專利名稱：基于光傳感器的投影自動幾何校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種無縫投影中的自動幾何校正方法，特別涉及一種基于光傳 感器的自動幾何校正方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字投影設(shè)備的逐漸普及使得多通道的超高分辨率的數(shù)據(jù)可視化和視頻娛樂 成為了可能。這類投影需要多臺投影設(shè)備共同合作，它們通常情況下被安放在桌面 上，或者固定在支架上，同時將原始圖像投射到同一目標(biāo)投影幕的不同部分，最終 通過技術(shù)手段將投影圖像無縫的拼接在一起，并且觀察者看到的圖像(下文中簡稱 為觀察者圖像)是完整的超大型高分辨率的圖像。圖像拼接的一個技術(shù)難點就是經(jīng) 過投影幕的反射后，原本正常的圖像的投影會發(fā)生幾何畸變。解決這個問題的辦法 是通過一定的方法確定從原始圖像到觀察者圖像的像素點的對應(yīng)關(guān)系，并據(jù)此對原 始圖像在投射之前進(jìn)行幾何預(yù)變換。這樣，經(jīng)過預(yù)變換的圖像經(jīng)過投影設(shè)備的投射 后再經(jīng)過投影幕的反射，就可以使觀眾看到的圖像和原始圖像保持一致，從而達(dá)到 幾何校正的目的。
要達(dá)到這樣的效果，可以由控制計算機(jī)生成一個與原始圖像等大的矩形網(wǎng)格， 然后投影設(shè)備將它投射到投影幕上就得到一個有幾何畸變的網(wǎng)格。接下來通過一定 的方式，把這個網(wǎng)格的控制點分別移動至預(yù)期的位置，使觀眾看到的網(wǎng)格和原始網(wǎng) 格保持一致。此時，網(wǎng)格在投影幕上已經(jīng)覆蓋了一定的區(qū)域。之后，控制計算機(jī)由 校正模式切換至顯示模式。這時，投影設(shè)備投射原始圖像并在投影幕上形成了一個 投影圖像，它恰好完全與網(wǎng)格所確定的區(qū)域相重疊。這樣，觀眾看到的觀察者圖像 就和預(yù)期的圖像是一致的了，也就消除了幾何畸變。以往常見的移動網(wǎng)格控制點的 方案有兩種人工校正和基于計算機(jī)視覺的自動校正。在人工校正的方案中，經(jīng)過 訓(xùn)練的專家級人員通過手動的方式來移動網(wǎng)格的控制點。這個方案成本低廉且施工 簡易，但是整個過程會消耗大量的人力和時間，后期維護(hù)的成本很高。特別在投影 設(shè)備或者投影幕經(jīng)常發(fā)生相對移動的情況下，比如辦公會議環(huán)境，頻繁的費(fèi)時的人 工幾何校正大大限制了多通道投影系統(tǒng)的應(yīng)用。在基于計算機(jī)視覺的自動校正方案
6中， 一臺或多臺數(shù)碼攝像設(shè)備會代替觀眾觀察投影幕上的網(wǎng)格的控制點，通過它們 確定從原始圖像到觀察者圖像的像素點的映射關(guān)系，從而達(dá)到攝像機(jī)標(biāo)定的目的。 再以控制點在投影坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為樣本，根據(jù)回歸計算得到從觀察者圖像到原始 圖像的單應(yīng)性矩陣。這樣，將投影圖像的像素點坐標(biāo)乘以單應(yīng)性矩陣即可知道它在 原始圖像中的對應(yīng)像素點的坐標(biāo)，并據(jù)此控制計算機(jī)對原始圖像進(jìn)行幾何預(yù)變換。 雖然這樣的自動校正理論上可以達(dá)到亞像素級的精度，但是因為各種客觀原因，如 光源的移動、光強(qiáng)的變化、投影幕反光能力的強(qiáng)弱和攝像鏡頭的光學(xué)畸變等，最終 得到的網(wǎng)格控制點的實際位置和理想位置會有或大或小的出入，致使實際幾何校正 結(jié)果達(dá)不到理論上的精確度。 .
還有一種技術(shù)方案是基于光傳感器的自動幾何校正(例如，參見文獻(xiàn)h美國 專利號7001023)，它首先在投影幕上的預(yù)定位置安裝一系列的光傳感器，用他們來 標(biāo)定網(wǎng)格控制點的投影在投影幕上預(yù)期的位置。然后，投影設(shè)備向投影幕投射一個 二進(jìn)制式的光模式序列，光傳感器將其對序列中每個光模式的反饋信號傳輸至控制 計算機(jī)，由控制計算機(jī)基于這些信號的歷史記錄計算出光傳感器在投影坐標(biāo)系中的 平面坐標(biāo)，進(jìn)而構(gòu)造參數(shù)矩陣。在對這個參數(shù)矩陣的奇異值分解過程中得到從投影 圖像到原始圖像的單應(yīng)性矩陣，再根據(jù)它對原始圖像進(jìn)行幾何預(yù)變換。接下來的幾 何校IH歩驟就與前述的人工和基于計算機(jī)視覺的兩種方案相同了。因為這種方案中 投射的光模式是二進(jìn)制式的光模式，因此控制計算機(jī)需要將光傳感器反饋的模擬信 號轉(zhuǎn)換為0和1的數(shù)字信號。這個過程中是通過預(yù)設(shè)閾值常數(shù)的方法來對原始光照 信號進(jìn)行處理的。然而，光傳感器對光照的電氣響應(yīng)強(qiáng)弱很容易受到環(huán)境光照的影 響，如自然光和室內(nèi)照明等。預(yù)先設(shè)定的閾值常數(shù)量往往會導(dǎo)致光傳感器的坐標(biāo)解 碼失敗，進(jìn)而導(dǎo)致幾何校正的失敗。其次，單應(yīng)性矩陣的計算依賴于對參數(shù)矩陣的 奇異值分解。然而，單應(yīng)性矩陣僅適用于純平面的投影幕，如辦公室的垂直墻面等。 當(dāng)投影幕為非平面時，例如大型的柱面、球面和橢球面等，由于基于單應(yīng)性矩陣的 映射計算過程屬于非線性運(yùn)算，它會導(dǎo)致投影圖像在由多個相鄰的由光傳感器所確 定的網(wǎng)格的邊緣處發(fā)生錯位現(xiàn)象，即投影圖像并非在每個方向上處處都是連續(xù)的， 觀眾看到的觀察者圖像也是錯位的。解決這個問題的辦法就是在投影幕上安裝大量 的密集的光傳感器，使錯位的程度盡可能的降低。這樣投影設(shè)備的生產(chǎn)成本和現(xiàn)場 施工的難度都會大大提升，特別是從光傳感器到控制計算機(jī)的電線的布線將變得異 常復(fù)雜。
