本發(fā)明涉及大屏幕交互領(lǐng)域，具體涉及一種大屏幕交互系統(tǒng)校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

目前基于大屏幕顯示器的操作演示已廣泛應(yīng)用于教育、企業(yè)、軍事等領(lǐng)域的教室、會議室、指揮室?，F(xiàn)有的大屏幕觸控技術(shù)已經(jīng)在不少領(lǐng)域取得了顯著的成功，如觸控式投影設(shè)備等光學(xué)觸控屏幕，手寫式的手機鍵盤等。

光學(xué)觸控屏是在大屏幕外圍使用光學(xué)感應(yīng)器，從不同角度同時檢測觸控物體及其運動，其不必通過觸壓檢測就可以實現(xiàn)對觸控物體的定位和識別。由于不需要使用特別的涂料或薄膜對其加以保護，所以不會產(chǎn)生由觸控操作造成的刮傷、磨損或顯示影像模糊不清等問題。大屏幕LED對管技術(shù)需要數(shù)百個紅外發(fā)射管和接收管，且隨著屏幕的增大其數(shù)量伴隨增多，制造和維修成本高。光學(xué)觸控以最經(jīng)濟的方式為大屏幕顯示器提供觸控能力。無論屏幕尺寸大小，光學(xué)觸控屏僅需要兩個CMOS傳感器，因此光學(xué)觸控屏已漸漸成為當(dāng)前觸控大屏幕的主流方案。

但是由于光學(xué)傳感器自身的限制，當(dāng)攝像頭捕捉圖像時會發(fā)生一定程度的畸變，畸變之后的圖像坐標(biāo)與實際屏幕坐標(biāo)發(fā)生差異，無法準(zhǔn)確地算出觸控光點的坐標(biāo)，會出現(xiàn)光標(biāo)偏移等現(xiàn)象。

因此需要對攝像頭的校準(zhǔn)，最大程度上減小畸變帶來的不良影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種大屏幕交互系統(tǒng)校準(zhǔn)方法，解決了光學(xué)觸摸大屏幕的攝像頭畸變問題，提高了光學(xué)觸摸大屏幕的觸摸精確度。

具體地，本發(fā)明提供了一種大屏幕交互系統(tǒng)校準(zhǔn)方法，包括，

S1：觸碰該大屏幕的四個端點，該大屏幕交互系統(tǒng)的攝像頭捕捉圖像；

S2：觸碰該大屏幕各邊的中點與大屏幕中心點，該大屏幕交互系統(tǒng)的攝像頭捕捉圖像；

S3：連接在該步驟S1和S2中捕捉到的對應(yīng)于該四個端點和該大屏幕各邊的中點與大屏幕中心點，畫出四邊形圖案；

S4：判斷該四邊形圖案中是否存在平行的對邊，如果存在則對該四邊形圖案的四個頂點中一個點坐標(biāo)進行調(diào)整，使平行的對邊不再平行，得出新四邊形圖案之后，再進行步驟S5，如果不存在則直接轉(zhuǎn)到步驟S5；

S5：通過幾何作圖方法得出對應(yīng)于該步驟S3中得到的該新四邊形圖案的各邊的新中點坐標(biāo)和新四邊形圖案的新中心點坐標(biāo)；

S6：通過計算得出，在該步驟S3中作出的四邊形圖案的各邊的中點坐標(biāo)和在該步驟S4中作出的新四邊形圖案的各邊的新中點坐標(biāo)之間的差值，在該步驟S3中作出的四邊形圖案的中心點坐標(biāo)和在該步驟S4中作出的新四邊形圖案的新中心點坐標(biāo)之間的差值；

S7：連接步驟S5中計算出的新中點和新中心點，劃分出4個小四邊形圖案，判斷在該4個小四邊形中，是否存在包含該步驟S6中得出的差值大于閾值的端點的四邊形，如果有則轉(zhuǎn)到步驟S4，如果沒有則結(jié)束校準(zhǔn)。

優(yōu)選地，該步驟S5中幾何作圖方法包括：

連接該新四邊形圖案的四個端點，在該新四邊形圖案中畫出兩條對角線，得出兩條對角線的交點，即中心點；

分別延長該新四邊形圖案的兩對對邊，得出兩個交點；

分別連接該中心點與該兩個交點形成直線，該兩條直線與該新四邊形圖案的各邊產(chǎn)生交點，該四個交點為該新四邊形圖案各邊的新中點。

優(yōu)選地，該步驟S4中對該大屏幕的端點坐標(biāo)進行調(diào)整包括：在該端點的橫坐標(biāo)上加|ε₁|，在縱坐標(biāo)上加|ε₂|。

優(yōu)選地，該大屏幕端點設(shè)為A、B、C、D,則該|ε₁|，|ε₂|滿足|ε₁|<αmin{|AB|,|CD|}|,|ε₂|<βmin{|AD|,|BC|}。

