CN103888741A - 投影图像的几何校正辅助方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影图像的几何校正辅助方法、装置及系统，以提高校正的便捷性。该校正方法包括：根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像。

Description

投影图像的几何校正辅助方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种投影图像的几何校正辅助方法、装置及系统。

背景技术

在指挥中心、视频会议室、多媒体多功能厅等处，投影机有着广泛的应用。为了达到不同的投影效果，投影幕分为平面、柱面、球面等多种。由于投影机摆放位置的局限，以及投影幕的曲面形状的影响，投影机投射在投影幕上的图像会有不同程度的形变。因此，需要对源图像进行几何校正，使得校正后的图像能在投影幕上显示出规则的效果。在图像融合处理中，几何校正通常不仅包括将各投影机投影幕上不规则的图像校正成规则显示的图像，还包括用于实现各投影机融合带和投影画面的整体对齐，尤其是用于实现各个融合图像以像素点为单位进行重叠和对齐。

现有的，几何校正采用仿真实际现场环境中眼点、投影机和显示屏幕之间的几何关系的方法，如CN200410062969.8号发明名称为“仿真现场的曲面投影几何校正方法”专利申请。该方法包括以下步骤：

步骤1，创建虚拟屏幕，仿真现场环境，对显示屏幕、眼点、投影机之间的几何关系进行设定，据此确立作为图像变换的几何关系基础；

步骤2，遍历目标图像所有像素，一次对所有单个目标图像像素生成该像素所对应的以源图像中本源位置为参照的、多个相关源图像像素索引值组合权重值组，构成图像变换参数表；

步骤3，利用图像变换参数表，进行曲面投影几何校正变换，计算出目标图像的各像素色彩值。

仿真现场的曲面投影几何校正方法在理论上可行。但是在实际操作时，眼点位置难以直观判断，它到投影幕的距离也很难确定，投影机的位置坐标和投影机的张角等参数也很难实际精确测量到，参数稍有偏差，就会使得变换参数表的值有明显的变化。这种情况在投影机位置比较偏时特别明显。再者，实际的投影幕不一定是理想的球面或者柱面，有可能是更难测的椭球面，长轴、半长轴等参数很难测量。所以，为了达到较好的显示效果，最终的参数很可能是凑出来而非实际测量得到的。操作者会花费大量时间用于确定参数，而且各个投影机的图像不能完美拼接融合。

目前现有的几何校正方法有的不能广泛应用于多种类型的投影幕，有的校正误差大，有的校正时间长、参数复杂，缺少一种便捷且广泛适用于多种曲面形状的、不同角度投影的几何校正方法。

发明内容

本发明的主要目的在于公开一种投影图像的几何校正辅助方法、装置及系统，以提高校正的便捷性。

为达上述目的，本发明公开一种投影图像的几何校正辅助方法，包括：

根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；

创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；

录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；

根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像。

为达上述目的，本发明还公开一种投影图像的几何校正辅助装置，包括：

第一处理模块，用于根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；

第二处理模块，用于创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；

第三处理模块，用于录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；

第四处理模块，用于根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像。

为达上述目的，本发明还公开一种投影图像的几何校正系统，包括融合处理器及几何校正辅助装置，所述几何校正辅助装置，用于根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像，并将校正数据形成几何校正表并将其存储在融合处理器和/或本地；

所述融合处理器，用于获取所述几何校正表，并根据获取的几何校正表对待校正图像进行几何校正处理，以及将处理后图像传送给投影机以投射到投影幕上。

本发明公开的投影图像的几何校正辅助方法、装置及系统，具有以下优点：

通过创建基准坐标系，并在该坐标系下根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像，使得几何校正的过程有精准的目标导向性，调试便捷、高效；而且，第一组和第二组位置比对点可根据对应投影幕的片源及投影属性灵活确定；可适用于多种曲面形状的、不同角度投影的几何校正，具有很好的兼容性。

附图说明

图1为本发明实施例公开的投影图像的几何校正辅助方法的流程示意图；

图2为本发明实施例公开的片源示意图；

图3为本发明实施例公开的基准坐标系下，位置比对点对应片源的第一坐标的分布图；

图4为本发明实施例公开的基准坐标系下，位置比对点对应投影幕的第二坐标的分布图；

图5为本发明实施例公开的辅助图4中各位置比对点第二坐标录入的辅助图；

图6为本发明实施例公开的投影图像的几何校正辅助装置的结构图；

图7为本发明实施例公开的投影图像的几何校正系统的框架图；

图8为本发明实施例确定第一组和第二组位置比对点位置属性的参照图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实现方式做一详细描述。所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

