CN112672122B - 一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统，其方法包括：确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上，在球员将台球摆放到期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片，基于预先根据台球桌面构建的三维坐标系，确定摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标，将每个摆放台球的具体坐标与期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对误差结果进行建模显示。将每个摆放台球的高度因素考虑在内以确定误差，然后通过建模对摆放台球的误差进行校准以显示校准后的相机与投影仪的映射关系，可以根据校准后的结果准确地判断球员是否摆球成功，进而在没有摆球成功时进行后续调整。

Description

一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统

技术领域

本发明涉及误差校准技术领域，尤其涉及一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统。

背景技术

在智能台球系统中，涉及到投影仪投放一个图标到台球桌，球员将球摆到图标位置，通过相机进行识别，判断摆球是否成功。由于系统涉及人机交互的过程，需要精确的知道投影仪坐标系和相机坐标系之间的映射关系，正常情况下投影仪和相机都会以球桌为基准进行一次校正，但是由于球具有一定的高度，并且这些坐标转换过程不可避免的会引入误差，误差会导致最后投影仪和相机的映射关系与实际不相符合进而导致无法准确地判断球员是否摆球成功，严重地影响了球员的体验感。

发明内容

针对上述所显示出来的问题，本发明提出了一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统用以解决背景技术中提到的由于球具有一定的高度，并且这些坐标转换过程不可避免的会引入误差，误差会导致最后投影仪和相机的映射关系与实际不相符合进而导致无法准确地判断球员是否摆球成功，严重地影响了球员的体验感的问题。

一种投影与相机映射关系误差校准方法，适用于智能台球系统，包括以下步骤：

确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上；

在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片；

基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标；

将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示。

优选的，在确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上之前，所述方法还包括：

获取所述台球桌面的面积和高度；

根据所述台球桌面的面积和高度以及二者各自对应的影响系数在所述台球桌面上确定初始摆球位置；

确定所述初始摆球位置对于预设四个击球方向的影响系数，所述预设四个击球方向包括：东、南、西、北；

将四个影响系数调入到预设性能评价函数中计算出所述初始摆球位置的第一目标评分；

确认所述第一目标评分同预设评分进行比较，当所述第一目标评分大于等于所述预设评分时，将所述初始摆球位置确认为所述期望摆球位置，当所述第一目标评分小于所述预设评分时，将所述初始摆球位置进行不断调整，获得更新摆球位置，直到确认所述更新摆球位置的第二目标评分大于等于所述预设评分为止；

将第二目标评分大于等于所述预设评分的目标更新摆球位置确认为所述期望摆球位置。

优选的，所述确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上，包括：

根据所述期望摆球位置在所述台球桌面上的区域确定所述投影仪的焦距；

根据所述投影仪的焦距确定所述投影仪的图像缩放比例；

基于所述投影仪的焦距和图像缩放比例将所述期望摆球位置映射到所述台球桌面上；

计算所述投影仪映射光线在传递过程中的光线偏移量；

基于所述光线偏移量对所述投影仪进行调整。

优选的，在在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片之后，基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标之前，所述方法还包括：

获取所述相机从多个角度拍摄的摆放台球的图片；

对所述多个角度拍摄的摆放台球的图片进行预处理，获得与处理后的多个图片；

根据所述预处理后的多个图片以及各自的拍摄角度确定每个预处理后的图片中摆放台球的位置参数。

优选的，基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标，包括：

利用所述预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系确定所述每个摆放台球的第一目标三维坐标；

根据所述摆放台球的位置参数确认每个摆放台球的第一目标三维坐标与实际摆放坐标的误差；

根据所述误差和每个摆放台球的第一目标三维坐标利用预设位置误差计算公式计算出每个摆放台球的第二目标三维坐标；

将所述每个摆放台球的第二目标三维坐标确认为所述每个摆放台球的具体坐标。

优选的，所述将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示，包括：

构建预设图像模型；

将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置利用预设多项式进行误差拟合计算，获取每个摆放台球的坐标误差；