因此， 一種適用于任意曲面的完全自動的自適應(yīng)環(huán)境的幾何校正技術(shù)需要被開 發(fā)出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉，可使用各種光傳感器，適應(yīng)性能好，校正 精度高的基于光傳感器的投影自動幾何校正方法。 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明基于光傳感器的投影自動幾何校正方法，控制計算機(jī)101生成一個與原 始圖像等大并且網(wǎng)格線交叉點在垂直和水平方向上均等間距的矩形網(wǎng)格，該矩形網(wǎng) 格以左上角為原點，水平向右為橫軸正向，垂直向下為縱軸正向，建立投影設(shè)備102
的投影坐標(biāo)系，矩形網(wǎng)格寬度為^，高為/f,，投影設(shè)備102與控制計算機(jī)101相 連接，
在投影幕106上安裝iV個光傳感器構(gòu)成陣列，陣列的寬度為『,，高度為//,， 其中W = x ，光傳感器位于投影幕106表面上的每個單元平面的頂點和單元平 面內(nèi)曲度發(fā)生突變的位置，如單元曲面的波峰，波谷或者獨立尖角處，每個光傳感 器的輸出端由導(dǎo)線連接至數(shù)據(jù)采集設(shè)備107的輸入端，數(shù)據(jù)采集設(shè)備向控制計算機(jī) '101輸出光傳感器的信號，具體幾何校正方法如下
(1) 控制計算機(jī)101切換進(jìn)入幾何校正模式，生成光模式序列100，投影設(shè)備 將光模式序列中的每一個光模式依次投射到投影幕106，
(2) 數(shù)據(jù)采集設(shè)備107收集每個光傳感器對每個光模式的響應(yīng)信號數(shù)值 S,，(f = 1,2,...,#)并反饋到控制計算機(jī)101，控制計算機(jī)101將響應(yīng)信號數(shù)值S,映射為 二進(jìn)制數(shù)字《e {0,1},(/ = 1,2，…,iV),
(3) 控制計算機(jī)101根據(jù)每個光傳感器對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)值i ,的歷史記錄，計 算出每個光傳感器在投影設(shè)備的投影坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)(1,，10,(/ = 1,2，...,7\0,
(4) 控制計算機(jī)101切換入投影模式，對需要投影的原始圖像112進(jìn)行幾何預(yù)
變換，
(5) 投影設(shè)備102將進(jìn)行了幾何預(yù)變換所得圖像投射到投影幕106上就得到了 正確的觀察者圖像。
歩驟(1)中所述的光模式序列100包括第一光模式序列500、第二光模式序列 501和第三光模式序列502，第一光模式序列500由滿光照的光模式503和無光照 的光模式504各一個組成，第二光模式序列501由黑白相間的豎條組成的光模式構(gòu) 成，第三光模式序列502由黑白相間的模條組成的光模式構(gòu)成，第二光模式序列501 由vV,個光模式組成，AV=「log2W],第三光模式序列502由A^個光模式組成， /^-「log2//,〕，第二光模式序列501的第7'個光模式的黑白垂直豎條的寬度均為
8，0 = l,2，...,iVF)，第三光模式序列502的第A個光模式的水平橫條的高度
步驟(2)中，光傳感器對第一光模式序列500的滿光照光模式503的信號數(shù)值 為^，(/ = 1,2,...,)，無光照光模式S04的信號數(shù)值為￡>,，(/ = 1,2,...,^)，控制計算機(jī) (101)將從數(shù)據(jù)采集設(shè)備(107)得到的光傳感器的信號數(shù)值S, e[A，￡,]^' = l,2,...,A0
映射為二進(jìn)制數(shù)字《e{0,l},(/ = l,2，...,AO，映射計算公式如下-
尺=
i,當(dāng)s, >7;
其中，光照閾值r, =(1 —C/)xB, +[/><￡>,，中間值"=力-戶2，(0.5<尸<1,/ = 1，2,...,^)°
第/個光傳感器的平面坐標(biāo)(義,,"),(/ = 1,2,...,^;)的確定方法如下 U)區(qū)間綁定投影設(shè)備在開始投射第二、三光模式序列前，將第/個光傳感
器的模坐標(biāo)x,和縱坐標(biāo)k分別綁定上 一 個閉區(qū)間，它們分別為 l丑,o = O,Z", o = 2~ j禾Q & o = O,RZ, o = 2~丄(/ = 1,2,.,., JV)，
(2)迭代解碼在投射第二光模式序列(501)的過程中，每投射一個光模式， 控制計算機(jī)(101)按照如下的規(guī)則，分別更新第/個光傳感器的橫坐標(biāo)綁定的區(qū)間
1
其中臨時變量a = '一 1 + Z",，H W = 1，2,.." W J = 1,2,.
