CN109901348A - 一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其方法包括以下步骤：A、提前制作好的关键点拼接融合数据，接收网络命令，根据在提前制作好的关键点之间进行切换；B、网络命令控制投影幕进行移动，实现动态移动幕的实时投影；C、有动态机械幕，则机械幕的四个角点连接至四路可以伸缩的电机控制其运动；D、对关键位置进行标定；E、标定完成后，利用关键点之间线性的插值实现匀滑过渡。本发明利用标定好的关键点平面，通过两个关键平面的数据进行过渡减少了所需要的标定的数据量，利用网络数据实时发送控制命令，从而实现了运动序列可编辑，给媒体更大的自由度进行艺术创作。

Description

一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法

技术领域

本发明涉及多媒体显示技术领域，具体为一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法。

背景技术

投影幕又称投影屏幕，是投影机周边设备中最常使用的产品之一，投影幕如果与投影机搭配得当，可以得到优质的投影效果，当光入射到透明或半透明材料表面时，一部分被反射，一部分被吸收，还有一部分可以透射过去，透射是入射光经过折射穿过物体后的出射现象，被透射的物体为透明体或半透明体，如玻璃、滤色片等，投影幕一般可分为反射式、透射式两类，反射式用于正投，透射式用于背投，正投幕又分为平面幕、弧型幕，平面幕从质地上可分为玻珠幕、金属幕、压纹塑料幕、弹性幕等（压纹塑料分为白塑、灰塑、银塑等）。

现有动态运动投影机械幕，都是利用投影向一块动态屏幕进行投影，由于机械幕是运动的，动态机械幕投影机画面在每个机械动作投影画面的匹配都存在问题，且无法使动态过程中的画面对齐，从而为人们的使用带来不便，为此，我们提出一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其方法包括以下步骤：

A、提前制作好的关键点拼接融合数据，接收网络命令，根据在提前制作好的关键点之间进行切换；

B、网络命令控制投影幕进行移动，实现动态移动幕的实时投影；

C、有动态机械幕，则机械幕的四个角点连接至四路可以伸缩的电机控制其运动；

D、对关键位置进行标定；

E、标定完成后，利用关键点之间线性的插值实现匀滑过渡。

优选的，所述将整个影片机械幕的运动切割成若干个线性变化的过程，将线性变化的端点处作为一个关键平面，利用《一种利用红外标记物的快速自动标定系统》方法，对关键位置的投影画面进行标定，标定后生成此关键位置的网格控制数据。

优选的，所述在标定完成后，每个投影面都有若干对应位置的xml文件，该文件中记录了网格面的关键点数据。

优选的，所述如平面控制点有8个，关键平面M1的8个坐标分别为：P1_1（x1_1，y1_1），P2_1（x21_1，y21_1），……P15_1（x15_1，y15_1），关键平面M2的8个坐标分别为：P1_2（x1_2，y1_2），P2_2（x21_2，y21_2），……P15_2（x15_2，y15_2）…关键平面Mn的8个坐标分别为：P1_n（x1_n，y1_n），P2_2（x21_n，y21_n），……P15_n（x15_n，y15_n），假设现在有动作为从M1过渡到M2，通过一个渐变值f（0<=f<=1）可以求得中间过程的M’的坐标P1’=P1_1*（1-f）+P1_2*f；则有：x1’=x1_1*（1-f）+x1_2*f，y1’=y1_1*（1-f）+y1_2*f；x2’=x2_1*（1-f）+x2_2*f，y2’=y2_1*（1-f）+y2_2*f…x15’=x15_1*（1-f）+x15_2*f，y15’=y15_1*（1-f）+y15_2*f。

优选的，所述在播放过程中，利用一台主控机，实时发送当前的关键帧过程及变化量值。

优选的，所述以时间为变化，如，发送数据包格式为：关键帧1-关键帧2-变化值，例如在从M1变化到M2的过程中，主机持续不断得发送M1-M2-0.0，M1-M2-0.1，M1-M2-0.3，M1-M2-0.4……。

优选的，所述浮点数值为举例说明，实际情况会根据时间计算，如M1的起始时间为Time1，M2的到位时间为M2，则发送的比率值f=（CurrentTime-Time1）/（Time2-Time1）。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明利用标定好的关键点平面，通过两个关键平面的数据进行过渡减少了所需要的标定的数据量，利用网络数据实时发送控制命令，从而实现了运动序列可编辑，给媒体更大的自由度进行艺术创作。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其方法包括以下步骤：

A、提前制作好的关键点拼接融合数据，接收网络命令，根据在提前制作好的关键点之间进行切换；

B、网络命令控制投影幕进行移动，实现动态移动幕的实时投影；

C、有动态机械幕，则机械幕的四个角点连接至四路可以伸缩的电机控制其运动；

D、对关键位置进行标定；

E、标定完成后，利用关键点之间线性的插值实现匀滑过渡，利用标定好的关键点平面，通过两个关键平面的数据进行过渡减少了所需要的标定的数据量，利用网络数据实时发送控制命令，从而实现了运动序列可编辑，给媒体更大的自由度进行艺术创作。

