圖像定位識別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及圖像定位識別系統(tǒng)，其中，包括成像裝置和圖像指示裝置，所述圖像指示裝置在所述成像裝置上進行操作生成圖像數(shù)據(jù)；還包括圖像采集裝置，所述圖像采集裝置用于采集所述圖像指示裝置在所述成像裝置上進行的圖像數(shù)據(jù)；還包括圖像處理裝置，所述圖像處理系統(tǒng)用于處理從所述圖像采集裝置中獲得的圖像數(shù)據(jù)；還包括無線通信網(wǎng)絡(luò)和外設(shè)交互設(shè)備，所述圖像處理系統(tǒng)通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò)與所述外設(shè)交互設(shè)備建立通信連接，進行信息交互。本發(fā)明不用局限于特定的圖像指示裝置和成像裝置即可進行多種操作生成圖像數(shù)據(jù)，并且通過無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)部件之間的信號傳送，操作簡便，適用范圍廣，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性強。
【專利說明】圖像定位識別系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像定位處理領(lǐng)域，尤其是一種圖像定位識別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多媒體技術(shù)的發(fā)展，例如，在投影【技術(shù)領(lǐng)域】，不再局限于簡單地大屏幕投影效果的實現(xiàn)，對于如何能夠進行投影屏幕的控制操作等提出了更多的要求。
[0003]在專利文件CN102184053A(
【公開日】:2011年9月14日)，發(fā)明名稱為“一種新型投影裝置”中具體公開了投影控制模塊、激光指示筆模塊，通信模塊，視頻圖像采集模塊，用來采集投影屏幕區(qū)域的視頻圖像信息，還包括嵌入式視頻圖像處理、計算模塊，用來對采集到的視頻中的每一幀圖像進行目標點提取處理，判斷出目標光電位置并獲得目標光電在投影區(qū)域的相對位置坐標，然后進行坐標轉(zhuǎn)換，通信模塊將轉(zhuǎn)換獲得的坐標參數(shù)傳輸給計算機。通過該技術(shù)方案解決了如何通過激光指示筆實現(xiàn)驅(qū)動計算機鼠標的控制操作的技術(shù)效果。然而，在實現(xiàn)該技術(shù)方案時必須配備相應的激光指示筆，并且需要通過相應的激光指示筆的操作才能實現(xiàn)對計算機鼠標的控制，限制了該投影裝置的使用范圍。
[0004]在專利文件CN102221937A (發(fā)明名稱:實時視頻圖像坐標識別系統(tǒng)及其方法，
【公開日】:2011年10月19日)中公開了一種實時視頻圖像坐標識別系統(tǒng)及其方法，具體公開了一種實時視頻圖像坐標識別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:圖像傳感器，用于采集視頻圖像；同步動態(tài)隨機存取存儲器，用于存儲采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)；FPGA嵌入式系統(tǒng)，其中所述FPGA嵌入式系統(tǒng)包括:同步動態(tài)隨機存取存儲器控制器，用于控制所述同步動態(tài)隨機存取存儲器的操作；數(shù)字信號處理單元，用于對采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)進行處理；控制單元，用于控制所述FPGA嵌入式系統(tǒng)的操作；USB控制器，用于控制所述FPGA嵌入式系統(tǒng)與外部設(shè)備的通信。該技術(shù)方案通過進行實時視頻采集、視頻分析、捕獲特征點，特征點位置坐標變換與計算機通信等一系列工作，實現(xiàn)了對數(shù)字視頻圖像的實時坐標識別以及交互式操作。然而在該對比文件中也只公開了使用近紅外二極管的筆頭進行提取圖像數(shù)據(jù)，同樣限制了投影裝置的使用方式，另外，在本申請中采用USB控制器，利用USB接口實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)與外部設(shè)備通信，要求外部設(shè)備必須配備有USB接口，從而限制了外部設(shè)備的應用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有存在的上述問題，現(xiàn)提供圖像定位識別系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中需要配備激光指示筆等物理裝置進行圖像提取以及在與外部設(shè)備進行交互傳輸上的限制的技術(shù)問題。
[0006]具體技術(shù)方案如下:
[0007]—種圖像定位識別系統(tǒng)，其中，包括成像裝置和圖像指示裝置，所述圖像指示裝置在所述成像裝置上進行操作生成圖像數(shù)據(jù)；
[0008]還包括圖像采集裝置，所述圖像采集裝置用于采集所述圖像指示裝置在所述成像裝置上進行的圖像數(shù)據(jù)；[0009]還包括圖像處理裝置，所述圖像處理系統(tǒng)用于處理從所述圖像采集裝置中獲得的圖像數(shù)據(jù)；