在投射第三光模序列(502)的過程中，每投射一個光模式，
按照如下規(guī)則，分別更新第/個光傳感器的縱坐標(biāo)綁定的區(qū)間
其中臨時變量込—l + ^/,,H)l("l,2,…,A^/ = l，2,.,
"^v)，
控制計算機(jī)(101)
a)，
(3)坐標(biāo)賦值在所有光模式都投射完畢后，第Z個光傳感器的橫坐標(biāo)X,和縱
坐標(biāo)"如下:
9- 力-1,2，…,a0。
進(jìn)行幾何預(yù)變換之前，控制計算機(jī)101在光投影設(shè)備的投影坐標(biāo)系中，按照插 值算法添加了多個虛擬光傳感器，與原矩形網(wǎng)格線交叉點匹配成對。增加虛擬光傳
感器的方法如下
尺寸為H,x『,的二維矩陣M,，組成二維矩陣的元素為從上到下，從左到右的 第/個元素為一個向量(Z,A),G、1，2,...,^)，虛擬光傳感器的添加是基于二維矩陣 M,，沿投影設(shè)備(102)的投影坐標(biāo)系的橫軸和縱軸兩個方向先后進(jìn)行，首先沿二 維矩陣i^的行方向，從上到下依次選取第= 1，2,...,//J行的所有元素得行向量 ^，以該行向量^的元素為曲線擬合樣本，按照插值算法添加若干個插值點，并與 行向量F,.的所有元素進(jìn)行合并形成新的行向量7V^.，把得到的/^個新的行向量按照 先后順序在垂直方向上進(jìn)行疊加，得尺寸為//2><^2的二維矩陣〃2，其中7^2=/^， ^為在水平方向上插值點的個數(shù)，^的數(shù)值由人為設(shè)定且大于^;，沿二維矩陣^2 的列方向，從左到右依次選取第^(/ = 1，2,...,『2)列的所有元素，得一個由二維點坐
標(biāo)構(gòu)成的列向量K，以p;的元素為曲線擬合樣本，按照插值算法添加若干個插值點，
并且和原列向量^的所有元素進(jìn)行合并形成新的列向量a^^，把得到的^,個新的列 向量按照先后順序在水平方向上進(jìn)行疊加，得到尺寸為//3><^3的二維矩陣^3，其 中『3=^2， //3為在垂直方向上插值點的個數(shù)，//3的數(shù)值由人為設(shè)定且大于/^， 二維矩陣似3即為添加虛擬光傳感器以后的光傳感器坐標(biāo)矩陣。 幾何預(yù)變換的方法如下
(1) 控制計算機(jī)初始化經(jīng)二維矩陣7/3映射所得的圖像的所有像素點均為暗黑
色，
(2) 取矩陣A^中每個構(gòu)成矩陣的順時針方向的四個元素^、 _S、 C和D在原 矩形網(wǎng)格線交叉點的顏色數(shù)值為C,、 C2、 q和C4，.
(3) 幾何預(yù)變換后的結(jié)果圖像中的J、 3、 C和"四個矩陣元素以及通過它們
的四條插值曲線確定了一個封閉的小網(wǎng)格，
(4) 過封閉小網(wǎng)格中任意一點Z的水平直線交JZ)邊界于/Z,交SC邊界于F， 過Z的垂直直線交^B邊界于E,交DC邊界于G，
(5) 封閉小網(wǎng)格的面積為&,小網(wǎng)格被過Z點的水平和垂直直線劃成的四個順 時針方向的封閉區(qū)域，他們的面積分別為S, ， &， &和&，
(6) 根據(jù)以下公式，得到幾何預(yù)變換的結(jié)果圖像上Z點的顏色數(shù)值Cz
10(7)循環(huán)式地按照2-6步驟計算矩陣^3的另外四個元素確定的封閉小網(wǎng)格中 的所有點的顏色值。
當(dāng)所有封閉小網(wǎng)格的任意點的顏色值都計算出來，幾何預(yù)變換后的圖像也就生 成完畢。 .
首先，控制計算機(jī)生成一個光模式序列，并通過投影設(shè)備向投影幕依次投射該 序列中的每個光模式。在投射每個光模式的過程中，安裝在投影幕中的光傳感器分 別采集其受光照強(qiáng)度，并傳輸此模擬信號至數(shù)據(jù)采集設(shè)備。同時，控制計算機(jī)通過 數(shù)據(jù)采集設(shè)備的硬件驅(qū)動接口，讀取每個光傳感器在每個光模式下受光照強(qiáng)度的數(shù) 字信號。然后，在整個光模式序列都投射完畢以后，控制計算機(jī)根據(jù)采集到的光傳 感器的信號歷史，計算出它們在投影坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)，并將其作為幾何校正網(wǎng) 格在投影幕上的控制點的預(yù)期坐標(biāo)。據(jù)此將投影幕劃分成若干個彼此相互鄰接的網(wǎng) 格，再根據(jù)插值算法增加虛擬的光傳感器，得到進(jìn)一步細(xì)化的小網(wǎng)格。最后，根據(jù) 從原始圖像到投影圖像的網(wǎng)格控制點的對應(yīng)關(guān)系，控制計算機(jī)對原始圖像進(jìn)行幾何 預(yù)變換，并將結(jié)果圖像的對應(yīng)部分分別投射到目標(biāo)投影幕上每個小網(wǎng)格所覆蓋的區(qū) 域，以此達(dá)到幾何校正的目的。整個過程完全由計算機(jī)控制自動完成，速度快，安 裝和維護(hù)成本低，可以在任意曲面和姿態(tài)的投影幕上達(dá)到亞像素級的校[H精度。
本發(fā)明有如下優(yōu)點
1. 向投影幕依次投射一個全光照的亮白色和一個無光照的暗黑色的光模式，通 過光傳感器對這兩個光模式的電氣響應(yīng)，投影系統(tǒng)自動為每個光傳感器單獨自動設(shè) 定光照閾值。這樣，不同廠商的光傳感器也可以混用在同一個投影幕上，僅要求每 個光傳感器的輸出信號都有固定的量程。
2. —次幾何校lH需要的時間很短，通常情況下僅為數(shù)秒。由于光傳感器對光照 的響應(yīng)時間很短為毫秒級，幾乎可以忽略，所以幾何校正的時間復(fù)雜度與光傳感器
的安裝數(shù)量無關(guān)，僅為原始圖像尺寸的O(A0級。
3. 在確定了光傳感器在投影坐標(biāo)系中的坐標(biāo)以后，按照插值算法添加多個虛擬 的光傳感器。這樣，即使投影幕上僅安裝相對少量的光傳感器，投影系統(tǒng)也可以自 適應(yīng)復(fù)雜的曲面，同時也可以避免了在投影網(wǎng)格間出現(xiàn)的圖像錯位的現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖。 圖2為光傳感器結(jié)構(gòu)圖。圖3為投影幕與傳感器的安裝結(jié)構(gòu)圖。 圖4為本發(fā)明的流程圖。 圖5為光模式序列示意圖。 圖6幾何預(yù)變換后的封閉小網(wǎng)格示意圖。
