CN112672123B

CN112672123B - 用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法

Info

Publication number: CN112672123B
Application number: CN202011495965.4A
Authority: CN
Inventors: 杨培春
Original assignee: Shenzhen Puhui Zhilian Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Puhui Zhilian Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2022-09-09
Anticipated expiration: 2040-12-17
Also published as: CN112672123A

Abstract

本发明提供了用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法，包括：确定目标屏幕的已显示信息，同时，基于已显示信息，来确定每个投影机基于目标屏幕的投影位置；根据投影位置与预设位置的位置差信息，对投影机的位置进行调整，并基于预设显示信息，对已显示信息对应的每个投影机在目标屏幕的已投影数据进行校正；基于校正后的已投影数据，生成网格数据。通过确定已显示信息与预设显示信息的位置差信息，便于对数据进行校正，进而生成网格数据，保证投影拼接的可靠性。

Description

用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法

技术领域

本发明涉及大屏投影技术领域，特别涉及一种用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法。

背景技术

投影拼接也叫投影硬拼，是指2台及以上的投影机同时投射拼接一个大画面，不使用投影边缘融合，直接让每个投影机投射的画面直接靠在一起。但是，将几个投影机靠在一起进行画面投射的过程中，由于不同的投影机投影在屏幕上的位置不一样，由于相邻的投影拼接之间存在拼接缝，使得显示的图像有被割裂的感觉，而且，可能还会导致出现画面重叠、画面缺失、不同画面显示的视觉效果不同等的问题。

因此，本发明提出一种用于多投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法。

发明内容

本发明提供一种用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法，用以解决上述提出的技术问题。

本发明提供用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法，包括：

步骤1：确定目标屏幕的已显示信息，同时，基于所述已显示信息，来确定每个投影机基于所述目标屏幕的投影位置；

步骤2：根据所述投影位置与预设位置的位置差信息，对所述投影机的位置进行调整，并基于预设显示信息，对所述已显示信息对应的每个投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正；

步骤3：基于校正后的已投影数据，生成网格数据。

在一种可能实现的方式中，步骤1中，确定目标屏幕的已显示信息包括：

实时拍摄目标物体，并确定实时拍摄过程中所述目标物体的移动信息；

基于所述目标物体以及目标物体的移动信息构建显示模型；

将显示模型传输到对应的投影机上进行投影，获得已显示信息，进而确定所述目标屏幕的已显示信息。

在一种可能实现的方式中，步骤1中，基于所述已显示信息，来确定每个投影机基于所述目标屏幕的投影位置包括：

基于所述预设显示信息，确定每个投影机的当前显示模型；

获取所述目标屏幕的已显示信息，并基于预设显示信息，判断所述已显示信息是否在所述目标屏幕上显示完整；

若不完整，提取不完整信息，并将所述不完整信息与每个投影机的当前显示模型进行匹配，获得匹配的第一投影机和不匹配的第二投影机；

确定不匹配的第二投影机所对应的当前显示模型的已显示模糊程度以及已显示色彩度，并确定所述第二投影机的位置待调整因子；

根据所述已显示信息，确定每个投影机的依次排列位置，同时，判断相邻投影机在所述目标屏幕上的相邻投影界面之间是否存在显示重叠或显示空白缺失；

若存在，获取显示重叠或显示空白缺失对应的投影机的偏移位置；

同时，基于投影位置数据库、偏移位置以及位置待调整因子，确定所述第一投影机的第一投影位置以及第二投影机的第二投影位置。

在一种可能实现的方式中，根据所述投影位置与预设位置的位置差信息，对所述投影机的位置进行调整包括：

根据所述已显示信息确定的每个投影机的投影位置，确定每个投影机的当前位置坐标以及当前位置朝向；

根据预设显示信息，确定对应投影机的预设位置坐标以及预设位置朝向；

监测对应投影机在投影过程中的运行数据，并确定对应投影机的位置调整因子；

根据所述当前位置坐标与预设位置坐标、当前位置朝向与预设位置朝向以及所述位置调整因子，对所述投影机的投影位置进行调整。

在一种可能实现的方式中，所述已显示信息包括：投影拼接后在所述目标屏幕上的整体显示界面的大小、每个投影机投影在所述目标屏幕上的单独显示界面的大小、每个投影机投影在所述目标屏幕上的色彩信息、投影在所述目标屏幕上的显示模糊度、投影在所述目标屏幕上的显示缺陷信息。

在一种可能实现的方式中，基于预设显示信息，对所述已显示信息对应的每个投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正包括：

获取每个已进行位置调整的投影机将投影数据投影在目标屏幕上的显示界面，并确定每个显示界面在所述目标屏幕上的显示位置；

根据所述显示位置重构获取待验证信息；

将处于同帧的所述待验证信息的每个位置坐标与对所述预设显示信息对应的每个位置坐标一一比处理；

若两者的比对处理结果一致，则基于预设显示信息，对所述已显示信息对应的每个投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正；

