一种畸变图像校正方法、触控位置识别方法及装置与流程

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种畸变图像校正方法、触控位置识别方法及装置。

背景技术：

为了在传统的屏幕上增加触控功能，让人机交互更加便利，可以在屏幕前安装摄像头，通过摄像头获取用户的触控位置可以将原来不能进行触控操作的交互式系统升级为具有触控功能的系统。由于摄像头采集的图像存在畸变，因此需要对摄像头进行几何校正或者对畸变后的图像进行校正，从而根据采集的图像识别触控位置。

现有技术对摄像头的几何校正方法中，利用标定物存在的特征点和其在图像上对应点之间的关系，求解摄像头参数，完成标定过程，但对摄像头的标定需要定制标定物，在标定物的放置和使用上有严格的要求，操作复杂。

在不对摄像头进行几何校正的前提下，摄像头采集的图像会产生畸变，现有的畸变图像校正方法中，利用屏幕上显示的棋盘格完成对屏幕的标定，进而完成对畸变图像的校正，但该方法中的校正结果受环境光照影响较大，校正结果不准确。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种畸变图像校正方法、触控位置识别方法及装置，用于解决现有的畸变图像校正方法的校正结果受环境光照影响较大，校正结果不准确的问题。

本发明实施例提供了一种畸变图像校正方法，包括:

针对待标定屏幕的各个目标标定点，向所述待标定屏幕投射两条直线，所述两条直线的交点为目标标定点；

获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，所述标定图像为向所述待标定屏幕投射两条直线时采集的所述待标定屏幕的图像；

根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正。

可选地，所述获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，包括：

获取所述标定图像中与所述两条直线对应的两条曲线，所述两条曲线的交点与所述目标标定点相对应。

可选地，所述获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，包括：

获取待标定屏幕的预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系；

采用插值法根据所述预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系。

可选地，所述根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正包括：

将畸变图像中的各个点的颜色填充至标定后的屏幕的对应点，获得校正后的图像。

本发明实施例提供了一种触控位置识别方法，包括：

采用上述方法对采集的触控图像进行校正；

根据校正后的触控图像识别触控位置。

本发明实施例提供了一种畸变图像校正装置，包括：

直线投射单元，用于针对待标定屏幕的各个目标标定点，向所述待标定屏幕投射两条直线，所述两条直线的交点为目标标定点；

对应关系获取单元，用于获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，所述标定图像为向所述待标定屏幕投射两条直线时采集的所述待标定屏幕的图像；

校正单元，用于根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正。

可选地，所述对应关系获取单元进一步用于：

获取所述标定图像中与所述两条直线对应的两条曲线，所述两条曲线的交点与所述目标标定点相对应。

可选地，所述对应关系获取单元进一步用于：

获取待标定屏幕的预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系；

采用插值法根据所述预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系。

可选地，所述校正单元进一步用于：

将畸变图像中的各个点的颜色填充至标定后的屏幕的对应点，获得校正后的图像。

本发明实施例提供了一种触控位置识别装置，包括：

校正单元，用于采用上述装置对采集的触控图像进行校正；

触控位置识别单元，用于根据校正后的触控图像识别触控位置。

本发明实施例提供的畸变图像校正方法、触控位置识别方法及装置，针对待标定屏幕的各个目标标定点，向所述待标定屏幕投射两条直线，所述两条直线的交点为目标标定点；获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，所述标定图像为向所述待标定屏幕投射两条直线时采集的所述待标定屏幕的图像；根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正。本发明实施例无需对摄像头进行几何校正的情况下，通过向屏幕投射直线的方式对屏幕进行标定，利用标定后的屏幕坐标点对畸变图像进行校正，标定过程抗干扰能力强，校正结果更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的畸变图像校正方法的流程示意图；

图2是本发明一个实施例的获取屏幕区域的原理图；

图3a、图3b、图3c是本发明一个实施例的获取对应关系的原理图；

图4是本发明一个实施例的对屏幕进行标定的原理图；

图5是本发明一个实施例的触控位置识别方法的流程示意图；

图6是本发明一个实施例的畸变图像校正装置的结构示意图；

图7是本发明一个实施例的触控位置识别装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一个实施例的畸变图像校正方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的方法包括：

s11：针对待标定屏幕的各个目标标定点，向所述待标定屏幕投射两条直线，所述两条直线的交点为目标标定点；

需要说明的是，本发明实施例的对畸变图像进行校正前，需要对屏幕进行标定，在待标定屏幕上选择目标标定点。

s12：获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，所述标定图像为向所述待标定屏幕投射两条直线时采集的所述待标定屏幕的图像；

需要说明的是，本发明实施例获取所述标定图像中与所述两条直线对应的两条曲线，所述两条曲线的交点与所述目标标定点相对应，从而获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系。