具體實施例方式
硬件部分 ' 如圖l所示，整套投影系統(tǒng)的硬件部分由六大元素組成控制計算機(jī)101、投
影設(shè)備102、目標(biāo)投影幕}06、光擴(kuò)散薄膜108、光傳感器如103、 104和105等、 以及信號采集盒107。在幾何校正過程中，他們按照順時針方向依次發(fā)揮作用，組 成了一個完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)。此時控制計算機(jī)101處于幾何校正模式，它向投影 設(shè)備102輸出的是光模式序列100。'在幾何校正結(jié)束以后，控制計算機(jī)切換至投影 模式，此時它對輸入的原始圖像112進(jìn)行幾何預(yù)變換，并將結(jié)果圖像輸出至投影設(shè) 備102。
投影設(shè)備102和投影幕106均處于任意姿態(tài)，且投影設(shè)備102在投影幕106上 的投影圖像的一部分109完全覆蓋了四個相鄰的光傳感器，意即在以它們?yōu)轫旤c的 多邊形IIO范圍內(nèi)不再有其他的光傳感器。這里，術(shù)語姿態(tài)包括了位置和立體方向 兩方面的含義。同樣的道理，其他每四個相鄰的光傳感器也被投影圖像的其他部分 完全覆蓋，所以投影幕106上所有的傳感器都被投影圖像所覆蓋。注意，投影設(shè)備 102可以代表一個或者多個投影源，但是每四個相鄰的光傳感器僅對應(yīng)一個投影源 的投影圖像的一部分。
觀眾111和投影設(shè)備102在相對于投影幕106的同一邊(下文中簡稱為正面)。 這樣，圖像經(jīng)過投影幕106的反射后就可以被觀眾111觀看到。由于投影設(shè)備102 和投影幕106的姿態(tài)可以是任意的，因此投影圖像109就不會恰好覆蓋期望的投影 區(qū)域110。所以，就需要由控制計算機(jī)101對輸入的原始圖像IOO進(jìn)行幾何預(yù)變換。 經(jīng)過了幾何預(yù)變換的圖像再經(jīng)過投影設(shè)備106的投影后，就能恰好的覆蓋住期望的 投影區(qū)域IIO。
如果期望的投影區(qū)域是整個投影幕106的話，就需要在投影幕106上安裝更多 的光傳感器，例如103、 104和105。所有光傳感器在投影幕106上的安裝位置都是 已知的且不依賴于原始圖像100，它們的具體位置根據(jù)投影幕106的實際情況而定 如果投影幕106是一個純平面，光傳感器可以安裝在該平面的每個頂點處。如果投 影幕106可以通過二次、三次和更高次的數(shù)學(xué)公式來描述，甚至不能用簡單的數(shù)學(xué) 公式來描述的時候，光傳感器可以安裝在投影幕106曲度發(fā)生突變等有代表性的位
12置，如曲面的波峰、波谷或者尖角等處。
如圖2所示，光傳感器由兩部分組成光導(dǎo)纖維203和感光器件204。 一根光 導(dǎo)纖維203恰好完全被放置于穿孔202中，且占滿其內(nèi)部所有的空間，將光線從穿 孔202的正面(圖示的左方)傳導(dǎo)至背面。感光器件204緊貼在穿孔202背面的出 口處，受光面受到光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)來的光線的正投照射，并以所受電壓的模擬信號的 形式，通過其正負(fù)極引腳200和201對外輸出穿孔202正面所受的光照強(qiáng)度。
如圖3所示，光傳感器，例如104，安裝在投影幕106上的穿孔202中。 一個 光傳感器對應(yīng)一個穿孔。這里需要注意的是，穿孔202呈圓柱形，且圓口直徑應(yīng)當(dāng) 盡可能小，通常在l毫米以下。這樣，穿孔一方面在投影幕106的正面上很難被遠(yuǎn) 處的觀眾111發(fā)現(xiàn)，另一方面它在投影設(shè)備102的投影坐標(biāo)系中可以被看作是一個 亞像素點，也就可以使光傳感器的坐標(biāo)數(shù)值達(dá)到亞像素級的精度。
在圖1和圖2中，覆蓋在投影幕106的正表面的一層透光薄膜108起到了光擴(kuò) 散的作用，它將投影幕106正面接受到的光線折射入藏于穿孔中的光導(dǎo)纖維之中。 這樣做有兩個方面的好處第一，它可以隱藏投影幕106上用于安裝光傳感器的穿 孔，使觀眾看到的投影幕是一整塊平滑的曲面。第二，它還可以將小角度(小于1 度)入射的光線也反射入穿孔中，這樣即使在投影設(shè)備102與投影幕106正面的所 成角度很小的極端情況下，光傳感器也能正常的工作。
如圖1所示，每個感光器件的引腳200和201由導(dǎo)線304連接至數(shù)據(jù)采集設(shè)備 107的輸入端305，每一個輸入端對應(yīng)一個光傳感器。數(shù)據(jù)采集設(shè)備107不斷刷新 每個光傳感器當(dāng)前輸出的模擬信號。當(dāng)控制計算機(jī)101需要從數(shù)據(jù)采集設(shè)備107讀 取某個光傳感器的光照信號時，數(shù)據(jù)采集設(shè)備107會將該光傳感器的模擬信號輸出 給控制計算機(jī)101。這樣，控制計算機(jī)101就可以讀取任意光傳感器在任意時刻的 受光狀態(tài)。在這里，數(shù)據(jù)采集設(shè)備107可以是一個或多個各自獨立的設(shè)備，如插在 控制計算機(jī)101擴(kuò)展槽中的PCI卡；也可以由多個設(shè)備通過某種方式組合而成的設(shè) 備，如級聯(lián)的外置式的數(shù)據(jù)采集盒。
軟件部分
如圖4所示，幾何校正需要知道光傳感器在投影設(shè)備102的投影坐標(biāo)系中的平 面坐標(biāo)，整個過程可以分解為六個大的步驟。首先，控制計算機(jī)101進(jìn)入幾何校正 模式，并生成一個光模式序列100。然后，投影設(shè)備102將該序列中的每一個光模 式依次投射到投影幕106。其次，數(shù)據(jù)采集設(shè)備107收集每個光傳感器對每個光模 式的響應(yīng)信號，并反饋至控制計算機(jī)101。在整個光模式序列都投射完畢以后，控 制計算機(jī)101根據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備107反饋的信號歷史，計算出每個光傳感器在投影設(shè)備102的投影坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)，并將它作為網(wǎng)格控制點的預(yù)期坐標(biāo)。以這些 坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)樣本，控制計算機(jī)101按照三次樣條插值算法添加多個虛擬的光傳感
