CN110377865A - 一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，包括如下步骤：S1、里森费尔德方法：弦长参数化看作以样条曲线的分段连接点为顶点的内接多边形，取其展直后沿参数轴分布所形成的节点序列，把控制多边形近似看做样条曲线的外切多边形，并使曲线的分段连接点与控制多边形的顶点或边对应起来，然后得到节点矢量的参数序列；S2、饼图取点：假设有一个被m，n均匀切分，宽高WxH的切分图像，网格点对应测量数据点集。本发明解决了投影机安装的问题，使投影机可以在任意位置安装，只要满足将整个球幕打满的要求即可，同时最大化利用融合区域，将整个投影机的重叠区作为融合区域进行过度，使画面融合过度更加均匀。
Description
技术领域
本发明涉及球幕投影融合技术领域，尤其涉及一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法。
背景技术
现有的融合区域MASK生成需要根据标定数据做拟合曲面，然后计算小图和大图的坐标映射矩阵，步骤复杂针对不同硬件安装需要不同配置：第一步：在大图上对各个子面填充一个灰度；第二步：根据配置顺序逐一叠加子面，产生融合区域，此时融合区域灰度要高于非融合区域；第三步：再使用坐标映射矩阵取点，得到各个子面相对应的融合灰度图；第四步：对融合灰度图做二值化和轮廓检测，融合区为白色，非融合区为黑色；第五步：遍历图像，对每个白色点，计算离黑色区域的最小距离，做为亮度调整系数，并生成Mask。
现有技术方案对投影机安装有要求，需要将投影机安装在固定角度的点位上，并且画面融合区受画面影像利用的像素只占真正重合画面的三分之一左右，为此，我们提出一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，包括如下步骤：
S1、里森费尔德方法：弦长参数化看作以样条曲线的分段连接点为顶点的内接多边形，取其展直后沿参数轴分布所形成的节点序列，把控制多边形近似看做样条曲线的外切多边形，并使曲线的分段连接点与控制多边形的顶点或边对应起来，然后使其展直，并规范化，得到节点矢量的参数序列；
S2、饼图取点：假设有一个被m，n均匀切分，宽高WxH的切分图像，网格点对应测量数据点集；
S3、画面融合区：对于融合区任意点位P0，到画面1的边缘最近距离为D1，到画面2的边缘最近距离为D2，则P0点位在画面1的透明度为Alpha1=D1/(D1+D2)*Gamma1，在画面2的透明度为Alpha2=D2/(D1+D2)*Gamma2。
优选的，所述步骤S1中设控制多边形各个弦长依次为l，总弦长为L，得到节点矢量，用于插值n+1个数据点，把首末数据点p0和pn分别作为三次B样条插值曲线的首末端点，把内部数据点p1，p2，…p(n-1)依次作为分段连接点，则曲线为n段，所求的控制顶点为n+3个，由于B样条的局部支撑性，一段三次B样条曲线只受4个控制点的影响。
优选的，所述步骤S1中假设如下：
，则三次B样条开曲线的矩阵形式为：
，其中有n-1个方程，n+1个未知数d，根据自由端点条件得到[a1，b1，c1，e1]，[a(n-1)，b(n-1)，c(n-1)，e(n-1)]，解方程得到控制点。
优选的，所述测量数据点集个数为mxn，分解为m条n个数据点的曲线和n条m个数据点的曲线，得到了m+n条行列贝塞尔曲线。
优选的，所述步骤S2中网格每一小格宽高为：，给定一个取点目标图像点坐标(x，y)，计算出，使用Deboor算法代入(k，l，u，v)计算出大图坐标，最终得到一个投影机相对应的坐标矩阵，每个点对应一个饼图坐标，在gpu计算时，jpeg大图解码后逐一取点放入小图，然后输出。
本发明提供了一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，解决了投影机安装的问题，使投影机可以在任意位置安装，只要满足将整个球幕打满的要求即可，同时最大化利用融合区域，将整个投影机的重叠区作为融合区域进行过度，使画面融合过度更加均匀。
附图说明
图1为本发明曲线拟合示意图；
图2为本发明网格曲线图；
图3为本发明漫水填充算法示意图；
图4为本发明叠加后融合区域示意图；