[0010]還包括無線通信網(wǎng)絡(luò)和外設(shè)交互設(shè)備，所述圖像處理系統(tǒng)通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò)與所述外設(shè)交互設(shè)備建立通信連接，進行信息交互。
[0011]上述的圖像定位識別系統(tǒng)，其中，還包括數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲所述圖像采集裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像處理裝置從所述數(shù)據(jù)存儲裝置中獲取待處理的圖像數(shù)據(jù)。
[0012]上述的圖像定位識別系統(tǒng)，其中，所述圖像采集裝置包括圖像傳感器和激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器朝向所述成像裝置設(shè)置，所述激光發(fā)射器位于所述成像裝置的圖像顯示范圍內(nèi)，所述圖像傳感器通過所述激光發(fā)射器接收到圖像數(shù)據(jù)。
[0013]上述的圖像定位識別系統(tǒng)，其中，所述定位觸發(fā)裝置為任意的非透明物體。
[0014]上述的圖像定位識別系統(tǒng)，其中，所述圖像采集裝置包括動作捕捉單元，所述動作捕捉單元用于捕捉所述圖像指示裝置的動作作為圖像數(shù)據(jù)加以采集。
[0015]上述的圖像定位識別系統(tǒng)，其中，所述圖像處理裝置包括嵌入式處理單元，所述嵌入式處理單元包括圖像增強處理模塊，用于對獲得的圖像數(shù)據(jù)進行增強處理；還包括檢測定位單元，對所述圖像增強處理模塊處理后的圖像進行檢測、定位；還包括灰度圖像二值化處理單元，用于對所述檢測定位單元處理單元處理后的圖像進行二值化處理。
[0016]上述技術(shù)方案的有益效果是:
[0017]本發(fā)明中的圖像定位識別系統(tǒng)，采用任何不透明物體或利用手勢在成像裝置上的操作，并且通過圖像處理裝置將相應的圖像數(shù)據(jù)坐標定位信號轉(zhuǎn)換為相應的外設(shè)交互設(shè)備操作的信號坐標數(shù)據(jù)實現(xiàn)對外設(shè)交互設(shè)備的操作，不需要配備的專門的在成像裝置上進行操作的設(shè)備，而且不需要設(shè)定專門的成像裝置，因而易于操作，適用范圍更加廣泛；此外，本發(fā)明中采用無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交互，不需要額外的接口設(shè)備進行信息傳遞，而且可以采用多種無線通信方式以滿足不同的傳輸需求，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明的圖像定位識別系統(tǒng)的部件連接框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0021]一種圖像定位識別系統(tǒng)，其中，包括成像裝置和圖像指示裝置，該圖像指示裝置在成像裝置上進行操作產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，即該圖像指示裝置可以在成像裝置，例如，投影屏幕上制作圖畫、數(shù)字或者標注等多種操作，利用該圖像指示裝置形成待提取的圖像數(shù)據(jù)。
[0022]進一步地，還包括圖像采集裝置，該圖像采集裝置用于采集圖像指示裝置在成像裝置上形成的待提取的圖像數(shù)據(jù)。
[0023]進一步地，還包括數(shù)據(jù)存儲裝置，該數(shù)據(jù)存儲裝置用于圖像采集裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)的存儲。
[0024]進一步地，還包括圖像處理裝置，該圖像處理裝置從數(shù)據(jù)存儲裝置中獲取圖像數(shù)據(jù)并且對獲得的圖像數(shù)據(jù)進行處理。
[0025]在本發(fā)明的一個實施例中，該圖像處理裝置包括嵌入式處理單元(圖中未標示)，具體地，該嵌入式處理單元包括圖像增強處理單元，用于對獲得的圖像數(shù)據(jù)進行增強處理；還包括檢測定位單元，對圖像增強處理單元處理后的圖像進行檢測、定位；還包括灰度圖像二值化處理單元，用于對檢測定位單元處理后的圖像進行二值化處理。實施中，該圖像增強處理單元對圖像采集裝置獲取的圖像的數(shù)據(jù)進行增強處理，獲取最佳信噪比圖像，便于目標識別；然后，利用檢測定位單元實現(xiàn)待定位的圖像與背景圖像的區(qū)分，確定該待定位圖像的邊緣輪廓；在進行上述處理后，利用灰度圖像二值化處理單元進行圖像的二值化處理，即時整個圖像呈現(xiàn)出明顯的黑白效果。
[0026]進一步地，本發(fā)明還包括通過圖像歸一化單元以及圖像特征提取單元，將進過歸一化等已經(jīng)經(jīng)過預處理后的圖像數(shù)據(jù)通過圖像特征提取單元進行模版匹配數(shù)字識別的操作，建立數(shù)字標準特征庫，然后利用提取的圖像特征點與該數(shù)字標準特征庫進行比較識別，從而實現(xiàn)對視頻圖像的坐標識別；最后再將上述圖像特征點識別信息轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備操作位置信號，例如計算機的鼠標位置信息。
