CN117424993B - 一种曲面投影画面自校正方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲面投影画面自校正方法及系统,涉及投影画面校正技术领域,包括:确定投影仪位置和待投影面位置;建立三维空间坐标系OXYZ;构建待投影面的曲面方程;确定基准点、基准线和基准面;确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,获得基准画面和标准投影参数;基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格;基于网格进行调整基准画面。本发明的优点在于:在不增加投影仪图像处理负载的情况下,极大的提高对于曲面投影画面调整的细腻程度,进而有效降低曲面投影画面的失真度。
Description
技术领域
本发明涉及投影画面校正技术领域,具体是涉及一种曲面投影画面自校正方法及系统。
背景技术
投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备,随着投影仪技术的发展,投影仪被广泛应用于家庭娱乐,教育学习,商务会议以及大型展览等领域,投影面也逐步从平面投影发展至曲面投影。
目前对于曲面投影的校正方案为,通过对投影曲面进行网格划分,并基于投影曲面网格的曲面变化,进行放缩调整投影仪原始画面中的区域图像的,然而现有技术中,在对投影曲面进行网格划分时,缺乏对曲面面型的综合分析,难以根据曲面的弯曲变化程度进行调节网格密度,对于曲面投影画面的校正不够细腻,曲面投影画面失真度较大。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种曲面投影画面自校正方法及系统,本技术方案解决了上述的现有技术中,在对投影曲面进行网格划分时,缺乏对曲面面型的综合分析,难以根据曲面的弯曲变化程度进行调节网格密度,对于曲面投影画面的校正不够细腻,曲面投影画面失真度较大的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种曲面投影画面自校正方法,包括:
确定投影仪位置和待投影面位置;
建立三维空间坐标系OXYZ,OXYZ中O点为投影仪位置处,OX轴为投影仪位置指向待投影面的最短直线方向,OY轴为水平面中与OX轴相互垂直的方向,OZ轴为过O点且与XOY平面垂直的方向;
确定待投影面的面型数据,并基于待投影面的面型数据于三维空间坐标系OXYZ中构建待投影面的曲面方程,所述曲面方程为;
以待投影面左边缘或右边缘上距离YOZ平面最接近的点为基准点;
过基准点做与OZ轴平行的直线,作为基准线;
过基准线做与YOZ平面平行的平面,作为基准面;
确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;
调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,记此时的投影仪原始画面为基准画面,记此时的投影参数为标准投影参数;
基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格;
基于网格进行调整基准画面,得到调整画面;
按照调整画面,基于标准投影参数,输出投影画面。
优选的,所述基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格具体包括Y向网格点划分和Z向网格点划分:
所述Y向网格点划分具体为:基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条;
所述Z向网格点划分具体为:基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条;
所述m条Z向网格条和n条Y向网格条组成m×n的网格。
优选的,所述基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条具体包括:
确定一Y向基准长度,按照Y向基准长度于基准投影区域内部插入若干个Z向直线将基准投影区域划分成若干个Z向长条区域;
设定一Z向基准坐标;
基于Y向网格点分配公式,分别计算每个Z向长条区域内的网格点数量;
分别向每个Z向长条区域内均匀等距的插入对应数量的网格点数量的Z向直线,完成Y向网格点划分;
所述Y向网格点分配公式为:
式中,为第i个Z向长条区域内的网格点数量,/>为第i个Z向长条区域的起始Y坐标,/>为Y向基准长度,/>为Z向基准坐标,/>为Z向长条区域的总数。
