[發明專利]一種考慮顯示設備面形的相移偏折術幾何參數標定方法

在審

• 申請號: 202110863486.1
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113658267A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 房豐洲;王穎墨
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 陳娟

1.一種考慮顯示設備面形的相移偏折術幾何參數標定方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、獲取相機成像參數初值；

步驟二、先假定顯示設備為絕對平面，利用平面鏡與顯示設備像元點距作為約束，相機借助標準平面鏡在3個以上不同位姿下的反射觀測顯示設備上的編碼信息，借助平面多點位姿評估算法，線性求解相機與平面顯示設備的初步幾何參數；

步驟三、以相移偏折術成像的幾何關系模型作為代價函數并借助光束平差優化算法，獲取相機成像參數、相機與顯示設備幾何參數以及顯示設備面形的最終標定結果。

2.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于：所述步驟一是采用Zhang氏標定或Tsai氏標定或直接線性標定獲取相機成像參數初值。

3.根據權利要求2所述的標定方法，其特征在于：所述相機成像參數初值包括相機主點坐標u₀，v₀，焦距f_x，f_y，徑向畸變系數k₁，k₂，k₃，切向畸變系數p₁，p₂。

4.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于：所述編碼信息為正弦條紋或格雷碼條紋或莫爾條紋或柵線。

5.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于：所述相機與平面顯示設備的初步幾何參數包括：顯示設備坐標系{L}至相機坐標系{C}的旋轉矩陣與顯示設備坐標系{L}轉換至相機坐標系{C}的平移矢量

6.根據權利要求5所述的標定方法，其特征在于：所述光束平差優化算法的公式為：

其中下角標i表示不同的平面鏡位姿下的參數，參數左側上下角標代表其對應的坐標系，n為平面鏡法矢，L為相機光心沿著平面鏡法矢n方向距平面鏡的距離，表示相機觀測到的顯示設備像元位置通過平面鏡反射至相機的像素位置，表示經光線追跡得到的顯示設備像元位置通過平面鏡反射至相機的像素位置，Screen_x,Screen_y表示優化所得顯示設備像元在水平和豎直方向的點距，S(x,y)表示顯示設備面型。

7.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于：所述相機為一臺以上。

8.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于：所述顯示設備采用發光二極管/發光燈珠/投影儀作為背光的液晶顯示器、或采用有機發光二極管自發光的液晶顯示器、或直接由發光二極管/發光燈珠陣列組成的顯示設備、或等離子體顯示器。