【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像识别领域，尤其涉及一种红外线照射点位置识别方法、系统及计算机程序。
技术介绍
1、目前，获取红外线照射在电视机屏幕上的照射点坐标的技术方案，存在识别精度较低、抗环境光干扰差、手动标定困难等缺点，通常需要通过人工点击屏幕进行校准，操作麻烦，且由于人工点击存在误差，还会降低精度。
技术实现思路
1、鉴于目前技术存在的上述不足，本专利技术提供一种红外线照射点位置识别方法，通过对摄像头拍摄的照片进行黑白处理，获得红外照射点坐标位置，再利用摄像头畸变参数和平面校准的单应性矩阵进行坐标变换，能获得精准的实际坐标位置。
2、为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
3、一种红外线照射点位置识别方法，包括以下步骤：
4、获取红外摄像头的畸变参数；
5、获取红外摄像头拍摄屏幕进行平面校准的单应性矩阵；
6、将红外线光点照射在屏幕上，获取红外摄像头拍摄的屏幕图片；
7、对屏幕图片进行预处理，获取黑白图；
8、将黑白图中白色区域作为红外线照射点，获取红外线照射点的坐标；
9、根据畸变参数和单应性矩阵，将红外线照射点的坐标变换为红外线照射点在屏幕平面的实际坐标位置。
10、依照本专利技术的一个方面，所述获取红外摄像头的畸变参数包括：
11、用红外摄像头拍摄多张棋盘格图片；
12、获取每个棋盘格交点在棋盘格图片中的坐标位置；
13、根据
14、依照本专利技术的一个方面，所述获取红外摄像头拍摄屏幕进行平面校准的单应性矩阵包括：
15、在屏幕上显示棋盘格；
16、用红外摄像头拍摄屏幕棋盘格图片；
17、获取屏幕棋盘格图片中棋盘格交点的坐标；
18、根据畸变参数，将棋盘格交点的坐标变换为原始坐标；
19、根据棋盘格，重建棋盘格交点在屏幕平面中的实际坐标；
20、根据原始坐标和实际坐标，获取由原始坐标变换到实际坐标的单应性矩阵。
21、依照本专利技术的一个方面，所述根据原始坐标和实际坐标，获取由原始坐标变换到实际坐标的单应性矩阵包括：
22、利用4组原始坐标和实际坐标，构建单应性矩阵的变换方程组；
23、解出变换方程组，获取单应性矩阵的所有参数。
24、依照本专利技术的一个方面，所述根据原始坐标和实际坐标，获取由原始坐标变换到实际坐标的单应性矩阵包括：
25、利用4组以上的原始坐标和实际坐标，基于凸优化方法最小化误差值，获取单应性矩阵的所有参数。
26、依照本专利技术的一个方面，所述对屏幕图片进行预处理，获取黑白图包括：
27、将屏幕图片以预设的亮度分界线，转变为黑白图；
28、将黑白图中屏幕以外的区域变黑；
29、基于模糊算法，对黑白图进行去噪处理，使得黑白图中大片的白色区域可以连接在一起。
30、依照本专利技术的一个方面，所述将黑白图中白色区域作为红外线照射点，获取红外线照射点的坐标包括：
31、获取黑白图中每块白色区域的面积；
32、比较每块白色区域的面积大小，将面积最大的白色区域作为红外线照射点所在区域；
33、获取刚好可以放下该面积最大的白色区域的最小的圆，将圆心坐标作为红外线照射点的坐标。
34、依照本专利技术的一个方面，所述根据畸变参数和单应性矩阵，将红外线照射点的坐标转变为红外线照射点在屏幕平面的实际坐标位置包括：
35、根据畸变参数和红外线照射点的坐标，获取红外线照射点在畸变前的原始坐标；
36、根据单应性矩阵和原始坐标位置，获取红外线照射点在屏幕平面中的实际坐标位置。
37、一种红外线照射点位置识别系统，基于如上所述的红外线照射点位置识别方法，包括：
38、畸变参数获取模块，用于获取红外摄像头的畸变参数；
39、单应性矩阵获取模块，用于获取红外摄像头拍摄屏幕进行平面校准的单应性矩阵；
40、拍摄模块，用于将红外线光点照射在屏幕上，获取红外摄像头拍摄的屏幕图片；
41、预处理模块，用于对屏幕图片进行预处理，获取黑白图；
42、坐标获取模块，用于将黑白图中白色区域作为红外线照射点，获取红外线照射点的坐标；
43、坐标变换模块，用于根据畸变参数和单应性矩阵，将红外线照射点的坐标变换为红外线照射点在屏幕平面的实际坐标位置。
44、一种计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上所述的红外线照射点位置识别方法的步骤。
45、本专利技术实施的优点：
46、本专利技术提供一种红外线照射点位置识别方法，通过对摄像头拍摄的照片进行黑白处理，去除干扰区域和噪声影响，获得红外照射点坐标位置，再利用摄像头畸变参数和平面校准的单应性矩阵进行坐标变换，能获得精准的实际坐标位置。本方法采用自动识别校准的手段，不仅操作方便，而且校准精度更高，抗环境光干扰性能强。
47、本专利技术还采用凸优化算法最小化误差值，获取更为精准的单应性矩阵，使得最后获取的红外线照射点坐标位置精确度更高；制作掩膜屏蔽摄像头拍摄画面中屏幕以外的部分，能减少屏幕外部的干扰，提高识别流程的鲁棒性。
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1.一种红外线照射点位置识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述获取红外摄像头的畸变参数包括：
3.根据权利要求1所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述获取红外摄像头拍摄屏幕进行平面校准的单应性矩阵包括：
4.根据权利要求3所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述根据原始坐标和实际坐标，获取由原始坐标变换到实际坐标的单应性矩阵包括：
5.根据权利要求3所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述根据原始坐标和实际坐标，获取由原始坐标变换到实际坐标的单应性矩阵包括：
6.根据权利要求1所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述对屏幕图片进行预处理，获取黑白图包括：
7.根据权利要求1所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述将黑白图中白色区域作为红外线照射点，获取红外线照射点的坐标包括：
8.根据权利要求1所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述根据畸变参数和单应性矩阵，将红外线照射点的坐标转变
9.一种红外线照射点位置识别系统，其特征在于，基于权利要求1至8任一项所述的红外线照射点位置识别方法，包括：
10.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至8任一项所述的红外线照射点位置识别方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种红外线照射点位置识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述获取红外摄像头的畸变参数包括：
3.根据权利要求1所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述获取红外摄像头拍摄屏幕进行平面校准的单应性矩阵包括：
4.根据权利要求3所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述根据原始坐标和实际坐标，获取由原始坐标变换到实际坐标的单应性矩阵包括：
5.根据权利要求3所述的红外线照射点位置识别方法，其特征在于，所述根据原始坐标和实际坐标，获取由原始坐标变换到实际坐标的单应性矩阵包括：
6.根据权利要求1所述的红外线照...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴庆，李彤，丁超，朱红好，
申请(专利权)人：上海米仁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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