器，從而進(jìn)一步細(xì)化網(wǎng)格，并將細(xì)化后的小網(wǎng)格的控制點與原始圖像ioo中對應(yīng)的
網(wǎng)格控制點進(jìn)行匹配成對，完成從原始圖像到投影圖像的映射。最后，控制計算機(jī) 101進(jìn)入投影模式，對每一個需要投影的原始圖像112，按照二次線性插值算法進(jìn) 行處理，之后就得到經(jīng)過了預(yù)變換的圖像。此時，投影設(shè)備102再把這個圖像投射 到投影幕106上就得到了預(yù)期正確的投影圖像。下文將對每個步驟分別進(jìn)行敘述。 為了方便敘述，令光傳感器的數(shù)量為iV，每個光傳感器的信號數(shù)值在當(dāng)前光模式下 為5,,(/ = 1，2，...，^)，每個光傳感器對應(yīng)的光照閾值為7;,(/ = 1，2,...，^)，原始圖像112 的像素寬度均為K ，像素高度均為//,，投影幕上安裝的光傳感器的點數(shù)寬度為『s ， 點數(shù)高度為/^。
光模式的投射400
如圖5所示，每一個光模式實際上是一張由控制計算機(jī)生成的二進(jìn)制式的平面 圖像，其中像素點的顏色要么是滿光照的亮白色，要么是無光照的暗黑色。所有的 光模式按照從左至右、從上到下的順序依次投射。每個光模式在被投射時，都需要 計算機(jī)101控制投影設(shè)備102維持當(dāng)前的投影不變且達(dá)到足夠的時長。這樣可以保 證投影幕106表面上的任意一點都受到足夠時長的光照，光傳感器的光強(qiáng)信號采樣 區(qū)間也不處于感光器件204的輸出信號的上升沿和下降沿。因此，這個時長是一個 人工設(shè)定的常數(shù)，并且其數(shù)值至少要大于感光器件204的電氣響應(yīng)時延的2倍。整 個光模式序列分為三個子序列500、 501和502。
子序列500由兩種光模式組成，即滿光照的光模式503和無光照的光模式504 各一個?？刂朴嬎銠C(jī)101首先生成一個所有的像素點均為亮白色的光模式504，然 后通過投影設(shè)備102以滿功率的燈光將整個投影區(qū)域全部照亮。這個過程中，控制 計算機(jī)101通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備107讀取每個光傳感器的信號數(shù)值A(chǔ)力、1,2,...，^)。
在此之后，類似的原理，控制計算機(jī)再生成一個所有像素點均為暗黑色的光模式 503，然后通過投影設(shè)備102以接近于零功率的燈光照射整個投影區(qū)域。這個過程 中，控制計算機(jī)101再次通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備107讀取每個光傳感器的信號數(shù)值 D,，(/ = 1,2，...，A0。這兩個光模式投射完畢以后，就可以得到每一個光傳感器輸出信 號的數(shù)值區(qū)間[馬，5,1(/ = ],2,...,^;)。從本質(zhì)上講，光模式504和503被用于測定每 個感光器件204對光照的電氣響應(yīng)特性。因為每一個感光器件即使是同一廠家同一 批次生產(chǎn)的，它在受光照時輸出信號的數(shù)值范圍也可能是不同的，所以必須要分別 進(jìn)行測定。這樣，出自不同廠商的不同類別的不同型號的感光器件可以混用在同一個投影幕上，比如光敏電阻和光敏二極管就可以混用在一起。 一方面光傳感器的生 產(chǎn)成本可以降低，另一方面感光器件一旦出現(xiàn)了損壞，就可以靈活的使用現(xiàn)有器件 來進(jìn)行更換。同時，環(huán)境光照和投影光線相對于每個光傳感器的入射角度也被隱式 地編碼到了這個輸出信號的數(shù)值區(qū)間之中。與無環(huán)境光照影響的情況相比，當(dāng)環(huán)境 關(guān)照的強(qiáng)度較大或者投影光線入射角度較小時，A和A會同步增加同樣的數(shù)量，反 之亦然。然而，D,和A的差值僅與該感光器件的量程有關(guān)，與環(huán)境光照和投影光線 的入射角度無關(guān)。因此，幾何校正的計算僅使用了這個差值作為參數(shù)，這樣就可以 使投影系統(tǒng)自適應(yīng)環(huán)境關(guān)照和投影光線的入射角度。
子序列501和502被用于確定每個光傳感器在投影設(shè)備102的投影坐標(biāo)系中的 平面坐標(biāo)(義,,〗;)^ = 1,2,...,7^。兩個子序列相同之處在于它們均由黑白相間的長條 組成的光模式構(gòu)成，不同之處在于子序列501僅包含垂直豎條，而子序列502僅包 含水平橫條，他們按照圖5所示的從左至右、從上到下的順序依次被投影設(shè)備102 進(jìn)行投射。子序列501由7^=「10&(^)1個僅包含垂直豎條的光模式組成，其中第
2/
而較
力(l^j^AV)個光模式中較窄的垂直豎條的寬度匕的計算公式為^ =
寬的垂直豎條的寬度為兩倍的^。同樣的道理，子序列502由& =「1叩2(//,)"|個僅 包含水平橫條的光模式組成，其中第^ A ^ A^)個光模式中較窄的垂直豎條的高
度/^的計算公式為i^
2fc
而較高的水平橫條的寬度為兩倍的/^。
光強(qiáng)讀取401
控制計算機(jī)101從數(shù)據(jù)采集設(shè)備107得到的光傳感器的信號數(shù)值 & 6[^^^/ = 1,2,...,7\0。為了使控制計算機(jī)101讀取的數(shù)字信號與感光器件的類別 和型號無關(guān)，光傳感器的輸出信號數(shù)值需要被映射為二進(jìn)制的數(shù)字 e{0,l}，(l^、AO。數(shù)字O代表光傳感器在當(dāng)前光模式下未受到光線的照射。相應(yīng)
的，數(shù)字1代表光傳感器在當(dāng)前光模式下受到了光線的照射。映射的計算公式如下
o,當(dāng)s,
尺
其中7;為光照閾值，"為一個中間變
-,
P為一個人為預(yù)設(shè)的常量，("1,2,.， 根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗它的數(shù)值通常定為0.7可以達(dá)到比較好的投影效果。在這里，這個映 A式有一個前提條件，它假設(shè)在整個光模式的投射過程中，除投影設(shè)備102以外的光源的位置和發(fā)光強(qiáng)度都是穩(wěn)定不變的，例如自然光和室內(nèi)照明等。這個假設(shè)是 合理且有意義的，因為在通常情況下，整個光模式序列的投射過程僅需要不足5秒 的時間，所以除投射設(shè)備102以外的光源的位置和發(fā)光強(qiáng)度是不會發(fā)生明顯變化的， 并且不足以對光傳感器的正常受光產(chǎn)生影響。 光傳感器的坐標(biāo)解碼402
光傳感器的坐標(biāo)解碼分為三步來完成二元數(shù)組綁定、迭代解碼和坐標(biāo)賦值。
1. 二元數(shù)組綁定在開始投射子序列501和502之前，為第/個光傳感器的橫
坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別綁定上一個二元數(shù)組，它們被表示為(xz,，。,^/,。)和(r丄,。，rt/,.,。)，
其中丑,o = IT, 0 = 0 ， X", o = 2W'. ， o = 2W" = 1，2，…，iV)。
2. 迭代解碼在投射子序列501的過程中，每投射一個光模式時，控制計算 機(jī)101按照如下的規(guī)則，分別更新第/個光傳感器的橫坐標(biāo)對應(yīng)的二元數(shù)組
同樣的道理，在投射子序列502的過程中，每投射一個光模式，控制計算機(jī)101 按照如下的規(guī)則，分別更新每個光傳感器的縱坐標(biāo)對應(yīng)的二元數(shù)組
3. 坐標(biāo)賦值在所有的光模式都投射完畢以后，令第/個光傳感器的平面坐標(biāo) 分別為(U)，則他們的具體數(shù)值就可以按照以下的規(guī)則得到-
義,4(Z",.
因此，解碼完畢以后，第/個光傳感器都對應(yīng)一個平面坐標(biāo)(1,，>0力=1,2,,.,^)。 這樣，就可以建立一個/^xf^的二維矩陣M,，它的從上到下從左到右數(shù)的第〖個
元素為一個向量(I,A)。 增加虛擬光傳感器403
在上一歩的操作402中，所有光傳感器在投影坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)已經(jīng)解碼， 并且得到了對應(yīng)的二維矩陣M,，這似乎已經(jīng)足夠建立從原始圖像到投影圖像的像素 點的映射。然而在實踐中，光傳感器的安裝數(shù)量往往是有限的，即安裝在投影幕上 的少量的光傳感器所定義的網(wǎng)格不足以描述復(fù)雜的曲面投影幕。在這種情況下，通 過在投影幕上增加一定量的虛擬的光傳感器，從而達(dá)到細(xì)化現(xiàn)有網(wǎng)格的目的，這是 一種非常有效和廉價的解決方案。
16虛擬光傳感器的添加是基于二維矩陣M,沿投影坐標(biāo)系的橫軸和縱軸兩個方向 先后進(jìn)行的。首先，沿二維矩陣M,的行方向，從上到下依次選取第,(1^7^/^)整 行的所有元素，即可得到一個由二維點坐標(biāo)構(gòu)成的行向量^。以該行向量的元素為
曲線擬合樣本，按照樣條插值算法添加若干個插值點，并且將得到的插值點和原行 向量F,的所有元素進(jìn)行合并形成新的行向量iV^。然后，把得到的這/^個新的行
向量按照先后順序在垂直方向上進(jìn)行疊加，就可以得到一個尺寸為//2><『2二維矩 陣，其中7/2=//5， ^為在水平方向上插值點的個數(shù)，『2的數(shù)值由人為設(shè)定且大于K。
之后，再沿二維矩陣M2的列方向，從左到右依次選取第^(1^7、『2)整列的所 有元素，即可得到一個由二維點坐標(biāo)構(gòu)成的列向量^。同樣，以列向量^的元素為 曲線擬合樣本，按照樣條插值算法添加若干個插值點，并且和原列向量^的所有元 素進(jìn)行合并形成新的列向量AV,。然后，把得到的這^的列向量按照先后順序在水 平方向上進(jìn)行疊加，就可以得到一個尺寸為/^x^二維矩陣Mr其中『3=『2， //3 為在垂直方向上插值點的個數(shù)，//3的數(shù)值由人為設(shè)定且大于/^.。
二維矩陣^3即為添加虛擬光傳感器以后的光傳感器坐標(biāo)陣。換句話說，由這 些真實和虛擬的光傳感器所確定的網(wǎng)格比僅由真實的光傳感器所確定的網(wǎng)格更加 細(xì)化，同時也并未喪失原網(wǎng)格應(yīng)有的精度。在這個插值的過程中，插值點的數(shù)量越 多，光傳感器的分布就越密集，因而由光傳感器定義的網(wǎng)格就能更好的描述復(fù)雜的 投影幕曲面。不過這樣做的代價是樣條插值的時耗會增長，而且控制計算機(jī)在切換 到投影模式后，每一張原始圖像的幾何預(yù)變換的時耗也會相應(yīng)增長，這樣就可能影 響到投影顯示系統(tǒng)的實時性，特別是當(dāng)投影圖像是超高分辨率的視頻的時候。因此， 插值點的數(shù)量不宜太多。另一方面，雖然樣條插值屬于非線性插值，但是由于他的 曲線樣本點是分布在整個投影幕表面上的，因此他不會在小網(wǎng)格邊緣出現(xiàn)圖像錯位 的現(xiàn)象。
預(yù)變換原始圖像404
在得到了精細(xì)化后的光傳感器坐標(biāo)陣后，幾何校正的大部分工作就已經(jīng)完成 了，因為已經(jīng)確定了從原始圖像到投影圖像的像素點的對應(yīng)關(guān)系。接下來，控制計 算機(jī)101就由幾何校正模式切換至顯示模式。這時，控制計算機(jī)101根據(jù)像素點的 對應(yīng)關(guān)系，對每個輸入的原始圖像112進(jìn)行幾何預(yù)變換，同時將結(jié)果圖像輸出至投 影設(shè)備102。
