[發明專利]一種熒幕投影方法和裝置及相關設備

有效

• 申請號: 201811099366.3
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109272478B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 呂毅;王志偉;黃濤;吳斌
• 申請（專利權）人: 華強方特（深圳）智能技術有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/40
• 代理公司: 深圳市深軟翰琪知識產權代理有限公司 44380
• 代理人: 吳雅麗

1.一種熒幕投影方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取投影機顯示圖像上標記像素所對應的、熒幕上的投影像素的實際位置坐標；

根據所述投影像素的實際位置坐標，計算所述標記像素在投影機顯示圖像上的理論像素坐標；

獲取投影機顯示圖像上所述標記像素的實際像素坐標；

通過調整投影機參數，使得所述標記像素的理論像素坐標與實際像素坐標接近；

基于調整后的投影機參數，建立投影機顯示的原始圖像的像素與熒幕上投影像素的坐標映射關系；

所述方法還包括：預先建立投影機顯示圖像上標記像素與熒幕上投影像素的坐標轉換關系；所述建立投影機顯示圖像上標記像素與熒幕上投影像素的坐標轉換關系，包括：基于熒幕建立世界坐標系，基于任一投影機建立以下多個坐標系：基于投影機的投影機坐標系，基于投影機顯示芯片平面的圖像坐標系，以及顯示芯片上顯示圖像的像素坐標系；根據坐標系之間的位置關系建立轉換關系，進而建立投影機顯示圖像上標記像素與熒幕上投影像素的坐標轉換關系。

2.根據權利要求1所述的熒幕投影方法，其特征在于，獲取投影機顯示圖像上標記像素所對應的、熒幕上的投影像素的實際位置坐標，包括：

在投影機顯示圖像上繪制出若干個標記點，記錄標記點的實際像素坐標。

3.根據權利要求1所述的熒幕投影方法，其特征在于，獲取投影機顯示圖像上所述標記像素的實際像素坐標，包括：

使用三維測量儀器測量記錄熒幕上對應的投影像素的實際位置坐標。

4.根據權利要求1所述的熒幕投影方法，其特征在于，所述根據所述投影像素的實際位置坐標，計算所述標記像素在投影機顯示圖像上的理論像素坐標包括：基于所述坐標轉換關系進行計算。

5.根據權利要求1所述的熒幕投影方法，其特征在于，

所述基于熒幕建立世界坐標系包括：若所述熒幕為球幕，則以球幕的球心為原點，豎直向下為Y軸建立世界坐標系；若所述熒幕為環幕，則以環幕的弧度的圓心線在環幕高度的一半處為原點，水平朝向環幕中間為Z軸，豎直向下為Y軸建立世界坐標系；

所述基于任一投影機建立以下多個坐標系包括：基于投影機、以投影機的光心為原點建立投影機坐標系，基于投影機顯示芯片平面、以顯示芯片的中心為原點建立二維的圖像坐標系，基于投影機顯示芯片平面、以顯示圖像一頂點處的像素為原點，建立像素坐標系；

所述根據坐標系之間的位置關系建立轉換關系，包括：根據投影機相對于世界坐標系原點的距離和旋轉角度，建立世界坐標系和投影機坐標系的第一轉換關系；根據投影光學原理建立投影機坐標系和圖像坐標系的第二轉換關系；根據顯示芯片的尺寸和像素的尺寸，建立圖像坐標系和像素坐標系的第三轉換關系。

6.根據權利要求1所述的熒幕投影方法，其特征在于，所述投影機參數包括：

投影機在原點繞世界坐標系X、Y、Z軸旋轉的角度α、β、γ，和旋轉之后按投影機坐標系Xc、Yc、Zc軸的平移量Tx、Ty、Tz，以及投影機的鏡頭中心沿著圖像坐標系u、v軸的偏移量Cx、Cy，以及投影機的焦距f。

7.根據權利要求1所述的熒幕投影方法，其特征在于，所述通過調整投影機參數，使得所述標記像素的理論像素坐標與實際像素坐標接近，包括：

計算任一標記點的理論像素坐標與實際像素坐標的距離，所述理論像素坐標與投影機參數相關；

對多個標記點計算得到的距離求和；

計算得到的和值趨近于0時的投影機參數。

8.根據權利要求1所述的熒幕投影方法，其特征在于，還包括：

通過三維建模和模擬投影生成平面的原始圖像；

根據所述坐標映射關系，獲取熒幕上不同投影機的投影區域和拼接區域分別對應的原始圖像上的像素區域；

基于在原始圖像上確定的、不同投影機的投影區域和拼接區域分別對應的像素區域，進行圖像拼接融合處理。