在所述预设图像模型上显示所述每个摆放台球的具体坐标，同时利用每个摆放台球的坐标误差调整每个摆放台球的具体坐标，获得校准后的每个摆放台球的具体坐标。

优选的，所述基于所述光线偏移量对所述投影仪进行调整，包括：

获取所述投影仪的镜头在对焦曲线上的可移动范围；

以所述镜头的起始位置为参考，在所述可移范围内移动所述镜头，同时获取在镜头移动过程中的多个第一清晰度；

在所述多个第一清晰度中选择出清晰度最高的第二清晰度，确认所述第二清晰度对应的镜头的目标位置；

将所述镜头的目标位置与初始位置做差值，计算出镜头的对焦偏移量；

基于所述对焦偏移量，根据预设标定函数确定所述镜头的目标镜头偏移量；

获取所述镜头偏移量对应的图像偏移量；

根据所述光线偏移量、目标镜头偏移量和图像偏移量构建映射一致性评估函数；

利用所述映射一致性评估函数计算出所述镜头在当前镜头偏移量下的映射一致性值；

确认所述映射一致性值是否等于预设阈值，若是，在所述投影仪的镜头的当前镜头偏移量的基础上做所述目标镜头偏移量的调整；

当所述映射一致性值小于或者大于所述预设阈值时，获取所述期望摆球位置在所述台球桌面上的目标图像；

计算所述目标图像的亮度平均值，在所述目标图像中筛选出亮度值大于等于所述亮度平均值的多个目标像素点；

将所述目标像素点在预设二维坐标系中的平均横坐标和平均纵坐标作为目标坐标；

将所述目标坐标与所述目标图像的中心坐标进行比较，确定所述镜头的调整方向以及调整距离；

根据所述调整方向以及调整距离将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整。

优选的，在根据所述调整方向以及调整距离将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整之后，所述方法还包括：

获取所述台球桌面到所述投影仪的镜头之间的距离；

确定所述投影仪的镜头的旋转角速度，根据所述旋转角速度和台球桌面到所述投影仪的镜头之间的距离以及镜头的调整距离计算出镜头的调整时长：

其中，t表示为镜头的调整时长，L₁表示为镜头到所述台球桌面的距离，L₂表示为镜头的当前焦距，L₃表示为所述调整距离，L₄表示为镜头的长度，ω表示为镜头的旋转减速度，θ表示为所述镜头的畸变率；

在将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整了所述调整时长后，检测所述镜头的当前调整角度是否为目标调整角度，若是，确认所述镜头性能佳，否则，确认所述镜头性能不佳，根据所述当前调整角度计算出所述镜头的当前对焦性能指数：

其中，s表示为镜头的当前对焦性能指数，cos表示为余弦，A₁表示为所述目标调整角度，A₂表示为所述当前调整角度，P表示为在当前调整角度下所映射的期望摆球位置的第三清晰度，P₁表示为在目标调整角度下所映射的期望摆球位置的第四清晰度，k表示为修正因子，m表示为所述镜头的出厂对焦性能指数，γ表示为镜头的当前清洁度；

确认所述镜头的当前对焦性能指数是否为出厂对焦性能指数的预设比例，若是，确认所述镜头对焦性能一般，否则，确认所述镜头的对焦性能差；

将所述镜头性能不佳的提示信息及所述镜头的对焦性能进行显示；

在同时确认所述镜头的性能不佳以及对焦性能差时，向用户发出报警提示。

一种投影与相机映射关系误差校准系统，该系统包括：

映射模块，用于确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上；

拍摄模块，用于在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片；

确定模块，用于基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标；

显示模块，用于将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明所提供的一种投影与相机映射关系误差校准方法的工作流程图；

图2为本发明所提供的一种投影与相机映射关系误差校准方法的另一工作流程图；

图3为本发明所提供的一种投影与相机映射关系误差校准方法的又一工作流程图；

图4为本发明所提供的一种投影与相机映射关系误差校准方法的误差校准之前的截图；

图5为本发明所提供的一种投影与相机映射关系误差校准方法的误差校准之后的截图；

图6为本发明所提供的一种投影与相机映射关系误差校准系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在智能台球系统中，涉及到投影仪投放一个图标到台球桌，球员将球摆到图标位置，通过相机进行识别，判断摆球是否成功。由于系统涉及人机交互的过程，需要精确的知道投影仪坐标系和相机坐标系之间的映射关系，正常情况下投影仪和相机都会以球桌为基准进行一次校正，但是由于球具有一定的高度，并且这些坐标转换过程不可避免的会引入误差，误差会导致最后投影仪和相机的映射关系与实际不相符合进而导致无法准确地判断球员是否摆球成功，严重地影响了球员的体验感。为了解决上述问题，本实施例公开了一种投影与相机映射关系误差校准方法。

一种投影与相机映射关系误差校准方法，适用于智能台球系统，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101、确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上；

