CN110769228A - 实现投影画面拼接的方法、装置及投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影拼接技术领域，实施例具体公开一种实现投影画面拼接的方法、装置及投影系统。本申请采用多个投影装置分别向投影面投射小比例特征图，避免了投影画面的叠加，通过图像采集装置拍摄投影面图像，获取各个投影装置的小比例投影区域，计算各个投影装置的实际投影区域，再将各个投影装置的实际投影区域变换到期望投影区域，实现了多个投影装置的投影画面像素的精确拼接，降低了实现多个投影装置的投影画面拼接的难度且成本低。

Description

实现投影画面拼接的方法、装置及投影系统

技术领域

本发明涉及投影拼接技术领域，具体公开一种实现投影画面拼接的方法、装置及投影系统。

背景技术

现有的大画幅投影方式通常是采用下列三种方法的：第一种为使用单一的高功率投影装置在一个大屏幕上投射出一幅完整的图像。第二种为光学拼接方法，即在单一的大屏幕上使用多个投影装置进行光学图像的投射，各个投射影像之间互相衔接，形成一个完整的、高分辨率的投射影像。第三种是采用多单元的形式拼接成为大屏幕，各个单元有自己的投影机和投影屏幕，通过光学屏幕可以改善一致性。

在采用第二种光学拼接方法时，如何方便快速的完成多个投影装置的投影画面拼接是目前亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种实现投影画面拼接的方法、装置和投影系统，通过投影装置向投影面投射小比例特征图，摄像头拍摄投影面图像，获取多个投影装置的实际投影区域的位置，可以将实际投影区域变换到期望投影区域，可以实现多个投影装置的投影画面拼接。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种实现投影画面拼接的方法，应用于投影系统，所述投影系统包括图像采集装置和至少2个投影装置，所述方法包括：

S11：向各个投影装置发送图像投射命令，以使各个所述投影装置分别向投影面投射各自的小比例特征图，所述投影面上的各个小比例特征图像未重叠；

S12：向图像采集装置发送图像采集命令，以使所述图像采集装置采集投影面图像，所述投影面图像是包含投影面上所有小比例特征图像的整体图像；

S13：根据所述投影面图像分别计算各个所述投影装置的拼接调整参数；

S14：将各个所述投影装置的拼接调整参数发送给对应的投影装置，以使各个所述投影装置按对应的拼接调整参数调整投射图像。

更优的，所述步骤S13的方法包括：

S131：获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

S132：获取各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值；

S133：根据各个投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域和各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域；

S134：根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域计算所有投影装置在所述投影面图像中组成的拼接投影区域及各个所述投影装置的拼接调整参数。

更优的，所述步骤S131的方法包括：

识别所述投影面图像中各个小比例特征图像中的特征图案，获得各个小比例特征图像对应的投影装置的编号信息，同时识别各个小比例特征图像在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

建立所述投影装置的编号信息与小比例特征图像区域的对应关系。

更优的，所述步骤S132的方法包括：

获取各个所述投影装置预设的小比例特征图的特征图案缩小比值；或者

获取各个所述投影装置预设的小比例特征图和原始特征图，计算各个所述投影装置的小比例特征图相对于原始特征图的特征图案缩小比值。

更优的，所述步骤S133的方法包括：

获取各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系；

获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标；

根据各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系和各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域的4个角点像素坐标。

更优的，所述步骤S134的方法包括：

根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域，计算由所有投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域组成的最大投影区域的最大内接矩形区域作为拼接投影区域；

计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域与所述拼接投影区域的交集，获得各个所述投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域；

根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域与实际投影区域，计算各个所述投影装置的拼接调整参数。