本实施例公开一种投影图像的几何校正辅助方法。

如图1所示，本实施例公开的投影图像的几何校正辅助方法主要包括：

步骤S1、根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致。

该步骤中，可选的，上述投影幕可为球幕、穹顶幕、类球幕或椭球幕。其中，球、类球和椭球的关系详述如下：

决定椭球形状的是正实数a、b、c，其中a和b是赤道半径（沿着x和y轴），c是极半径（沿着z轴）。如果三个半径都是相等的，那么就是一个球；如果有两个半径是相等的，则是一个类球面。

*a=b=c球；

*a=b>c扁球面（形状类似圆盘）；

*a=b<c长球面（形状类似雪茄）；

*a>b>c不等边椭球（“三条边都不相等”）。

可选的，对应上述的球幕、穹顶幕、类球幕或椭球幕，若其片源为叠加在一平面纯黑区域（如图2所示，该纯黑区域可为矩形，其面积通常大于片源的圆形轮廓）内的椭圆形或圆形轮廓片源，通常该片源的中点与投影幕上的极点（即球面幕截面的最远点，以截面贴合垂直墙面的半球幕而言，该极点即距墙面的最远点）相对应，则本实施例可采用一组M（行）*N（列）排列的投影机对片源进行拼接投影，其中M、N为不同时为1的正整数，例如，其M*N拼接排列方式可为2*2。此种场景下，则对应各投影机所分割片源的第一组位置比对点，可落在相应的融合带边界和片源轮廓上，具体位置比对点的数量及其具体分布位置可由用户灵活设置。其中，图2所示为叠加在一平面纯黑区域内的圆形轮廓片源；所谓片源轮廓，是指可视图像可显示区域的最大边界，图2所示的片源轮廓为圆，故称之为圆形轮廓片源。

该步骤中，所谓位置属性一致，是指：

第二组位置比对点中某一点X’相对于投影幕的位置属性，与第一组位置比对点中相应的一点X所相对于片源的位置属性一致。其中，该位置属性所界定的位置比对点可对应分布于：片源与投影幕上相对应的融合带边界交叉点、边界轮廓等。可选的，所述位置属性一致还包括但不限于：该片源上的某一线段和/或弧上的等分点的位置属性与该投影幕的某一段弧和/或线段上相对应的等分点的位置属性一致。

如图8所示，左边的图8A示出圆形片源上a～h共8个点，其中g、h分别为ad直径上的三分之一及三分之二等分点，且线段fb及ec与ad垂直；图8B为球形投影幕的侧视图，图8C为球形投影幕的正视图；投射时，其需要的几何校正结果是将图8A上ad直径上的像素颜色值映射到球幕上aghd的圆弧上，因此图8A中gh点对应直径ad的等分关系应被对应调整为对应该aghd圆弧的等分关系，藉此，图8B与图8C上所示投影幕的g、h点的位置属性与图8A所示片源中g、h的属性一致。

又例如：以球面幕、穹顶幕、类球幕或椭球幕为例，其对应的片源为叠加在一平面纯黑区域内的椭圆形或圆形轮廓片源，则片源轮廓上连接成环的一系列位置比对点与投影幕轮廓/边界上连接成环的一系列位置比对点之间的位置属性相对应，以供通过后续步骤实现用户所需的投影效果，并将片源轮廓和球面幕轮廓校正成重合；藉此，逆时针方向，图8C中的a、f、e、d、c、b的位置属性与图8A中a、f、e、d、c、b的位置属性也一致。

步骤S2、创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标。

该步骤中，基准坐标系是用于确定待校正图像与目标图像各像素点坐标的一个参照坐标系。其中，该待校正图像可以是专用的测试图像（如下述的第一和第二测试图像），也可以是片源图像或其他普通图像；较佳的，本实施例可通过测试图像得出相关的几何校正数据后，再供融合处理器等设备对片源图像进行实时处理。该目标图像可视为第二组位置比对点落在投影幕上相对应目标位置所对应的该基准坐标系下的校正图像（通常为扭曲的不规则图像）。藉此，通过该基准坐标系，可用于后续步骤实现待校正图像与目标图像之间的几何变换；其中，该几何变换包括但不限于仿射变换等。

