使用偏振差摄像机的图像处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于从先前帧与当前帧之间的差图像的非零像素区域快速检测偏振标 记的技术，其中先前帧是包含用第一偏振光捕捉的偏振标记的图像，并且当前帧是用第二 偏振光捕捉的图像。
【背景技术】
[0002] 标记辨识、指向、鼠标、扩增实境、偏振、摄像机、差图像、图像处理
【发明内容】
[0003] 技术问题
[0004] 最近，开发了通过摄像机进行捕捉以及从捕捉的图像辨识监视器中的鼠标光标图 标的指向技术。本发明的目标是提供可在复杂背景图像中检测鼠标光标图标的快速且稳定 的系统。
[0005] 本发明的另一目标是解决所述系统在摄像机未捕捉监视器中的鼠标光标图标而 是捕捉非监视器的周围环境中的物体时可能将物体误认为鼠标光标图标的问题。
[0006] 技术解决方法
[0007] 本发明是使用偏振差摄像机的图像处理系统，其可通过将不同偏振的2个图像同 时输出到监视器屏上、用对应不同偏振捕捉所述2个图像以及比较所述捕捉的2个图像而 快速地检测标记。
[0008] 有利效果
[0009] 本发明的目标是提供快速且稳定的系统，其可通过将不同偏振的2个不同图像同 时输出到监视器屏上、用对应不同偏振捕捉所述2个图像以及比较所述2个图像来检测标 记。通过本发明的图像处理系统检测的所述标记可用于指向或者扩增实境。所述标记也可 供自动机用于辨识环境。
[0010] 本发明的图像处理系统搜索所述捕捉的2个图像的差图像的非零像素区域以检 测所述标记。如果所述摄像机正在捕捉监视器周围的附近物体，那么所述图像处理系统停 止对所述标记的搜索，这是因为差图像中不存在具有检测所述标记的高可能性的区域。因 此，可减少CPU的负担以及电力消耗。如果未使用本发明的图像处理系统，那么CPU的负担 以及电力消耗为高，这是因为标记被假定始终存在于捕捉的图像中且图像处理系统始终尝 试从捕捉的图像检测标记。
【附图说明】
[0011] 图1是实施例1的组合。
[0012] 图2是偏振摄像机的组合。
[0013] 图3是可变相位延迟器膜。
[0014] 图4是标记图像以及普通图像。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1
[0016] 最近，开发了通过摄像机进行捕捉以及从捕捉的图像辨识监视器中的鼠标光标图 标的指向技术。举例来说，存在标题为"使用摄像机以及输出标记的指向装置（Pointing device using camera and outputting mark) "的韩国专利 10-0936816 号的技术。所述技 术是由本发明的发明人发明。上文的指向技术包含从奇数帧辨识标记的图像处理系统的实 施例，其中监视器在奇数帧中显示标记图像以及在偶数帧中显示普通图像。如图1所示，如 果标记是位于监视器的中心区域处的鼠标光标图标ICC并且所述标记周围有足够清晰边 际，那么容易检测标记。但是，如果鼠标光标图标ICE触碰监视器屏DS的边界界限并且存 在结构（texture)PT类似于鼠标光标图标的结构的物体，那么图像处理系统可能具有区域 分鼠标光标图标与监视器外的物体的困难。并且，如果摄像机的镜片是广角镜片或者如果 摄像机与显示器之间的距离长，那么捕捉的图像可含有监视器周围的物体并且所述图像处 理系统可能具有从捕捉的图像检测鼠标光标的困难。
[0017] 为了解决以上问题，本发明提供快速图像处理系统，所述系统的处理包含：同时地 用第一偏振光将标记输出到偏振玻璃型三维显示器（或者光束投影仪）上以及用第二偏振 光输出普通图像；用所述第一偏振光捕捉标记的第一图像以及用所述第二偏振光捕捉的第 二图像；以及从所述捕捉的2个图像的差图像检测标记。所述第一以及第二偏振可为圆偏 振。进入摄像机的光的偏振可通过将电压施加到可变相位延迟器膜PR来调整，所述可变相 位延迟器膜是电可调的且在摄像机CM镜片前面附接偏振膜PL，如图2所示。可购买这个 可变相位延迟器。举例来说，网站 http://www.arcoptix.com/variable phase retarder, htm含有关于可变相位延迟器的内容。如图3所示，上文的相位延迟器具有填充在两个玻璃 衬底G之间的液晶L，所述液晶用对准膜以及透明导电端子涂布。通过在透明导电端子之间 施加电压，相位迟延的量可加以调整。如果不存在施加到导电端子的电压，那么液晶如图3 所示平行于玻璃衬底，并且可变相位延迟器产生最大量的相位迟延。如果施加的电压增加， 那么相位迟延的量通过改变液晶的方向以使得液晶与玻璃衬底之间的角是垂直的而减少。 通过将电压施加到可变相位延迟器膜，线性偏振可变换成圆偏振，并且偏振方向可被改变。 因此，摄像机可通过将电压施加到可变相位延迟器而捕捉具有特定偏振的图像。
[0018] 从捕捉的图像，监视器（偏振玻璃型三维显示监视器）外的物体PT可如下所述地 进行区别：用通过将第一电信号施加到可变偏振膜（可变相位延迟器以及偏振膜）所获得 的第一偏振来捕捉标记；用通过将第二电信号施加到可变偏振膜所获得的第二偏振捕捉普 通图像；计算以上2个捕捉的图像之间的差图像；以及从差图像检测零值像素。
[0019] 监视器外的物体PT的像素值为零，这是因为所述物体在所述2个图像两者中捕捉 到。差图像的像素值是输入图像的对应2个像素值的差。举例来说，坐标是（X，y)的差图 像的像素值是坐标是（x，y)的2个输入图像的像素值的差。监视器的内部区域是用不同偏 振捕获为不同图像，并且监视器的内部区域的差值是非零的。
[0020] 为了容易按照差来检测标记，建议降低普通图像OI的区域的亮度，其中所述区域 对应于标记MK。2个图像的对应区域意味着所述对应区域在所述2个图像重叠的情况下重 叠。举例来说，如果普通图像的区域MK的亮度如图4所示地降低，其中所述区域对应于标 记，那么差值为正。如果差阶数被定义为从标记图像MI减去普通图像01，那么标记周围的 区域的差值为零或者负值，这是因为标记图像中的标记周围的像素值为〇或者极小值（暗 像素）并且普通图像中的对应区域的像素值为零或者正值（亮像素）。因此，差图像中的正 像素区域具有含有标记的高概率。标记可容易通过在用第一偏振