CN115174879B - 投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115174879B CN115174879B CN202210840711.4A CN202210840711A CN115174879B CN 115174879 B CN115174879 B CN 115174879B CN 202210840711 A CN202210840711 A CN 202210840711A CN 115174879 B CN115174879 B CN 115174879B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- contour
- projection
- target
- image
- candidate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 15
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 12
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 27
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000003702 image correction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3179—Video signal processing therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3179—Video signal processing therefor
- H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3191—Testing thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
本申请涉及一种投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括:获取对投影幕布拍摄的初始图像;初始图像内的投影幕布中显示有投影仪投射的第一投影画面;若拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不符,则控制初始图像旋转以得到目标图像;对目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓;基于投影画面轮廓和幕布轮廓分别确定第一投影画面和投影幕布在图像坐标系下的顶点坐标,基于第一投影画面和投影幕布的顶点坐标进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。本方法能提高使用灵活性。
Description
技术领域
本申请涉及投影技术领域,特别是涉及一种投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
投影仪是一种可以将图像或视频投射到投影幕布上的设备,其可以通过不同的接口与计算机、游戏机、存储器等设备相连接,从而播放相应的视频信号。投影仪在使用时,需要将投影画面和投影幕布对齐,以达到更好的观看效果。
随着投影仪的不断推广,目前市面上的投影仪有些需要通过人工进行画面校正,有些虽然具备自动画面校正的功能,但是需要投影仪自身具备能实现自动对齐的硬件配置,导致使用起来不够灵活。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高使用灵活性的投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面,本申请提供了一种投影画面校正方法。所述方法包括:
获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;所述初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面;
若所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制所述初始图像旋转以得到目标图像;对所述目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓;
基于所述投影画面轮廓确定所述第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于所述幕布轮廓确定所述投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;
基于所述第一顶点坐标、所述第二顶点坐标和所述预设缩放率进行坐标转换计算,得到所述投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;
向所述投影仪发送所述目标顶点坐标,使得所述投影仪基于所述目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和所述投影幕布对齐。
在其中一个实施例中,所述对所述目标图像进行边缘检测,包括:
对所述目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像;所述目标轮廓图像具有多个候选轮廓;
从所述多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓。
在其中一个实施例中,所述从所述多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓包括:
针对每个候选轮廓,将轮廓面积大于预设面积阈值的所述候选轮廓确定为初选轮廓;
若拟合所述初选轮廓的多边形为四边形,则确定所述初选轮廓符合四边形特征;
从多个所述初选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为投影画面轮廓。
在其中一个实施例中,所述第一投影画面中显示有多个特征图案;多个特征图案在所述初始图像中的位置与所述移动设备的拍摄姿态相对应;在所述若所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制所述初始图像旋转以得到符合所述预设拍摄姿态的初始图像之前,所述方法还包括:
确定所述特征图案在所述初始图像中的图形中心点;
根据所述特征图案的所述图形中心点在所述初始图像中的位置信息,确定所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态。
在其中一个实施例中,所述特征图案为几何图形;所述多个候选轮廓包括所述几何图形的轮廓;所述确定所述特征图案在所述初始图像中的图形中心点包括:
从所述多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为所述几何图形的轮廓;所述轮廓周长为所述候选轮廓的周长,所述轮廓横纵比为所述候选轮廓的横纵比;
基于所述几何图形的轮廓得到所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点。
在其中一个实施例中,所述几何图形为圆形;在所述从所述多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为所述几何图形的轮廓之前,所述方法还包括:
确定包围所述候选轮廓的目标最小矩形;
将所述目标最小矩形的横纵比作为所述候选轮廓的轮廓横纵比;
所述基于所述几何图形的轮廓得到所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点包括:
将所述目标最小矩形的中心点作为所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点。
在其中一个实施例中,所述投影仪和所述投影幕布设于同一个放置面。
第二方面,本申请还提供了一种投影画面校正装置。所述装置包括:
预处理模块,用于获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;所述初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面;若所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制所述初始图像旋转以得到目标图像;
轮廓处理模块,用于对所述目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓;
坐标确定模块,用于基于所述投影画面轮廓确定所述第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于所述幕布轮廓确定所述投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;
画面校正模块,用于基于所述第一顶点坐标、所述第二顶点坐标和所述预设缩放率进行坐标转换计算,得到所述投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;向所述投影仪发送所述目标顶点坐标,使得所述投影仪基于所述目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和所述投影幕布对齐。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行上述投影画面校正方法的步骤。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行上述投影画面校正方法的步骤。
上述投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质,通过获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;所述初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面。若所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制所述初始图像旋转以得到目标图像。这样,不需要投影仪安装摄像头就可以获取预设拍摄姿态的拍摄图像,降低了硬件成本,且能以任意姿态进行拍摄,从而降低了复杂度,提高了灵活性。对所述目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓。基于所述投影画面轮廓确定所述第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于所述幕布轮廓确定所述投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;基于所述第一顶点坐标、所述第二顶点坐标和所述预设缩放率进行坐标转换计算,得到所述投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标。这样,利用符合预设拍摄姿态的目标图像得到目标顶点坐标的处理过程可以一致化,不需要针对不同的实际拍摄姿态来执行不同的处理流程,减少了坐标相关计算的复杂程度,提高了计算效率。向所述投影仪发送所述目标顶点坐标,使得所述投影仪基于所述目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和所述投影幕布对齐。这样,在对投影仪没有硬件要求、对实际拍摄姿态没有要求情况下,完成了投影画面自动对齐,从而提高了灵活性。
附图说明
图1为一个实施例中投影画面校正方法的应用环境图;
图2为一个实施例中投影画面校正方法的流程示意图;
图3为一个实施例中投影画面校正方法的图像示意图;
图4为一个实施例中投影画面校正方法的图像示意图;
图5为一个实施例中投影画面校正方法的原理示意图;
图6为一个实施例中投影画面校正装置的结构框图;
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的投影画面校正方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,移动设备110通过网络与服务器120和投影仪130进行通信。数据存储系统可以存储服务器120需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器120上,也可以放在云上或其他网络服务器上。其中,移动设备110为可拍摄设备,可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备,服务器120可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中,服务器120也可以由终端替代,对此不限定。
移动设备110针对投影幕布拍摄初始图像,移动设备110将初始图像发送给服务器120。服务器120获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面。若移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则服务器120控制初始图像旋转以得到目标图像。服务器120对目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓。服务器120基于投影画面轮廓确定第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于幕布轮廓确定投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标。服务器120基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标。服务器120向投影仪130发送目标顶点坐标,使得投影仪130基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种投影画面校正方法,本实施例以该方法应用于服务器进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于终端,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中,该方法包括以下步骤:
S202,获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面;若移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到目标图像。
其中,移动设备是手机终端、平板电脑等具有拍摄功能的可移动的计算机设备。
具体地,服务器获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像。其中,初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面。服务器确定移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态,若实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到目标图像。
如图3所示,当使用移动设备来对投影幕布进行拍摄时,可以采用横屏且摄像头向右的拍摄姿态、横屏且摄像头向左的拍摄姿态或竖屏姿态进行拍摄,拍摄得到的初始图像分别如图3(a)、图3(b)和图3(c)所示。假设预设拍摄姿态为竖屏姿态,则图3(a)和图3(b)中的初始图像不是符合预设拍摄姿态拍摄的。因此,需要旋转初始图像,从而得到符合预设拍摄姿态的目标图像,即如图3(c)所示的竖屏姿态的目标图像。这样,不需要限定拍摄初始图像时的拍摄姿态,能以任意姿态进行拍摄,服务器可以自行调整旋转初始图像,以得到符合预设拍摄姿态的目标图像,降低了复杂度,提高了灵活性,减少对用户的操作要求,避免出错。
在一个实施例中,预设缩放率可以取值为50%、60%或70%等,以保证第一投影画面在投影幕布内。预设缩放率也可为其他的数值,对此不做限定。
在一个实施例中,服务器调用Opencv(一个基于BSD许可(开源)发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库)计算机视觉软件库进行图片预处理。先将初始图像转成灰度图然后调用Opencv中的高斯滤波函数对初始图像进行降噪,得到预处理后的初始图像,在对预处理后的初始图像基于实际拍摄姿态进行旋转,得到符合预设拍摄姿态的目标图像。
在一个实施例中,第一投影画面中显示有多个特征图案,服务器可以根据特征图案在初始图像中的位置信息,来确定拍摄初始图像的实际拍摄姿态。如图3所示,在第一投影画面中显示有多个为圆形的特征图案。服务器可以根据特征图案在初始图像中的位置信息,来确定拍摄初始图像的实际拍摄姿态。可以理解,特征图案不限定于圆形。
在一个实施例中,服务器对初始图像进行边缘检测,得到包含多个候选轮廓的初始轮廓图像。若特征图案为几何图形,服务器可以根据初始轮廓图像中的候选轮廓的周长和横纵比,来确定出特征图案。比如,初始图像为图3(a)、图3(b)和图3(c)中的任一个,图4(a)、图4(b)和图4(c)是分别对应于图3(a)、图3(b)和图3(c)进行边缘检测得到的初始轮廓图像。服务器可以基于图4中所显示的候选轮廓的周长和横纵比,来确定出为特征图案。
在一个实施例中,若几何图形为圆形,服务器可以基于包围候选轮廓的目标最小矩形的横纵比,来确定出几何图形。
S204,对目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓;基于投影画面轮廓确定第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于幕布轮廓确定投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标。
其中,图像坐标系是目标图像所对应的坐标系。第一顶点坐标是投影画面的顶点在图像坐标系中的坐标。第二顶点坐标是投影幕布的顶点在图像坐标系中的坐标。
具体地,服务器对目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像,并对目标轮廓图像中的多个候选轮廓进行识别,确定出幕布轮廓和投影画面轮廓。进一步地,服务器基于投影画面轮廓确定第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于幕布轮廓确定投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标。
可以理解,在不同的拍摄姿态下,初始图像、目标图像和目标轮廓图像中的投影幕布和投影画面的顶点坐标是不一致的,如以拍摄图3(c)中的初始图像时移动设备的姿态为预设姿态,投影幕布处于观众的正常视角下,此时,投影幕布左上顶点位于初始图像的左上角,但是移动设备以其他拍摄姿态拍摄时,得到如图3(a)和图3(b)中的初始图像,投影幕布左上顶点并不是位于初始图像的左上角,为获得校正指示信息,需要识别投影幕布和投影画面的顶点的位置,导致针对顶点坐标的相关计算具有一定的复杂度,从而也增加了计算校正指示信息过程的复杂度。可以理解,若实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到目标图像,具体地,可以控制初始图像以90度的倍数进行旋转,以得到目标图像。例如,将图3(a)中的初始图像顺时针旋转90度,以得到目标图像;将图3(b)中的初始图像逆时针旋转90度,以得到目标图像。通过将初始图像旋转为目标图像的操作,为顶点坐标相关计算的统一化处理打下了基础,利用符合预设拍摄姿态的目标图像得到校正指示信息的处理过程可以一致化,不需要针对不同的实际拍摄姿态来执行不同的处理流程,减少了相关计算的复杂程度,提高了计算效率。
在一个实施例中,服务器可以根据候选轮廓的轮廓面积和轮廓形状来识别幕布轮廓和投影画面轮廓。
在一个实施例中,服务器可以从多个轮廓面积大于预设面积阈值的候选轮廓中确定出幕布轮廓和投影画面轮廓。
S206,基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。
其中,目标顶点坐标是投影幕布的顶点在目标坐标系中的坐标。
具体地,服务器基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标。服务器向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。
在一个实施例中,预设分辨率包括预设垂直分辨率和预设水平分辨率,投影仪坐标系下四个原始投影画面的顶点坐标所构成的矩形的长和宽分别为预设水平分辨率和预设垂直分辨率。同样地,投影幕布平面坐标系下的投影幕布的顶点坐标所构成的矩形的长和宽分别为预设水平分辨率和预设垂直分辨率。比如,预设垂直分辨率和预设水平分辨率分别为1920和1080,投影仪坐标系下四个原始投影画面的顶点坐标分别为(0,0),(1920,0),(0,1080),(1920,1080)。平面坐标系下的投影幕布的四个顶点坐标分别为(0,0),(1920,0),(0,1080),(1920,1080)。
在一个实施例中,基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标的步骤是以预设分辨率为基础进行计算的;服务器向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪按照自身分辨率和预设分辨率的转换关系,对目标顶点坐标进行转换,并基于转换后的目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。
在一个实施例中,投影仪包括短焦投影仪和长焦投影仪。若投影仪为短焦投影仪,则对目标图像中的投影幕布的第一顶点坐标执行坐标转换计算,以得到投影幕布在投影仪坐标系下的目标顶点坐标。若投影仪为长焦投影仪,则对目标图像中的投影幕布的第一顶点坐标执行坐标转换计算,以得到投影幕布在投影幕布平面坐标系下的目标顶点坐标。
在一个实施例中,目标坐标系为投影仪坐标系,基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标包括:对第二顶点坐标和在投影幕布平面坐标系下的投影幕布的顶点坐标进行坐标关系计算,得到图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系;按照图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系,对第一顶点坐标进行坐标转换计算,得到平面坐标系下的缩放画面的顶点坐标;基于预设缩放率对缩放画面的顶点坐标进行无缩放计算,得到在平面坐标系中的原始投影画面的顶点坐标;基于原始投影画面的顶点坐标和投影仪坐标系下的原始投影画面顶点坐标进行坐标转换关系计算,得到平面坐标系和投影仪坐标系的目标坐标转换关系;按照目标坐标转换关系,对平面坐标系下的投影幕布的顶点坐标进行坐标转换计算,得到投影幕布在投影仪坐标系下的目标顶点坐标。
具体地,投影仪可以为超短焦投影仪,目标坐标系为投影仪坐标系。服务器可以对第二顶点坐标和在投影幕布平面坐标系下的投影幕布的顶点坐标进行坐标关系计算,得到图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系。服务器可以按照图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系,对第一顶点坐标进行坐标转换计算,得到平面坐标系下的缩放画面的顶点坐标。服务器基于预设缩放率对缩放画面的顶点坐标进行无缩放计算,得到在平面坐标系中的原始投影画面的顶点坐标。基于原始投影画面的顶点坐标和投影仪坐标系下的原始投影画面顶点坐标进行坐标转换关系计算,得到平面坐标系和投影仪坐标系的目标坐标转换关系。按照目标坐标转换关系,对平面坐标系下的投影幕布的顶点坐标进行坐标转换计算,得到投影幕布在投影仪坐标系下的目标顶点坐标
在一个实施例中,对第二顶点坐标和在投影幕布平面坐标系下的投影幕布的顶点坐标进行坐标关系计算,得到图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系的具体步骤如下:
调用Opencv的透视变换getPerspectiveTransform(获取透视变换矩阵函数)计算图像坐标系转换到平面坐标系下的转换矩阵,即图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系。透视变换计算过程说明:透视变换是将投影转到一个新的视平面,也称为投影映射,如图5所示通过透视变换ABC变换得到A'B'C'。
透视变换的公式为:
变换后的坐标x,y分别为:x=x'/w',y=y'/w';
其中为透视变换矩阵,/>表示线性变换,用于平移。即已知2个不同坐标系下投影变化前后多个点的坐标信息,通过透视变化可计算得到两个不同坐标系下的转换矩阵/>
在一个实施例中,平面坐标系和投影仪坐标系的目标坐标转换关系以及图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系均可以使用Opencv的透视变换getPerspectiveTransform函数进行计算。
在一个实施例中,目标坐标系为投影幕布平面坐标系;基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标包括:根据图像坐标系下的第一顶点坐标、投影幕布平面坐标系下的原始投影画面的顶点坐标和预设缩放率,得到图像坐标系和投影幕布平面坐标系之间的坐标转换关系;根据图像坐标系下的第二顶点坐标、图像坐标系和投影幕布平面坐标系之间的坐标转换关系,得到投影幕布平面坐标系下投影幕布的目标顶点坐标。
具体地,若投影仪为长焦投影仪,则目标坐标系可以为投影幕布平面坐标系。服务器可以根据图像坐标系下的第一顶点坐标、投影幕布平面坐标系下的原始投影画面的顶点坐标和预设缩放率,得到图像坐标系和投影幕布平面坐标系之间的坐标转换关系。服务器根据图像坐标系下的第二顶点坐标、图像坐标系和投影幕布平面坐标系之间的坐标转换关系,得到投影幕布平面坐标系下投影幕布的目标顶点坐标。
上述投影画面校正方法,通过获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面。若移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到目标图像。这样,不需要投影仪安装摄像头就可以获取预设拍摄姿态的拍摄图像,降低了硬件成本,且能以任意姿态进行拍摄,从而降低了复杂度,提高了灵活性。对目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓。基于投影画面轮廓确定第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于幕布轮廓确定投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标。这样,利用符合预设拍摄姿态的目标图像得到目标顶点坐标的处理过程可以一致化,不需要针对不同的实际拍摄姿态来执行不同的处理流程,减少了坐标相关计算的复杂程度,提高了计算效率。向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。这样,在对投影仪没有硬件要求、对实际拍摄姿态没有要求情况下,完成了投影画面自动对齐,从而提高了灵活性。
在一个实施例中,对所述目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓包括:对所述目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像;目标轮廓图像具有多个候选轮廓;从多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓。
具体地,服务器可以对目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像。其中,目标轮廓图像具有多个候选轮廓。服务器确定每个候选轮廓的轮廓面积。服务器从多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓。
在本实施例中,通过候选轮廓的轮廓面积和多边形特征,来确定幕布轮廓和投影画面轮廓,这样,在目标图像中具有其它轮廓的情况下,服务器依然可以识别出幕布轮廓和投影画面轮廓,从而提高了对幕布轮廓和投影画面轮廓识别的准确性,降低了对投影仪使用的要求。
在一个实施例中,从多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓包括:针对每个候选轮廓,将轮廓面积大于预设面积阈值的候选轮廓确定为初选轮廓;若拟合初选轮廓的多边形为四边形,则确定初选轮廓符合四边形特征;从多个初选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为投影画面轮廓。
具体地,服务器可以针对每个候选轮廓,将轮廓面积大于预设面积阈值的候选轮廓确定为初选轮廓。进一步地,服务器对初选轮廓进行拟合,若拟合初选轮廓的多边形为四边形,则确定初选轮廓符合四边形特征。服务器从多个初选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为投影画面轮廓。
在本实施例中,将轮廓面积大于预设面积阈值的候选轮廓确定为初选轮廓,并从多个初选轮廓中,通过多边形拟合筛选出投影画面轮廓和幕布轮廓,避免对所有候选轮廓进行多边形拟合,从而降低了计算机资源开销。
在一个实施例中,第一投影画面中显示有多个特征图案;多个特征图案在初始图像中的位置与移动设备的拍摄姿态相对应;在若移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到符合预设拍摄姿态的初始图像之前,方法还包括:确定特征图案在初始图像中的图形中心点;根据特征图案的图形中心点在初始图像中的位置信息,确定移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态。
其中,第一投影画面中显示有多个特征图案;多个特征图案在初始图像中的位置与移动设备的拍摄姿态相对应,可以理解,拍摄姿态不同,特征图案在初始图像中的位置也不同。
具体地,服务器确定特征图案在初始图像中的图形中心点。进一步地,服务器根据特征图案的图形中心点在初始图像中的位置信息,确定移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态。
在本实施例中,由于多个特征图案在初始图像中的位置与移动设备的拍摄姿态相对应,因此,服务器可以根据位置信息,确定实际拍摄姿态,从而提高了确定实际拍摄姿态的准确性。
在一个实施例中,特征图案为几何图形;多个候选轮廓包括几何图形的轮廓;确定特征图案在初始图像中的图形中心点包括:从多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为几何图形的轮廓;轮廓周长为候选轮廓的周长;轮廓横纵比为候选轮廓的横纵比;基于几何图形的轮廓得到几何图形在初始图像中的图形中心点。
其中,特征图案为几何图形。该几何图形具有预设周长和预设横纵比。目标图像中的多个候选轮廓包括几何图形的轮廓。由于移动设备针对投影幕布拍摄初始图像时,一方面,移动设备与投影幕布的距离不同,初始图像中的几何图形的大小也不同,因此,几何图形的轮廓周长随着移动设备与投影幕布的距离的不同在一定的范围内发生变化;另一方面,移动设备相对投影幕布倾斜角度不同,初始图像中的几何图形的线性畸变程度也不同,因此,几何图形的轮廓横纵比随着移动设备与投影幕布的倾斜角度的不同在一定的范围内发生变化。根据拍摄初始图像时移动设备与投影幕布的距离的变化范围、移动设备相对投影幕布倾斜角度的变化范围分别设定预设周长范围和预设纵横比范围。
具体地,服务器确定每个候选轮廓的轮廓周长和轮廓横纵比。其中,轮廓周长为候选轮廓的周长;轮廓横纵比为候选轮廓的横纵比。服务器从多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为几何图形的轮廓。进一步地,服务器基于几何图形的轮廓得到几何图形在初始图像中的图形中心点。
在本实施例中,在特征图案为几何图形的情况下,服务器将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为几何图形的轮廓,以确定几何图形的中心点。这样,在使用任意拍摄状态拍摄初始图像导致周长和横纵比出现误差的情况下,仍然可以准确地识别出,几何图形,从而在保证灵活性的同时,保证了识别几何图形的准确性。
在一个实施例中,几何图形为圆形;在从所述多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为所述几何图形的轮廓之前,方法还包括:确定包围候选轮廓的目标最小矩形;将目标最小矩形的横纵比作为候选轮廓的轮廓横纵比;基于几何图形的轮廓得到几何图形在初始图像中的图形中心点包括:将目标最小矩形的中心点作为几何图形在初始图像中的图形中心点。
具体地,若几何图形为圆形,服务器可以确定包围候选轮廓的目标最小矩形,并将目标最小矩形的横纵比作为候选轮廓的轮廓横纵比。进一步地,服务器将目标最小矩形的中心点作为几何图形在初始图像中的图形中心点。
在本实施例中,基于包围候选轮廓的目标最小矩形的横纵比,来确定出几何图形,提高了对几何图形识别的准确性。
在一个实施例中,投影仪和投影幕布均设于同一个放置面。具体地,该放置面可以是水平的,比如桌面、工作台面、地面等;该放置面可以是垂直的,比如墙面。这样,就不需要为投影仪进行特殊安装,降低安装复杂度。例如,投影仪和投影幕布可以在桌面上相邻放置,从而在桌面上形成投影画面;进一步地,投影幕布为触控屏幕,还可以对投影画面进行触控操作。
在一个实施例中,该服务器可以为云端的服务器。移动设备为手机,手机与投影仪之间使用蓝牙进行连接。投影仪可以为超短焦投影仪,通过支架设置于投影幕布边缘的一侧;或者投影仪为桌面投影仪,直接放置在投影幕布边缘的一侧。用户将投影仪开机后,投影仪投射带多个特征图案的第一投影画面于投影幕布上。用户控制手机摄像头,以拍摄包含特征图案的投影幕布,并将拍摄后的初始图像传送给云端服务器。其中,初始图像内的投影幕布中显示有投影仪投射的第一投影画面,多个特征图案在初始图像中的位置与移动设备的拍摄姿态相对应。云端服务器获取初始图像,确定初始图像中多个特征图案的位置信息,并基于位置信息确定移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态。若实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,云端服务器则控制初始图像旋转以得到目标图像。对目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓;基于投影画面轮廓确定第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于幕布轮廓确定投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。在该实施例中,以预设缩放率为60%,预设分辨率为1920*1080为计算参数,对应的详细处理步骤如下:
a)打开手机蓝牙,选择设备连接,将手机设备与投影仪建立通信联系。
b)进入应用程序或小程序首页点击一拍对屏触发手机摄像头功能,将手机可以横屏或竖屏且站在任意角度对投影幕布及投影画面进行拍照。
c)投影仪会投射出缩小大小为60%的带多个特征图案的第一投影画面,需保证投影画面在投影幕布内,然后对投影幕布上的投影画面进行拍照。d)手机将拍摄的初始图像传送至云端服务器,云端服务器调用Opencv计算机视觉软件库进行图片预处理。先将初始图像转成灰度图然后调用Opencv中的高斯滤波函数对初始图像进行降噪,得到预处理后的初始图像。
e)利用特征图案的位置信息判断手机拍摄时的实际拍摄姿态,然后对上一步预处理后的初始图像进行旋转操作(即将横屏拍摄方向图片转为竖屏拍摄方向图片),得到符合预设拍摄姿态的目标图像。在确定特征图案的位置信息过程中,也可以对初始图像进行边缘检测,得到初始轮廓图像,并基于初始轮廓图像来确定特征图案的位置信息。
f)利用Opencv中的Canny函数(边缘检测函数)对上一步的目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像。可以理解,目标轮廓图像还可以是对初始轮廓图像进行旋转得到的。
g)计算出图片坐标系下60%投影画面4个第一顶点坐标和投影幕布的4个第二顶点坐标。
h)将图片坐标系下投影幕布的4个第一顶点坐标与平面坐标系下投影幕布4个顶点坐标(0,0),(1920,0),(0,1080),(1920,1080)调用Opencv的透视变换getPerspectiveTransform计算坐标系转换矩阵M1,即M1为图片坐标系转换到平面坐标系下的转换矩阵,即图像坐标系和平面坐标系的坐标转换关系。
i)将图像坐标系下60%画面4个第一顶点坐标乘以转换矩阵M1,得到平面坐标系下60%画面4个顶点坐标,然后利用平面坐标系下60%画面4个顶点坐标推算出平面坐标系下100%画面4个顶点坐标。
j)将平面坐标系下100%画面4个顶点坐标与投影仪坐标系下100%画面4个顶点坐标(0,0),(1920,0),(0,1080),(1920,1080)调用Opencv的透视变换getPerspectiveTransform计算坐标系转换矩阵M2,即M2为平面坐标系转换到投影仪坐标系下的转换矩阵,即平面坐标系和投影仪坐标系的目标坐标转换关系。
k)最后将平面坐标系下的投影幕布坐标(0,0),(1920,0),(0,1080),(1920,1080)乘以M2得到投影仪坐标系下投影幕布坐标,即目标顶点坐标。
l)将投影仪坐标系下投影幕布4个目标顶点坐标由云端服务器传送至手机端,再由手机端传送至投影仪设备,投影仪设备根据目标顶点坐标进行四点梯形校正使画面完整投射到投影幕布范围内,至此即可完成投影幕布自动校正功能。
应该理解的是,虽然本申请部分实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的投影画面校正方法的投影画面校正装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个投影画面校正装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于投影画面校正方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图6所示,提供了一种投影画面校正装置500,包括:预处理模块602、轮廓处理模块604、坐标确定模块606和画面校正模块608,其中:
预处理模块602,用于获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面;若移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到目标图像。
轮廓处理模块604,用于对目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓。
坐标确定模块606,用于基于投影画面轮廓确定第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于幕布轮廓确定投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标。
画面校正模块608,用于基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。
在一个实施例中,轮廓处理模块604还用于对所述目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像;目标轮廓图像具有多个候选轮廓;从多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓。
在一个实施例中,轮廓处理模块604还用于针对每个候选轮廓,将轮廓面积大于预设面积阈值的候选轮廓确定为初选轮廓;若拟合初选轮廓的多边形为四边形,则确定初选轮廓符合四边形特征;从多个初选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为投影画面轮廓。
在一个实施例中,第一投影画面中显示有多个特征图案;多个特征图案在初始图像中的位置与移动设备的拍摄姿态相对应;在若移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到符合预设拍摄姿态的初始图像之前,预处理模块602还用于确定特征图案在初始图像中的图形中心点;根据图形中心点在初始图像中的位置信息,确定对应的移动设备的拍摄姿态,作为拍摄初始图像时的实际拍摄姿态。
在一个实施例中,特征图案为几何图形;几何图形具有预设周长和预设横纵比;多个候选轮廓包括几何图形的轮廓;预处理模块602还用于从多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为几何图形的轮廓;轮廓周长为候选轮廓的周长;轮廓横纵比为候选轮廓的横纵比;基于几何图形的轮廓得到几何图形在初始图像中的图形中心点。
在一个实施例中,几何图形为圆形;在从多个候选轮廓中,将轮廓周长与预设周长在预设第一差值内、且轮廓横纵比与预设横纵比在预设第二差值内的候选轮廓作为几何图形的轮廓之前,预处理模块602还用于确定包围候选轮廓的目标最小矩形;将目标最小矩形的横纵比作为候选轮廓的轮廓横纵比;将目标最小矩形的中心点作为几何图形在初始图像中的图形中心点。
在一个实施例中,投影仪和投影幕布设于同一个放置面。
上述投影画面校正装置,通过获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面。若移动设备拍摄初始图像时的实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制初始图像旋转以得到目标图像。这样,不需要投影仪安装摄像头就可以获取预设拍摄姿态的拍摄图像,降低了硬件成本,且能以任意姿态进行拍摄,从而降低了复杂度,提高了灵活性。对目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓。基于投影画面轮廓确定第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于幕布轮廓确定投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;基于第一顶点坐标、第二顶点坐标和预设缩放率进行坐标转换计算,得到投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标。这样,利用符合预设拍摄姿态的目标图像得到目标顶点坐标的处理过程可以一致化,不需要针对不同的实际拍摄姿态来执行不同的处理流程,减少了坐标相关计算的复杂程度,提高了计算效率。向投影仪发送目标顶点坐标,使得投影仪基于目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和投影幕布对齐。这样,在对投影仪没有硬件要求、对实际拍摄姿态没有要求情况下,完成了投影画面自动对齐,从而提高了灵活性。