本实施例中，考虑源图像大多是平面二维图像，与之对应的，基准坐标系也可相应创建为平面二维坐标系。

该步骤中，片源通常是规则的；相应各位置比对点对应的第一坐标可根据相关融合带的宽度和高度等投影属性以及片源轮廓参数计算得出。下述举例说明：

假设片源为叠加在一平面纯黑区域内的椭圆形轮廓片源，若将该片源采用2*2的投影机进行投影输出；对应该片源左上部分的片源由一个投影机投影输出，该投影机所对应分割的片源部分如图3所示。

如图3所示，本实施例对应该片源左上部分的相应位置比对点分别落在融合带边界和片源轮廓上，共13个，其对应的位置属性分别如下：

水平融合带上边界分布有4、5、6、10四个位置比对点；

该水平融合带下边界分布有1、2、3、9四个位置比对点；

竖直融合带上左边界上分布有7、11、5、2四个位置比对点；

该竖直融合带右边界上分布有8、12、6、3四个位置比对点；

其中，2、3、5、6为水平与竖直融合带的交界点；

片源轮廓上分布有1、4、13、7、8共5个位置比对点；以及

13为4和7之间的中点，10为4和5的中点，9为1和2的中点，11为5和7的中点，12为6和8的中点。

在图3中，相对应的基准坐标系可以图像左上角的顶点O为原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴建立参照坐标系。

值得说明的是：本实施例中，考虑到片源通常不能再加工，且一经投射就会覆盖其他的背景图像，往往不利于直接进行调试以得出几何校正参数。为此，本实施例设置两测试图像辅助进行几何校正处理，以通过测试图像的调试最终得出适用于片源的几何校正参数。

本实施例设置的两测试图像包括：在基准坐标系下，设置与上述平面纯黑区域对应的第一测试图像；以及与上述椭圆或圆形轮廓片源相对应的第二测试图像，并将所述第二测试图像的外围轮廓配置成与所述片源轮廓重合。可选的，该第一测试图像为网格，第二测试图像为半长轴长度、半短轴长度及经纬线数量可配置的椭圆；其中，当半长轴长度与半短轴长度被设置成一样时可对应圆形轮廓的片源，较佳的，该第二测试图像在基准坐标下的圆心坐标也可供用户配置，以快速地实现该第二测试图像与片源轮廓的重合；藉此，该第二测试图像可视为该片源的虚拟图像，其中该经纬线主要用于供用户评判后续步骤S4的几何校正结果是否符合要求；而该第一测试图像则主要用于实现与相邻投影机的融合带对齐及后续对该校正结果的细调。

综上，该步骤可实现：在基准坐标系下，根据各位置比对点的位置属性，可计算得出相关各位置比对点的第一坐标。

步骤S3、录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标。

本实施例中，较佳的，可以在基准坐标系下，设置至少一测试点，并将该测试点落在投影幕的位置以色块进行显示，以供用户调整该测试点的坐标，进而标定出该测试点的色块落在目标投影区域所对应的坐标。藉此，则上述步骤S3中用户设置各位置比对点的第二坐标可通过上述相关测试点进行估算。

图4是与图3相对应的，根据上述测试点标定/估算的基准坐标系下各位置比对点第二坐标的分布图。其中，图3中位置比对点1-13的第一坐标，分别与图4中1’-13’的第二坐标相对应。通常，与投影图像1024*768的像素分辨率相对应的，图4中上述13个位置比对点的X轴的取值范围可在0-1024之间，Y轴的取值范围可在0-768之间。

在其他实施例中，本发明还可以根据投影幕参数及投影属性设置三维辅助图，并计算出与第二组位置比对点内各位置比对点相对应的三维坐标（理论值），以供用户参考进而估算出第二组位置比对点内各位置比对点的第二坐标。针对球幕、穹顶幕、类球幕或椭球幕，通常相关的投影幕参数包括但不限于张角、以及投影幕截面的尺寸等参数中的一种或任意组合。

例如：上述步骤S3中录入各位置比对点的第二坐标可通过图5的辅助图进行坐标标定；其中，该三维的辅助图用于模拟实际的球面或椭球的投影幕，由后台程序根据水平及竖直融合带的宽度及高度、以及幕的特征参数等描出融合带边界的分布线（如图中的粗线所示），以供用户快速估算该融合带边界上的相关位置比对点大致所对应基准坐标下的第二坐标，然后再根据实际的投影情况进行细调。

步骤S4、根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像。其中，以图3及图4为例，该映射关系包括：图3中位置比对点1-13的第一坐标，分别与图4中1’-13’的第二坐标相对应。