本发明还提供一种实现投影画面拼接的装置，应用于投影系统，所述投影系统包括图像采集装置和至少2个投影装置，所述装置包括：

图像投射模块，用于向各个投影装置发送图像投射命令，以使各个所述投影装置分别向投影面投射各自的小比例特征图，所述投影面上的各个小比例特征图像未重叠；

图像采集模块，用于向图像采集装置发送图像采集命令，以使所述图像采集装置采集投影面图像，所述投影面图像是包含投影面上所有小比例特征图像的整体图像；

参数计算模块，用于根据所述投影面图像分别计算各个所述投影装置的拼接调整参数；

参数发送模块，用于将各个所述投影装置的拼接调整参数发送给对应的投影装置，以使各个所述投影装置按对应的拼接调整参数调整投射图像。

更优的，所述参数计算模块包括：

投影区域获取单元，用于获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

缩小比值获取单元，用于获取各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值；

实际区域计算单元，用于根据各个投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域和各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域；

调整参数计算单元，用于根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域计算所有投影装置在所述投影面图像中组成的拼接投影区域及各个所述投影装置的拼接调整参数。

更优的，所述投影区域获取单元包括：

图像信息获取组件，用于识别所述投影面图像中各个小比例特征图像中的特征图案，获得各个小比例特征图像对应的投影装置的编号信息，同时识别各个小比例特征图像在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

对应关系建立组件，用于建立所述投影装置的编号信息与小比例特征图像区域的对应关系。

更优的，所述缩小比值获取单元的方法包括：

获取各个所述投影装置预设的小比例特征图的特征图案缩小比值；或者

获取各个所述投影装置预设的小比例特征图和原始特征图，计算所述各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值。

更优的，所述实际区域计算单元包括：

坐标关系获取组件，用于获取各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系；

角点坐标获取组件，用于获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标；

实际坐标计算组件，用于根据各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系和各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域的4个角点像素坐标。

更优的，所述调整参数计算单元包括：

拼接区域计算组件，用于根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域，计算由所有投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域组成的最大投影区域的最大内接矩形区域作为拼接投影区域；

期望区域计算组件，用于计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域与所述拼接投影区域的交集，获得各个所述投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域；

拼接参数计算组件，用于根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域与实际投影区域，计算各个所述投影装置的拼接调整参数。

本发明还提供一种实现投影画面拼接的装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的实现投影画面拼接的方法。

本发明还提供一种投影系统，包括图像采集装置、至少2个投影装置和如上述的实现投影画面拼接的装置，所述实现投影画面拼接的装置分别与所述图像采集装置和各个所述投影装置建立通信。

更优的，所述投影装置预设有小比例特征图，响应于所述实现投影画面拼接的装置发送的图像投射命令，投射所述小比例特征图。

更优的，所述投影装置预设有原始特征图和特征图案缩小比值，响应于所述实现投影画面拼接的装置发送的图像投射命令，将所述原始特征图中的特征图案在原始像素比例下按所述特征图案缩小比值缩小生成小比例特征图，投射所述小比例特征图。

本申请与现有技术相比，其有益效果详细说明如下：本申请采用多个投影装置分别向投影面投射小比例特征图，避免了投影画面的叠加，通过图像采集装置拍摄投影面图像，获取各个投影装置的小比例投影区域，计算各个投影装置的实际投影区域，再将各个投影装置的实际投影区域变换到期望投影区域，实现了多个投影装置的投影画面像素的精确拼接，降低了实现多个投影装置的投影画面拼接的难度且成本低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的实现投影画面拼接的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的投影装置投射的小比例特征图的示意图；

图3为本发明实施例提供的2个投影装置投射的小比例特征图的示意图；

图4为本发明实施例提供的2个投影装置的实际投影区域拼接示意图；

图5为本发明实施例提供的3个投影装置的实际投影区域拼接示意图；

图6为本发明实施例提供的实现投影画面拼接的装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的投影系统架构图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供一种实现投影画面拼接的方法，应用于投影系统，该投影系统包括图像采集装置和至少2个投影装置，各个投影装置设有各自的原始特征图和小比例特征图，或者各个投影装置设有各自的小比例特征图和特征图案缩小比值，其中，原始特征图包括特征图案，原始特征图中的特征图案为满屏的特征图案图，小比例特征图是将原始特征图中的特征图案在原始像素比例下按特征图案缩小比值缩小后得到的图，小比例特征图是特征图案在图中心，周围为透明图的图，特征图案中包含投影装置的识别标识，具体的方法包括：