优选的,所述基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条:
确定一Z向基准长度,按照Z向基准长度于基准投影区域内部插入若干个Y向直线将基准投影区域划分成若干个Y向长条区域;
设定一Y向基准坐标;
基于Z向网格点分配公式,分别计算每个Y向长条区域内的网格点数量;
分别向每个Y向长条区域内均匀等距的插入对应数量的网格点数量的Y向直线,完成Z向网格点划分;
所述Z向网格点分配公式为:
式中,为第j个Y向长条区域内的网格点数量,/>为第j个Y向长条区域的起始Z坐标,/>为Z向基准长度,/>为Y向基准坐标,/>为Y向长条区域的总数。
优选的,所述基于网格进行调整基准画面,得到调整画面具体包括:
确定每个网格的四个端点的Y坐标和Z坐标,分别记为,/>、、/>;
计算网格的中心点的坐标;
其中:
确定网格的中心点与O点的连线穿过基准面的点,作为网格的中心点对应的基准面点,确定网格的中心点对应的基准面点的坐标;
计算网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例;
确定基准画面中网格对应的区域,并将该区域的图像按照网格放缩比例进行重新编辑放缩;
对所有网格对应的区域进行重新编辑放缩,得到调整画面。
进一步的,提出一种曲面投影画面自校正系统,用于实现如上述的曲面投影画面自校正方法,包括:
坐标系建立模块,所述坐标系建立模块用于确定投影仪位置和待投影面位置,并建立三维空间坐标系OXYZ;
投影面拟合模块,所述投影面拟合模块与所述坐标系建立模块电性连接,所述投影面拟合模块用于确定待投影面的面型数据,并基于待投影面的面型数据于三维空间坐标系OXYZ中构建待投影面的曲面方程;
基准面构建模块,所述基准面构建模块与所述投影面拟合模块电性连接,所述基准面构建模块用于以待投影面左边缘或右边缘上距离YOZ平面最接近的点为基准点,并过基准点做与OZ轴平行的直线,作为基准线,之后过基准线做与YOZ平面平行的平面,作为基准面;
投影计算模块,所述投影计算模块与所述投影面拟合模块和基准面构建模块电性连接,所述投影计算模块用于确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;
第一校正模块,所述第一校正模块与所述投影计算模块电性连接,所述第一校正模块调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,记此时的投影仪原始画面为基准画面,记此时的投影参数为标准投影参数;
网格划分模块,所述网格划分模块与所述投影计算模块电性连接,所述网格划分模块用于基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格;
第二校正模块,所述第二校正模块与所述网格划分模块和所述第一校正模块电性连接,所述第二校正模块用于基于网格进行调整基准画面,得到调整画面,并按照调整画面,基于标准投影参数,输出投影画面。
可选的,所述网格划分模块具体包括:
Y向网格划分单元,所述Y向网格划分单元用于基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条;
Z向网格划分单元,所述Z向网格划分单元用于基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条。
可选的,所述第二校正模块包括:
中心确定单元,所述中心确定单元用于确定每个网格的四个端点的Y坐标和Z坐标,并计算网格的中心点坐标;
放缩比例计算单元,所述放缩比例计算单元用于确定网格的中心点与O点的连线穿过基准面的点,作为网格的中心点对应的基准面点,确定网格的中心点对应的基准面点的坐标,并计算网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例;
图像放缩单元,所述图像放缩单元用于确定基准画面中网格对应的区域,并将该区域的图像按照网格放缩比例进行重新编辑放缩,通过对所有网格对应的区域进行重新编辑放缩,得到调整画面。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提出一种曲面投影画面自校正方案,通过预先将投影曲面划分成若干个Y向长条区域和Z向长条区域,基于每个Y向长条区域和Z向长条区域内的X向变化大小来决定每个Y向长条区域和Z向长条区域内的网格数量,通过此方式,可实现针对于曲面的弯曲变化程度进行智能化调节网格划分密度的效果,对于弯曲变化程度大的区域增加网格划分密度,对于弯曲变化程度小的区域减少网格划分密度,可在不增加投影仪图像处理负载的情况下,极大的提高对于曲面投影画面调整的细腻程度,进而有效降低曲面投影画面的失真度。
