CN102522058A - 基于显示的四点定位校正畸形的算法 - Google Patents

基于显示的四点定位校正畸形的算法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于显示的四点定位校正畸形的算法，包括步骤：101、在定位设备的显示坐标系统中设定四个定位点的坐标；102、在显示设备的显示坐标系统中，计算显示与所述四个定位点匹配映射的四个显示点时，所述显示点的X轴坐标是通过加入了X轴的变形补偿量，而所述X轴的变形补偿量是根据Y轴的不同位置计算出来的；所述显示点的Y轴坐标是通过加入了Y轴的变形补偿量，而所述Y轴的变形补偿量是根据X轴的不同位置计算出来的。本发明带来的优点有1、能够校正显示变形。2、只使用了四个定位点，用户操作简洁。3、整个坐标系没有采用分块处理因此对不同区域的坐标计算是均匀的，不会出现在跨区域时出现坐标跳变。

Description

基于显示的四点定位校正畸形的算法
技术领域
本发明涉及显示定位领域的坐标计算算法。
背景技术
现有的显示产品运用的一些算法和技术都存在如下问题。比如对于普通的四点定位算法一般不能应对显示设备的各种梯形变形。普通四点定位是基于标准的矩形坐标间的映射关系，即通过X，Y的缩放率，X，Y的偏移量来映射到另外一个矩形上。其要求是目标映射区域应该是矩形的。而实际使用环境中存在非矩形的状况。比如：投影机投射到屏幕上的图形可能存在投影机所在位置不正确而产生梯形等各种类型的显示变形。而此时采用普通的四点定位就无法真实的还原坐标关系，使设备上的坐标和显示坐标之间产生偏差。普通四点定位算法缺点是无法弥补显示变形带来的坐标误差。
而九点定位算法考虑到显示设备变形而采用分区域补偿的办法确实可以明显改善因为显示变形引起的误差，但是由于其定位点过多，计算程序复杂，显示反应时间长，用户使用起来很繁琐，无法达到用户简单操作的目的。
发明内容
本发明是为了解决定位设备和显示设备之间坐标不匹配的问题。对于目前的电子白板，液晶书写框等相关产品存在点击触摸的坐标信息和显示的坐标信息不完全一致，甚至发生显示坐标畸变等问题。本发明是一种坐标转换算法，将定位设备的坐标信息有效、正确的还原为显示设备的坐标信息，采用了最少的定位点数实现了能够补偿校正显示畸变的能力。可以运用在投影仪器设备上、电视显示设备上、以及电子白板，液晶触摸书写屏上。
本发明提供的基于显示的四点定位校正畸形的算法，包括步骤：
101、在定位设备的显示坐标系统中设定四个定位点的坐标；
102、在显示设备的显示坐标系统中，计算显示与所述四个定位点匹配映射的四个显示点时，所述显示点的X轴坐标是通过加入了X轴的变形补偿量，而所述X轴的变形补偿量是根据Y轴的不同位置计算出来的；所述显示点的Y轴坐标是通过加入了Y轴的变形补偿量，而所述Y轴的变形补偿量是根据X轴的不同位置计算出来的。
所述步骤102包括：
计算出定位设备坐标和显示设备坐标之间的缩放量，以及计算出定位设备坐标和显示设备坐标之间的偏移量；
再计算出显示设备的X轴坐标因为显示变形而由Y轴引发的变形系数，以及显示设备的Y轴坐标因为显示变形而由X轴引发的变形系数；
通过所述偏移量和由Y轴引发的变形系数，在显示设备的显示坐标系统中，计算出由于Y轴显示变形而引起的X轴的变形补偿量；以及通过所述偏移量和由X轴引发的变形系数，在显示设备的显示坐标系统中，计算出由于X轴显示变形而引起的Y轴的变形补偿量；
最后根据所述偏移量和所述X轴的变形补偿量，得到转换后显示设备的显示点X轴坐标F(x)；以及根据所述偏移量和所述Y轴的变形补偿量，得到转换后显示设备的显示点Y轴坐标F(y)。
通过以上算法，可以计算出由定位设备的矩形坐标而转换为非矩形的显示设备的坐标。本发明带来的优点有1、能够校正显示变形，精确显示校正后的图像。2、只使用了四个定位点，用户操作简洁，计算时间缩短。3、整个坐标系没有采用分块处理因此对不同区域的坐标计算是均匀的，不会出现在跨区域时出现坐标跳变。
说明书附图
图1是采用本发明算法处理数据后的演示效果图。
图2是用本发明算法应用到各种显示变形之中的演示效果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供的基于显示的四点定位校正畸形的算法，包括步骤：
101、在定位设备的显示坐标系统中设定四个定位点的坐标；
102、在显示设备的显示坐标系统中，计算显示与所述四个定位点匹配映射的四个显示点时，所述显示点的X轴坐标是通过加入了X轴的变形补偿量，而所述X轴的变形补偿量是根据Y轴的不同位置计算出来的；所述显示点的Y轴坐标是通过加入了Y轴的变形补偿量，而所述Y轴的变形补偿量是根据X轴的不同位置计算出来的。
所述步骤102包括：
计算出定位设备坐标和显示设备坐标之间的缩放量，以及计算出定位设备坐标和显示设备坐标之间的偏移量，具体包括任意点的X轴坐标偏移量和Y轴坐标偏移量；
再计算出显示设备的X轴坐标因为显示变形而由Y轴引发的变形系数，以及显示设备的Y轴坐标因为显示变形而由X轴引发的变形系数；
通过所述偏移量和由Y轴引发的变形系数，在显示设备的显示坐标系统中，计算出由于Y轴显示变形而引起的X轴的变形补偿量；以及通过所述偏移量和由X轴引发的变形系数，在显示设备的显示坐标系统中，计算出由于X轴显示变形而引起的Y轴的变形补偿量；
最后根据所述偏移量和所述X轴的变形补偿量，得到转换后显示设备的显示点X轴坐标F(x)；以及根据所述偏移量和所述Y轴的变形补偿量，得到转换后显示设备的显示点Y轴坐标F(y)。
如图1所示，是采用本发明算法处理数据后的演示效果图。左边是定位设备坐标示意图，右边是对应的显示设备坐标示意图，本发明具体的算法计算过程如下：
设定四个定位点的坐标如下：
(Q1.x，Q1.y)，(Q2.x，Q2.y)，(Q3.x，Q3.y)，(Q4.x，Q4.y)
与所述四个定位点匹配映射的四个显示点的坐标如下：
(P1.x，P1.y)，(P2.x，P2.y)，(P3.x，P3.y)，(P4.x，P4.y).
Px为定位设备坐标和显示设备坐标之间的缩放量，
Px＝((P2.x-P1.x)+(P3.x-P4.x))/((Q2.x-Q1.x)+(Q3.x-Q4.x))。
Py为定位设备坐标和显示设备坐标之间的缩放量，
Py＝((P4.x-P1.x)+(P3.x-P2.x))/((Q4.x-Q1.x)+(Q3.x-Q2.x))。
Ox为定位设备X轴坐标和显示设备X轴坐标之间的X轴坐标偏移量(比如定位设备的坐标原点与显示设备的坐标原点之间的X轴坐标偏移量)。
Ox＝(P1.x+P2.x+P3.x+P4.x-Q1.x-Q2.x-Q3.x-Q4.x)/4；
Oy为定位设备Y轴坐标和显示设备Y轴坐标之间的Y轴坐标偏移量(比如定位设备的坐标原点与显示设备的坐标原点之间的Y轴坐标偏移量)。
Oy＝(P1.y+P2.y+P3.y+P4.y-Q1.y-Q2.y-Q3.y-Q4.y)/4；
Kx为显示设备X轴坐标因为显示变形而由Y轴引发的变形系数，
Kx＝((P2.x-P1.x)-(P3.x-P4.x))/((P4.y-P1.y)+(P3.y-P2.y))；
Ky为显示设备Y轴坐标因为显示变形而由X轴引发的变形系数。
Ky＝((P4.y-P1.y)-(P3.y-P2.y))/((P2.x-P1.x)+(P3.x-P4.x))；
F(x)为转换后显示设备的显示点X轴坐标。
F(y)为转换后显示设备的显示点Y轴坐标。
Dx是由于Y轴显示变形而引起的X轴补偿量。
Dy是由于X轴显示变形而引起的Y轴补偿量。
Dx＝Kx*y+Ox
Dy＝Ky*x+Oy
F(x)＝Px*x+Dx+Ox
F(y)＝Py*y+Dy+Oy
通过以上算法，可以计算出由定位设备的矩形坐标而转换为非矩形的显示设备的坐标。本发明带来的优点有1、能够校正显示变形，精确显示校正后的图像。2、只使用了四个定位点，用户操作简洁，计算时间缩短。3、整个坐标系没有采用分块处理因此对不同区域的坐标计算是均匀的，不会出现在跨区域时出现坐标跳变。
如图2所示，通过本发明方法的原理还可应用到如下各种显示变形之中。可以在不同显示界面上校正显示变形的图形。

