[實用新型]一種用于投影設備的光心標定系統

有效

• 申請號: 201320620982.5
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN203606106U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 楊樹臣;王鳳麟;許義彬
• 申請（專利權）人: 重慶安鉆理科技股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務所 31246
• 代理人: 李佳銘

技術領域

本實用新型涉及光學儀器領域，尤其涉及一種用于投影設備的光心標定系統。

背景技術

對于光感應設備以及投影設備等光學儀器，其光心坐標參數非常重要。例如，對于三維重建過程來說，投影設備的光心位置參數會影響還原的精度。投影設備的主要用途是滿足會議等要求，因此均以設備水平放置時投影圖像向上的要求來設計，因此其光心大大偏離投影圖像平面的中心（一般而言，投影儀的光心在投影圖像平面的對應點位于投影圖像最下部或超出投影圖像以外）。因此，若需要利用投影設備來研發其他的光學系統的話，必須對光心位置進行標定。

目前通用的三維重建中的標定系統主要是通過高精度的定標板和全系統的標定來整體獲得投影設備的光心位置參數。即都是以投影設備的內部參數和外部參數作為一個系統，對光心坐標和其他參數同時解十幾個方程，得出誤差最小的一系列參數，其中也包括了光心參數，但如此求解的方式造成的誤差會影響光心的參數結果，從而使得光心標定的精度不高，且現有的標定方法需要使用價格昂貴的高精度定標板從不同角度進行10次以上投影以標定，不僅成本高，而且操作過程復雜。

因此，需要一種新型的投影設備光心位置標定系統，以簡單快捷的方式精確地標定光心位置，且成本低廉，操作方便。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種新型的投影設備光心位置標定系統，擺脫現有技術中使用的昂貴的定標板，以簡單的方式精確地標定投影設備的光心位置，對使用者而言成本低廉，操作方便。

本實用新型公開了一種用于投影設備的光心標定系統，包括：投影屏、計算機及固定平臺；所述投影設備固定在所述固定平臺上；所述計算機與所述投影設備連接并發送一定標圖案至所述投影設備，不同焦距下的所述投影設備將所述定標圖案投影至所述投影屏的不同的投影位置；所述光心標定系統還包括：光感應設備，其固定于所述固定平臺上，用于記錄所述投影位置；所述光感應設備、投影設備及投影屏的相對位置不變；所述定標圖案包括至少兩個標志圖形;所述投影設備的光心位置為所述光感應設備記錄下的所述至少兩個標志圖形在所述投影屏上的投影的不同記錄位置相連接后的交點。

優選地，所述投影設備為投影儀。

優選地，所述投影屏為白塑幕。

優選地，所述光感應設備為照相機。

優選地，所述至少兩個標志圖形為菱形。

采用上述技術方案后，舍棄了原造價高昂的定標板，利用小孔成像模型，基于普通投影屏和照相機即可獲得投影設備的光心位置，相比于原先采用高價標定板的系統，本系統價格低廉,而且減小了其他參數造成的誤差對光心位置定標的影響，且標定過程簡單，最終結果可通過本系統多次驗證，不僅提高了標定位置的精度，也為使用者在不同坐標系（相機坐標系或投影儀坐標系）下計算光心坐標帶來快捷的計算方式。

附圖說明

圖1為本實用新型光心標定系統示意圖；

圖2a為本實用新型光心標定系統一優選實施例中投影設備焦距為F1時的成像示意圖；

圖2b為本實用新型光心標定系統一優選實施例中投影設備焦距為F2時的成像示意圖；

圖2c為本實用新型光心標定系統一優選實施例中光心位置的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖與具體實施例進一步闡述本實用新型的優點。

參閱圖1，為本實用新型光心標定系統示意圖。本實用新型光心標定系統包括了以下設備：投影設備、投影屏、光感應設備、計算機及固定平臺，其中投影設備、投影屏及光感應設備的相對位置在標定過程中不發生改變，使得當焦距不變時，投影設備（相當于光源）在投影屏（相當于成像屏）上的成像不變，光感應設備記錄下的投影屏上的成像也始終不變，實際操作中，應先調整投影設備和投影屏間的角度及距離，使得投影設備可投影至投影屏上，同時，調整光感應設備與投影屏間的角度及距離，使得光感應設備可完整記錄投影屏的成像情況，隨之將投影設備、投影屏、光感應設備固定至固定平臺上，保證后續執行標定光心位置的程序時上述三者的相對位置不變。

投影設備連接一計算機，該計算機可產生不同的定標圖案并發送至投影設備，即由計算機控制投影設備投影出的圖像。投影設備接收到該定標圖案后，將該定標圖案投影至投影屏上。

一優選實施例中，投影設備為投影儀，不僅移動方便，且調整焦距時不影響其他設備工作。其他實施例中，也可采用幻燈機、手機投影儀或投影器，但上述投影設備或因成像不清晰或因不方便調整位置等無法提供最便捷的定標過程至使用者。