指标输入系统的影像处理方法

摘要

一种指标输入系统的影像处理方法，包括从一取像装置产生一色彩通道影像进行影像处理，以增加该指标输入系统的影像处理能力以及资料处理及传输效率。

主权项

1.一种校准方法，应用于一指标输入系统的影像处理中，该指标输入系统包括一萤幕、可于该萤幕上输入轨迹之一指标器、及一取像装置，该校准方法包括下列步骤：(a)对该萤幕施予一校准输入；(b)藉由该取像装置拍摄该萤幕得到一包含该校准输入的校准影像；(c)从该校准影像产生一色彩通道影像；(d)扫描该色彩通道影像中的感兴趣区域产生一校准资料；(e)比较该校准资料与一预先决定且相关于该校准输入的参考资料得到该萤幕与该取像装置之间的空间转换关系，以应用于该指标输入系统的输入操作中。 ;2.如请求项1的校准方法，其中该步骤(a)包括以一显示系统显示一测试图形于该萤幕上、以该显示系统依序显示该测试图形的部份区域或以该指标器在该萤幕上多个特定位置输入光点。 ;3.如请求项2的校准方法，其中该测试图形包括西洋棋盘方格图形、方块图形或十字图形。 ;4.如请求项2的校准方法，其中该显示系统包括投影机。 ;5.如请求项1的校准方法，其中该校准输入位于该萤幕的中心、角落或其他区域。 ;6.如请求项第1项的校准方法，其中该参考资料包括该校准输入的多个空间座标。 ;7.如请求项1的校准方法，其中该色彩通道影像包括该校准影像中单一色彩通道的影像或各色彩通道组合的影像。 ;8.如请求项1的校准方法，其中该感兴趣区域至少包括一显示系统在该萤幕上的显示区域。 ;9.如请求项8的校准方法，其中该显示系统包括投影机。 ;10.如请求项1的校准方法，其中该步骤(d)包括间隔一或数条扫描线扫描该感兴趣区域。 ;11.如请求项1项的校准方法，更包括下列步骤：判断该空间转换关系是否正确，正确则完成校准，反之，则确认该指标输入系统的参数是否正确；以及若该指标输入系统的参数正确则进行该步骤(a)至该步骤(e)，反之，则修正该指标输入系统的参数后进行该步骤(a)至该步骤(e)。 ;12.如请求项11的校准方法，其中该判断该空间转换关系是否正确包括比较该校准资料经该空间转换关系转换后的座标值与该参考资料中的座标值。 ;13.如请求项11的校准方法，其中该确认该指标输入系统的参数包括侦测一显示系统的像素大小及纵横比。 ;14.如请求项13的校准方法，其中该显示系统包括投影机。 ;15.如请求项1的校准方法，更包括下列步骤：对该萤幕施予一第二校准输入；藉由该取像装置拍摄该萤幕得到一包含该第二校准输入的第二校准影像；从该第二校准影像产生第二色彩通道影像；去除该第二色彩通道影像的背景杂讯；扫描该第二色彩通道影像中的该感兴趣区域产生第二校准资料比较该第二校准资料与该参考资料产生第二空间转换关系。 ;16.如请求项15的校准方法，其中该施予第二校准输入的步骤包括以一显示系统显示一测试图形于该萤幕上。 ;17.如请求项16的校准方法，其中该测试图形包括西洋棋盘方格图形、方块图形或十字图形。 ;18.如请求项16的校准方法，其中该显示系统包括投影机。 ;19.如请求项15的校准方法，其中该第二校准输入的尺寸大于该校准输入的尺寸。 ;20.如请求项15的校准方法，其中该第二色彩通道影像包括该第二校准影像中单一色彩通道的影像或各色彩通道组合的影像。 ;21.如请求项15的校准方法，其中该扫描该感兴趣区域包括间隔一或数条扫描线扫描该感兴趣区域。 ;22.如请求项1项的校准方法，更包括自动扫描该取像装置的参数以得到该取像装置的最佳参数。 ;23.如请求项1的校准方法，更包括利用该萤幕上一预视窗中出现标记的数量确认该取像装置的拍摄范围及最佳取像条件。 ;24.如请求项1的校准方法，其中该取像装置包括一偏光片及一滤光片以减少光源杂讯。 ;25.如请求项1的校准方法，其中该取像装置包括阵列式感光器。 ;26.如请求项1的校准方法，其中该萤幕包括阴极射线管萤幕、液晶显示萤幕、电浆萤幕或投影机萤幕。 ;27.一种追迹方法，应用于一指标输入系统的影像处理中，该指标输入系统包括一萤幕、可于该萤幕上输入轨迹之一指标器、及一取像装置；于一校准程序中藉由该取像装置产生一校准影像，并进而产生该萤幕与该取像装置之间的空间转换关系以供该追迹方法使用，该追迹方法包括下列步骤：以一指标器在该萤幕上输入一光点；藉由该取像装置拍摄该萤幕得到一包含该光点的影像；从该影像产生一色彩通道影像；去除该色彩通道影像的背景杂讯；扫描该色彩通道影像中的感兴趣区域得到一扫描资料；根据该空间转换关系从该扫描资料产生一包含该光点位置资讯的输出资料；以及藉由一显示系统根据该输出资料产生相应的游标显示在该萤幕上。 ;28.如请求项27的追迹方法，其中该色彩通道影像包括该影像中单一色彩通道的影像或各色彩通道组合的影像。 ;29.如请求项27的追迹方法，其中该感兴趣区域至少包括该显示系统在该萤幕上的显示区域。 ;30.如请求项27的追迹方法，其中该扫描该感兴趣区域包括间隔一或数条扫描线扫描该感兴趣区域。 ;31.如请求项27的追迹方法，其中该光点在该色彩通道影像中为由复数个像素组成的一区域，且该产生该输出资料的步骤包括下列步骤：利用该取像装置的灰阶，计算该扫描资料中，该光点的光学特征在该色彩通道影像的该区域内每一像素中的权重；以及根据该等权重计算该光点的中心位置。 ;32.如请求项31的追迹方法，其中该中心位置包括平均重心值、极大值或临界值中心点。 ;33.如请求项31的追迹方法，其中该光学特征包括亮度、色相、大小及形状。 ;34.如请求项31的追迹方法，其中该取像装置的灰阶包括8位元亮度。 ;35.如请求项27的追迹方法，更包括检查在该影像上数个侦测点的信号准位以自动调整增益。 ;36.如请求项27的追迹方法，其中该影像的解析度与该校准影像的解析度不同。 ;37.如请求项27的追迹方法，其中该取像装置包括一偏光片及一滤光片以减少光源杂讯。 ;38.如请求项27的追迹方法，其中该取像装置包括阵列式感光器。 ;39.如请求项27的追迹方法，其中该显示系统包括投影机。 ;40.如请求项27的追迹方法，其中该萤幕包括阴极射线管萤幕、液晶显示萤幕、电浆萤幕或投影机萤幕。 ;41.一种追迹方法，应用于一指标输入系统的影像处理中，该指标输入系统包括一萤幕，可于该萤幕上输入轨迹之一指标器，及一取像装置；于一校准程序中藉由该取像装置产生一校准影像产生该萤幕与该取像装置之间的空间转换关系，以供该追迹方法使用，该追迹方法包括下列步骤：以该指标器在该萤幕上产生一移动的光点；藉由该取像装置连续拍摄该萤幕得到数个包含该光点的影像；从每一该影像产生一色彩通道影像；去除每一该色彩通道影像的背景杂讯；扫描每一该色彩通道影像中的感兴趣区域得到一扫描资料；根据该空间转换关系从该等扫描资料产生一包含该等光点位置资讯的输出资料；以及藉由一显示系统根据该输出资料产生相应的输出显示在该萤幕上。 ;42.如请求项41的追迹方法，其中该色彩通道影像包括该影像中单一色彩通道的影像或各色彩通道组合的影像。 ;43.如请求项41的追迹方法，其中该扫描该感兴趣区域包括间隔一或数条扫描线扫描该感兴趣区域。 ;44.如请求项41的追迹方法，其中该光点在该色彩通道影像中为由复数个像素组成的一区域，且该产生该输出资料的步骤包括下列步骤：利用该取像装置的灰阶，计算每一该扫描资料中，该光点的光学特征在该色彩通道影像的该区域内每一像素中的权重；根据该等权重计算每一该扫描资料中该光点的中心位置；以及记录该等中心位置，以监控该光点的连续移动及追踪其相对移动关系。 ;45.如请求项44的追迹方法，其中该中心位置包括平均重心值、极大值或临界值中心点。 ;46.如请求项44的追迹方法，其中该光学特征包括亮度、色相、大小及形状。 ;47.如请求项44的追迹方法，其中该取像装置的灰阶包括8位元亮度。 ;48.如请求项44的追迹方法，更包括根据该相对移动关系计算该等中心位置的外插值。 ;49.如请求项48的追迹方法，更包括计算该等中心位置与该外插值之间的内插值。 ;50.如请求项44的追迹方法，更包括计算该等中心位置之间的内插值。 ;51.如请求项41的追迹方法，其中该光点在该色彩通道影像中为由复数个像素组成的一区域，且该产生该输出资料的步骤包括下列步骤：利用该取像装置的灰阶，计算每一该扫描资料中，该光点的光学特征在该色彩通道影像的该区域内每一像素中的权重；根据该等权重计算每一该扫描资料中该光点的第一中心位置；记录该等第一中心位置以监控该移动光点的连续移动及追踪其相对移动关系；根据该相对移动关系决定每一该扫描资料中该光点的前端区域；以及根据该等权重计算每一该前端区域的第二中心位置。 ;52.如请求项51的追迹方法，其中该第一及第二中心位置包括平均重心值、极大值或临界值中心点。 ;53.如请求项51的追迹方法，其中该光学特征包括亮度、色相、大小及形状。 ;54.如请求项51的追迹方法，其中该取像装置的灰阶包括8位元亮度。 ;55.如请求项51的追迹方法，更包括根据该相对位移关系计算该等第二中心位置的外插值。 ;56.如请求项55的追迹方法，更包括计算该等第二中心位置与该外插值之间的内插值。 ;57.如请求项51的追迹方法，更包括计算该等第二中心位置之间的内插值。 ;58.如请求项41的追迹方法，更包括检查在该影像上数个侦测点的信号准位以自动调整增益。 ;59.如请求项41的追迹方法，其中该理影像的解析度与该校准影像的解析度不同。 ;60.如请求项41的追迹方法，其中该取像装置包括一偏光片及一滤光片以减少光源杂讯。 ;61.如请求项41的追迹方法，其中该取像装置包括阵列式感光器。 ;62.如请求项41的追迹方法，其中该显示系统包括投影机。 ;63.如请求项41的追迹方法，其中该萤幕包括阴极射线管萤幕、液晶显示萤幕、电浆萤幕或投影机萤幕。;图1系三种用于指标输入系统影像处理的校准方法之典型的测试图形；图2系本发明之指标输入系统影像处理的校准方法第一个实施例的流程图；图3系根据图2的一个实施例；图4系分区显示测试图形的示意图；图5系以指标器在特定位置输入光点的示意图；图6系测试图形显示于萤幕角落的示意图；图7系本发明之指标输入系统影像处理的校准方法第二个实施例的流程图；图8系本发明之指标输入系统影像处理的校准方法第三个实施例的流程图；图9系预校准程序的测试图形；图10系全萤幕校准程序的测试图形；图11系本发明之指标输入系统影像处理的追迹方法的流程图；图12系根据图11的一个实施例；图13系本发明之指标输入系统影像处理的追迹方法的第二个实施例；图14系根据中心位置产生外插值的示意图；图15系在中心位置之间产生内插值的示意图；以及图16系本发明侦测环境变化的一个实施例。