S11：向各个投影装置发送图像投射命令，以使各个投影装置分别向投影面投射各自的小比例特征图，投影面上的各个小比例特征图像未重叠；

S12：向图像采集装置发送图像采集命令，以使图像采集装置采集投影面图像，投影面图像是包含投影面上所有小比例特征图像的整体图像；

S13：根据投影面图像分别计算各个投影装置的拼接调整参数；

S14：将各个投影装置的拼接调整参数发送给对应的投影装置，以使各个投影装置按对应的拼接调整参数调整投射图像。

如图2所示，各个投影装置设置有原始特征图，当投影装置向投影面投射原始特征图时可以看到该投影装置的实际投影区域，但是如果各个投影装置都向投影面投射原始特征图，会造成投影面上的原始特征图像重叠，在投影画面拼接时给图像处理和计算带来很大的难度，因此将原始特征图中的特征图案在原始像素比例下按一定的缩小比例(1>缩小比例>0)缩小，即按特征图案缩小比值缩小再投射，避免多个投影装置的投影画面叠加而造成相互干扰。特征图案缩小比值可以根据客户实际需求设定，将原始特征图按一定特征图案缩小比值缩小后得到小比例特征图，小比例特征图的实质是将特征图案缩小后置于小比例特征图中部，而周围为透明图像的图，小比例特征图与原始特征图中的图案内容是一致的，只是图案区域的大小不一样。其中，原始特征图可以是设有边框的图、设有角点标识的图或者平面几何图形图，例如可以是一个只有边框的图(通过识别边框的角点确定图像区域)，也可以是一个识别标志二维码图(通过识别二维码图的位置确定图像区域，识别标志二维码图也包含角点和边框)，还可以是包含规则几何图案(圆，矩形等)的图，识别图案后再推算整个投影画面的四个角点位置，这些都是边界特征比较明显(线条，角点等)的图，即是本申请所指的原始特征图。

各个投影装置的原始特征图和小比例特征图均包含对应投影装置的识别标识，因为在图像识别时，需要确定哪个投影装置对应投影面上的哪块投影区域才能计算出实际投影区域及拼接调整参数，小比例特征图中可以包含投影装置的识别标识，或者将投影装置的识别标识直接作为小比例特征图。可以在小比例特征图中心放置一个识别标识，如图2中所示以Aruco码为例，也可以是其他易于识别的标志如QRcode。为了更高的图像精度，也可以特别设计小比例特征图。

需要说明的是，在步骤S11中，向各个投影装置发送图像投射命令，以使各个投影装置分别向投影面投射各自的小比例特征图，但是在投影面上的各个小比例特征图像之间不能重叠，否则会影响图像识别的结果。一般情况下，将需要拼接的投影装置依次正常摆放后，各个投影装置投射的小比例特征图在投影面不会重叠。

需要说明的是，在步骤S12中，图像采集装置是指具备图像拍摄功能的装置，可以是摄像头，智能手机，平板电脑，笔记本电脑等。图像采集装置的拍摄位置并未限定，只要求能够整体拍摄投影面上的所有小比例特征图像用于后续的计算，当然清晰度也需要满足常规像素要求。

具体的，步骤S13的方法包括：

S131：获取各个投影装置在投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

S132：获取各个投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值；

S133：根据各个投影装置在投影面图像中对应的小比例特征图像区域和各个投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值，计算各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域；

S134：根据各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域计算所有投影装置在投影面图像中组成的拼接投影区域及各个投影装置的拼接调整参数。

具体的，步骤S131的方法，包括：

S1311：识别投影面图像中各个小比例特征图像中的特征图案，获得各个小比例特征图像对应的投影装置的编号信息，同时识别各个小比例特征图像在投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

S1312：建立投影装置的编号信息与小比例特征图像区域的对应关系。

具体的，步骤S132的方法，包括：获取各个投影装置预设的小比例特征图的特征图案缩小比值；或者获取各个投影装置的小比例特征图和原始特征图，计算各个投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值。

具体的，步骤S133的方法，包括

S1331：获取各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系；

S1332：获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标；

S1333：根据各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系和各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域的4个角点像素坐标。