否则，提取所述预设显示信息的第一不一致位置坐标以及所述待验证信息的第二不一致位置坐标；

将所述第一不一致位置坐标与第二不一致位置坐标采用不同的标定方式进行标定，并基于基于标准坐标系，将所述第一不一致位置坐标以及第二不一致位置坐标进行描绘，根据描绘结果，确定所述第一不一致位置坐标在所有不一致位置坐标中的占比，同时，确定所述第一不一致位置坐标的连贯坐标以及单独坐标；

基于所述单独坐标构建连通区域，并确定所述连贯坐标的位置权重值以及连通区域的位置权重值；

并根据所述第一不一致坐标，确定所述第二不一致坐标的坐标残差信息；

根据所述预设显示信息，并给予所述占比、所述连贯坐标的位置权重值、所述连通区域的位置权重值以及所述坐标残差信息，对所述已显示信息对应的每个投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正。

在一种可能实现的方式中，在步骤2中，将投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正过程中，还包括：

基于投影机将已投影数据投影在所述目标屏幕上时，对所述目标屏幕上的显示结果进行质量评估，且质量评估步骤包括：

拍摄所述显示结果，获得待处理图像，将所述待处理图像与所述投影数据对应的待显示模型相关的预设图像进行每个像素点的比对分析，根据比对分析结果，判断所述待处理图像与预设图像是否完全一致，若一致，根据质量评估数据库，调取与所述预设图像相关的质量评估结果；

否则，提取所述待处理图像中的不一致像素点，将所述不一致像素点输入到质量评估模型中进行第一评估，获得第一评估结果，提取所述待处理图像中的一致像素点，将所述一致像素点输入到所述质量评估模型中进行第二评估，获得第二评估结果，同时，还将所述待处理图像中的所有像素点均输入到所述质量评估模型中进行第三评估；

根据所述第一评估结果、第二评估结果对所述第三评估结果进行第一优化处理，获得第四评估结果；

根据如下公式，计算所述投影机在投影所述投影数据时，所述投影数据所受到的影响值S；

其中，S表示所述投影数据所受到的影响值；max|A|表示基于所述投影机预先设定好的视频矩阵A获取的最大特征值；max|B|表示基于所述投影机预先设定好的颜色通道矩阵B获取的最大特征值；C表示投影过程中所用到的线缆的传输带宽；D表示基于线缆传输的投影数据的信号的分辨率；α1表示对所述视频矩阵的影响因子，取值范围为[0，1]；α2表示对所述颜色通道矩阵的影响因子，取值范围为[0,1]；α3表示对所述线缆的影响因子，取值范围为[0,1]；δ(C)表示传输带宽C的影响函数；δ(D)表示分辨率D的影响函数；min(|A|+|B|)表示所述视频矩阵A与颜色通道矩阵B所对应的最小特征值；f₀表示所述传输带宽的标准延迟时长；y表示与所述分辨率相关的信号波；max(y)表示所述信号波中的最大峰值；min(y)表示所述信号波中的最小谷值；

根据所述影响值S，确定影响等级，并从预先设定的影响数据库中，获取与所述影响等级相关的影响信息，并基于所述影响信息对所述第四评估结果进行第二优化处理，获得质量评估结果；

获取所述目标屏幕上的物理拼缝以及光学拼缝；

基于所述预设显示信息、质量评估结果以及获取的拼缝结果，对所述已投影数据进行校正。

在一种可能实现的方式中，步骤2中，基于预设显示信息，对所述已显示信息对应的每个投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正过程中，还包括：

根据所述预设显示信息与已显示信息之间的信息差异，从网格校正数据库中调取标准校正网格；

按照所述标准校正网格，按照逐点、行、列、四角模式对所述已显示信息对应的显示网格进行移动校正。

在一种可能实现的方式中，步骤3中，基于校正后的已投影数据，生成网格数据的过程中，还包括：

获取每个投影机对应的校正后的已投影数据；

确定每个投影机与所述目标屏幕的投影距离，同时，确定所述投影机将所述校正后的已投影数据投影到所述目标屏幕上的所需时间；

根据所述投影距离以及所需时间，对所述投影机的工作参数进行调整，使得多个所述投影机同步工作；

且在同步工作的过程中，根据所述投影机对应的当前显示模型的权重值，控制所述投影机将权重值大的当前显示模型的投影数据投影在所述目标屏幕的预设区域，同时，同帧显示的其他投影机的当前显示模型显示在所述目标屏幕的非预设区域。

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、权利要求书、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。在附图中：