附图说明
图1为本方案提出的曲面投影画面自校正方法流程图;
图2为本方案中的基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格的方法流程图;
图3为本方案中的基于网格进行调整基准画面,得到调整画面的方法流程图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1所示,一种曲面投影画面自校正方法,包括:
确定投影仪位置和待投影面位置;
建立三维空间坐标系OXYZ,OXYZ中O点为投影仪位置处,OX轴为投影仪位置指向待投影面的最短直线方向,OY轴为水平面中与OX轴相互垂直的方向,OZ轴为过O点且与XOY平面垂直的方向;
确定待投影面的面型数据,并基于待投影面的面型数据于三维空间坐标系OXYZ中构建待投影面的曲面方程,曲面方程为;
以待投影面左边缘或右边缘上距离YOZ平面最接近的点为基准点;
过基准点做与OZ轴平行的直线,作为基准线;
过基准线做与YOZ平面平行的平面,作为基准面;
确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;
调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,记此时的投影仪原始画面为基准画面,记此时的投影参数为标准投影参数;
基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格;
基于网格进行调整基准画面,得到调整画面;
按照调整画面,基于标准投影参数,输出投影画面。
通过预先将投影曲面划分成若干个Y向长条区域和Z向长条区域,基于每个Y向长条区域和Z向长条区域内的X向变化大小来决定每个Y向长条区域和Z向长条区域内的网格数量,通过此方式,对于弯曲变化程度大的区域增加网格划分密度,对于弯曲变化程度小的区域减少网格划分密度,可实现针对于曲面的弯曲变化程度进行智能化调节网格划分密度的效果。
参照图2所示,基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格具体包括Y向网格点划分和Z向网格点划分:
Y向网格点划分具体为:基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条;
Z向网格点划分具体为:基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条;
m条Z向网格条和n条Y向网格条组成m×n的网格。
可以理解的是,对于一些弯曲变化程度较大的区域,为保证在进行原始图像变化时的精细度,需要对其进行更加细密的网格划分,以保证在进行网格内部的原始图像放缩处理时可以实现高弯曲变化区域的图像高保真率,因此本方案中,通过针对待投影面的曲面方程在Y向的变化程度和Z向的变化程度进行网格密度调节,实现智能化调节网格划分密度的效果;
在一些实施例中,基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条具体包括:
确定一Y向基准长度,按照Y向基准长度于基准投影区域内部插入若干个Z向直线将基准投影区域划分成若干个Z向长条区域;
设定一Z向基准坐标;
基于Y向网格点分配公式,分别计算每个Z向长条区域内的网格点数量;
分别向每个Z向长条区域内均匀等距的插入对应数量的网格点数量的Z向直线,完成Y向网格点划分;
Y向网格点分配公式为:
式中,为第i个Z向长条区域内的网格点数量,/>为第i个Z向长条区域的起始Y坐标,/>为Y向基准长度,/>为Z向基准坐标,/>为Z向长条区域的总数。
基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条:
确定一Z向基准长度,按照Z向基准长度于基准投影区域内部插入若干个Y向直线将基准投影区域划分成若干个Y向长条区域;
设定一Y向基准坐标;
基于Z向网格点分配公式,分别计算每个Y向长条区域内的网格点数量;
分别向每个Y向长条区域内均匀等距的插入对应数量的网格点数量的Y向直线,完成Z向网格点划分;
Z向网格点分配公式为:
式中,为第j个Y向长条区域内的网格点数量,/>为第j个Y向长条区域的起始Z坐标,/>为Z向基准长度,/>为Y向基准坐标,/>为Y向长条区域的总数。
可以理解的是,对于投影曲面其通常为平滑曲面,极少存在弯曲突变的情况,基于此,本实施例中采用区域分割的方式进行分析投影曲面的弯曲变化程度,通过将投影曲面划分成多个Z向长条区域和多个Y向长条区域,分别计算每个Z向长条区域内的X向的变化程度,依此指标进行划分网格密度,可在降低网格划分所需算力的同时,实现网格密度的精细化设定;
此外,在一些其他实施例中,还可以采用其他的计算方式,如计算曲面方程在Y向和Z向的偏导数,来衡量投影曲面的弯曲变化程度,这些方式均为本方案的不同实施例。
参照图3所示,基于网格进行调整基准画面,得到调整画面具体包括:
确定每个网格的四个端点的Y坐标和Z坐标,分别记为,/>、、/>;
计算网格的中心点的坐标;
其中:
确定网格的中心点与O点的连线穿过基准面的点,作为网格的中心点对应的基准面点,确定网格的中心点对应的基准面点的坐标;
计算网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例;
确定基准画面中网格对应的区域,并将该区域的图像按照网格放缩比例进行重新编辑放缩;
对所有网格对应的区域进行重新编辑放缩,得到调整画面。
可以理解的是,对于曲面投影的画面校正,需要针对于曲面与投影仪之间的距离进行智能化校正图像的大小,使图像在曲面投影中的大小保持一致,进而减小投影画面的失真率,本方案中,通过计算网格中心点网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例,并基于该网格放缩比例进行调节投影仪原始画面中的对应区域,进而保证最终输出至投影曲面的投影画面保持整体尺寸的一致,进而降低画面的扭曲变形,实现投影画面的高保真校正。
基于与上述曲面投影画面自校正方法相同的发明构思,本方案还提出一种曲面投影画面自校正系统,该曲面投影画面自校正系统可内置于投影仪中实现投影仪的曲面投影校正,包括:
坐标系建立模块,坐标系建立模块用于确定投影仪位置和待投影面位置,并建立三维空间坐标系OXYZ;
投影面拟合模块,投影面拟合模块与坐标系建立模块电性连接,投影面拟合模块用于确定待投影面的面型数据,并基于待投影面的面型数据于三维空间坐标系OXYZ中构建待投影面的曲面方程;
基准面构建模块,基准面构建模块与投影面拟合模块电性连接,基准面构建模块用于以待投影面左边缘或右边缘上距离YOZ平面最接近的点为基准点,并过基准点做与OZ轴平行的直线,作为基准线,之后过基准线做与YOZ平面平行的平面,作为基准面;
投影计算模块,投影计算模块与投影面拟合模块和基准面构建模块电性连接,投影计算模块用于确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;
第一校正模块,第一校正模块与投影计算模块电性连接,第一校正模块调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,记此时的投影仪原始画面为基准画面,记此时的投影参数为标准投影参数;
网格划分模块,网格划分模块与投影计算模块电性连接,网格划分模块用于基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格;
第二校正模块,第二校正模块与网格划分模块和第一校正模块电性连接,第二校正模块用于基于网格进行调整基准画面,得到调整画面,并按照调整画面,基于标准投影参数,输出投影画面。
网格划分模块具体包括:
Y向网格划分单元,Y向网格划分单元用于基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条;
Z向网格划分单元,Z向网格划分单元用于基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条。
第二校正模块包括:
中心确定单元,中心确定单元用于确定每个网格的四个端点的Y坐标和Z坐标,并计算网格的中心点坐标;
放缩比例计算单元,放缩比例计算单元用于确定网格的中心点与O点的连线穿过基准面的点,作为网格的中心点对应的基准面点,确定网格的中心点对应的基准面点的坐标,并计算网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例;
图像放缩单元,图像放缩单元用于确定基准画面中网格对应的区域,并将该区域的图像按照网格放缩比例进行重新编辑放缩,通过对所有网格对应的区域进行重新编辑放缩,得到调整画面。
上述曲面投影画面自校正系统的使用过程为:
步骤一:坐标系建立模块确定投影仪位置和待投影面位置,并建立三维空间坐标系OXYZ;
步骤二:投影面拟合模块确定待投影面的面型数据,并基于待投影面的面型数据于三维空间坐标系OXYZ中构建待投影面的曲面方程;
步骤三:基准面构建模块以待投影面左边缘或右边缘上距离YOZ平面最接近的点为基准点,并过基准点做与OZ轴平行的直线,作为基准线,之后过基准线做与YOZ平面平行的平面,作为基准面;
