[发明专利]一种基于递归算法的棋盘格角点定位方法

摘要

本发明提供一种虚拟棋盘格角点定位方法，提高了角点定位的准确性和鲁棒性，采用几何方法获得了屏幕四个边界的直线，解决了四个边界处角点难以定位的问题。并且，每次只投射一条直线，不会出现找错直线的问题；主动投射的直线是一条由黑白区域形成的直线边界，而不是直接投射某种宽度的直线，保证了所表示直线的位置精确性，也不容易边缘点被低分辨图像采集漏掉；对于上下左右的直线定位，采用了两点确定一条直线、图像的仿射变换，对难以通过直接投射直线的方法定位屏幕边直线的问题，采用了几何原理通过理论计算来获得。本发明提供一种虚拟棋盘格角点定位方法，提高了角点定位的准确性和鲁棒性，采用几何方法获得了屏幕四个边界的直线，再用通过9个点计算出25个点的方法，提高了定位的精确度。

主权项

1.一种基于递归算法的棋盘格角点定位方法，其特征在于，包括：S1：矫正摄像头；S2：固定所述摄像头并且通过所述摄像头获取屏幕的整体图像；S3：设置所述棋盘格有m行和n列，其中，m和n均为大于等于4的偶数；S4：在所述屏幕上投射全黑信息，通过所述摄像头获取第1图像；S5：在所述屏幕上投射全白信息，通过所述摄像头获取第2图像；S6：通过从所述第1图像减去所述第2图像，获得所述屏幕的二值图；S7：在所述屏幕上投射以屏幕的第一对角线为准，上部为白色下部为黑色的信息，通过所述摄像头获取第3图像；S8：在所述屏幕上投射以屏幕的第一对角线为准，上部为黑色下部为白色的信息，通过所述摄像头获取第4图像；S9：根据第3图像和第4图像获得第一对角线上的点，由这些点确定第一对角线方程；S10：在所述屏幕上投射以屏幕的第二对角线为准，上部为白色下部为黑色的信息，通过所述摄像头获取第5图像；S11：在所述屏幕上投射以屏幕的第二对角线为准，上部为黑色下部为白色的信息，通过所述摄像头获取第6图像；S12：根据第5图像和第6图像获得第二对角线上的点，由这些点确定第二对角线方程；S13：在所述屏幕上投射出长度与屏幕长度相同、高度为i个棋盘格高度的矩形黑色信息，剩于矩形区域投射白色信息，通过所述摄像头获取正向图像，1≤i≤m‑1；S14：在所述屏幕上投射出长度与屏幕长度相同、高度为m‑i个棋盘格高度的矩形白色信息，剩于矩形区域投射黑色信息，通过所述摄像头获取负向图像，1≤i≤m‑1；S15：根据正向图像和负向图像获得第i行横线上的点，由这些点确定第i行横线方程，1≤i≤m‑1；S16：重复S13‑S15，直到获得m‑1条横线方程；S17：在所述屏幕上投射出长度与屏幕高度相同、宽度为j个棋盘格宽度的矩形黑色信息，剩于矩形区域投射白色信息，通过所述摄像头获取正向图像，1≤j≤n‑1；S18：在所述屏幕上投射出长度与屏幕高度相同、宽度为n‑j个棋盘格宽度的矩形白色信息，剩于矩形区域投射黑色信息，通过所述摄像头获取负向图像，1≤j≤n‑1；S19：根据正向图像和负向图像获得第j列竖线上的点，由这些点确定第j列竖线方程，1≤j≤n‑1；S20：重复S17‑S19，直到获得n‑1条竖线方程；S21：由步骤S15得到的m‑1条横线与步骤S19 