤5。 为了更好的做到精确检测，上述方法中，所述拍摄辅助条采用的吸光带优选为黑色吸光带，所述触摸物采用的反光物优选为白色反光物。黑色吸光带的作用是在拍摄触摸图像中突出触摸物反射光线形成的亮条纹，形成拍摄到黑色吸光带上有触摸物遮挡光形成的亮条纹的触摸图像。 上述方法中，所述实际情况结构的安装平整度具体是指摄像头与拍摄辅助条安装时的位置对正状况。例如理想状况是，摄像头拍摄出来的图像中，拍摄辅助条是在图像中绝对水平放置的。相应的，所述X1优选的取值范围是4～24。 上述方法中，所述灰度阈值a1的取值主要由X1的取值决定，X1的取值较大，a1的取值也会变大，其作用在于避免由于拍摄图像的微小灰度值波动引起的误判。例如，X1的取值为8，则a1的值可以在100-250范围内选取。 上述方法中，所述宽度阈值b1一般取值为3、4或5，其作用在于避免由于图像的噪声等干扰因素引起对本来属于同一连续的触摸位置区域误判为不同的触摸区域。 上述摄像头自动检测触摸物的方法适用于红外扫描与摄像头结合定位实现多点触摸的装置或方法，该应用具体步骤为由本专利技术摄像头自动检测触摸物的方法检测出触摸物在图像中的触摸位置信息后，结合摄像头位置，确定角度信息，与红外扫描得出的初步触摸点坐标进行综合分析，得出最终的触摸点坐标信息。 本专利技术的目的还可以通过下述技术方案实现一种摄像头自动检测触摸物的方法，包括无触摸物状态下的初始化设定过程和触摸工作状态下的检测触摸物过程，其中，摄像头的拍摄辅助条采用反光带，触摸物采用非反光物，在完成初始化设定过程后，本摄像头自动检测触摸物的方法可以不需要再次进行初始化设定而直接进入检测触摸物过程。其无触摸物状态下的初始化设定过程步骤具体如下 1、上电微处理芯片，读摄像头拍摄的整幅图像； 2、微处理芯片分别计算图像中每行图像灰度值的累加和，找出累加和最大的行，设为MAX； 3、设置摄像头的采集图像区域为行数从MAX-X2到MAX+X2的区域，其中，X2根据实际情况结构的安装平整度来设定，平整度越高，X2的数值可以设定为越小，X2为自然数； 4、在无触摸物状态下，微处理芯片计算并分别记录行区间为的采集图像区域的每一列图像灰度值累加和SUM_REF2，其中，n表示具体的列；该SUM_REF2作为判断该列位置上有无触摸的一个参考值； 触摸工作状态下的检测触摸物过程步骤具体如下 5、微处理芯片读取行区间为的拍摄图像并分别计算每一列图像灰度值累加和SUM_CUR2，将其与步骤4所述无触摸物时采集图像区域的对应列灰度值累加和SUM_REF2进行比较； 6、设定一个灰度阈值a2，若第n列的SUM_CUR2＜SUM_REF2-a2，则判断为有触摸点，则进入步骤7；否则判断为无触摸点，返回步骤5； 7、将的拍摄图像中满足SUM_CUR2＜SUM_REF2-a2的连续的列，设定是图像中的触摸位置； 8、若图像中相邻的触摸位置的相隔间距小于一个宽度阈值b2，则判定其为图像中的同一个触摸位置；否则判定其不为图像中的同一个触摸位置； 9、记录步骤8所述判定后的每个触摸位置的中间值作为图像中的触摸位置信息，返回步骤5。 为了更好的做到精确检测，上述方法中，所述拍摄辅助条采用的反光带优选为白色吸光带，所述触摸物采用的非反光物优选为黑色吸光物。白色反光带的作用是在拍摄触摸图像中突出触摸物遮挡光线形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像头自动检测触摸物的方法，其特征在于：包括无触摸物状态下的初始化设定过程和触摸工作状态下的检测触摸物过程，摄像头的拍摄辅助条采用吸光带，触摸物采用反光物，其中，无触摸物状态下的初始化设定过程步骤具体如下：　（１）上电微处理芯片， 读摄像头拍摄的整幅图像；　（２）微处理芯片分别计算图像中每行图像灰度值的累加和，找出累加和最小的行，设为ＭＩＮ；　（３）设置摄像头的采集图像区域为行数从ＭＩＮ－Ｘ↓［１］到ＭＩＮ＋Ｘ↓［１］的区域，其中，Ｘ↓［１］根据实际情况结 构的安装平整度来设定，Ｘ↓［１］为自然数；　（４）在无触摸物状态下，微处理芯片计算并分别记录行区间为［ＭＩＮ－Ｘ↓［１］，ＭＩＮ＋Ｘ↓［１］］的采集图像区域的每一列图像灰度值累加和ＳＵＭ＿ＲＥＦ↓［１］［ｎ］，其中，ｎ表示具体的列；　 　触摸工作状态下的检测触摸物过程步骤具体如下：　（５）微处理芯片读取行区间为［ＭＩＮ－Ｘ，ＭＩＮ＋Ｘ↓［１］］的拍摄图像并分别计算每一列图像灰度值累加和ＳＵＭ＿ＣＵＲ↓［１］［ｎ］，将其与步骤（４）所述无触摸物时采集图像区域的对应 列灰度值累加和ＳＵＭ＿ＲＥＦ↓［１］［ｎ］进行比较；　（６）设定一个灰度阈值ａ↓［１］，若第ｎ列的ＳＵＭ＿ＣＵＲ↓［１］［ｎ］＞ＳＵＭ＿ＲＥＦ↓［１］［ｎ］＋ａ↓［１］，则判断为有触摸点，则进入步骤（７）；否则判断为无触摸点，返回步骤 （５）；　（７）将［ＭＩＮ－Ｘ↓［１］，ＭＩＮ＋Ｘ↓［１］］的拍摄图像中满足ＳＵＭ＿ＣＵＲ↓［１］［ｎ］＞ＳＵＭ＿ＲＥＦ↓［１］［ｎ］＋ａ↓［１］的连续的列，设定是图像中的触摸位置；　（８）若图像中相邻的触摸位置的相隔间距小于一 个宽度阈值ｂ↓［１］，则判定其为图像中的同一个触摸位置；否则判定其不为图像中的同一个触摸位置；　（９）记录步骤（８）所述判定后的每个触摸位置的中间值作为图像中的触摸位置信息，返回步骤（５）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周春景，钟杰婷，
申请(专利权)人：广东威创视讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]