将整个影片机械幕的运动切割成若干个线性变化的过程，将线性变化的端点处作为一个关键平面，利用《一种利用红外标记物的快速自动标定系统》方法，对关键位置的投影画面进行标定，标定后生成此关键位置的网格控制数据。

在标定完成后，每个投影面都有若干对应位置的xml文件，该文件中记录了网格面的关键点数据。

如平面控制点有8个，关键平面M1的8个坐标分别为：P1_1（x1_1，y1_1），P2_1（x21_1，y21_1），……P15_1（x15_1，y15_1），关键平面M2的8个坐标分别为：P1_2（x1_2，y1_2），P2_2（x21_2，y21_2），……P15_2（x15_2，y15_2）…关键平面Mn的8个坐标分别为：P1_n（x1_n，y1_n），P2_2（x21_n，y21_n），……P15_n（x15_n，y15_n），假设现在有动作为从M1过渡到M2，通过一个渐变值f（0<=f<=1）可以求得中间过程的M’的坐标P1’=P1_1*（1-f）+P1_2*f；则有：x1’=x1_1*（1-f）+x1_2*f，y1’=y1_1*（1-f）+y1_2*f；x2’=x2_1*（1-f）+x2_2*f，y2’=y2_1*（1-f）+y2_2*f…x15’=x15_1*（1-f）+x15_2*f，y15’=y15_1*（1-f）+y15_2*f。

在播放过程中，利用一台主控机，实时发送当前的关键帧过程及变化量值。

以时间为变化，如，发送数据包格式为：关键帧1-关键帧2-变化值，例如在从M1变化到M2的过程中，主机持续不断得发送M1-M2-0.0，M1-M2-0.1，M1-M2-0.3，M1-M2-0.4……。

浮点数值为举例说明，实际情况会根据时间计算，如M1的起始时间为Time1，M2的到位时间为M2，则发送的比率值f=（CurrentTime-Time1）/（Time2-Time1）。

使用时，制作了八组机械运动软幕，并使用8台投影机进行了画面投影。在投影软幕上我们设置了8个关键点进行标定，每个画面在整个动画过程中设置了约30个关键平面，利用自动标定系统进行了关键点标定后，主机保存所有的关键点平面在时间轴上的排布，当接收到ipad发送的开始信号后主机电脑同步发送机械运动数据与画面变形数据，从而实现投影与机械的同步播放。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：

A、提前制作好的关键点拼接融合数据，接收网络命令，根据在提前制作好的关键点之间进行切换；

B、网络命令控制投影幕进行移动，实现动态移动幕的实时投影；

C、有动态机械幕，则机械幕的四个角点连接至四路可以伸缩的电机控制其运动；

D、对关键位置进行标定；

E、标定完成后，利用关键点之间线性的插值实现匀滑过渡。

2.根据权利要求1所述的一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其特征在于：所述将整个影片机械幕的运动切割成若干个线性变化的过程，将线性变化的端点处作为一个关键平面，利用《一种利用红外标记物的快速自动标定系统》方法，对关键位置的投影画面进行标定，标定后生成此关键位置的网格控制数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其特征在于：所述在标定完成后，每个投影面都有若干对应位置的xml文件，该文件中记录了网格面的关键点数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其特征在于：所述如平面控制点有8个，关键平面M1的8个坐标分别为：P1_1（x1_1，y1_1），P2_1（x21_1，y21_1），……P15_1（x15_1，y15_1），关键平面M2的8个坐标分别为：P1_2（x1_2，y1_2），P2_2（x21_2，y21_2），……P15_2（x15_2，y15_2）…关键平面Mn的8个坐标分别为：P1_n（x1_n，y1_n），P2_2（x21_n，y21_n），……P15_n（x15_n，y15_n），假设现在有动作为从M1过渡到M2，通过一个渐变值f（0<=f<=1）可以求得中间过程的M’的坐标P1’=P1_1*（1-f）+P1_2*f；则有：x1’=x1_1*（1-f）+x1_2*f，y1’=y1_1*（1-f）+y1_2*f；x2’=x2_1*（1-f）+x2_2*f，y2’=y2_1*（1-f）+y2_2*f…x15’=x15_1*（1-f）+x15_2*f，y15’=y15_1*（1-f）+y15_2*f。

5.根据权利要求4所述的一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其特征在于：所述在播放过程中，利用一台主控机，实时发送当前的关键帧过程及变化量值。

6.根据权利要求4所述的一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其特征在于：所述以时间为变化，如，发送数据包格式为：关键帧1-关键帧2-变化值，例如在从M1变化到M2的过程中，主机持续不断得发送M1-M2-0.0，M1-M2-0.1，M1-M2-0.3，M1-M2-0.4……。

7.根据权利要求4所述的一种基于关键点标定技术的动态机械幕投影方法，其特征在于：所述浮点数值为举例说明，实际情况会根据时间计算，如M1的起始时间为Time1，M2的到位时间为M2，则发送的比率值f=（CurrentTime-Time1）/（Time2-Time1）。