图1为本发明实施例中用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法的流程图；

图2为本发明实施例中连贯坐标和连通区域的结构图；

图3为本发明实施例中坐标残差的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明提供用于多个投影机进行投影拼接校正的网格数据生成方法，如图1所示，包括：

步骤3：基于校正后的已投影数据，生成网格数据。

优选地，所述已显示信息包括：投影拼接后在所述目标屏幕上的整体显示界面的大小、每个投影机投影在所述目标屏幕上的单独显示界面的大小、每个投影机投影在所述目标屏幕上的色彩信息、投影在所述目标屏幕上的显示模糊度、投影在所述目标屏幕上的显示缺陷信息。

该实施例中，预设显示信息是指预先设定好的可完好显示的信息，且投影拼接后在所述目标屏幕上的整体显示界面大小、每个投影机投影在所述目标屏幕上的单独显示界面的大小、每个投影机投影在所述目标屏幕上的色彩信息、投影在所述目标屏幕上的显示模糊度都是预先设定好的。

该实施例中，位置差信息，例如是包括：显示界面位置坐标的差异、某个位置点的色彩差异信息、某个位置点的显示模糊度差异信息等。

该实施例中，对已投影数据进行校正，可以是对位置坐标、显示大小、色彩、模糊度等的校正。

该实施例中，网格数据是基于校正后的已投影数据构成的，且还与投影的帧视频内容相关。

上述技术方案的有益效果是：通过确定已显示信息与预设显示信息的位置差信息，便于对数据进行校正，进而生成网格数据，保证投影拼接的可靠性。

实施例2：

基于实施例1的基础上，在步骤1中，确定目标屏幕的已显示信息包括：

基于所述目标物体以及目标物体的移动信息构建显示模型；

该实施例中，目标物体例如可以为台球以及台球桌面等构成的，移动信息，例如是台球的在台球桌上的滚动轨迹等，构建的显示模型，例如是基于对整个台球以及台球桌等进行构建得到的。

该实施例中，预设显示信息可以是基于显示模型得到的，且是预先设定好的，已显示信息是基于实际情况设定的投影机来实现的。

该实施例中，投影机的个数至少为三个。

上述技术方案的有益效果是：通过拍摄目标物体以及移动信息，进而构建显示模型，便于进行有效投影显示，为后续保证投影拼接提供基础。

实施例3：

基于实施例1的基础上，在步骤1中，基于所述已显示信息，来确定每个投影机基于所述目标屏幕的投影位置包括：

基于所述预设显示信息，确定每个投影机的当前显示模型；

该实施例中，预设显示信息是预先设置好的，且对应的当前显示模型是预设显示信息中的一部分，例如，当预设显示信息，在目标屏幕上完整的占据了区域A，但是对应的已显示信息在目标屏幕上占据了区域A的a1区域部分，且还占据了区域B的b1区域部分，此时，区域A中出去a1区域部分的剩余区域部分以及区域B的b1区域部分构成不一致区域，且不一致区域对应的位置信息即为不完整信息；

该实施例中，当前显示模型不仅与显示的内容有关，还与对应投影机的预设显示坐标有关，如果投影机不是按照预设显示坐标进行投影的，可能会存在偏差，因此，通过将不完整信息与当前显示模型进行匹配，便于确定匹配的第一投影机以及不匹配的第二投影机，且匹配的第一投影机是指与预设显示信息相匹配显示的，第二投影机是指与预设显示信息不匹配显示的。

该实施例中，位置待调整因子是指对第二投影机的当前位置进行调整的参数，如调整方向、调整距离等。

该实施例中，根据已显示信息，确定每个投影机的依次排列位置，可以确定多个投影机例如从左到右的依次排列顺序，便于通过确定相邻的投影机的位置，来确定投影到目标屏幕的界面的偏差，进而获得偏移位置；

该实施例中，投影位置数据库是预先设定好的。

该实施例中，已显示模糊程度以及已显示色彩度，是指已经投影在目标屏幕上后，所呈现的画面。

上述技术方案的有益效果是：通过确定目标屏幕上的已显示信息，进而便于确定不完整信息，进而通过当前显示模型的匹配，便于确定第一投影机和第二投影机，且通过对第二投影机的位置待调整因子，且还通过重叠或缺失等，确定偏移位置，便于有效的确定第一投影位置和第二投影位置，提高确定其位置的准确性，为后续校正数据提供有效基础。

实施例4：

基于实施例1的基础上，根据所述投影位置与预设位置的位置差信息，对所述投影机的位置进行调整包括：

该实施例中，运行数据例如是投影机在投影过程中的转动方向或者投影机的移动位移等，由于投影机出现位置偏差，导致在投影过程中投影界面出现相应的偏移等。

上述技术方案的有益效果是：通过确定投影机的投影位置，便于确定当前位置坐标和当前位置朝向，且通过根据预设显示信息，便于确定对应的预设位置坐标和预设位置朝向，以及根据运行数据，便于确定位置调整因子，进而方便对投影位置进行调整，保证投影的有效性，进一步保证投影拼接的可靠性。