步骤四:投影计算模块确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;
步骤五:第一校正模块调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,记此时的投影仪原始画面为基准画面,记此时的投影参数为标准投影参数,第一校正模块的校正方法为现有的对于投影画面的平面校正方法,对于投影画面的平面校正为本领域成熟的现有技术,本方案不再赘述;
步骤六:Y向网格划分单元基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条,同时Z向网格划分单元用于基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条,m条Z向网格条和n条Y向网格条组成m×n的网格;
步骤七:中心确定单元确定每个网格的四个端点的Y坐标和Z坐标,并计算网格的中心点坐标;
步骤八:放缩比例计算单元确定网格的中心点与O点的连线穿过基准面的点,作为网格的中心点对应的基准面点,确定网格的中心点对应的基准面点的坐标,并计算网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例;
步骤九:图像放缩单元确定基准画面中网格对应的区域,并将该区域的图像按照网格放缩比例进行重新编辑放缩,通过对所有网格对应的区域进行重新编辑放缩,得到调整画面。
综上所述,本发明的优点在于:基于曲面变化特征进行智能化调节图像,在不增加投影仪图像处理负载的情况下,极大的提高对于曲面投影画面调整的细腻程度,进而有效降低曲面投影画面的失真度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.一种曲面投影画面自校正方法,其特征在于,包括:
确定投影仪位置和待投影面位置;
建立三维空间坐标系OXYZ,OXYZ中O点为投影仪位置处,OX轴为投影仪位置指向待投影面的最短直线方向,OY轴为水平面中与OX轴相互垂直的方向,OZ轴为过O点且与XOY平面垂直的方向;
确定待投影面的面型数据,并基于待投影面的面型数据于三维空间坐标系OXYZ中构建待投影面的曲面方程,所述曲面方程为;
以待投影面左边缘或右边缘上距离YOZ平面最接近的点为基准点;
过基准点做与OZ轴平行的直线,作为基准线;
过基准线做与YOZ平面平行的平面,作为基准面;
确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;
调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,记此时的投影仪原始画面为基准画面,记此时的投影参数为标准投影参数;
基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格;
基于网格进行调整基准画面,得到调整画面;
按照调整画面,基于标准投影参数,输出投影画面;
所述基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格具体包括Y向网格点划分和Z向网格点划分:
所述Y向网格点划分具体为:基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条;
所述Z向网格点划分具体为:基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条;
所述m条Z向网格条和n条Y向网格条组成m×n的网格;
所述基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条具体包括:
确定一Y向基准长度,按照Y向基准长度于基准投影区域内部插入若干个Z向直线将基准投影区域划分成若干个Z向长条区域;
设定一Z向基准坐标;
基于Y向网格点分配公式,分别计算每个Z向长条区域内的网格点数量;
分别向每个Z向长条区域内均匀等距的插入对应数量的网格点数量的Z向直线,完成Y向网格点划分;
所述Y向网格点分配公式为:
;
式中,为第i个Z向长条区域内的网格点数量,/>为第i个Z向长条区域的起始Y坐标,/>为Y向基准长度,/>为Z向基准坐标,/>为Z向长条区域的总数;
所述基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条:
确定一Z向基准长度,按照Z向基准长度于基准投影区域内部插入若干个Y向直线将基准投影区域划分成若干个Y向长条区域;
设定一Y向基准坐标;
基于Z向网格点分配公式,分别计算每个Y向长条区域内的网格点数量;
分别向每个Y向长条区域内均匀等距的插入对应数量的网格点数量的Y向直线,完成Z向网格点划分;
所述Z向网格点分配公式为:
;
式中,为第j个Y向长条区域内的网格点数量,/>为第j个Y向长条区域的起始Z坐标,/>为Z向基准长度,/>为Y向基准坐标,/>为Y向长条区域的总数;
所述基于网格进行调整基准画面,得到调整画面具体包括:
确定每个网格的四个端点的Y坐标和Z坐标,分别记为,/>、、/>;
计算网格的中心点的坐标;
其中:
;
确定网格的中心点与O点的连线穿过基准面的点,作为网格的中心点对应的基准面点,确定网格的中心点对应的基准面点的坐标;
计算网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例;
确定基准画面中网格对应的区域,并将该区域的图像按照网格放缩比例进行重新编辑放缩;
对所有网格对应的区域进行重新编辑放缩,得到调整画面。
2.一种曲面投影画面自校正系统,其特征在于,用于实现如权利要求1所述的曲面投影画面自校正方法,包括:
坐标系建立模块,所述坐标系建立模块用于确定投影仪位置和待投影面位置,并建立三维空间坐标系OXYZ;
投影面拟合模块,所述投影面拟合模块与所述坐标系建立模块电性连接,所述投影面拟合模块用于确定待投影面的面型数据,并基于待投影面的面型数据于三维空间坐标系OXYZ中构建待投影面的曲面方程;
基准面构建模块,所述基准面构建模块与所述投影面拟合模块电性连接,所述基准面构建模块用于以待投影面左边缘或右边缘上距离YOZ平面最接近的点为基准点,并过基准点做与OZ轴平行的直线,作为基准线,之后过基准线做与YOZ平面平行的平面,作为基准面;
投影计算模块,所述投影计算模块与所述投影面拟合模块和基准面构建模块电性连接,所述投影计算模块用于确定待投影面与O点间的点投影至基准面上的区域,记为基准投影区域;
第一校正模块,所述第一校正模块与所述投影计算模块电性连接,所述第一校正模块调整投影仪投影参数和投影仪原始画面,使投影画面完全铺满基准投影区域,记此时的投影仪原始画面为基准画面,记此时的投影参数为标准投影参数;
网格划分模块,所述网格划分模块与所述投影计算模块电性连接,所述网格划分模块用于基于待投影面的曲面方程,将基准投影区域划分成m×n的网格;
第二校正模块,所述第二校正模块与所述网格划分模块和所述第一校正模块电性连接,所述第二校正模块用于基于网格进行调整基准画面,得到调整画面,并按照调整画面,基于标准投影参数,输出投影画面。
3.根据权利要求2所述的一种曲面投影画面自校正系统,其特征在于,所述网格划分模块具体包括:
Y向网格划分单元,所述Y向网格划分单元用于基于待投影面的曲面方程在Y向的变化程度,在基准投影区域内插入m-1条Z向直线,将基准投影区域划分成m条Z向网格条;
Z向网格划分单元,所述Z向网格划分单元用于基于待投影面的曲面方程在Z向的变化程度,在基准投影区域内插入n-1条Y向直线,将基准投影区域划分成n条Y向网格条。
4.根据权利要求3所述的一种曲面投影画面自校正系统,其特征在于,所述第二校正模块包括:
中心确定单元,所述中心确定单元用于确定每个网格的四个端点的Y坐标和Z坐标,并计算网格的中心点坐标;
放缩比例计算单元,所述放缩比例计算单元用于确定网格的中心点与O点的连线穿过基准面的点,作为网格的中心点对应的基准面点,确定网格的中心点对应的基准面点的坐标,并计算网格的中心点与O点间的距离和网格的中心点对应的基准面点与O点间的距离的比值,作为网格放缩比例;
图像放缩单元,所述图像放缩单元用于确定基准画面中网格对应的区域,并将该区域的图像按照网格放缩比例进行重新编辑放缩,通过对所有网格对应的区域进行重新编辑放缩,得到调整画面。
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CN106683057A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 中国计量大学 | 任意连续曲面幕多投影显示墙的自动几何校正方法 |
CN111062869A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-24 | 北京东方瑞丰航空技术有限公司 | 一种面向曲面幕的多通道校正拼接的方法 |
CN116634112A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-08-22 | 浙江大学 | 基于虚幻引擎的多投影仪平面融合投影校正方法及系统 |
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