優(yōu)選地，該大屏幕端點設(shè)為A、B、C、D,則該|ε₁|，|ε₂|滿足|ε₁|<0.001min{|AB|,|CD|}|,|ε₂|<0.001min{|AD|,|BC|}。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種大屏幕交互系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的一種大屏幕交互系統(tǒng)的校準(zhǔn)之前的幾何圖形,并將圖2指定為摘要附圖；

圖3為本發(fā)明的一種大屏幕交互系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法的幾何圖形。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施方式進一步詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明的一種大屏幕交互系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明的一種大屏幕交互系統(tǒng)的大屏幕校準(zhǔn)點示意圖；圖3為本發(fā)明的一種大屏幕交互系統(tǒng)的大屏幕校準(zhǔn)點示意圖。如圖1、2和3所示，本發(fā)明提供的一種大屏幕交互系統(tǒng)校準(zhǔn)方法如下。

開啟大屏幕和攝像頭開始校準(zhǔn)。

觸碰該大屏幕的四個端點，該大屏幕交互系統(tǒng)的攝像頭捕捉圖像，攝像頭捕捉的圖像中對應(yīng)于該大屏幕的四個端點的四個點為A、B、C、D。

觸碰該大屏幕各邊的中點，該大屏幕交互系統(tǒng)的攝像頭捕捉圖像，攝像頭捕捉的圖像中對應(yīng)于該大屏幕各邊的中點的四個點為M、N、P、Q。

觸碰該大屏幕的中心點，該大屏幕交互系統(tǒng)的攝像頭捕捉圖像，攝像頭捕捉的圖像中對應(yīng)于該大屏幕的中心點的點為O。

在該圖像中連接攝像頭捕捉到的對應(yīng)于該四個端點A、B、C、D和該大屏幕各邊的中點M、N、P、Q與大屏幕中心點O，畫出如圖2的四邊形圖案。

判斷該四邊形圖案中是否存在平行的對邊。圖2中可以看出，該四邊形圖案的兩邊AB和CD，BC和DA是兩對平行對邊。此時對該四邊形圖案的四個頂點中一個點C坐標(biāo)進行調(diào)整，使平行的對邊不再平行，得出如圖3所示的新四邊形圖案。具體地，在該頂點的橫坐標(biāo)上加|ε₁|，在縱坐標(biāo)上加|ε₂|，使其的坐標(biāo)變?yōu)镃(Xc+|ε₁|，Yc+|ε₂|)。

|ε₁|，|ε₂|滿足|ε₁|<αmin{|AB|,|CD|}|,|ε₂|<βmin{|AD|,|BC|}。該|ε₁|，|ε₂|滿足|ε₁|<0.001min{|AB|,|CD|}|,|ε₂|<0.001min{|AD|,|BC|}。

如果該四邊形圖案中不存在平行的對邊，就不需要進行對該四邊形圖案的四個頂點中一個點坐標(biāo)的調(diào)整，直接進行下一步。

通過幾何作圖方法得出對應(yīng)于該新四邊形圖案的各邊的新中點坐標(biāo)和新四邊形圖案的新中心點坐標(biāo)。

具體地，連接該新四邊形圖案的四個頂點A＇、B＇、C＇、D＇，在該新四邊形圖案中畫出兩條對角線，得出兩條對角線的交點O＇，即中心點。

延長A＇B＇和C＇D＇，得出一個交點P₁；延長A＇B＇和C＇D＇，得出一個交點P₂。

連接中心點O＇與P₁形成直線，該直線與該新四邊形圖案的B＇C＇邊形成交點N＇，該直線與該新四邊形圖案的D＇A＇邊形成交點Q＇，連接中心點O＇與P₂形成直線，該直線與該新四邊形圖案的A＇B＇邊形成交點M＇，該直線與該新四邊形圖案的C＇D＇邊形成交點P＇，該四個交點為該新四邊形圖案各邊的新中點。

通過計算得出，四邊形圖案各邊的中點坐標(biāo)和新四邊形圖案各邊的新中點坐標(biāo)之間的差值，四邊形圖案中心點坐標(biāo)和新四邊形圖案新中心點坐標(biāo)之間的差值。

連接新中點和新中心點，劃分出4個小四邊形圖案。判斷在該4個小四邊形圖案中，是否存在包含上一步算出的差值大于閾值的端點的四邊形。如果有則重復(fù)本發(fā)明的校準(zhǔn)過程，如果沒有則結(jié)束校準(zhǔn)。

在這里要說明的是，通過幾何作圖方法得出的新四邊形圖案的各邊的新中點并不是幾何意義上的中點，而是對應(yīng)于變形之前的原四邊形的各邊中點的點。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種大屏幕交互系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法，解決了光學(xué)觸摸大屏幕的攝像頭畸變問題，提高了光學(xué)觸摸大屏幕的觸摸精確度。

以上的實施方式均為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利保護范圍。任何本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所公開的精神和范圍的前提下，對本發(fā)明的內(nèi)容所做的等效結(jié)構(gòu)與等效步驟的變換均落入本發(fā)明要求保護的專利范圍之內(nèi)。