[0027]進一步地，還包括無線通信網(wǎng)絡(luò)和外設(shè)交互設(shè)備，圖像處理裝置通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與外設(shè)交互設(shè)備建立通信連接，將上述的外部設(shè)備操作位置信號，例如，鼠標位置信息傳遞至外部設(shè)備，實現(xiàn)交互操作。實施中，可以設(shè)置多種無線通信方式，例如，藍牙傳輸方式進行短距離傳輸，還可以GPRS無線或3G通信網(wǎng)絡(luò)進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸，從而可以滿足具有不同傳輸方式的交互設(shè)備和不同距離傳輸?shù)男枨蟆?br> [0028]在本發(fā)明的一個實施例中，圖像采集裝置包括圖像傳感器和激光發(fā)射器，該圖像傳感器設(shè)置在成像裝置的上方，激光發(fā)射器設(shè)置在圖像顯示的區(qū)域范圍內(nèi)，即設(shè)置在成像裝置的前方，圖像傳感器通過激光發(fā)射器接收到圖像數(shù)據(jù)，其中，該圖像指示裝置可以是任意的非透明物體，例如，手指，該成像裝置可以是任意的板體或墻壁，激光發(fā)射器在該成像裝置上形成一層光膜，當該圖像指示裝置在成像裝置上進行操作時，光線被反射至圖像傳感器之中，然后通過上述的圖像處理裝置中進行處理，最終將圖像坐標信號轉(zhuǎn)換為鼠標位置信號，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至外圍設(shè)備，在外圍設(shè)備上實現(xiàn)相應的操作。
[0029]在本發(fā)明的一個實施例中，該圖像采集裝置包括一動作捕捉單元(圖中未標示)，該動作捕捉單元用于捕捉圖像指示裝置的動作作為圖像數(shù)據(jù)加以采集，具體地，該動作捕捉單元可以進行手勢捕捉，該圖像采集裝置通過該動作捕捉單元對手勢進行感應捕捉，并反饋至數(shù)據(jù)存儲裝置，圖像處理裝置從存儲裝置中獲取圖像數(shù)據(jù)加以處理，實施中，該動作捕捉單元可以是能夠感應手勢動作的攝像頭，該圖像采集裝置對準成像裝置，在成像裝置上利用手的動作做出相應的操作，圖像采集裝置追蹤手勢，反饋至數(shù)據(jù)存儲裝置，最終通過圖像處理裝置進行圖像數(shù)據(jù)坐標定位并轉(zhuǎn)化為鼠標等外設(shè)交互設(shè)備可操作信號，實現(xiàn)對外設(shè)交互設(shè)備的操作。
[0030]以上對發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像定位識別系統(tǒng)，其特征在于，包括成像裝置和圖像指示裝置，所述圖像指示裝置在所述成像裝置上進行操作生成圖像數(shù)據(jù)； 還包括圖像采集裝置，所述圖像采集裝置用于采集所述圖像指示裝置在所述成像裝置上進行的圖像數(shù)據(jù)； 還包括圖像處理裝置，所述圖像處理系統(tǒng)用于處理從所述圖像采集裝置中獲得的圖像數(shù)據(jù)； 還包括無線通信網(wǎng)絡(luò)和外設(shè)交互設(shè)備，所述圖像處理系統(tǒng)通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò)與所述外設(shè)交互設(shè)備建立通信連接，進行信息交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像定位識別系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲所述圖像采集裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像處理裝置從所述數(shù)據(jù)存儲裝置中獲取待處理的圖像數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像定位識別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置包括圖像傳感器和激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器朝向所述成像裝置設(shè)置，所述激光發(fā)射器位于所述成像裝置的圖像顯示范圍內(nèi)，所述圖像傳感器通過所述激光發(fā)射器接收到圖像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像定位識別系統(tǒng)，其特征在于，所述定位觸發(fā)裝置為任意的非透明物體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像定位識別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置包括動作捕捉單元，所述動作捕捉單元用于捕捉所述圖像指示裝置的動作作為圖像數(shù)據(jù)加以采集。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的圖像定位識別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理裝置包括嵌入式處理單元，所述嵌入式處理單元包括圖像增強處理模塊，用于對獲得的圖像數(shù)據(jù)進行增強處理；還包括檢測定位單元，對所述圖像增強處理模塊處理后的圖像進行檢測、定位；還包括灰度圖像二值化處理單元，用于對所述檢測定位單元處理單元處理后的圖像進行二值化處理。
【文檔編號】G06F3/042GK103914186SQ201310006522
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】高俊華 申請人:上海天派無線科技有限公司