步骤S102、在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片；

步骤S103、基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标；

步骤S104、将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示。

上述技术方案的工作原理为：确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上，在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片，基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标，将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示。

上述技术方案的有益效果为：通过利用预先构建的三维坐标系来确定每个摆放台球的具体坐标可以将每个摆放台球的高度因素考虑在内以确定误差，然后通过建模对摆放台球的误差进行校准以显示校准后的相机与投影仪的映射关系，可以根据校准后的结果准确地判断球员是否摆球成功，进而在没有摆球成功时进行后续调整，有效地解决了现有技术中由于球具有一定的高度，并且这些坐标转换过程不可避免的会引入误差，误差会导致最后投影仪和相机的映射关系与实际不相符合进而导致无法准确地判断球员是否摆球成功，严重地影响了球员的体验感的问题。

在一个实施例中，在确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上之前，所述方法还包括：

获取所述台球桌面的面积和高度；

根据所述台球桌面的面积和高度以及二者各自对应的影响系数在所述台球桌面上确定初始摆球位置；

确定所述初始摆球位置对于预设四个击球方向的影响系数，所述预设四个击球方向包括：东、南、西、北；

将四个影响系数调入到预设性能评价函数中计算出所述初始摆球位置的第一目标评分；

确认所述第一目标评分同预设评分进行比较，当所述第一目标评分大于等于所述预设评分时，将所述初始摆球位置确认为所述期望摆球位置，当所述第一目标评分小于所述预设评分时，将所述初始摆球位置进行不断调整，获得更新摆球位置，直到确认所述更新摆球位置的第二目标评分大于等于所述预设评分为止；

将第二目标评分大于等于所述预设评分的目标更新摆球位置确认为所述期望摆球位置。

上述技术方案的有益效果为：通过从多个角度确定期望摆球位置在台球桌面的上的具体位置可以保证对于球员可以获得一个最适合的期望摆球位置，进一步地提高了球员的体验感。

在一个实施例中，如图2所示，所述确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上，包括：

步骤S201、根据所述期望摆球位置在所述台球桌面上的区域确定所述投影仪的焦距；

步骤S202、根据所述投影仪的焦距确定所述投影仪的图像缩放比例；

步骤S203、基于所述投影仪的焦距和图像缩放比例将所述期望摆球位置映射到所述台球桌面上；

步骤S204、计算所述投影仪映射光线在传递过程中的光线偏移量；

步骤S205、基于所述光线偏移量对所述投影仪进行调整。

上述技术方案的有益效果为：通过确定投影仪的焦距和图像缩放比例可以将期望摆球位置完美地映射在台球桌面上，进一步地，通过计算投影仪映射光线在传递过程中的光线偏移量可以精确地对投影仪进行调整以保证期望摆球位置可以垂直地映射在台球桌面上，为后续球员进行摆球提供准确地坐标方位。

在一个实施例中，在在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片之后，基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标之前，所述方法还包括：

获取所述相机从多个角度拍摄的摆放台球的图片；

对所述多个角度拍摄的摆放台球的图片进行预处理，获得与处理后的多个图片；

根据所述预处理后的多个图片以及各自的拍摄角度确定每个预处理后的图片中摆放台球的位置参数。

上述技术方案的有益效果为：通过获取相机从多个角度拍摄的摆放台球的图片可以从多个拍摄角度综合地确定每个摆放台球的位置参数，保证了高精度的数据，同时可以初步地根据摆放台球的位置参数确定每个摆放台球在台球桌面上的摆放位置。

在一个实施例中，如图3所示，基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标，包括：

步骤S301、利用所述预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系确定所述每个摆放台球的第一目标三维坐标；

步骤S302、根据所述摆放台球的位置参数确认每个摆放台球的第一目标三维坐标与实际摆放坐标的误差；

步骤S303、根据所述误差和每个摆放台球的第一目标三维坐标利用预设位置误差计算公式计算出每个摆放台球的第二目标三维坐标；

步骤S304、将所述每个摆放台球的第二目标三维坐标确认为所述每个摆放台球的具体坐标。

上述技术方案的有益效果为：通过根据摆放台球的位置参数来确定每个摆放台球的第一目标三维坐标与实际摆放坐标的误差可以有效地确定根据相机拍摄图片获得的摆放台球的位置与实际摆放台球的位置的误差，排除了由于相机自身参数以及拍摄参数而造成的误差，进一步地保证了数据的精确性。

