[發明專利]一種投影映射方法及光場顯示設備

在審

• 申請號: 202010862319.0
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN114119345A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種投影映射方法，應用于光場顯示設備中，所述光場顯示設備包括投影儀陣列和散射屏，所述投影儀陣列出射的光線經所述散射屏散射后進入人眼，其特征在于，所述方法包括：

獲取三維物體的光場信息；所述光場信息由相機陣列采集得到，所述光場信息包括每個相機采集的三維物體的相機圖像和每個相機相對于所述三維物體的第一位姿；

確定所述投影儀陣列中的所有投影儀在所述散射屏上的共同顯示區域；

根據所述第一位姿，從每個相機的相機圖像中提取出與所述共同顯示區域對應的中間圖像；

根據所述第一位姿和第二位姿，將每個中間圖像分割并映射到對應的投影儀，生成每個所述投影儀的投影圖像；所述第二位姿是指每個所述投影儀相對于所述散射屏的位姿。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述第一位姿，從每個相機的相機圖像中提取出與所述共同顯示區域對應的中間圖像，包括：

以所述散射屏中心為原點建立世界坐標系；

根據所述第一位姿，計算每個所述相機圖像的像素坐標系到所述世界坐標系的第一變換矩陣；

根據所述第一變換矩陣，將每個所述相機圖像映射到所述世界坐標系下，并提取出位于所述共同顯示區域內的中間圖像。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述第一位姿，計算每個所述相機圖像的像素坐標系到所述世界坐標系的第一變換矩陣，包括：

針對每個相機，根據所述第一位姿，計算所述相機的相機坐標系到所述世界坐標系的第二變換矩陣；

根據相機參數，計算像素坐標系到所述相機坐標系的第三變換矩陣；

根據所述第二變換矩陣和所述第三變換矩陣計算所述第一變換矩陣。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述第一位姿，計算每個所述相機圖像的像素坐標系到所述世界坐標系的第一變換矩陣，包括：

檢測每個所述相機圖像中位于所述三維物體周圍的邊框的四個角點在所述相機圖像中的位置；其中，所述邊框相對三維物體的位置用于指示所述共有顯示區域相對于所述三維物體的位置，所述邊框的角點用于指示所述共有顯示區域的四個角點；

根據所述邊框的四個角點在所述相機圖像中的位置、所述共有顯示區域的四個角點在所述世界坐標系中的位置和所述第一位姿，計算所述第一變換矩陣。

5.如權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，根據所述第一位姿和第二位姿，將每個中間圖像分割并映射到對應的投影儀，生成每個所述投影儀的投影圖像，包括：

根據所述第一位姿和所述第二位姿，計算每個所述投影儀投影到所述共同顯示區域內的像素點的光線經過所述散射屏散射后，能夠進入各個相機的目標像素點的位置；

根據所述目標像素點的位置，將各個相機的中間圖像中與所述目標像素點的位置對應的像素點信息賦值給所述目標像素點；

根據所述共同顯示區域到所述投影圖像的第四變換矩陣，將所述共同顯示區域內的像素點映射到所述投影儀的投影圖像上。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，根據所述第一位姿和所述第二位姿，計算每個所述投影儀投影到所述共同顯示區域內的像素點的光線經過所述散射屏散射后，能夠進入各個相機的目標像素點的位置，包括：

針對投影儀出射的每個像素點，根據所述第二位姿，計算所述像素點投影在所述散射屏上的光斑位置和光斑大小；

根據所述光斑大小和所述散射屏的散射角，計算所述光斑在預設方向上的光線散射角度；

根據所述第一位姿和所述相機的入瞳尺寸計算得到相機入瞳位置；

根據所述光斑位置、所述光線散射角度和所述相機入瞳位置，判斷所述像素點的光斑經所述散射屏散射后的光線是否能夠進入相機；

如果能夠，則確定所述像素點為目標像素點；所述光斑位置為所述目標像素點的位置。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取三維物體的光場信息，包括：

獲取三維物體的三維模型；

通過虛擬相機陣列中的每個虛擬相機采集得到所述三維模型的相機圖像，并將每個虛擬相機相對于所述三維模型的位姿作為所述第一位姿。

8.一種光場顯示設備，其特征在于，包括：處理器、計算機可讀存儲介質和投影儀陣列，所述投影儀陣列出射的光線經散射屏散射后進入人眼，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，當所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行權利要求1-7中任一項所述的方法。