动态投影方法、系统、计算机设备和存储介质技术方案

本申请涉及一种动态投影方法、系统、计算机设备和存储介质。所述方法包括：在场景中的投影表面建立坐标系，基于坐标系，在投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵，对采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集，基于采样点阵中的采样点确定矩形区域，对矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集，根据第一点阵数据集和第二点阵数据集确定标定数据库，基于标定数据库对待投影图像进行动态投影，从而可以实现任意素材的待投影图像的任意尺寸的动态投影。

Dynamic Projection Method, System, Computer Equipment and Storage Media

【技术实现步骤摘要】
动态投影方法、系统、计算机设备和存储介质
本申请涉及投影
，特别是涉及一种动态投影方法、系统、计算机设备和存储介质。
技术介绍
传统大范围投影效果需要借助多台工程投影机通过图像拼接融合实现，虽然具有全局显示的属性，但成本昂贵且工序复杂。对于一类单个(或少数几个)物体或形象在大范围投影表面中运动的投影显示需求，可以借助动态投影技术实现。动态投影技术的核心步骤为对投射图像的实时动态透视变换。但是，若采用三维透视数学模型实现该步骤，由于模型与实际情况的偏差，使得投影位置和图像校正精度较差，从而无法实现高精度的动态投影。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种动态投影方法、系统、计算机设备和存储介质。一种动态投影方法，所述方法包括：在场景中的投影表面建立坐标系；基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵；对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集；基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集；根据所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集确定标定数据库；基于所述标定数据库对待投影图像进行动态投影。在其中一个实施例中，所述基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵，包括：基于所述坐标系，通过测量在所述投影表面进行点阵填充标定，得到所述采样点阵；或者，基于所述坐标系，采用投影辅助在所述投影表面进行点阵填充标定，得到所述采样点阵。在其中一个实施例中，所述对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集，包括：对于所述采样点阵中的每一个采样点，通过计算机控制动态投影设备的指向，将投影机的输出图像的中心对准所述采样点；在所述计算机上调整预设参考图像的四角的位置，使得所述预设参考图像的对角线交点重合于所述输出图像的中心，并在所述投影表面投射出一个相对所述坐标系无旋转且边长固定的标准正方形；采用标准优化求解算法，对所述预设参考图像的四角的坐标进行求解，得到当前透视变换矩阵中的六个参数的最优解；将所述最优解和所述动态投影设备的镜面的两个姿态角构成一个八维向量；将与所述采样点阵中的所有采样点对应的八维向量确定为所述第一点阵数据集。在其中一个实施例中，所述基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集，包括：对所述采样点阵构成的坐标边界进行矩形补全，确定一个容纳所有采样点的最小的矩形包络区域，将所述最小的矩形包络区域确定为所述矩形区域；对于所述矩形区域内的未实际采样的每一个坐标点，将与所述坐标点最邻近的采样点的点阵数据，替换为所述坐标点的点阵数据；将所有坐标点的点阵数据确定为所述第二点阵数据集。在其中一个实施例中，所述根据所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集确定标定数据库，包括：将所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集进行点阵数据拼合，得到目标点阵数据集；采用二维曲面差值法，对所述目标点阵数据集进行精细化处理，得到所述标定数据库。在其中一个实施例中，所述标定数据库中还包括所述标准正方形在所述投影表面上的分辨率；所述基于所述标定数据库对待投影图像进行动态投影，包括：加载所述标定数据库；根据预设投影分辨率，对加载后的标定数据库中的每个八维向量进行比例缩放；透视变换对所述投影平面内任意给定的位置坐标，利用插值法从经过比例缩放的标定数据库中获得对应位置的八维向量，分别从中构造指定位置坐标处的目标透视变换矩阵，和提取所述动态投影设备的镜面的两个目标姿态角；利用所述指定位置坐标处的目标透视变换矩阵，对所述待投影图像进行透视变换；驱动所述动态投影设备的镜面按照所述两个目标姿态角值进行移动；利用移动后的所述动态投影设备，对进行透视变换后的待投影图像进行动态投影。在其中一个实施例中，所述方法还包括：存储透视变换后的待投影图像，并同时生成所述动态投影设备的镜面姿态角序列文件。一种动态投影系统，所述系统包括：坐标系建立模块，用于在场景中的投影表面建立坐标系；采样点阵确定模块，用于基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵；数据采集模块，用于对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集；数据替换模块，用于基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集；数据库确定模块，用于根据所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集确定标定数据库；投影模块，用于基于所述标定数据库对待投影图像进行动态投影。一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：在场景中的投影表面建立坐标系；基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵；对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集；基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集；根据所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集确定标定数据库；基于所述标定数据库对待投影图像进行动态投影。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：在场景中的投影表面建立坐标系；基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵；对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集；基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集；根据所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集确定标定数据库；基于所述标定数据库对待投影图像进行动态投影。上述动态投影方法、系统、计算机设备和存储介质，在场景中的投影表面建立坐标系，基于坐标系，在投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵，对采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集，基于采样点阵中的采样点确定矩形区域，对矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集，根据第一点阵数据集和第二点阵数据集确定标定数据库，基于标定数据库对待投影图像进行动态投影。其中，对投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵，通过对采样点阵进行数据采集，从而得到精细的动态投影数据库(即上述标定数据库)，利用该标定数据库可以精确地在标定的投影表面上实现任意素材的待投影图像的任意尺寸的动态投影。附图说明图1为一个实施例中动态投影方法的应用环境图；图2为一个实施例中动态投影方法的流程示意图；图3为一个实施例中步骤S203的细化步骤的流程示意图；图4为一个实施例中步骤S204的细化步骤的流程示意图；图5为一个实施例中步骤S205的细化步骤的流程示意图；图6为一个实施例中步骤S206的细化步骤的流程示意图；图7为一个实施例中动态投影系统的结构框图；图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请提供的动态投影方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，包括动态投影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态投影方法，其特征在于，所述方法包括：在场景中的投影表面建立坐标系；基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵；对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集；基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集；根据所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集确定标定数据库；基于所述标定数据库对待投影图像进行动态投影。

【技术特征摘要】
1.一种动态投影方法，其特征在于，所述方法包括：在场景中的投影表面建立坐标系；基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵；对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集；基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集；根据所述第一点阵数据集和所述第二点阵数据集确定标定数据库；基于所述标定数据库对待投影图像进行动态投影。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述坐标系，在所述投影表面进行点阵填充标定，得到采样点阵，包括：基于所述坐标系，通过测量在所述投影表面进行点阵填充标定，得到所述采样点阵；或者，基于所述坐标系，采用投影辅助在所述投影表面进行点阵填充标定，得到所述采样点阵。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述采样点阵中的采样点进行数据采集，得到第一点阵数据集，包括：对于所述采样点阵中的每一个采样点，通过计算机控制动态投影设备的指向，将投影机的输出图像的中心对准所述采样点；在所述计算机上调整预设参考图像的四角的位置，使得所述预设参考图像的对角线交点重合于所述输出图像的中心，并在所述投影表面投射出一个相对所述坐标系无旋转且边长固定的标准正方形；采用标准优化求解算法，对所述预设参考图像的四角的坐标进行求解，得到当前透视变换矩阵中的六个参数的最优解；将所述最优解和所述动态投影设备的镜面的两个姿态角构成一个八维向量；将与所述采样点阵中的所有采样点对应的八维向量确定为所述第一点阵数据集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述采样点阵中的采样点确定矩形区域，对所述矩形区域内的未实际采样的坐标点进行点阵数据替换，得到第二点阵数据集，包括：对所述采样点阵构成的坐标边界进行矩形补全，确定一个容纳所有采样点的最小的矩形包络区域，将所述最小的矩形包络区域确定为所述矩形区域；对于所述矩形区域内的未实际采样的每一个坐标点，将与所述坐标点最邻近的采样点的点阵数据，替换为所述坐标点的点阵数据；将所有坐标点的点阵数据确定为所述第二点阵数据集。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱炜，马子淇，
申请(专利权)人：北京森焱精创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11