在一个实施例中，所述将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示，包括：

构建预设图像模型；

将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置利用预设多项式进行误差拟合计算，获取每个摆放台球的坐标误差；

在所述预设图像模型上显示所述每个摆放台球的具体坐标，同时利用每个摆放台球的坐标误差调整每个摆放台球的具体坐标，获得校准后的每个摆放台球的具体坐标。

上述技术方案的有益效果为：通过利用预设图像模型来针对投影仪和相机之间的映射误差来对摆放台球的实际坐标进行调整可以准确地对摆放台球的摆放位置进行误差校准，提供合理准确地摆放位置，进一步地提高了球员的体验感。

在一个实施例中，所述基于所述光线偏移量对所述投影仪进行调整，包括：

获取所述投影仪的镜头在对焦曲线上的可移动范围；

以所述镜头的起始位置为参考，在所述可移范围内移动所述镜头，同时获取在镜头移动过程中的多个第一清晰度；

在所述多个第一清晰度中选择出清晰度最高的第二清晰度，确认所述第二清晰度对应的镜头的目标位置；

将所述镜头的目标位置与初始位置做差值，计算出镜头的对焦偏移量；

基于所述对焦偏移量，根据预设标定函数确定所述镜头的目标镜头偏移量；

获取所述镜头偏移量对应的图像偏移量；

根据所述光线偏移量、目标镜头偏移量和图像偏移量构建映射一致性评估函数；

利用所述映射一致性评估函数计算出所述镜头在当前镜头偏移量下的映射一致性值；

确认所述映射一致性值是否等于预设阈值，若是，在所述投影仪的镜头的当前镜头偏移量的基础上做所述目标镜头偏移量的调整；

当所述映射一致性值小于或者大于所述预设阈值时，获取所述期望摆球位置在所述台球桌面上的目标图像；

计算所述目标图像的亮度平均值，在所述目标图像中筛选出亮度值大于等于所述亮度平均值的多个目标像素点；

将所述目标像素点在预设二维坐标系中的平均横坐标和平均纵坐标作为目标坐标；

将所述目标坐标与所述目标图像的中心坐标进行比较，确定所述镜头的调整方向以及调整距离；

根据所述调整方向以及调整距离将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整。

上述技术方案的有益效果为：通过确认镜头在当前镜头偏移量下的映射一致性值与预设阈值的关系来确定对镜头的偏移调整方式，可以从两个思考角度调整镜头，可应对不同的实际情况作出不同的调整方式，提高了实用性，进一步地，通过根据图像亮度的角度来确定镜头的调整方向以及调整距离可以避免镜头自身参数对于最终调整结果的影响，使得计算出的调整距离更加准确和符合实际。

在一个实施例中，在根据所述调整方向以及调整距离将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整之后，所述方法还包括：

获取所述台球桌面到所述投影仪的镜头之间的距离；

确定所述投影仪的镜头的旋转角速度，根据所述旋转角速度和台球桌面到所述投影仪的镜头之间的距离以及镜头的调整距离计算出镜头的调整时长：

其中，t表示为镜头的调整时长，L₁表示为镜头到所述台球桌面的距离，L₂表示为镜头的当前焦距，L₃表示为所述调整距离，L₄表示为镜头的长度，ω表示为镜头的旋转减速度，θ表示为所述镜头的畸变率；

在将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整了所述调整时长后，检测所述镜头的当前调整角度是否为目标调整角度，若是，确认所述镜头性能佳，否则，确认所述镜头性能不佳，根据所述当前调整角度计算出所述镜头的当前对焦性能指数：

其中，s表示为镜头的当前对焦性能指数，cos表示为余弦，A₁表示为所述目标调整角度，A₂表示为所述当前调整角度，P表示为在当前调整角度下所映射的期望摆球位置的第三清晰度，P₁表示为在目标调整角度下所映射的期望摆球位置的第四清晰度，k表示为修正因子，m表示为所述镜头的出厂对焦性能指数，γ表示为镜头的当前清洁度；

确认所述镜头的当前对焦性能指数是否为出厂对焦性能指数的预设比例，若是，确认所述镜头对焦性能一般，否则，确认所述镜头的对焦性能差；

将所述镜头性能不佳的提示信息及所述镜头的对焦性能进行显示；

在同时确认所述镜头的性能不佳以及对焦性能差时，向用户发出报警提示；

在本实施例中，上述预设比例为三分之二。

上述技术方案的有益效果为：通过计算镜头的调整时长可以在调整时长后及时地检测镜头的调整结果，保证了镜头调整的精度，进一步地，通过根据当前调整角度和目标调整角度以及他们二者的参数计算出镜头的当前对焦性能指数可以确定调整结果的影响因素是否为镜头本身原因，避免因调整结果不加而进行多次调整浪费时间情况的发生，同时也可使用户知晓镜头的参数情况以便于更换镜头，为后续的映射工作提供保障，进一步地提高了球员的体验感。