实施例5：

基于实施例1的基础上，基于预设显示信息，对所述已显示信息对应的每个投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正包括：

根据所述显示位置重构获取待验证信息；

该实施例中，显示界面是投影机将投影数据呈现在目标屏幕上所占的位置大小的界面，显示位置是指显示界面在目标屏幕上的覆盖位置坐标。

该实施例中，待验证信息，是基于显示位置进行重构的，是为了是否与投影在目标屏幕上的预设显示信息的位置坐标相一致。

该实施例中，同帧指的是，投影在目标屏幕上的同个画面。

该实施例中，第一不一致信息，是指预设显示信息中存在与待验证信息不一致的信息，第二不一致信息，是指待验证信息中存在与预设显示信息不一致的信息。

该实施例中，采用不同的标定方式，是指采用不同的高亮颜色进行标注。

该实施例中，第一不一致位置坐标的占比＝第一不一致位置坐标的坐标个数/(第一不一致位置坐标的坐标个数+第二不一致位置坐标的坐标个数)。

该实施例中，连贯坐标，就是相连接的坐标，如图2所示，坐标A和坐标B之间的距离差为1，且连通区域是指，两个坐标之间的距离差大于1的单独坐标构建的，如图2所示，坐标C、坐标D、坐标E两两之间的距离差大于1，且由3个左边所构成的连通区域。

该实施例中，该实施例中，第一不一致坐标实际上是标准坐标，在确定第二不一致坐标的残差位置坐标的过程中，其实主要是确定的第二不一致坐标与第一不一致坐标，本应该重叠的坐标点，但现在是未重叠的，由此来确定的残差位置坐标，如图3所示，例如，区域s1是第一不一致坐标中的d1位置的坐标构成的，区域s2是第二不一致坐标中与d1位置的坐标相一致的d2位置坐标构成的，实际上，d1位置的坐标与d2的位置坐标应该是重叠的，此时，两者之间的区域d的所有坐标，即为残差位置坐标，进而获得坐标残差信息。

该实施例中，权重值，都是预先设定好的。

上述技术方案的有益效果是：通过确定第一不一致坐标以及第二不一致坐标，便于确定连贯坐标以及单独坐标，进而根据单独坐标构建连通区域，其次，通过确定残差信息、占比以及权重值，便于有效的对已投影数据进行校正，进一步保证获取的网格数据的可靠性。

实施例6：

基于实施例1的基础上，在步骤2中，将投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正过程中，还包括：

获取所述目标屏幕上的物理拼缝以及光学拼缝；

该实施例中，颜色通道矩阵一般是包括红、绿、蓝在内的。

该实施例中，影响值与影响等级之间存在映射关系，例如一个影响等级中可以是包含一个范围的所有影响之在内的。

上述技术方案的有益效果是：通过对显示结果的质量评估，便于有效保证数据校正的可靠性，首先通过对图像的像素点进行比对分析，来确定图像是否一致，若不一致，则通过对一致像素点、不一致像素点的评估结果来对所有像素点的评估结果进行优化，同时，还基于视频矩阵、颜色通道矩阵以及线缆等的影响来计算投影机在投影所述投影数据时，所述投影数据所受到的影响值，来确定影响等级，进而获取影响信息进而二次优化，通过获取拼缝等参数，最后对数据进行校正，有效避免投影机本身原因导致的投影数据的失误，进而保证校正数据的可靠性，实现有效的投影拼接。

实施例7：

基于实施例1的基础上，在步骤2中，基于预设显示信息，对所述已显示信息对应的每个投影机在所述目标屏幕的已投影数据进行校正过程中，还包括：

该实施例中，显示在目标屏幕上的显示信息，可以说是基于目标屏幕对应的坐标系显示的，且根据图2所示，例如，坐标差值为1，且可围绕成正方形的，即可视为网格。

该实施例中，进行移动校正，其实是网格之间的移动。

上述技术方案的有益效果是：通过进行逐点、行、列、四角模式，便于保证校正的精准性，保证了数据校正的准确性。

实施例8：

基于实施例1的基础上，在步骤3中，基于校正后的已投影数据，生成网格数据的过程中，还包括：

获取每个投影机对应的校正后的已投影数据；

上述技术方案的有益效果是：通过控制投影机进行同步工作，便于保证有效的视觉效果，且通过根据权重值，将数据投影在对应的预设区域以及非预设区域，进一步保证用户的有效观看，间接验证了数据校正结果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。