首先，控制計算機(jī)初始化預(yù)變換后的圖像(下文簡稱為變換后圖像)的所有像
素點均為暗黑色。然后，針對矩陣7\^中每四個在水平和垂直方向上相鄰的元素進(jìn)行運(yùn)算。為了敘述方便，令當(dāng)前正在處理的四個矩陣元素按照矩陣平面的順時針方 向分別為j、 S、 C和D。他們在原始圖像100中對應(yīng)的網(wǎng)格控制點處的色彩分別 為C,、 C2、 C〖和C;。從原始圖像112到變換后圖像的像素點映射關(guān)系，按照如下
所述的雙線性插值算法來確定，如圖6所示
1. 變換后圖像上的^、萬、C和D四點以及通過他們的四條樣條插值曲線確定
了一個封閉的小網(wǎng)格，這里的插值曲線可能是直線也可以是高次曲線。
2. 掃描這個網(wǎng)格內(nèi)的所有像素點，令Z點為這個小網(wǎng)格內(nèi)的任意一點。 一條過 Z的水平直線交^D邊界于/f，同時交SC邊界于F。一條過Z點的垂直直線交^S邊 界于f，同時交Z)C邊界于G。
3. 令由爿、S、 C和Z)四點確定的小網(wǎng)格的面積為S。，由^、 A、 Z和Z/四 點確定的封閉區(qū)域的面積為S,，由￡、萬、F和Z四點確定的封閉區(qū)域的面積為&， 由Z、尸、C和G四點確定的封閉區(qū)域的面積為&，由//、 Z、 G和Z)四點確定的 封閉區(qū)域的面積為&，其中51。
4. 根據(jù)以下公式，可以得到變換后圖像上點Z的色彩值C^
控制計算機(jī)在處理完一個小網(wǎng)格后，則循環(huán)式地按照上述算法處理由另外四個 由光傳感器點，以及經(jīng)過他們的樣條插值曲線，共同決定的小網(wǎng)格。當(dāng)所有的小網(wǎng) 格都處理完畢以后，變換后圖像也就生成完畢了。
投射經(jīng)過幾何預(yù)變換后的圖像405
在這一歩中，投影設(shè)備102將預(yù)變換后的圖像直接投射到投影幕106上即可。 不過，這種方法僅適用于靜態(tài)的圖像，如辦公會議的幻燈片和外景相片的演示等等， 并不適用于高質(zhì)量視頻的播放。為了滿足視頻播放的即時性，可以將部分?jǐn)?shù)值計算 (如雙線性插值)轉(zhuǎn)移到控制計算機(jī)IOI的顯示卡中進(jìn)行，由其內(nèi)部的硬件單元直 接來完成計算。最終，變換后的圖像經(jīng)過投影幕106的反射以后，觀眾lll觀看到 的圖像就與原始圖像100完全一致。
權(quán)利要求
1、基于光傳感器的投影自動幾何校正方法，控制計算機(jī)(101)生成一個與原始圖像等大并且網(wǎng)格線交叉點在垂直和水平方向上均等間距的矩形網(wǎng)格，該矩形網(wǎng)格以左上角為原點，水平向右為橫軸正向，垂直向下為縱軸正向，建立投影設(shè)備(102)的投影坐標(biāo)系，矩形網(wǎng)格寬度為WI，高為HI，投影設(shè)備(102)與控制計算機(jī)(101)相連接，在投影幕(106)上安裝N個光傳感器構(gòu)成陣列，陣列的寬度為WS，高度為HS，其中N＝WS×HS，光傳感器位于投影幕(106)表面上的每個單元平面的頂點和單元平面內(nèi)曲度發(fā)生突變的位置，如單元曲面的波峰，波谷或者獨立尖角處，每個光傳感器的輸出端由導(dǎo)線連接至數(shù)據(jù)采集設(shè)備(107)的輸入端，數(shù)據(jù)采集設(shè)備向控制計算機(jī)(101)輸出光傳感器的信號，具體幾何校正方法如下(1)控制計算機(jī)(101)切換進(jìn)入幾何校正模式，生成光模式序列(100)，投影設(shè)備將光模式序列中的每一個光模式依次投射到投影幕(106)，(2)數(shù)據(jù)采集設(shè)備(107)收集每個光傳感器對每個光模式的響應(yīng)信號數(shù)值Si，(i＝1，2，...，N)并反饋到控制計算機(jī)(101)，控制計算機(jī)(101)將響應(yīng)信號數(shù)值Si映射為二進(jìn)制數(shù)字Ri∈{0，1}，(i＝1，2，...，N)，(3)控制計算機(jī)(101)根據(jù)每個光傳感器對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)值Ri的歷史記錄，計算出每個光傳感器在投影設(shè)備的投影坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)(Xi，Yi)，(i＝1，2，...，N)，(4)控制計算機(jī)(101)切換入投影模式，對需要投影的原始圖像(112)進(jìn)行幾何預(yù)變換，(5)投影設(shè)備(102)將進(jìn)行了幾何預(yù)變換所得圖像投射到投影幕(106)上就得到了正確的觀察者圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于在歩驟(1)中所述的光模式序列 (100)包括第一光模式序列(500)、第二光模式序列(501)和第三光模式序列(502)，第一光模式序列(500)由滿光照的光模式(503)和無光照的光模式(504)各一 個組成，第二光模式序列(501)由黑白相間的豎條組成的光模式構(gòu)成，第三光模 式序列(502)由黑白相間的模條組成的光模式構(gòu)成，第二光模式序列(501)由A^ 個光模式組成，& =「1(^2^1，第三光模式序列(502)由A^個光模式組成， A^=「log2//」，第二光模式序列(501)的第y個光模式的黑白垂直豎條的寬度均為F,2/G' = 1，2,...,A^)，第三光模式序列(502)的第A個光模式的水平橫條的2A;麵l，2,…,7Vw)。