在一个实施例中，包括：

1.给出球桌坐标系下的期望摆球位置，投影仪将摆球目标图标投影到台球桌面上；

2.球员将球摆放在摆球图标的中心位置；

3.相机通过球检测和坐标转换，得到球在台球桌上的坐标；

4.将相机观测得到的球的坐标与期望摆球位置进行计算，通过多项式拟合对误差进行建模；

如图4和图5所示，其中圆点为转换后的投影坐标、雪花点为转换后的相机观测坐标；误差校准前，转换后的投影坐标和转换后的相机坐标存在较大的偏移，误差校准后，转换后的投影坐标和转换后的相机观测坐标偏移很小，实现了更好的投影和相机映射关系的校准。

本实施例还公开了一种投影与相机映射关系误差校准系统，如图6所示，该系统包括：

映射模块601，用于确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上；

拍摄模块602，用于在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片；

确定模块603，用于基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标；

显示模块604，用于将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示。

上述技术方案的工作原理及有益效果在方法权利要求中已经说明，此处不再赘述。

本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。

本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种投影与相机映射关系误差校准方法，适用于智能台球系统，其特征在于，包括以下步骤：

确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上；

在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片；

基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标；

将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示；

在确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上之前，所述方法还包括：

获取所述台球桌面的面积和高度；

根据所述台球桌面的面积和高度以及二者各自对应的影响系数在所述台球桌面上确定初始摆球位置；

确定所述初始摆球位置对于预设四个击球方向的影响系数，所述预设四个击球方向包括：东、南、西、北；

将四个影响系数调入到预设性能评价函数中计算出所述初始摆球位置的第一目标评分；

确认所述第一目标评分同预设评分进行比较，当所述第一目标评分大于等于所述预设评分时，将所述初始摆球位置确认为所述期望摆球位置，当所述第一目标评分小于所述预设评分时，将所述初始摆球位置进行不断调整，获得更新摆球位置，直到确认所述更新摆球位置的第二目标评分大于等于所述预设评分为止；

将第二目标评分大于等于所述预设评分的目标更新摆球位置确认为所述期望摆球位置。

2.根据权利要求1所述投影与相机映射关系误差校准方法，其特征在于，所述确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上，包括：

根据所述期望摆球位置在所述台球桌面上的区域确定所述投影仪的焦距；

根据所述投影仪的焦距确定所述投影仪的图像缩放比例；

基于所述投影仪的焦距和图像缩放比例将所述期望摆球位置映射到所述台球桌面上；

计算所述投影仪映射光线在传递过程中的光线偏移量；

基于所述光线偏移量对所述投影仪进行调整。

3.根据权利要求1所述投影与相机映射关系误差校准方法，其特征在于，在在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片之后，基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标之前，所述方法还包括：

获取所述相机从多个角度拍摄的摆放台球的图片；

对所述多个角度拍摄的摆放台球的图片进行预处理，获得与处理后的多个图片；

根据所述预处理后的多个图片以及各自的拍摄角度确定每个预处理后的图片中摆放台球的位置参数。

4.根据权利要求3所述投影与相机映射关系误差校准方法，其特征在于，基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标，包括：

利用所述预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系确定所述每个摆放台球的第一目标三维坐标；

根据所述摆放台球的位置参数确认每个摆放台球的第一目标三维坐标与实际摆放坐标的误差；

根据所述误差和每个摆放台球的第一目标三维坐标利用预设位置误差计算公式计算出每个摆放台球的第二目标三维坐标；

将所述每个摆放台球的第二目标三维坐标确认为所述每个摆放台球的具体坐标。

5.根据权利要求1所述投影与相机映射关系误差校准方法，其特征在于，所述将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示，包括：

构建预设图像模型；

将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置利用预设多项式进行误差拟合计算，获取每个摆放台球的坐标误差；

在所述预设图像模型上显示所述每个摆放台球的具体坐标，同时利用每个摆放台球的坐标误差调整每个摆放台球的具体坐标，获得校准后的每个摆放台球的具体坐标。

6.根据权利要求2所述投影与相机映射关系误差校准方法，其特征在于，所述基于所述光线偏移量对所述投影仪进行调整，包括：

获取所述投影仪的镜头在对焦曲线上的可移动范围；

以所述镜头的起始位置为参考，在所述可移范围内移动所述镜头，同时获取在镜头移动过程中的多个第一清晰度；

在所述多个第一清晰度中选择出清晰度最高的第二清晰度，确认所述第二清晰度对应的镜头的目标位置；

将所述镜头的目标位置与初始位置做差值，计算出镜头的对焦偏移量；

基于所述对焦偏移量，根据预设标定函数确定所述镜头的目标镜头偏移量；

获取所述镜头偏移量对应的图像偏移量；

根据所述光线偏移量、目标镜头偏移量和图像偏移量构建映射一致性评估函数；

利用所述映射一致性评估函数计算出所述镜头在当前镜头偏移量下的映射一致性值；

确认所述映射一致性值是否等于预设阈值，若是，在所述投影仪的镜头的当前镜头偏移量的基础上做所述目标镜头偏移量的调整；

当所述映射一致性值小于或者大于所述预设阈值时，获取所述期望摆球位置在所述台球桌面上的目标图像；

计算所述目标图像的亮度平均值，在所述目标图像中筛选出亮度值大于等于所述亮度平均值的多个目标像素点；

将所述目标像素点在预设二维坐标系中的平均横坐标和平均纵坐标作为目标坐标；

将所述目标坐标与所述目标图像的中心坐标进行比较，确定所述镜头的调整方向以及调整距离；

根据所述调整方向以及调整距离将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整。

7.根据权利要求6所述投影与相机映射关系误差校准方法，其特征在于，在根据所述调整方向以及调整距离将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整之后，所述方法还包括：

获取所述台球桌面到所述投影仪的镜头之间的距离；

确定所述投影仪的镜头的旋转角速度，根据所述旋转角速度和台球桌面到所述投影仪的镜头之间的距离以及镜头的调整距离计算出镜头的调整时长：

其中，t表示为镜头的调整时长，

表示为镜头到所述台球桌面的距离，

表示为镜头的当前焦距，

表示为所述调整距离，

表示为镜头的长度，

表示为镜头的旋转减速度，

表示为所述镜头的畸变率；

在将所述投影仪的镜头进行镜头偏移调整了所述调整时长后，检测所述镜头的当前调整角度是否为目标调整角度，若是，确认所述镜头性能佳，否则，确认所述镜头性能不佳，根据所述当前调整角度计算出所述镜头的当前对焦性能指数：

其中，

表示为镜头的当前对焦性能指数，cos表示为余弦，

表示为所述目标调整角度，

表示为所述当前调整角度，

表示为在当前调整角度下所映射的期望摆球位置的第三清晰度，

表示为在目标调整角度下所映射的期望摆球位置的第四清晰度，k表示为修正因子，

表示为所述镜头的出厂对焦性能指数，

表示为镜头的当前清洁度；

确认所述镜头的当前对焦性能指数是否为出厂对焦性能指数的预设比例，若是，确认所述镜头对焦性能一般，否则，确认所述镜头的对焦性能差；

将所述镜头性能不佳的提示信息及所述镜头的对焦性能进行显示；

在同时确认所述镜头的性能不佳以及对焦性能差时，向用户发出报警提示。

8.一种投影与相机映射关系误差校准系统，其特征在于，该系统包括：

映射模块，用于确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上；

拍摄模块，用于在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片；

确定模块，用于基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标；

显示模块，用于将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示；

所述系统还用于：

在确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上之前，获取所述台球桌面的面积和高度；

根据所述台球桌面的面积和高度以及二者各自对应的影响系数在所述台球桌面上确定初始摆球位置；

确定所述初始摆球位置对于预设四个击球方向的影响系数，所述预设四个击球方向包括：东、南、西、北；

将四个影响系数调入到预设性能评价函数中计算出所述初始摆球位置的第一目标评分；

确认所述第一目标评分同预设评分进行比较，当所述第一目标评分大于等于所述预设评分时，将所述初始摆球位置确认为所述期望摆球位置，当所述第一目标评分小于所述预设评分时，将所述初始摆球位置进行不断调整，获得更新摆球位置，直到确认所述更新摆球位置的第二目标评分大于等于所述预设评分为止；

将第二目标评分大于等于所述预设评分的目标更新摆球位置确认为所述期望摆球位置。

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