Claims (2)

1.基于显示的四点定位校正畸形的算法，其特征在于，包括步骤：
101、在定位设备的显示坐标系统中设定四个定位点的坐标；
102、在显示设备的显示坐标系统中，计算显示与所述四个定位点匹配映射的四个显示点时，所述显示点的X轴坐标是通过加入了X轴的变形补偿量，而所述X轴的变形补偿量是根据Y轴的不同位置计算出来的；所述显示点的Y轴坐标是通过加入了Y轴的变形补偿量，而所述Y轴的变形补偿量是根据X轴的不同位置计算出来的。
2.根据权利要求1所述基于显示的四点定位校正畸形的算法，其特征在于，所述步骤102包括：
计算出定位设备坐标和显示设备坐标之间的缩放量，以及计算出定位设备坐标和显示设备坐标之间的偏移量；
再计算出显示设备的X轴坐标因为显示变形而由Y轴引发的变形系数，以及显示设备的Y轴坐标因为显示变形而由X轴引发的变形系数；
通过所述偏移量和由Y轴引发的变形系数，在显示设备的显示坐标系统中，计算出由于Y轴显示变形而引起的X轴的变形补偿量；以及通过所述偏移量和由X轴引发的变形系数，在显示设备的显示坐标系统中，计算出由于X轴显示变形而引起的Y轴的变形补偿量；
最后根据所述偏移量和所述X轴的变形补偿量，得到转换后显示设备的显示点X轴坐标F(x)；以及根据所述偏移量和所述Y轴的变形补偿量，得到转换后显示设备的显示点Y轴坐标F(y)。
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