在实际应用中，在屏幕附近搭设摄像头，使其能够采集到包括整个屏幕区域的图像。如图2所示，可通过先设置屏幕为黑色，摄像头采集此时的图像a，再设置屏幕为白色，摄像头采集此时的图像b，通过|a-b|可以大概确定绝对值较大值对应的区域为屏幕区域。还可以采用其他方式确定屏幕区域，本发明对此不作限制。

可理解的是，在摄像头采集的图像中看，向屏幕投射的直线为圆弧形曲线。如图3a、图3b和图3c所示，对于每个目标标定点，可以分别投射两条直线，通过两条相交于目标标定点的直线，在实际采集图像中用曲线逼近两条畸变直线，屏幕上两个已知直线的交点必然对应于两个圆弧曲线的交点。以图3a为例，向屏幕投射直线l1和l2，l1和l2相交于屏幕的p1点；在摄像头采集的图像中(标定图像)，曲线c1对应l1，曲线c2对应l2，曲线c1和曲线c2的交点q1对应p1，由此，完成了对目标标定点p1的标定。

s13：根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正。

本发明实施例提供的畸变图像校正方法，无需对摄像头进行几何校正的情况下，通过向屏幕投射直线的方式对屏幕进行标定，利用标定后的屏幕坐标点对畸变图像进行校正，标定过程抗干扰能力强，校正结果更准确。

在本发明实施例的一种可选的实施方式中，所述获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，包括：

获取待标定屏幕的预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系；

采用插值法根据所述预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系。

可理解的是，为了提高对屏幕标定的效率，本发明实施例对预设个数的目标标定点进行标定，然后采用插值法根据屏幕上完成标定的点对未进行标定的点进行标定。如图4所示，本发明实施例对网格的交点完成标定，将网格的各个交点对应至实际采集到的畸变网络，进而可以采用插值法对未进行标定的点进行标定。

具体地，所述根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正包括：

将畸变图像中的各个点的颜色填充至标定后的屏幕的对应点，获得校正后的图像。

图5是本发明一个实施例的触控位置识别方法的流程示意图。如图5所示，本发明实施例的方法包括：

s51：采用上述方法对采集的触控图像进行校正；

s52：根据校正后的触控图像识别触控位置。

本发明实施例提供的触控位置识别方法，无需对摄像头进行几何校正的情况下，通过向屏幕投射直线的方式对屏幕进行标定，利用标定后的屏幕坐标点对畸变图像进行校正，标定过程抗干扰能力强，校正结果更准确，可更准确地对用户的触控位置进行识别。

图6是本发明一个实施例的畸变图像校正装置的结构示意图。如图6所示，本发明实施例的装置包括直线投射单元61、对应关系获取单元62和校正单元63，具体地：

直线投射单元61，用于针对待标定屏幕的各个目标标定点，向所述待标定屏幕投射两条直线，所述两条直线的交点为目标标定点；

对应关系获取单元62，用于获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，所述标定图像为向所述待标定屏幕投射两条直线时采集的所述待标定屏幕的图像；

校正单元63，用于根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正。

对应关系获取单元62进一步用于：

获取所述标定图像中与所述两条直线对应的两条曲线，所述两条曲线的交点与所述目标标定点相对应。

对应关系获取单元62进一步用于：

获取待标定屏幕的预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系；

采用插值法根据所述预设个数的目标标定点与标定图像中各个点的对应关系获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系。

校正单元63进一步用于：

将畸变图像中的各个点的颜色填充至标定后的屏幕的对应点，获得校正后的图像。

本发明实施例的畸变图像校正装置可以用于执行上述畸变图像校正方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图7是本发明一个实施例的触控位置识别装置的结构示意图。如图7所示，本发明实施例的装置包括校正单元71和触控位置识别单元72，具体地：

校正单元71，用于采用上述装置对采集的触控图像进行校正；

触控位置识别单元72，用于根据校正后的触控图像识别触控位置。

本发明实施例的触控位置识别装置可以用于执行上述触控位置识别方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明实施例提供的畸变图像校正方法、触控位置识别方法及装置，针对待标定屏幕的各个目标标定点，向所述待标定屏幕投射两条直线，所述两条直线的交点为目标标定点；获取待标定屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系，所述标定图像为向所述待标定屏幕投射两条直线时采集的所述待标定屏幕的图像；根据标定后的屏幕的各个点与标定图像中各个点的对应关系对畸变图像进行校正。本发明实施例无需对摄像头进行几何校正的情况下，通过向屏幕投射直线的方式对屏幕进行标定，利用标定后的屏幕坐标点对畸变图像进行校正，标定过程抗干扰能力强，校正结果更准确。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

需要说明的是术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。