图5为本发明融合计算示意图；
图6为本发明伽马校正示意图；
图7为本发明遮罩mask示意图；
图8为本发明节点矢量计算示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，包括如下步骤：
S1、里森费尔德方法：弦长参数化看作以样条曲线的分段连接点为顶点的内接多边形，取其展直后沿参数轴分布所形成的节点序列，把控制多边形近似看做样条曲线的外切多边形，并使曲线的分段连接点与控制多边形的顶点或边对应起来，然后使其展直，并规范化，得到节点矢量的参数序列；
S2、饼图取点：假设有一个被m，n均匀切分，宽高WxH的切分图像，网格点对应测量数据点集；
S3、画面融合区：对于融合区任意点位P0，到画面1的边缘最近距离为D1，到画面2的边缘最近距离为D2，则P0点位在画面1的透明度为Alpha1=D1/(D1+D2)*Gamma1，在画面2的透明度为Alpha2=D2/(D1+D2)*Gamma2。
曲线拟合：
Bezier曲线、B样条和NURBS都是根据控制点来生成曲线的，区别在于：
Bezier曲线中的每个控制点都会影响整个曲线的形状，而B样条中的控制点只会影响整个曲线的一部分，显然B样条提供了更多的灵活性；
Bezier和B样条都是多项式参数曲线，不能表示一些基本的曲线，比如圆，所以引入了NURBS，即非均匀有理B样条来解决这个问题；
Bezier曲线是B样条的一个特例，而B样条又是NURBS的一个特例。
实施例一：
S1、里森费尔德方法：弦长参数化看作以样条曲线的分段连接点为顶点的内接多边形，取其展直后沿参数轴分布所形成的节点序列，把控制多边形近似看做样条曲线的外切多边形，并使曲线的分段连接点与控制多边形的顶点或边对应起来，然后使其展直，并规范化，得到节点矢量的参数序列；
S2、饼图取点：假设有一个被m，n均匀切分，宽高WxH的切分图像，网格点对应测量数据点集；
S3、画面融合区：对于融合区任意点位P0，到画面1的边缘最近距离为D1，到画面2的边缘最近距离为D2，则P0点位在画面1的透明度为Alpha1=D1/(D1+D2)*Gamma1，在画面2的透明度为Alpha2=D2/(D1+D2)*Gamma2。
实施例二：
S1、里森费尔德方法：弦长参数化看作以样条曲线的分段连接点为顶点的内接多边形，取其展直后沿参数轴分布所形成的节点序列，把控制多边形近似看做样条曲线的外切多边形，并使曲线的分段连接点与控制多边形的顶点或边对应起来，然后使其展直，并规范化，得到节点矢量的参数序列，步骤S1中设控制多边形各个弦长依次为l，总弦长为L，得到节点矢量，用于插值n+1个数据点，把首末数据点p0和pn分别作为三次B样条插值曲线的首末端点，把内部数据点p1，p2，…p(n-1)依次作为分段连接点，则曲线为n段，所求的控制顶点为n+3个，由于B样条的局部支撑性，一段三次B样条曲线只受4个控制点的影响，假设如下：
，则三次B样条开曲线的矩阵形式为：
，其中有n-1个方程，n+1个未知数d，根据自由端点条件得到[a1，b1，c1，e1]，[a(n-1)，b(n-1)，c(n-1)，e(n-1)]，解方程得到控制点，测量数据点集个数为mxn，分解为m条n个数据点的曲线和n条m个数据点的曲线，得到了m+n条行列贝塞尔曲线；
S2、饼图取点：假设有一个被m，n均匀切分，宽高WxH的切分图像，网格点对应测量数据点集；
S3、画面融合区：对于融合区任意点位P0，到画面1的边缘最近距离为D1，到画面2的边缘最近距离为D2，则P0点位在画面1的透明度为Alpha1=D1/(D1+D2)*Gamma1，在画面2的透明度为Alpha2=D2/(D1+D2)*Gamma2。
实施例三：
S1、里森费尔德方法：弦长参数化看作以样条曲线的分段连接点为顶点的内接多边形，取其展直后沿参数轴分布所形成的节点序列，把控制多边形近似看做样条曲线的外切多边形，并使曲线的分段连接点与控制多边形的顶点或边对应起来，然后使其展直，并规范化，得到节点矢量的参数序列，步骤S1中设控制多边形各个弦长依次为l，总弦长为L，得到节点矢量，用于插值n+1个数据点，把首末数据点p0和pn分别作为三次B样条插值曲线的首末端点，把内部数据点p1，p2，…p(n-1)依次作为分段连接点，则曲线为n段，所求的控制顶点为n+3个，由于B样条的局部支撑性，一段三次B样条曲线只受4个控制点的影响，假设如下：
，则三次B样条开曲线的矩阵形式为：
，其中有n-1个方程，n+1个未知数d，根据自由端点条件得到[a1，b1，c1，e1]，[a(n-1)，b(n-1)，c(n-1)，e(n-1)]，解方程得到控制点，测量数据点集个数为mxn，分解为m条n个数据点的曲线和n条m个数据点的曲线，得到了m+n条行列贝塞尔曲线；
S2、饼图取点：假设有一个被m，n均匀切分，宽高WxH的切分图像，网格点对应测量数据点集，网格每一小格宽高为：，给定一个取点目标图像点坐标(x，y)，计算出，使用Deboor算法代入(k，l，u，v)计算出大图坐标，最终得到一个投影机相对应的坐标矩阵，每个点对应一个饼图坐标，在gpu计算时，jpeg大图解码后逐一取点放入小图，然后输出；
S3、画面融合区：对于融合区任意点位P0，到画面1的边缘最近距离为D1，到画面2的边缘最近距离为D2，则P0点位在画面1的透明度为Alpha1=D1/(D1+D2)*Gamma1，在画面2的透明度为Alpha2=D2/(D1+D2)*Gamma2。
本发明中，解决了投影机安装的问题，使投影机可以在任意位置安装，只要满足将整个球幕打满的要求即可，同时最大化利用融合区域，将整个投影机的重叠区作为融合区域进行过度，使画面融合过度更加均匀。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、里森费尔德方法：弦长参数化看作以样条曲线的分段连接点为顶点的内接多边形，取其展直后沿参数轴分布所形成的节点序列，把控制多边形近似看做样条曲线的外切多边形，并使曲线的分段连接点与控制多边形的顶点或边对应起来，然后使其展直，并规范化，得到节点矢量的参数序列；S2、饼图取点：假设有一个被m，n均匀切分，宽高WxH的切分图像，网格点对应测量数据点集；S3、画面融合区：对于融合区任意点位P0，到画面1的边缘最近距离为D1，到画面2的边缘最近距离为D2，则P0点位在画面1的透明度为Alpha1=D1/(D1+D2)*Gamma1，在画面2的透明度为Alpha2=D2/(D1+D2)*Gamma2。
2.根据权利要求1所述的一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，其特征在于：所述步骤S1中设控制多边形各个弦长依次为l，总弦长为L，得到节点矢量，用于插值n+1个数据点，把首末数据点p0和pn分别作为三次B样条插值曲线的首末端点，把内部数据点p1，p2，…p(n-1)依次作为分段连接点，则曲线为n段，所求的控制顶点为n+3个，由于B样条的局部支撑性，一段三次B样条曲线只受4个控制点的影响。
3.根据权利要求2所述的一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，其特征在于：所述步骤S1中假设如下：
，则三次B样条开曲线的矩阵形式为：，
其中有n-1个方程，n+1个未知数d，根据自由端点条件得到[a1，b1，c1，e1]，[a(n-1)，b(n-1)，c(n-1)，e(n-1)]，解方程得到控制点。
4.根据权利要求3所述的一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，其特征在于：所述测量数据点集个数为mxn，分解为m条n个数据点的曲线和n条m个数据点的曲线，得到了m+n条行列贝塞尔曲线。
5.根据权利要求1所述的一种融合贝塞尔曲线的球幕融合边缘加权计算方法，其特征在于：所述步骤S2中网格每一小格宽高为，给定一个取点目标图像点坐标(x，y)，计算出，使用Deboor算法代入(k，l，u，v)计算出大图坐标，最终得到一个投影机相对应的坐标矩阵，每个点对应一个饼图坐标，在gpu计算时，jpeg大图解码后逐一取点放入小图，然后输出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191025 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |