CN115388808B - 一种用于结构光传感器标定的dlp投影仪参数自调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,标定过程中,在每个标定位置处先向标定板投射测试图像、利用曝光步长b调节曝光参数值,根据图像质量评估调节出最优曝光参数,再计算待定亮度参数值,通过评估图像质量,迭代调节待定亮度参数值的大小,使图像质量达到要求,得出最优亮度参数,记为DLP投影仪最终参数,DLP再根据最终参数向标定板表面投射条纹图像;利用多个位姿下的条纹图像实现对结构光传感器的标定;本方法可以自动化调节DLP投影仪的曝光参数和亮度参数,无需人工干预,实时性好,DLP投影仪基于调节后的参数投影条纹图像,亮度高且不过曝,能够有效提高了标定结果的精度。

Description

一种用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法
技术领域
本发明涉及标定领域,具体涉及一种用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法。
背景技术
结构光是一种主动视觉技术,需要使用主动光源。工业生产中,常使用DLP投影仪作为主动光源。结构光标定需要DLP投影仪、相机、标定板共同参与。DLP将一些特定图像投影到标定板上,再由相机拍摄标定板图像,最后利用各种标定算法对图像进行分析,最终获取相机内参、DLP内参、相机与DLP的相对位置关系。
由于在结构光标定过程中,标定板需要呈现出各式各样的位姿,而在不同的位姿下,标定板与相机之间的距离、角度是不断变化的,若DLP投影仪始终利用一个曝光参数、亮度参数投图,将会使得其在不同标定板位姿下的投影图像明暗不均、容易出现过曝点,降低图像质量,使得标定结果误差增大。为此,在标定过程中,需要针对每一个标定板位姿,对DLP投影仪进行不同参数调整;现有方法中,主要依靠标定人员根据操作经验、手动调节DLP投影仪的参数,再利用人眼观察图像质量,这种方式不仅耗时长还易受到主观因素干扰。现有方法中虽然也存在DLP参数自动调节方法,但其仅针对亮度信息调节,并没有完备的曝光、亮度共同调节方法,并且在衡量参数值时,利用图像的灰度均值进行评估,容易使得图像中存在过曝和欠曝区域,图像质量难以达到理想程度;专利文献CN114040180A公开了一种DLP亮度调节方法,根据相机拍摄图像的灰度值作为调节方式,但对于曝光值并未考虑。进一步来讲,在标定过程中,虽然调节相机的参数(如增益、曝光),也能够提高图像整体亮度,但是同时会增加环境噪声,而调节DLP亮度不会存在增大环境噪声的问题,为此,在结构光标定过程中,调整DLP投影仪的参数信息是非常必要的。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,旨在解决结构光标定过程中的条纹图像亮度不均、过曝、投图质量差的问题,本方法可以自动化调节DLP投影仪的曝光参数和亮度参数,全程无需人工干预,实时性好,基于调节后的DLP投影仪参数投影条纹图像,成像清晰度高,亮度高且不过曝,为后续采集高质量条纹图像提供了有力保障,进而能够有效提高了标定结果的精度。
技术方案如下:
一种用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,标定过程为:DLP投影仪和相机保持相对位置固定,标定板放置在相机位置前端,其上均布多个标志点;在结构光传感器的标定过程中,在每个标定位置均利用以下步骤对DLP参数进行调节,确定最终参数,利用其对DLP进行设置,向标定板表面投射条纹图像;利用现有方法实现结构光传感器的标定;
利用以下步骤对DLP参数进行调节:
S1、标定板摆放完成后,DLP投影仪按照预先存储的初始曝光参数、初始亮度参数向标定板投射测试图像;所述测试图像为纯色图像;
S2、相机采集测试图像,并将采集到测试图像发送到控制器;
S3、控制器获取测试图像中的过曝点数量,判断过曝点数量是否大于阈值I:
若否,则令当前曝光参数值加上预设的曝光步长b作为新的曝光参数值,DLP投影仪利用新的曝光参数值、初始亮度参数再次投射测试图像,并跳转执行步骤S2;
若是,则判断当前曝光参数值是否曾经加上过步长b:若加过,则令当前曝光参数值减去步长b作为最优曝光参数值,执行步骤S4;若未加过,则令当前曝光参数值减去数值C、作为新的曝光参数值,DLP投影仪利用新的曝光参数值、初始亮度参数投射测试图像,跳转执行步骤S2;其中,数值C大于步长b;
S4、DLP投影仪利用最优曝光参数值、待定亮度参数值向标定板投射测试图像;其中,待定亮度参数值的计算方法为:计算亮度调节值A和亮度调节值B的均值;
所述亮度调节值A的初始值为初始亮度参数值,亮度调节值B的初始值为投影仪额定亮度最大值;
S5、相机采集测试图像,并将采集到的测试图像发送到控制器;
S6、控制器获取测试图像中的过曝点数量,判断过曝点数量是否大于阈值I:
若是,则将待定亮度参数值赋值给亮度调节值B,并重新计算待定亮度参数值,DLP投影仪利用最优曝光参数值、新的待定亮度参数值向标定板投射测试图像,再跳转执行步骤S5;
若否,则判断当前待定亮度参数值与前一次计算的待定亮度参数值之间的差值是否小于预设亮度调节精度值:
若不小于,则将待定亮度参数值赋值给亮度调节值A,重新计算待定亮度参数值;DLP投影仪利用最优曝光参数值、新的待定亮度参数值向标定板投射测试图像,再跳转执行步骤S5;
若小于,则将当前待定亮度参数值作为最优亮度参数值;至此确定最终参数。
进一步,所述预设步长b的设置方式包括如下两种:
方式一:
单次最小曝光时间+前暗时长+后暗时长≤b≤单次最大曝光时间+前暗时长+后暗时长;其中,单次最小曝光时间、单次最大曝光时间、前暗时长和后暗时长为DLP投影仪的额定参数值。
方式二:
所述预设步长b根据经验值设置。
进一步,过曝点为灰度值≥255的像素点,所述阈值I为经验值,取值为1.5%~2.5%总像素点数;
所述初始亮度参数取值(0.6~0.9)×投影仪额定亮度最大值;
步骤S6中,预设亮度调节精度值取值为1~10。
优选,所述初始曝光参数取值为0~3b。
进一步,过曝点为利用以下方式标记出的标志点:
在图像中查找单个标志点所在的连通域,在单个标志点连通域中的统计各像素点的灰度值,将灰度值≥灰度阈值的点记为过曝像素点,若过曝像素点在当前标志点连通域像素点总数中的占比大于预设值II,则标记当前标志点为过曝点;遍历各个标志点,采样相同的判断方式,标记出各个过曝点。
优选,所述标定板为黑色背景白色标志点,所述阈值I为2.5%~5%总标志点数;灰度阈值设置为255,预设值II设置为0.1~0.3。
进一步,所述测试图像为全白图像、全红图像、全蓝图像、全紫图像;所述条纹图像为N步相移图像;
标定板上的特征点中包括多个尺寸异于其他标志点的特征点,特征点呈不对称分布,其用于定义标定板坐标系;
标定板上的标志点为特征圆、同心圆环或矩形。
优选,标定过程中,标定板放置位置为8~20个,其至少包含以下几种位姿形式:
在相机的工作距范围内,以5~20mm的间隔平移标定板,每次移动,均将标定板正对相机放置;
将标定板分别摆放在相机最小工作距、最佳工作距、最大工作距三个位置处,在每个位置处、改变标定板的倾斜角度并将其旋转90°。
进一步,每张条纹图像的颜色与测试图像保持一致。
进一步,所述控制器设有投图模块、采集模块、曝光参数计算模块、亮度参数计算模块和标定模块;
所述投图模块分别与采集模块、曝光参数计算模块和亮度参数计算模块连接,所述采集模块分别与曝光参数计算模块、亮度参数计算模块以及标定模块连接;
所述投图模块预先存储初始曝光参数、初始亮度参数、测试图像以及条纹图像序列,其还用于存储最优曝光参数值和最优亮度参数值,当投影仪需要投射图像时,所述投图模块将相应的图像、曝光参数、亮度参数下发到投影仪;
当图像投射完成后,投图模块向采集模块发出投影完成信号,采集模块控制相机采集图像,并将采集到的图像对应发送到曝光参数计算模块、亮度参数计算模块或标定模块;
所述曝光参数计算模块用于计算最优曝光参数值;所述亮度参数计算模块用于计算最优亮度参数值;所述标定模块用于计算相机的内参和外参。
相比于现有技术,本方法具有以下特点:
本方法在不同的标定板位姿下,对DLP投影仪的投图参数(曝光、亮度)进行了闭环自动化调节,得到最优的参数信息,使其投射出的条纹图像质量最优,亮度高且不过曝,有效提高了结构光标定的准确度。
本方法利用过曝点作为衡量参数值是否最优的标准,不仅能够保障图像亮度值达标(标志点高亮),还能够使得决大多数的标志点轮廓清晰、无过曝,有利于后续标志点中心的提取,提高标定精度;对比的,现有技术中利用灰度均值作为衡量标准,如果图像出现明暗不均(局部标志点过曝、局部标志点欠曝)也会被认为灰度均值达标,从而无法获得最优的标定图像。
本方法采用了增加/减少步长的方式调节曝光参数,是一种离散化的调节方式。根据DLP的使用说明可知,DLP投影仪内部图像模式(Internal Pattern Mode)的额定曝光参数包括:前暗时长(Sequence Min Pre-Exposure Dark Time)、后暗时长(Sequence MinPost-Exposure Dark Time)、单次连续曝光的曝光时间范围(Exposure Time Range)即:单次最小曝光时间、单次最大曝光时间。长时间投影图像时,DLP需要重复投图且每次投图都具有前暗和后暗时间。此时,DLP曝光时间是离散变化的。若相机曝光恰好包含DLP曝光,会取得最佳效果。为此,本方法将曝光步长的取值范围进行了特定设置,实现了利用步进的方式增加曝光值,使得图片亮度的变化更加可控,有利于调节出最优的曝光参数。亮度调节采用了取亮度调节值A(小值)和亮度调节值B(大值)的均值的方式,通过循环改变亮度调节值A(小值)或亮度调节值B(大值)的实时数值,动态改变实际投图时的亮度值,使其不断逼近最优曝光值,当预设亮度调节精度设置值较小时,亮度调节能够实现精准化,如预设间隔值取值为1时,其能够调节到亮度值的个位,实现了精细化调节的作用。
附图说明
图1为具体实施方式中单个标定板位姿下DLP投影仪参数调节流程示意图;
图2为具体实施方式中相机采集的测试图像(有过曝)示意图;
图3为具体实施方式中控制器中的模块示意图;
图4为具体实施方式中DLP投影仪投图和相机采图时序图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述。
一种用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,标定过程为:DLP投影仪和相机保持相对位置固定,标定板放置在相机位置前端,其上均布多个标志点;在结构光传感器的标定过程中,在每个标定位置均利用以下步骤对DLP参数进行调节,确定最终参数,利用其对DLP进行设置,向标定板表面投射条纹图像;利用现有方法实现结构光传感器的标定;如利用张正友标定法和相移法进行标定;其中,标定板上的标志点为特征圆、同心圆环或矩形。为了便于构建标定板坐标系,标定板上的特征点中包括多个尺寸异于其他标志点的特征点,特征点呈不对称分布,其用于定义标定板坐标系;
如图2所示,本实施例中,标定板上的特征点中包括三个尺寸异于其他标志点的特征点,特征点呈三角形分布,其用于定义标定板坐标系;
如图1所示,利用以下步骤对DLP参数进行调节:
S1、标定板摆放完成后,DLP投影仪按照预先存储的初始曝光参数、初始亮度参数向标定板投射测试图像;测试图像为纯色图像;
为了迭代次数减少,优选实施为:初始曝光参数设置为DLP投影仪投图不会发生过曝时的经验值,本实施例中,令初始曝光参数t0=0;
为了使得初始投影图像的亮度保持高亮但不过曝,初始亮度参数L0取值(0.6~0.9)×投影仪额定亮度最大值Lmax;本实施例中,L0取值为0.75Lmax;
S2、相机采集测试图像,并将采集到测试图像发送到控制器;
S3、控制器获取测试图像中的过曝点数量,判断过曝点数量是否大于阈值I:
若否,则令当前曝光参数值t加上预设的曝光步长b作为新的曝光参数值,DLP投影仪利用新的曝光参数值、初始亮度参数再次投射测试图像,并跳转执行步骤S2;
若是,则判断当前曝光参数值是否曾经加上过步长b:若加过,则令当前曝光参数值减去步长b作为最优曝光参数值,执行步骤S4;若未加过,则令当前曝光参数值减去数值C、作为新的曝光参数值,DLP投影仪利用新的曝光参数值、初始亮度参数投射测试图像,跳转执行步骤S2;其中,数值C大于步长b,若是当前曝光参数值减完C之后小于零,则令曝光参数值=0实际应用时,可以令C=1/2(当前曝光参数值)、C=1/3(当前曝光参数值)等;
其中,预设步长b的设置方式包括如下两种:
方式一:
单次最小曝光时间+前暗时长+后暗时长≤b≤单次最大曝光时间+前暗时长+后暗时长;其中,单次最小曝光时间、单次最大曝光时间、前暗时长和后暗时长为DLP投影仪的额定参数值。
方式二:
预设步长b根据经验值设置。
作为一种优选的实施方式,本实施例中,投影8位位图,采用方式一进行调节;如图4所示,DLP投影仪在投图时,图像持续曝光的时间是有限的,并且具有前暗和后暗时间。当图像被长时间投影时,DLP需要重复投图,在每次投图时,图像都会发生前暗、后暗、中间亮的现象;查询DLP投影仪参数说明书,可知8位位图的单次曝光时间为3464~6928μs,最小曝光时间对应的前暗时长为171μs、后暗时长为31μs;最大曝光时间对应的前暗时长为342μs、后暗时长为62μs;
计算可知:(3464us+171us+31us)≤b≤(6928us+342us+62us);为了提高调节精度,本实施例中,令b=3464us+171us+31us=3666us;
此时,初始曝光参数取值为0~3b。
S4、DLP投影仪利用最优曝光参数值、待定亮度参数值向标定板投射测试图像;其中,待定亮度参数值Ln的计算方法为:计算亮度调节值A和亮度调节值B的均值;
亮度调节值A的初始值为初始亮度参数值,亮度调节值B的初始值为投影仪额定亮度最大值;
S5、相机采集测试图像,并将采集到的测试图像(如图2所示)发送到控制器;
S6、控制器获取测试图像中的过曝点数量,判断过曝点数量是否大于阈值I:
若是,则将待定亮度参数值赋值给亮度调节值B,并重新计算待定亮度参数值(取亮度调节值A和亮度调节值B的均值),DLP投影仪利用最优曝光参数值、新的待定亮度参数值向标定板投射测试图像,再跳转执行步骤S5;
若否,则判断当前待定亮度参数值Ln与前一次计算的待定亮度参数值Ln-1之间的差值是否小于预设亮度调节精度值:其中,预设亮度调节精度值取值为1~10,为了调节精度更高,本实施例中,亮度调节精度值取值为1;
若不小于,则将待定亮度参数值赋值给亮度调节值A,重新计算待定亮度参数值(取亮度调节值A和亮度调节值B的均值);DLP投影仪利用最优曝光参数值、新的待定亮度参数值向标定板投射测试图像,再跳转执行步骤S5;
若小于,则将当前待定亮度参数值作为最优亮度参数值;至此确定最终参数。
其中,过曝点的判断方式包括以下两种:
方式I:
过曝点为灰度值≥255的像素点,阈值I为经验值,取值为1.5%~2.5%总像素点数;
方式II:
过曝点为利用以下方式标记出的标志点:
在图像中查找单个标志点所在的连通域,在单个标志点连通域中的统计各像素点的灰度值,将灰度值≥灰度阈值的点记为过曝像素点,若过曝像素点在当前标志点连通域像素点总数中的占比大于预设值II,则标记当前标志点为过曝点;遍历各个标志点,采样相同的判断方式,标记出各个过曝点。
方式II中,标定板为黑色背景白色标志点,阈值I为2.5%~5%总标志点数;灰度阈值设置为255,预设值II设置为0.1~0.3。
其中,测试图像为全白图像、全红图像、全蓝图像、全紫图像;条纹图像为N步相移图像;每张条纹图像的颜色与测试图像保持一致。为了获取较为优质的处理图像、便于图像处理,优选实施为:测试图像为全白图像;
在标定过程中,标定板放置位置为8~20个,其至少包含以下几种位姿形式:
在相机的工作距范围内,以5~20mm的间隔平移标定板,每次移动,均将标定板正对相机放置;
将标定板分别摆放在相机最小工作距、最佳工作距、最大工作距三个位置处,在每个位置处、改变标定板的倾斜角度并将其旋转90°。
在每个位姿处,均进行步骤S1~S8,调节出DLP投影仪的最终参数(最优曝光参数值、最优亮度参数值),利用其对DLP进行设置,DLP投影仪利用存储的最优曝光参数值、最优亮度参数值向标定板投射条纹图像序列(N步相移图像);相机(相机曝光时间与最优曝光参数值保持一致)采集条纹图像序列,并将采集到的条纹图像序列发送到控制器;
当标定板位姿调节全部完成后,控制器利用多次获取的条纹图像序列,对相机进行内参和外参标定。
本实施例中,如图3所示,控制器设有投图模块、采集模块、曝光参数计算模块、亮度参数计算模块和标定模块;
投图模块分别与采集模块、曝光参数计算模块和亮度参数计算模块连接,采集模块分别与曝光参数计算模块、亮度参数计算模块以及标定模块连接;
投图模块预先存储初始曝光参数、初始亮度参数、测试图像以及条纹图像(N步相移图像序列),其还用于存储最优曝光参数值和最优亮度参数值,当投影仪需要投射图像时,投图模块将相应的图像、曝光参数、亮度参数下发到投影仪;
当图像投射完成后,投图模块向采集模块发出投影完成信号,采集模块控制相机采集图像,并将采集到的图像对应发送到曝光参数计算模块、亮度参数计算模块或标定模块;
所述曝光参数计算模块用于计算最优曝光参数值;所述亮度参数计算模块用于计算最优亮度参数值;所述标定模块用于计算相机的内参和外参。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的,也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式,显然,根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (10)

1.一种用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,标定过程为:DLP投影仪和相机保持相对位置固定,标定板放置在相机位置前端,其上均布多个标志点;在结构光传感器的标定过程中,在每个标定位置均利用以下步骤对DLP参数进行调节,确定最终参数,利用其对DLP进行设置,向标定板表面投射条纹图像;利用现有方法实现结构光传感器的标定;
其特征在于,利用以下步骤对DLP参数进行调节:
S1、标定板摆放完成后,DLP投影仪按照预先存储的初始曝光参数、初始亮度参数向标定板投射测试图像;所述测试图像为纯色图像;
S2、相机采集测试图像,并将采集到测试图像发送到控制器;
S3、控制器获取测试图像中的过曝点数量,判断过曝点数量是否大于阈值I:
若否,则令当前曝光参数值加上预设的曝光步长b作为新的曝光参数值,DLP投影仪利用新的曝光参数值、初始亮度参数再次投射测试图像,并跳转执行步骤S2;
若是,则判断当前曝光参数值是否曾经加上过步长b:若加过,则令当前曝光参数值减去步长b作为最优曝光参数值,执行步骤S4;若未加过,则令当前曝光参数值减去数值C、作为新的曝光参数值,DLP投影仪利用新的曝光参数值、初始亮度参数投射测试图像,跳转执行步骤S2;其中,数值C大于步长b;
S4、DLP投影仪利用最优曝光参数值、待定亮度参数值向标定板投射测试图像;其中,待定亮度参数值的计算方法为:计算亮度调节值A和亮度调节值B的均值;
所述亮度调节值A的初始值为初始亮度参数值,亮度调节值B的初始值为投影仪额定亮度最大值;
S5、相机采集测试图像,并将采集到的测试图像发送到控制器;
S6、控制器获取测试图像中的过曝点数量,判断过曝点数量是否大于阈值I:
若是,则将待定亮度参数值赋值给亮度调节值B,并重新计算待定亮度参数值,DLP投影仪利用最优曝光参数值、新的待定亮度参数值向标定板投射测试图像,再跳转执行步骤S5;
若否,则判断当前待定亮度参数值与前一次计算的待定亮度参数值之间的差值是否小于预设亮度调节精度值:
若不小于,则将待定亮度参数值赋值给亮度调节值A,重新计算待定亮度参数值;DLP投影仪利用最优曝光参数值、新的待定亮度参数值向标定板投射测试图像,再跳转执行步骤S5;
若小于,则将当前待定亮度参数值作为最优亮度参数值;至此确定最终参数。
2.如权利要求1所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:所述预设步长b的设置方式如下:
单次最小曝光时间+前暗时长+后暗时长≤b≤单次最大曝光时间+前暗时长+后暗时长;其中,单次最小曝光时间、单次最大曝光时间、前暗时长和后暗时长为DLP投影仪的额定参数值。
3.如权利要求1所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:过曝点为灰度值≥255的像素点,所述阈值I为经验值,取值为1.5%~2.5%总像素点数;
所述预设步长b根据经验值设置;
所述初始亮度参数取值(0.6~0.9)×投影仪额定亮度最大值;
步骤S6中,预设亮度调节精度值取值为1~10。
4.如权利要求2或3所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:所述初始曝光参数取值为0~3b。
5.如权利要求1所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:过曝点为利用以下方式标记出的标志点:
在图像中查找单个标志点所在的连通域,在单个标志点连通域中的统计各像素点的灰度值,将灰度值≥灰度阈值的点记为过曝像素点,若过曝像素点在当前标志点连通域像素点总数中的占比大于预设值II,则标记当前标志点为过曝点;遍历各个标志点,采样相同的判断方式,标记出各个过曝点。
6.如权利要求5所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:所述标定板为黑色背景白色标志点,所述阈值I为2.5%~5%总标志点数;灰度阈值设置为255,预设值II设置为0.1~0.3。
7.如权利要求1所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:所述测试图像为全白图像、全红图像、全蓝图像、全紫图像;所述条纹图像为N步相移图像;
标定板上的特征点中包括多个尺寸异于其他标志点的特征点,特征点呈不对称分布,其用于定义标定板坐标系;
标定板上的标志点为特征圆、同心圆环或矩形。
8.如权利要求1所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:标定过程中,标定板放置位置为8~20个,其至少包含以下几种位姿形式:
在相机的工作距范围内,以5~20mm的间隔平移标定板,每次移动,均将标定板正对相机放置;
将标定板分别摆放在相机最小工作距、最佳工作距、最大工作距三个位置处,在每个位置处、改变标定板的倾斜角度并将其旋转90°。
9.如权利要求1所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:每张条纹图像的颜色与测试图像保持一致。
10.如权利要求1所述用于结构光传感器标定的DLP投影仪参数自调节方法,其特征在于:所述控制器设有投图模块、采集模块、曝光参数计算模块、亮度参数计算模块和标定模块;
所述投图模块分别与采集模块、曝光参数计算模块和亮度参数计算模块连接,所述采集模块分别与曝光参数计算模块、亮度参数计算模块以及标定模块连接;
所述投图模块预先存储初始曝光参数、初始亮度参数、测试图像以及条纹图像,其还用于存储最优曝光参数值和最优亮度参数值,当投影仪需要投射图像时,所述投图模块将相应的图像、曝光参数、亮度参数下发到投影仪;
当图像投射完成后,投图模块向采集模块发出投影完成信号,采集模块控制相机采集图像,并将采集到的图像对应发送到曝光参数计算模块、亮度参数计算模块或标定模块;
所述曝光参数计算模块用于计算最优曝光参数值;所述亮度参数计算模块用于计算最优亮度参数值;所述标定模块用于计算相机的内参和外参。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN116067306B (zh) * 2023-03-07 2023-06-27 深圳明锐理想科技有限公司 一种自动调光方法、三维测量方法、装置和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078963A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Canon Inc プロジェクター装置
CN104935850A (zh) * 2015-06-25 2015-09-23 苏州市英富美欣科技有限公司 一种基于图像分析的自适应投影仪
CN105635611A (zh) * 2014-11-03 2016-06-01 中兴通讯股份有限公司 投影仪自适应调整方法及装置
CN106651962A (zh) * 2016-12-13 2017-05-10 天津大学 一种基于投影仪‑相机系统的自适应光补偿方法
CN108230399A (zh) * 2017-12-22 2018-06-29 清华大学 一种基于结构光技术的投影仪标定方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078963A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Canon Inc プロジェクター装置
CN105635611A (zh) * 2014-11-03 2016-06-01 中兴通讯股份有限公司 投影仪自适应调整方法及装置
CN104935850A (zh) * 2015-06-25 2015-09-23 苏州市英富美欣科技有限公司 一种基于图像分析的自适应投影仪
CN106651962A (zh) * 2016-12-13 2017-05-10 天津大学 一种基于投影仪‑相机系统的自适应光补偿方法
CN108230399A (zh) * 2017-12-22 2018-06-29 清华大学 一种基于结构光技术的投影仪标定方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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光条图像成像参数的模糊自适应调整方法研究;焦阿敏;董明利;娄小平;李伟仙;;工具技术;20170520(第05期);第142-147页 *

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