需要说明的是，当投影装置的识别标识为投影装置的小比例特征图时，可以采用现有成熟算法去识别识别标识，可以得到识别标识的大小位置，以及识别标识对应的投影装置编号信息，由于各个投影装置的编号信息是唯一的，因此可以把识别到的投影装置编号信息和识别到的识别标识区域位置对应起来，获得各个投影装置的编号信息与投影区域的对应关系，各个投影装置都采用相同的方法获得投影装置的编号信息与小比例特征图像区域的对应关系后，可以进行后续的计算。

接下来，要通过投影装置的编号信息获得投影装置的原始特征图和小比例特征图，或者获取特征图案缩小比值，投影装置的原始特征图和小比例特征图可能存储在投影装置内，也可能存储在实现投影画面拼接的装置内，也可能存储在远程服务器上，在进行计算前，需要根据投影装置的编号信息获取各个投影装置的特征图案缩小比值，或者通过获取原始特征图和小比例特征图信息计算特征图案缩小比值。

举例说明，如图3所示的投影系统包括2个投影装置，即投影装置C1和投影装置C2，利用投影面的小比例特征图像计算2个投影装置的实际投影区域的位置，即图中投影装置C1的实际投影区域ABCD，投影装置C2的实际投影区域EFGH，具体计算方法包括：由于C1的小比例特征图与原始特征图是已知的，因此小比例特征图在原始特征图中的像素坐标是已知的。根据小比例特征图的4个角点像素坐标和原始特征图的4个角点像素坐标，即根据八个角点的对应关系，利用直接线性变换法(DirectLinearTransform)或者最小二乘法计算出单应变换矩阵H1，即H1表征了C1的小比例特征图到原始特征图的坐标变换关系。根据图像采集装置拍摄的包含C1，C2投射的小比例特征图的投影面图像，在投影面图像中找到C1小比例特征图像区域abcd，找到C2小比例特征图像区域efgh，这里具体查找办法可以用角点查找，或者用图像模板匹配等方法，没有具体要求，这里不做限制。利用单应矩阵对应关系

其中(u1,v1)，(u2,v2)分别为原始特征图和小比例特征图对应点的像素坐标，S为一个常数比例因子。因此可以由投影面上的C1小比例特征图像四个角点的位置计算出原始特征图像4个角点的位置，即由abcd根据H1变换得到ABCD，类似的，假设H2表征C2小比例特征图和原始特征图的坐标变换关系，efgh根据H2变换得到EFGH，从而找到C1和C2的完整投影区域/实际投影区域。

需要说明的是，步骤S134的方法，包括：

S1341：根据各个投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域，计算由所有投影装置在投影面图像中的实际投影区域组成的最大投影区域的最大内接矩形区域作为拼接投影区域；

S1342：计算各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域与拼接投影区域的交集，获得各个投影装置在投影面图像中的期望投影区域；

S1343：根据各个投影装置在投影面图像中的期望投影区域与实际投影区域，计算各个投影装置的拼接调整参数。

举例说明2个投影装置拼接，如图4所示，假设期望投影装置C1C2拼接投影区域为AFCH，则相应的投影装置C1需要将投影区域范围从abcd变换到ABCD，投影装置C2需要将投影区域范围从efgh变换到EFGH。具体计算方法包括：用最小二乘法计算从abcd到ABCD的单应变换矩阵H1，从efgh到EFGH的单应变换矩阵H2，分别作用于投影装置C1和C2，则可以得到期望的投影画面区域AFCH，即完成拼接过程。单应变化矩阵计算方法包括最小二乘法或者DLT方法。

举例说明3个投影装置拼接，如图5所示，以3个投影装置为例描述各个投影装置查找自己的期望投影区域的方法，根据上面介绍的方法可以求出投影装置C1、C2和C3各自的实际投影区域，根据3个投影装置的实际投影区域，可以得到3个投影装置的最大覆盖区域(即3个投影装置的实际投影区域取并集得到的区域)，在最大覆盖区域内通过RANSAC方法取最大内接矩形，使该矩形区域面积最大，可以得到如图5所示ABCD区域。然后计算ABCD区域与各个投影装置的实际投影区域的交集，就可以得到各个投影装置的期望投影区域。

本申请的技术方案通过小比例特征图像进行多个投影装置的投影区域定位，通过外接/外部图像采集装置拍照和单应性变换方法进行多个投影装置的投影画面的拼接，操作简单，且计算难度小，非常适于广泛推广。

下面对本发明实施例提供的实现投影画面拼接的装置进行介绍，需要说明的是，有关实现投影画面拼接的装置的说明可参见上文的实现投影画面拼接的方法，以下并不做赘述。

如图6所示，本发明实施例提供一种实现投影画面拼接的装置，应用于投影系统，该投影系统包括图像采集装置和至少2个投影装置，装置包括：

图像投射模块21，用于向各个投影装置发送图像投射命令，以使各个所述投影装置分别向投影面投射各自的小比例特征图，所述投影面上的各个小比例特征图像未重叠；

图像采集模块22，用于向图像采集装置发送图像采集命令，以使所述图像采集装置采集投影面图像，所述投影面图像是包含投影面上所有小比例特征图像的整体图像；

参数计算模块23，用于根据所述投影面图像分别计算各个所述投影装置的拼接调整参数；

参数发送模块24，用于将各个所述投影装置的拼接调整参数发送给对应的投影装置，以使各个所述投影装置按对应的拼接调整参数调整投射图像。

需要说明的是，参数计算模块23包括：

投影区域获取单元，用于获取各个投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

缩小比值获取单元，用于获取各个投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值；

实际区域计算单元，用于根据各个投影装置在投影面图像中对应的小比例特征图像区域和各个投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值，计算各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域；

调整参数计算单元，用于根据各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域计算所有投影装置在投影面图像中组成的拼接投影区域及各个投影装置的拼接调整参数。

需要说明的是，投影区域获取单元包括：

图像信息获取组件，用于识别投影面图像中各个小比例特征图像中的特征图案，获得各个小比例特征图像对应的投影装置的编号信息，同时识别各个小比例特征图像在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

对应关系建立组件，用于建立投影装置的编号信息与小比例特征图像区域的对应关系。

需要说明的是，缩小比值获取单元的方法包括：获取各个投影装置预设的小比例特征图的特征图案缩小比值；或者获取各个投影装置的小比例特征图和原始特征图，计算各个投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值。

需要说明的是，实际区域计算单元包括：

坐标关系获取组件，用于获取各个投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系；

角点坐标获取组件，用于获取各个投影装置在投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标；

实际坐标计算组件，用于根据各个投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系和各个投影装置在投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标，计算各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域的4个角点像素坐标。

需要说明的是，调整参数计算单元包括：

拼接区域计算组件，用于根据各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域，计算由所有投影装置在投影面图像中的实际投影区域组成的最大投影区域的最大内接矩形区域作为拼接投影区域；

期望区域计算组件，用于计算各个投影装置在投影面图像中的实际投影区域与拼接投影区域的交集，获得各个投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域；

拼接参数计算组件，用于根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域与实际投影区域，计算各个所述投影装置的拼接调整参数。

本发明实施例还提供一种实现投影画面拼接的装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的实现投影画面拼接的方法。

如图7所示，本发明实施例还提供一种投影系统，包括图像采集装置、至少2个投影装置和上述的实现投影画面拼接的装置，实现投影画面拼接的装置分别与图像采集装置和各个投影装置建立通信。其中，投影装置可以预设有小比例特征图，响应于实现投影画面拼接的装置发送的图像投射命令，投影装置投射小比例特征图。投影装置也可以预设有原始特征图和特征图案缩小比值，响应于实现投影画面拼接的装置发送的图像投射命令，投影装置将原始特征图中的特征图案在原始像素比例下按特征图案缩小比值缩小生成小比例特征图，投射小比例特征图。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种实现投影画面拼接的方法，其特征在于，应用于投影系统，所述投影系统包括图像采集装置和至少2个投影装置，所述方法包括：

S11：向各个投影装置发送图像投射命令，以使各个所述投影装置分别向投影面投射各自的小比例特征图，所述投影面上的各个小比例特征图像未重叠；

S12：向图像采集装置发送图像采集命令，以使所述图像采集装置采集投影面图像，所述投影面图像是包含投影面上所有小比例特征图像的整体图像；

S13：根据所述投影面图像分别计算各个所述投影装置的拼接调整参数；

S14：将各个所述投影装置的拼接调整参数发送给对应的投影装置，以使各个所述投影装置按对应的拼接调整参数调整投射图像。

2.根据权利要求1所述的实现投影画面拼接的方法，其特征在于，所述步骤S13的方法包括：

S131：获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

S132：获取各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值；

S133：根据各个投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域和各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域；

S134：根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域计算所有投影装置在所述投影面图像中组成的拼接投影区域及各个所述投影装置的拼接调整参数。

3.根据权利要求2所述的实现投影画面拼接的方法，其特征在于，所述步骤S131的方法包括：

识别所述投影面图像中各个小比例特征图像中的特征图案，获得各个小比例特征图像对应的投影装置的编号信息，同时识别各个小比例特征图像在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

建立所述投影装置的编号信息与小比例特征图像区域的对应关系。

4.根据权利要求2所述的实现投影画面拼接的方法，其特征在于，所述步骤S132的方法包括：

获取各个所述投影装置预设的小比例特征图的特征图案缩小比值；或者

获取各个所述投影装置预设的小比例特征图和原始特征图，计算各个所述投影装置的小比例特征图相对于原始特征图的特征图案缩小比值。

5.根据权利要求2所述的实现投影画面拼接的方法，其特征在于，所述步骤S133的方法包括：

获取各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系；

获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标；

根据各个所述投影装置的小比例特征图变换到原始特征图的4个角点像素坐标变换关系和各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域的4个角点像素坐标，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域的4个角点像素坐标。

6.根据权利要求2所述的实现投影画面拼接的方法，其特征在于，所述步骤S134的方法包括：

根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域，计算由所有投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域组成的最大投影区域的最大内接矩形区域作为拼接投影区域；

计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域与所述拼接投影区域的交集，获得各个所述投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域；

根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的期望投影区域与实际投影区域，计算各个所述投影装置的拼接调整参数。

7.一种实现投影画面拼接的装置，其特征在于，应用于投影系统，所述投影系统包括图像采集装置和至少2个投影装置，所述装置包括：

图像投射模块，用于向各个投影装置发送图像投射命令，以使各个所述投影装置分别向投影面投射各自的小比例特征图，所述投影面上的各个小比例特征图像未重叠；

图像采集模块，用于向图像采集装置发送图像采集命令，以使所述图像采集装置采集投影面图像，所述投影面图像是包含投影面上所有小比例特征图像的整体图像；

参数计算模块，用于根据所述投影面图像分别计算各个所述投影装置的拼接调整参数；

参数发送模块，用于将各个所述投影装置的拼接调整参数发送给对应的投影装置，以使各个所述投影装置按对应的拼接调整参数调整投射图像。

8.根据权利要求7所述的实现投影画面拼接的装置，其特征在于，所述参数计算模块包括：

投影区域获取单元，用于获取各个所述投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域；

缩小比值获取单元，用于获取各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值；

实际区域计算单元，用于根据各个投影装置在所述投影面图像中对应的小比例特征图像区域和各个所述投影装置的小比例特征图的特征图案缩小比值，计算各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域；

调整参数计算单元，用于根据各个所述投影装置在所述投影面图像中的实际投影区域计算所有投影装置在所述投影面图像中组成的拼接投影区域及各个所述投影装置的拼接调整参数。

9.一种实现投影画面拼接的装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的实现投影画面拼接的方法。

10.一种投影系统，其特征在于，包括图像采集装置、至少2个投影装置和如权利要求7-8中任一项所述的实现投影画面拼接的装置，所述实现投影画面拼接的装置分别与所述图像采集装置和各个所述投影装置建立通信。

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