可选的，该步骤可通过仿射变换，将图3中图像（对应图3中的白色区域部分）像素点的颜色值映射到图4的目标图像（对应图4中的白色区域部分）上，进而使得相应投影机以图4几何校正后白色区域部分的图像进行投射，最终在投影幕上得出类似图3的规则的图像显示效果，将片源和投影幕对齐，实现几何校正；其中，该校正过程包括将图3中1-13坐标上的像素颜色值分别映射到图4中1’-13’坐标所对应像素点上。

本实施例中，进一步的，根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像之后还包括：

根据第一和第二测试图像在投影幕的校正结果判断校正结果是否符合要求，如何符合要求，根据用户指令保存最终的几何校正表，以供融合处理器进行几何校正处理；如果根据第一和第二测试图像判断校正结果不符合要求，通过普通模式、单点模式、列联动模式、和/或行联动模式对该校正结果进行细调，直至符合要求。通常，判断符合要求需在投影幕上联合各通道的几何校正结果（在以2*2拼接的融合系统中，该融合系统内其他通道的校正与上述图3及图4所示片源左上角部分的校正类似，不做赘述）进行综合判断，并满足下述条件：

从第一测试图像观测到各投影机的融合带对齐；

从第二测试图像观测到其外围轮廓线与投影幕的边缘对齐、且经纬线衔接自然、且分布规则或者其扭曲度在一定的误差范围内。可选的，上述细调主要是对针对第一测试图像的网格，其网格的交叉点与抽样出的图像像素点（后续称为图像特征点）相对应。较佳的，本实施例可将图像特征点的分布情况显示在调试终端上，并将待调整的图像特征点以色块的方式在投影幕实时显示，以供用户根据投影幕的显示情况，合理便捷地选取待调整的图像特征点和细调模式，进而快速地校正出用户所需的投影图像。上述细调的四种模式分述如下：

普通模式是指单个特征点的调整也会带动临近的其他行和列的特征点做相应调整，行联动是指单个特征点的调整还会带动同行其他特征点做相应调整，列联动是指单个特征点的调整还会带动同列其他特征点做相应调整；通常，与该指定特征点的距离越近，调整幅度越大，反之，距离越远，调整幅度越小；上述单点模式则指仅以单个的特征点进行调整，对其他特征点的调整不形成影响，即不需要临近的其他特征点做相应调整。四种模式的组合可基本满足用户的各种需求。

本实施例中，较佳的，在上述保存最终的几何校正表之前先裁掉第二测试图像外围轮廓线之外的区域。裁掉之后，对被裁区域的各像素点的颜色值进行置黑处理，即输出RGB分别为（0,0,0）的纯黑像素；藉此，可减少各通道（一个通道对应一台投影机）所对应几何校正表的数据量。

综上，本实施例公开的投影图像的几何校正辅助方法，通过创建基准坐标系，并在该坐标系下根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像，使得几何校正的过程有精准的目标导向性，调试便捷、高效；而且，第一组和第二组位置比对点可根据对应投影幕的片源及投影属性灵活确定；可适用于多种曲面形状的、不同角度投影的几何校正，具有很好的兼容性。

实施例二

与上述实施例公开的方法相对应的，本实施例公开一种投影图像的几何校正辅助装置，以执行上述方法流程；本实施例的不详之处及相关术语，可参照上述实施例一进行解释。

如图6所示，本实施例公开的投影图像的几何校正辅助装置，至少包括：第一处理模块61，用于根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致。其中，可选的，该投影幕可为球幕、穹顶幕、类球幕或椭球幕；相应的片源可为叠加在一平面纯黑区域内的椭圆形或圆形轮廓片源。

可选的，当该几何校正辅助装置应用于采用一组M*N排列的投影机对所述片源进行拼接投影的系统中，该第一组位置比对点落在相应的融合带边界和片源轮廓上。

如图6所示，本实施例公开的投影图像的几何校正辅助装置，还至少包括：第二处理模块62，用于创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标。

如图6所示，本实施例公开的投影图像的几何校正辅助装置，还至少包括：第三处理模块63，用于录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标。

可选的，上述第三处理模块包括：

标定单元631，用于在上述基准坐标系下，设置至少一测试点，并将该测试点落在投影幕的位置以色块进行显示，以供用户调整该测试点的坐标，进而标定出该测试点的色块落在目标投影区域所对应的坐标；

第二坐标录入单元632，用于根据上述标定单元的相应测试点分别录入各位置比对点所估算的第二坐标。

可选的，该第三处理模块还连接有辅助定位模块（图中未示出）。该辅助定位模块，用于根据投影幕参数及投影属性设置三维辅助图，并计算出与第二组位置比对点内各位置比对点相对应的三维坐标，以供用户参考进而估算出第二组位置比对点内各位置比对点的第二坐标。

如图6所示，本实施例公开的投影图像的几何校正辅助装置，还至少包括：第四处理模块64，用于根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像。

较佳的，本实施例公开的几何校正辅助装置还包括与第四处理模块连接的测试图像设置模块65，用于在基准坐标系下，设置与上述平面纯黑区域对应的第一测试图像、以及与上述椭圆或圆形轮廓片源相对应的第二测试图像，并将上述第二测试图像的外围轮廓配置成与上述片源轮廓重合，供上述第四处理模块进行校正。其中，上述第一和第二测试图像在投影幕的校正结果，供用户判断校正结果是否符合要求，如何符合要求，该装置根据用户指令保存最终的几何校正表，以供融合处理器进行几何校正处理。可选的，第一测试图像可为网格，所述第二测试图像可为半长轴长度、半短轴长度及经纬线数量可配置的椭圆或圆。

较佳的，本实施例公开的几何校正辅助装置还包括与上述第四处理模块连接的细调模块66，用于当用户根据第一和第二测试图像判断校正结果不符合要求，供用户通过普通模式、单点模式、列联动模式、和/或行联动模式对该校正结果进行细调，直至符合要求。

较佳的，本实施例公开的几何校正辅助装置还包括与第四处理模块连接的裁切模块67，用于在保存最终的几何校正表之前，裁掉上述第二测试图像外围轮廓线之外的区域。

本实施例公开的投影图像的几何校正辅助装置，通过创建基准坐标系，并在该坐标系下根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像，使得几何校正的过程有精准的目标导向性，调试便捷、高效；而且，第一组和第二组位置比对点可根据对应投影幕的片源及投影属性灵活确定；可适用于多种曲面形状的、不同角度投影的几何校正，具有很好的兼容性。

实施例三

与上述方法及装置实施例相对应的，本实施例公开一种投影图像的几何校正系统；本实施例的不详之处及相关术语，可参照上述实施例一及实施例二进行解释。

如图7所示，该系统包括融合处理器71及上述实施例二所述的几何校正辅助装置72。其中：

几何校正辅助装置，用于根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像，并将校正数据形成几何校正表并将其存储在融合处理器和/或本地；

融合处理器，用于获取所述几何校正表，并根据获取的几何校正表对待校正图像进行几何校正处理，以及将处理后图像传送给投影机以投射到投影幕上。

本实施例公开的投影图像的几何校正系统，通过创建基准坐标系，并在该坐标系下根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像，使得几何校正的过程有精准的目标导向性，调试便捷、高效；而且，第一组和第二组位置比对点可根据对应投影幕的片源及投影属性灵活确定；可适用于多种曲面形状的、不同角度投影的几何校正，具有很好的兼容性。

综上，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的功能模块或单元可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的功能模块或单元可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个功能子模块或子单元。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，包括：

根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；

创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；

录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；

根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像。

2.根据权利要求1所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，所述投影幕为球幕、穹顶幕、类球幕或椭球幕。

3.根据权利要求2所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，所述片源为叠加在一平面纯黑区域内的椭圆形或圆形轮廓片源。

4.根据权利要求3所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，所述投影属性包括：采用一组M*N排列的投影机对所述片源进行拼接投影；

其中，第一组位置比对点落在相应的融合带边界和片源轮廓上。

5.根据权利要求4所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，所述根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像之前还包括：

在所述基准坐标系下，设置与所述平面纯黑区域对应的第一测试图像、以及与所述椭圆或圆形轮廓片源相对应的第二测试图像，并将所述第二测试图像的外围轮廓配置成与所述片源轮廓重合；以及

所述根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像之后还包括：

根据第一和第二测试图像在投影幕的校正结果判断校正结果是否符合要求，如何符合要求，根据用户指令保存最终的几何校正表，以供融合处理器进行几何校正处理。

6.根据权利要求5所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，还包括：

如果根据第一和第二测试图像判断校正结果不符合要求，通过普通模式、单点模式、列联动模式、和/或行联动模式对该校正结果进行细调，直至符合要求。

7.根据权利要求6所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，保存最终的几何校正表之前还包括：

裁掉所述第二测试图像外围轮廓线之外的区域。

8.根据权利要求5所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，所述第一测试图像为网格，所述第二测试图像为半长轴长度、半短轴长度及经纬线数量可配置的椭圆。

9.根据权利要求1至8任一所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，所述录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标之前还包括：

在所述基准坐标系下，设置至少一测试点，并将该测试点落在投影幕的位置以色块进行显示，以供用户调整该测试点的坐标，进而标定出该测试点的色块落在目标投影区域所对应的坐标；

其中用户设置各位置比对点的第二坐标通过所述测试点进行估算。

10.根据权利要1至8任一所述投影图像的几何校正辅助方法，其特征在于，所述录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标之前还包括：

根据投影幕参数及投影属性设置三维辅助图，并计算出与所述第二组位置比对点内各位置比对点相对应的三维坐标，以供用户参考进而估算出第二组位置比对点内各位置比对点的第二坐标。

11.一种投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；

第二处理模块，用于创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；

第三处理模块，用于录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；

第四处理模块，用于根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像。

12.根据权利要求11所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，该装置应用于采用一组M*N排列的投影机对所述片源进行拼接投影的系统中，且第一组位置比对点落在相应的融合带边界和片源轮廓上。

13.根据权利要求12所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，所述投影幕为球幕、穹顶幕、类球幕或椭球幕；以及

所述片源为叠加在一平面纯黑区域内的椭圆形或圆形轮廓片源。

14.根据权利要求13所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，还包括与第四处理模块连接的测试图像设置模块：

所述测试图像设置模块，用于在所述基准坐标系下，设置与所述平面纯黑区域对应的第一测试图像、以及与所述椭圆或圆形轮廓片源相对应的第二测试图像，并将所述第二测试图像的外围轮廓配置成与所述片源轮廓重合，供所述第四处理模块进行图像校正；

其中，所述第一和第二测试图像在投影幕的校正结果，供用户判断校正结果是否符合要求，如何符合要求，根据用户指令保存最终的几何校正表，以供融合处理器进行几何校正处理。

15.根据权利要求14所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，还包括与所述第四处理模块连接的细调模块：

所述细调模块，用于当用户根据第一和第二测试图像判断校正结果不符合要求，供用户通过普通模式、单点模式、列联动模式、和/或行联动模式对该校正结果进行细调，直至符合要求。

16.根据权利要求15所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，还包括与第四处理模块连接的裁切模块：

所述裁切模块，用于在保存最终的几何校正表之前，裁掉所述第二测试图像外围轮廓线之外的区域。

17.根据权利要求14所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，所述测试图像设置模块所设置的第一测试图像为网格，所述第二测试图像为半长轴长度、半短轴长度及经纬线数量可配置的椭圆。

18.根据权利要求11至17任一所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，所述第三处理模块包括：

标定单元，用于在所述基准坐标系下，设置至少一测试点，并将该测试点落在投影幕的位置以色块进行显示，以供用户调整该测试点的坐标，进而标定出该测试点的色块落在目标投影区域所对应的坐标；

第二坐标录入单元，用于录入用户根据所述标定单元所估算的第二组位置比对点内各位置比对点的第二坐标。

19.根据权利要求11至17任一所述投影图像的几何校正辅助装置，其特征在于，还包括：

与所述第三处理模块连接的辅助定位模块，用于根据投影幕参数及投影属性设置三维辅助图，并计算出与所述第二组位置比对点内各位置比对点相对应的三维坐标，以供用户参考进而估算出第二组位置比对点内各位置比对点的第二坐标。

20.一种投影图像的几何校正系统，其特征在于，包括融合处理器及权利要求11至19任一所述的几何校正辅助装置，所述几何校正辅助装置，用于根据对应投影幕的片源及投影属性确定两组位置比对点，第一组位置比对点分布在片源上，第二组位置比对点分布在投影幕上，且所述第一组位置比对点与第二组位置比对点的位置属性一致；创建一基准坐标系，并确定第一组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第一坐标；录入用户所设置的第二组位置比对点内各位置比对点在所述基准坐标系下的第二坐标；根据第一组和第二组位置比对点内相关位置比对点的第一坐标与第二坐标的映射关系校正图像，并将校正数据形成几何校正表并将其存储在融合处理器和/或本地；

所述融合处理器，用于获取所述几何校正表，并根据获取的几何校正表对待校正图像进行几何校正处理，以及将处理后图像传送给投影机以投射到投影幕上。

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