3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(2)中，光傳感器對第一光模式序列(500)的滿光照光模式(503)的信號數(shù)值為^,(/ = 1,2，...，^)，無光照光模式(504)的信號數(shù)值為Z),力-1,2,…,W)，控制計算機(jī)(101)將從數(shù)據(jù)采集設(shè)備(107)得到的光傳感器的信號數(shù)值^^[￡),，5,1(/ = 1,2,...,]\0映射為二進(jìn)制數(shù)字i , e{0,l}，G = l，2,...，AO，映射計算公式如下[1,當(dāng)《> 7;尺其中，光照閾值z; =(i—")xs, +t/xz),，中間值"=71^71，(0.5<尸<1,/ = 1,2,...，^)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第z'個光傳感器的平面坐標(biāo)(Z,,y)，G = 1,2,...,A0的確定方法如下(1) 區(qū)間綁定投影設(shè)備在開始投射第二、三光模式序列前，將第/個光傳感器的模坐標(biāo)z,和縱坐標(biāo)i;分別綁定上 一 個閉區(qū)間，它們分別為1丑,0 = 0,Zf/, o = 2W' j和[ra,0 = O,m, o = 2W"丄(/ = ID)，(2) 迭代解碼在投射第二光模式序列(501)的過程中，每投射一個光模式，控制計算機(jī)(101)按照如下的規(guī)則，分別更新第/個光傳感器的橫坐標(biāo)綁定的區(qū)間prf/,,《當(dāng)R,, =1其中臨時變量込='-"^,—= = 1,2"在投射第三光模序列(502)的過程中，每投射一個光模式，按照如下規(guī)則，分別更新第/個光傳感器的縱坐標(biāo)綁定的區(qū)間其中臨時變量込=》,,H —l + ^,一U"1,2,…^、1,2，...控制計算機(jī)(101),從(3)坐標(biāo)賦值在所有光模式都投射完畢后，第Z'個光傳感器的橫坐標(biāo)I,和縱坐標(biāo)i:如下
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)行幾何預(yù)變換之前，控制計算機(jī)(101)在光投影設(shè)備的投影坐標(biāo)系中，按照插值算法添加了多個虛擬光傳感器，與原矩形網(wǎng)格線交叉點匹配成對。增加虛擬光傳感器的方法如下尺寸為/Z,x『,的二維矩陣M,，組成二維矩陣的元素為從上到下，從左到右的第/個元素為一個向量(x,，;^,G、i，2，…，A0，虛擬光傳感器的添加是基于二維矩陣M,，沿投影設(shè)備(102)的投影坐標(biāo)系的橫軸和縱軸兩個方向先后進(jìn)行，首先沿二維矩陣M,的行方向，從上到下依次選取第,(/ = 1,2,...，//。行的所有元素得行向量^，以該行向量^的元素為曲線擬合樣本，按照插值算法添加若干個插值點，并與行向量^的所有元素進(jìn)行合并形成新的行向量A^,，把得到的/^個新的行向量按照先后順序在垂直方向上進(jìn)行疊加，得尺寸為//2><『2的二維矩陣^2，其中//2=//5,『2為在水平方向上插值點的個數(shù)，^的數(shù)值由人為設(shè)定且大于W,，沿二維矩陣肘2的列方向，從左到右依次選取第^(/ = 1,2,...,『2)列的所有元素，得一個由二維點坐標(biāo)構(gòu)成的列向量^，以R的元素為曲線擬合樣本，按照插值算法添加若干個插值點，并且和原列向量^的所有元素進(jìn)行合并形成新的列向量ATr把得到的f^個新的列向量按照先后順序在水平方向上進(jìn)行疊加，得到尺寸為//3><%的二維矩陣似3，其中『3=『2， //3為在垂直方向上插值點的個數(shù)，//3的數(shù)值由人為設(shè)定且大于//,,，二維矩陣7^3即為添加虛擬光傳感器以后的光傳感器坐標(biāo)矩陣。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于幾何預(yù)變換的方法如下(1) 控制計算機(jī)初始化經(jīng)二維矩陣M:、映射所得的圖像的所有像素點均為暗黑色，(2) 取矩陣A^中每個構(gòu)成矩陣的順時針方向的四個元素^、 S、 C和Z)在原矩形網(wǎng)格線交叉點的顏色數(shù)值為C,、 C2、 C,和C,,(3) 幾何預(yù)變換后的結(jié)果圖像中的J、 S、 C和D四個矩陣元素以及通過它們的四條插值曲線確定了一個封閉的小網(wǎng)格，(4) 過封閉小網(wǎng)格中任意一點Z的水平直線交JD邊界于//,交SC邊界于F，過Z的垂直直線交A5邊界于五，交Z C邊界于G，(5) 封閉小網(wǎng)格的面積為S。，小網(wǎng)格被過Z點的水平和垂直直線劃成的四個順時針方向的封閉區(qū)域，他們的面積分別為S， &， &和&，(6) 根據(jù)以下公式，得到幾何預(yù)變換的結(jié)果圖像上Z點的顏色數(shù)值Cz<formula>formula see original document page 5</formula>(7)循環(huán)式地按照(2) - (6)步驟計算矩陣肘3的另外四個元素確定的封閉小網(wǎng)格中的所有點的顏色值，當(dāng)所有封閉小網(wǎng)格的任意點的顏色值都計算出來，幾何預(yù)變換后的圖像也就生成完畢。
全文摘要
本發(fā)明為基于光傳感器的投影自動幾何校正方法，解決已有的校正方法成本高，精度低的問題?？刂朴嬎銠C(jī)生成一個光模式序列，并通過投影設(shè)備向投影幕依次投射該序列中的每個光模式。安裝在投影幕中的光傳感器分別采集其受光照強(qiáng)度，并傳輸此模擬信號至數(shù)據(jù)采集設(shè)備。同時，控制計算機(jī)讀取每個光傳感器在每個光模式下受光照強(qiáng)度的數(shù)字信號?？刂朴嬎銠C(jī)根據(jù)采集到的光傳感器的信號歷史，計算出它們在投影坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)，并將其作為幾何校正網(wǎng)格在投影幕上的控制點的預(yù)期坐標(biāo)。據(jù)此將投影幕劃分成若干個彼此相互鄰接的網(wǎng)格，根據(jù)從原始圖像到投影圖像的網(wǎng)格控制點的對應(yīng)關(guān)系，控制計算機(jī)對原始圖像進(jìn)行幾何預(yù)變換，并將結(jié)果圖像的對應(yīng)部分分別投射到目標(biāo)投影幕上每個小網(wǎng)格所覆蓋的區(qū)域，以此達(dá)到幾何校正的目的。
文檔編號H04N17/04GK101500172SQ20091005838
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者茂 葉, 飏 蘇, 平 趙 申請人:四川華控圖形科技有限公司