得到的n‑1条竖线形成网格状图像；S22：在所述网格状图像中，在第1行横线与第2行横线之间任意选取第一四边形和第二四边形，各自连接对角线上的两个点，并且分别求出经过所述两个点的第一直线和第二直线方程；S23：选择位于所述第1行横线之上的，并且所述第一直线、所述第二直线与所述竖线的两个交点，求出经过所述两个交点的直线方程，得出所述屏幕的第一边界线；S24：在所述网格状图像中，在第m‑1行横线与第m‑2行横线之间任意选取第三四边形和第四四边形，各自连接对角线上的两个点，并且分别求出经过所述两个点的第三直线和第四直线方程；S25：选择位于所述第i行横线之下的，并且所述第三直线、所述第四直线与所述竖线的两个交点，求出经过所述两个交点的直线方程，得出所述屏幕的第二边界线；S26：在所述网格状图像中，在第1列竖线与第2列竖线之间任意选取第五四边形和第六四边形，各自连接对角线上的两个点，并且分别求出经过所述两个点的第五直线和第六直线方程；S27：选择位于所述第1列竖线之前的，并且所述第五直线、所述第六直线与所述横线的两个交点，求出经过所述两个交点的直线方程，得出所述屏幕的第三边界线；S28：在所述网格状图像中，在第n‑1列竖线与第n‑2列竖线之间任意选取第七四边形和第八四边形，各自连接对角线上的两个点，并且分别求出经过所述两个点的第七直线和第八直线方程；S29：选择位于所述第n‑1列竖线之后的，并且所述第七直线、所述第八直线与所述横线的两个交点，求出经过所述两个交点的直线方程，得出所述屏幕的第四边界线；S30：直到得出由m+1条横线与n+1条竖线交叉形成的棋盘图以及角点图像；S31：找出所述第一边界线与第二对角线方程的交点作为第1点、所述第一边界线与第2条竖线方程的交点作为第2点、所述第一边界线与所述第一对角线方程的交点作为第3点、所述第二边界线与所述第一对角线方程的交点作为第4点、所述第二边界线与所述第2条竖线方程的交点作为第5点、所述第二边界线与所述第二对角线方程的交点作为第6点、所述第三边界线与所述第2条横线方程的交点作为第7点、所述第四边界线与所述第2条横线方程的交点作为第8点、所述第一对角线方程与所述第二对角线方程的交点作为第9点；S32：通过计算得出第2点与所述第7点的连接线方程，确定其与所述第1点与第9点的连接线的交点作为第10点；S33：通过计算得出第2点与所述第8点的连接线方程，确定其与所述第3点与第9点的连接线的交点作为第11点；S34：通过计算得出第5点与所述第8点的连接线方程，确定其与所述第6点与第9点的连接线的交点作为第12点；S35：通过计算得出第5点与所述第7点的连接线方程，确定其与所述第4点与第9点的连接线的交点作为第13点；S36：通过计算得出第10点与第13点的连接线方程，确定其与所述第一边界线的交点作为第14点、其与m/2条横线方程的交点作为第15点、其与所述第二边界线的交点作为第16点；S37：通过计算得出第11点与第12点的连接线方程，确定其与所述第一边界线的交点作为第17点、其与所述m/2条横线方程的交点作为第18点、其与所述第二边界线的交点作为第19点；S38：通过计算得出第10点与第11点的连接线方程，确定其与所述第三边界线的交点作为第20点、其与n/2条竖线方程的交点作为第21点、其与所述第四边界线的交点作为第22点；S39：通过计算得出第12点与第13点的连接线方程，确定其与所述第三边界线的交点作为第23点、其与所述n/2条竖线方程的交点作为第24点、其与所述第四边界线的交点作为第25点；S40：在由第1点、第14点、第2点、第20点、第10点、第21点、第7点、第10点、第9点组成的区域、在由第2点、第17点、第3点、第21点、第11点、第22点、第9点、第18点、第8点组成的区域、在由第7点、第15点、第9点、第23点、第13点、第24点、第4点、第16点、第5点组成的区域、在由第9点、第18点、第8点、第24点、第12点、第25点、第5点、第19点、第6点组成的区域，分别通过使用与S32～S39相同的方法进行递归计算。