[發明專利]基于相機的多投影自動校正顯示系統

無效

• 申請號: 201210011409.4
• 申請日: 2012-01-14
• 公開（公告）號: CN103209311A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 姜忠鼎;羅璇;忻俊彥
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H04N5/74
• 分類號: H04N5/74;G03B17/54
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

1.一種基于相機的多投影自動校正顯示系統，其特征在于，該系統包括自主幾何校正子系統、背景紋理顏色校正子系統、多投影顯示子系統；

所述自主幾何校正子系統，通過相機拍攝獲得相機空間和投影屏幕空間的映射關系表，獲取結構光特征點參數，以及向多投影顯示節點發送圖像校正信息；

所述背景紋理顏色校正子系統，消除投影屏幕背景顏色對投影效果的影響，并且反饋顏色校正參數；

所述多投影顯示子系統，實現圖像視頻的投放，并根據獲得的校正信息對投射圖像做出幾何校正以及顏色校正，其中，顏色校正參數包括顏色混合矩陣，輻照響應函數曲線和色彩增強后的圖像。

2.一種基于相機的多投影自動校正的方法，其特征在于，該方法包括：

自主幾何校正子系統通過相機拍攝的方法，提取投影畫面中嵌入的結構光，通過判別特征點設定幾何校正的參數；

背景紋理顏色校正子系統通過相機拍攝，獲得屏幕背景紋理的參數，計算出顏色校正后的圖像，減少背影紋理對于觀察效果的影響。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述自主幾何校正子系統通過相機拍攝的方法，提取投影畫面中嵌入的結構光，通過判別特征點，包括：

自主幾何校正子系統首先進行系統的初始化工作，開始結構光圖像捕獲及識別工作，根據同步信號拍攝連續兩幀投影畫面，計算出嵌入的結構光圖像，識別出結構光圖像中包含的特征點，并計算特征點對應的全局坐標，合并所有從線程的特征點識別結果，并根據識別結果進行運動檢測或投影校正工作。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述設定幾何校正的參數，包括：

屏幕運動檢測參數，屏幕重疊區域參數和投射圖像幾何變形參數。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述背景紋理顏色校正子系統通過相機拍攝，獲得屏幕背景紋理的參數，計算出顏色校正后的圖像，減少背影紋理對于觀察效果的影響，包括：

使用照相機拍攝大量不同顏色值的圖像來初始化顏色混合矩陣，利用相機的拍攝模式降低拍攝設備對于實驗結果的影響，得到每個投影儀所對應的投射圖像，使用顏色校正的相關算法分別對每個投影儀所要投射的圖像進行校正，以及對圖像的顏色進行修正。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述屏幕背景紋理的參數包括：不同顏色值投射到投影屏幕上拍攝所得到的圖像和屏幕顏色混合矩陣。

7.如權利要求2至6中任一項所述的方法，其特征在于，該方法還包括：自主幾何校正子系統將校正信息發送給多投影顯示子系統，所述的校正信息包括顏色校正參數，空間映射關系，多投影重合區域參數；將空間的映射關系發送給顏色校正子系統，通過拍攝獲取屏幕背影紋理的顏色計算出相應的顏色校正的參數；自主幾何校正子系統使用相機同步拍攝每一幀畫面的圖像，提取嵌入在畫面中的結構光，對結構光圖像進行處理，獲得其中的特征點，檢驗特征點是否發生位置的移動，如果移動則計算幾何校正參數，并發送至多投影顯示子系統，對投影畫面進行更新。

8.一種自主幾何校正子系統，其特征在于，該自主幾何校正子系統包括空間映射子模塊、結構光提取子模塊、特征點識別子模塊；

所述空間映射子模塊，用于初始化時通過對相機采集的圖像的處理生成相機空間到屏幕空間的映射關系，在特征點識別子模塊返回特征點信息時，將特征點坐標從相機空間轉換到全局屏幕空間，并完成投影校正參數的計算，將參數傳遞到多投影顯示的節點中；

所述結構光提取子模塊，用于管理相機組，完成相機的初始化工作，并控制相機組同時拍攝連續兩幀的投影畫面，提取嵌入在投影畫面中的結構光圖像，并將圖像傳輸給特征點識別子模塊；

所述特征點識別子模塊，用于對提取的結構光圖像進行處理，識別其中的特征點信息，并將特征點參數傳給空間映射子模塊。

9.如權利要求8所述的自主幾何校正子系統，其特征在于，所述子系統從相機捕獲的圖像中提取結構光，分析其中的特征點信息，將校正信息傳送給多投影顯示子系統。