关于上述投影画面校正装置的具体限定可以参见上文中对于上述投影画面校正方法的限定,在此不再赘述。上述投影画面校正装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output,简称I/O)和通信接口。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种投影画面校正方法。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (16)
1.一种投影画面校正方法,其特征在于,所述方法包括:
获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;所述初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面;所述第一投影画面中显示有多个特征图案;多个特征图案在所述初始图像中的位置与所述移动设备的拍摄姿态相对应;
根据所述特征图案在所述初始图像中的位置信息确定所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态;
若所述实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制所述初始图像旋转以得到目标图像;其中,所述预设拍摄姿态是指摄像头被安装到所述投影仪上的情况下所述摄像头的拍摄姿态;
对所述目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓;
基于所述投影画面轮廓确定所述第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于所述幕布轮廓确定所述投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;
基于所述第一顶点坐标、所述第二顶点坐标和所述预设缩放率进行坐标转换计算,得到所述投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;
向所述投影仪发送所述目标顶点坐标,使得所述投影仪基于所述目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和所述投影幕布对齐。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓包括:
对所述目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像;所述目标轮廓图像具有多个候选轮廓;
从所述多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述从所述多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓包括:
针对每个候选轮廓,将轮廓面积大于预设面积阈值的所述候选轮廓确定为初选轮廓;
若拟合所述初选轮廓的多边形为四边形,则确定所述初选轮廓符合四边形特征;
从多个所述初选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为投影画面轮廓。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述特征图案在所述初始图像中的位置信息确定所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态包括:
确定所述特征图案在所述初始图像中的图形中心点;
根据所述特征图案的所述图形中心点在所述初始图像中的位置信息,确定所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述特征图案为几何图形;所述多个候选轮廓包括所述几何图形的轮廓;所述确定所述特征图案在所述初始图像中的图形中心点包括:
从所述多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为所述几何图形的轮廓;所述轮廓周长为所述候选轮廓的周长,所述轮廓横纵比为所述候选轮廓的横纵比;
基于所述几何图形的轮廓得到所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述几何图形为圆形;在所述从所述多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为所述几何图形的轮廓之前,所述方法还包括:
确定包围所述候选轮廓的目标最小矩形;
将所述目标最小矩形的横纵比作为所述候选轮廓的轮廓横纵比;
所述基于所述几何图形的轮廓得到所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点包括:
将所述目标最小矩形的中心点作为所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述投影仪和所述投影幕布设于同一个放置面。
8.一种投影画面校正装置,其特征在于,所述装置包括:
预处理模块,用于获取由移动设备针对投影幕布拍摄的初始图像;所述初始图像内的投影幕布中显示有投影仪以预设缩放率投射的第一投影画面;所述第一投影画面中显示有多个特征图案;多个特征图案在所述初始图像中的位置与所述移动设备的拍摄姿态相对应;根据所述特征图案在所述初始图像中的位置信息确定所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态;若所述实际拍摄姿态与预设拍摄姿态不相符,则控制所述初始图像旋转以得到目标图像;其中,所述预设拍摄姿态是指摄像头被安装到所述投影仪上的情况下所述摄像头的拍摄姿态;
轮廓处理模块,用于对所述目标图像进行边缘检测,以识别幕布轮廓和投影画面轮廓;
坐标确定模块,用于基于所述投影画面轮廓确定所述第一投影画面在图像坐标系下的第一顶点坐标,基于所述幕布轮廓确定所述投影幕布在图像坐标系下的第二顶点坐标;
画面校正模块,用于基于所述第一顶点坐标、所述第二顶点坐标和所述预设缩放率进行坐标转换计算,得到所述投影幕布在目标坐标系下的目标顶点坐标;向所述投影仪发送所述目标顶点坐标,使得所述投影仪基于所述目标顶点坐标进行校正以将所投射的第二投影画面和所述投影幕布对齐。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述轮廓处理模块,用于对所述目标图像进行边缘检测,得到目标轮廓图像;所述目标轮廓图像具有多个候选轮廓;从所述多个候选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的候选轮廓确定为投影画面轮廓。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述轮廓处理模块,用于针对每个候选轮廓,将轮廓面积大于预设面积阈值的所述候选轮廓确定为初选轮廓;若拟合所述初选轮廓的多边形为四边形,则确定所述初选轮廓符合四边形特征;从多个所述初选轮廓中,将具有最大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为幕布轮廓;将具有第二大轮廓面积和四边形特征的初选轮廓确定为投影画面轮廓。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述预处理模块,用于确定所述特征图案在所述初始图像中的图形中心点;根据所述特征图案的所述图形中心点在所述初始图像中的位置信息,确定所述移动设备拍摄所述初始图像时的实际拍摄姿态。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述特征图案为几何图形;所述多个候选轮廓包括所述几何图形的轮廓;所述预处理模块,用于从所述多个候选轮廓中,将轮廓周长在预设周长范围内、且轮廓横纵比在预设纵横比范围内的候选轮廓作为所述几何图形的轮廓;所述轮廓周长为所述候选轮廓的周长,所述轮廓横纵比为所述候选轮廓的横纵比;基于所述几何图形的轮廓得到所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述几何图形为圆形;所述预处理模块,用于确定包围所述候选轮廓的目标最小矩形;将所述目标最小矩形的横纵比作为所述候选轮廓的轮廓横纵比;将所述目标最小矩形的中心点作为所述几何图形在所述初始图像中的图形中心点。
14.根据权利要求8至13任一项所述的装置,其特征在于,所述投影仪和所述投影幕布设于同一个放置面。
15.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210840711.4A CN115174879B (zh) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210840711.4A CN115174879B (zh) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115174879A CN115174879A (zh) | 2022-10-11 |
CN115174879B true CN115174879B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=83495099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210840711.4A Active CN115174879B (zh) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115174879B (zh) |
Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004015205A (ja) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Olympus Corp | マルチプロジェクションシステム及びマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法 |
JP2005003463A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Topcon Corp | キャリブレーションチャート画像表示装置、キャリブレーション装置、キャリブレーション方法 |
JP2005323405A (ja) * | 2000-12-27 | 2005-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置 |
JP2006059202A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Iwate Univ | 撮像装置及び画像補正方法 |
JP2008209740A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | 投射システム、プロジェクタ、スクリーン装置および補正方法 |
JP2011044978A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Fuji Xerox Co Ltd | 撮影システム及び撮影装置 |
JP2014071850A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-21 | Osaka Prefecture Univ | 画像処理装置、端末装置、画像処理方法、およびプログラム |
JP2014112758A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 立体表示装置及び立体表示システム |
CN106911921A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-06-30 | 安徽大学 | 基于单个摄像机的投影仪红外触控和自动对焦方法 |
JP2019082650A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | アルプスアルパイン株式会社 | 投影システム及びスクリーン |
CN110336987A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-10-15 | 北京小鸟听听科技有限公司 | 一种投影仪畸变校正方法、装置和投影仪 |
EP3587044A1 (de) * | 2018-06-28 | 2020-01-01 | Sick Ag | Verfahren zum greifen von objekten in einem suchbereich, steuereinheit und positioniersystem |
CN110769218A (zh) * | 2018-10-10 | 2020-02-07 | 成都极米科技股份有限公司 | 图像处理方法、投影设备和拍摄设备 |
CN111256676A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 移动机器人定位方法、装置和计算机可读存储介质 |
CN112767494A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-07 | 中国科学院云南天文台 | 基于标定算法的精确测量定位方法 |
WO2021093703A1 (zh) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 北京外号信息技术有限公司 | 基于光通信装置的交互方法和系统 |
CN113436267A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-24 | 影石创新科技股份有限公司 | 视觉惯导标定方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN114143519A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-03-04 | 深圳市橙子数字科技有限公司 | 投影图像自动匹配幕布区域的方法及装置,投影仪 |
WO2022105277A1 (zh) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | 成都极米科技股份有限公司 | 投影控制方法、装置、投影光机及可读存储介质 |
CN114615480A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-10 | 峰米(重庆)创新科技有限公司 | 投影画面调整方法、装置、设备、存储介质和程序产品 |
CN114640833A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 峰米(重庆)创新科技有限公司 | 投影画面调整方法、装置、电子设备和存储介质 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004064370A2 (en) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Silicon Optix Inc. | Image projection system and method |
JP6058256B2 (ja) * | 2011-06-13 | 2017-01-11 | アルパイン株式会社 | 車載カメラ姿勢検出装置および方法 |
JP6176114B2 (ja) * | 2011-09-15 | 2017-08-09 | 日本電気株式会社 | 投影像自動補正システム、投影像自動補正方法およびプログラム |
CN109104596B (zh) * | 2017-06-21 | 2021-02-26 | 中强光电股份有限公司 | 投影系统以及显示影像的校正方法 |
JP2020031264A (ja) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 信号処理装置、撮像装置、信号処理方法 |
US10897573B2 (en) * | 2018-11-21 | 2021-01-19 | Ricoh Company, Ltd. | Image capturing system, terminal and computer readable medium which correct images |
JP2021144107A (ja) * | 2020-03-11 | 2021-09-24 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクターの制御方法及びプロジェクター |
JP2022046059A (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-23 | セイコーエプソン株式会社 | 情報生成方法、情報生成システム、及びプログラム |
-
2022
- 2022-07-18 CN CN202210840711.4A patent/CN115174879B/zh active Active
Patent Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005323405A (ja) * | 2000-12-27 | 2005-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置 |
JP2004015205A (ja) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Olympus Corp | マルチプロジェクションシステム及びマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法 |
JP2005003463A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Topcon Corp | キャリブレーションチャート画像表示装置、キャリブレーション装置、キャリブレーション方法 |
JP2006059202A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Iwate Univ | 撮像装置及び画像補正方法 |
JP2008209740A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | 投射システム、プロジェクタ、スクリーン装置および補正方法 |
JP2011044978A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Fuji Xerox Co Ltd | 撮影システム及び撮影装置 |
JP2014071850A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-21 | Osaka Prefecture Univ | 画像処理装置、端末装置、画像処理方法、およびプログラム |
JP2014112758A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 立体表示装置及び立体表示システム |
CN106911921A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-06-30 | 安徽大学 | 基于单个摄像机的投影仪红外触控和自动对焦方法 |
JP2019082650A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | アルプスアルパイン株式会社 | 投影システム及びスクリーン |
EP3587044A1 (de) * | 2018-06-28 | 2020-01-01 | Sick Ag | Verfahren zum greifen von objekten in einem suchbereich, steuereinheit und positioniersystem |
CN110769218A (zh) * | 2018-10-10 | 2020-02-07 | 成都极米科技股份有限公司 | 图像处理方法、投影设备和拍摄设备 |
CN111256676A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 移动机器人定位方法、装置和计算机可读存储介质 |
CN110336987A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-10-15 | 北京小鸟听听科技有限公司 | 一种投影仪畸变校正方法、装置和投影仪 |
WO2021093703A1 (zh) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 北京外号信息技术有限公司 | 基于光通信装置的交互方法和系统 |
WO2022105277A1 (zh) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | 成都极米科技股份有限公司 | 投影控制方法、装置、投影光机及可读存储介质 |
CN112767494A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-07 | 中国科学院云南天文台 | 基于标定算法的精确测量定位方法 |
CN113436267A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-24 | 影石创新科技股份有限公司 | 视觉惯导标定方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN114143519A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-03-04 | 深圳市橙子数字科技有限公司 | 投影图像自动匹配幕布区域的方法及装置,投影仪 |
CN114615480A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-10 | 峰米(重庆)创新科技有限公司 | 投影画面调整方法、装置、设备、存储介质和程序产品 |
CN114640833A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 峰米(重庆)创新科技有限公司 | 投影画面调整方法、装置、电子设备和存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115174879A (zh) | 2022-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7291244B2 (ja) | プロジェクタの台形補正方法、装置、システム及び読み取り可能な記憶媒体 | |
CN112689135B (zh) | 投影校正方法、装置、存储介质及电子设备 | |
KR100796849B1 (ko) | 휴대 단말기용 파노라마 모자이크 사진 촬영 방법 | |
CN106934777B (zh) | 扫描图像获取方法及装置 | |
US8971666B2 (en) | Fisheye correction with perspective distortion reduction method and related image processor | |
WO2021031781A1 (zh) | 投影图像校准方法、装置及投影设备 | |
CN111083456B (zh) | 投影校正方法、装置、投影仪及可读存储介质 | |
CN114663618B (zh) | 三维重建及校正方法、装置、设备及存储介质 | |
US20190149787A1 (en) | Projection system and image projection method | |
CN108604374B (zh) | 一种图像检测方法及终端 | |
CN111292278B (zh) | 图像融合方法及装置、存储介质、终端 | |
CN109690611B (zh) | 一种图像校正方法及装置 | |
CN114640833A (zh) | 投影画面调整方法、装置、电子设备和存储介质 | |
CN114268777A (zh) | 激光投影设备的开机方法及激光投影系统 | |
CN110853102B (zh) | 一种新的机器人视觉标定及引导方法、装置及计算机设备 | |
CN110726971B (zh) | 可见光定位方法、装置、终端及存储介质 | |
CN114004890B (zh) | 姿态确定方法、装置、电子设备和存储介质 | |
CN115174878B (zh) | 投影画面校正方法、装置和存储介质 | |
WO2018171363A1 (zh) | 一种位置信息确定方法、投影设备和计算机存储介质 | |
CN115174879B (zh) | 投影画面校正方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN111353945B (zh) | 鱼眼图像校正方法、装置及存储介质 | |
CN115086625B (zh) | 投影画面的校正方法、装置、系统、校正设备和投影设备 | |
CN115278184B (zh) | 投影画面校正方法及装置 | |
CN113724141A (zh) | 一种图像校正方法、装置及电子设备 | |
CN110717944A (zh) | 一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机里的应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |