一种无影投影系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种无影投影系统，包括摄像机、计算设备和多台投影机，所述多台投影机指向的投影区域重叠，摄像机用于捕获投影机所显示画面；计算设备用于根据摄像机拍摄的画面提取各投影机各自的投影区域，以及各投影机的投影区域相交叠的区域；将各投影机的投影区域相交叠的区域作为将要输出的融合投影画面的投影区域，分别建立融合投影画面的投影区域与每个投影机的投影区域的映射关系；接收所要输出的融合投影画面，对于每台投影机，基于融合投影画面的投影区域与该投影机的投影区域的映射关系，得到该投影机所需输出的画面并将其输出给相应的投影机。本发明专利技术还提供了相应的无影投影方法。本发明专利技术能够抑制影子，能够增加投影画面的亮度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种无影投影系统，包括摄像机、计算设备和多台投影机，所述多台投影机指向的投影区域重叠，摄像机用于捕获投影机所显示画面；计算设备用于根据摄像机拍摄的画面提取各投影机各自的投影区域，以及各投影机的投影区域相交叠的区域；将各投影机的投影区域相交叠的区域作为将要输出的融合投影画面的投影区域，分别建立融合投影画面的投影区域与每个投影机的投影区域的映射关系；接收所要输出的融合投影画面，对于每台投影机，基于融合投影画面的投影区域与该投影机的投影区域的映射关系，得到该投影机所需输出的画面并将其输出给相应的投影机。本专利技术还提供了相应的无影投影方法。本专利技术能够抑制影子，能够增加投影画面的亮度。【专利说明】
本专利技术涉及计算机视觉
，具体地说，本专利技术涉及。
技术介绍
在目前的市场上存在一类吊顶式互动投影系统。吊顶式互动投影系统包括:投影机、摄像机、体感设备和计算机。计算机负责控制投影机的显示、运算求解投影区域的变形参数、控制摄像机的数据采集、体感设备数据采集等功能；投影机负责计算机画面的显示；摄像机负责捕获投影机所显示画面；体感设备负责捕获体感交互数据。不同于背投式投影，吊顶式互动投影往往需要人员站在投影画面之中，这样就会产生影子，导致部分画面被遮挡。 因此，当前迫切需要一种能够在吊顶式互动投影应用中防止影子产生的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够在吊顶式互动投影应用中抑制影子的解决方案。 为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种无影投影方法，包括下列步骤: I)用多台投影机向同一个目标区域投影； 2)用摄像机拍摄所述目标区域，提取各投影机各自的投影区域，以及各投影机的投影区域相交叠的区域； 3)将各投影机的投影区域相交叠的区域作为将要输出的融合投影画面的投影区域，分别建立融合投影画面的投影区域与每个投影机的投影区域的映射关系； 4)接收所要输出的融合投影画面，对于每台投影机，基于融合投影画面的投影区域与该投影机的投影区域的映射关系，得到该投影机所需输出的画面； 5)各台投影机分别输出各自的画面，得到融合投影画面。 其中，所述步骤I)中，每台投影机的投影画面中具有特定的形成网格的标记点； 所述步骤2)中，利用所述形成网格的标记点提取各投影机各自的投影区域，以及各投影机的投影区域相交叠的区域； 所述步骤3)中，利用所述形成网格的标记点，分别建立融合投影画面的投影区域与每个投影机的投影区域的映射关系。 其中，相邻所述投影机之间的距离为30?40cm。 其中，所述步骤3)还包括:通过摄影机所捕获的投影画面和画面上的形成网格的标记点，得出交叠区域与包围盒区域的映射关系R，同时求得包围盒区域的投影画面的校正信息，然后再根据交叠区域与包围盒区域的映射关系R将包围盒区域的投影画面的校正信息转换为交叠区域的投影画面的校正信息； 所述步骤4)还包括:利用交叠区域的投影画面的校正信息，对每台投影机所需输出的画面的投影画面进行校正。 其中，所述投影机采用吊顶式投影机。 与现有技术相比，本专利技术具有下列技术效果: 1、能够在互动投影应用中抑制影子的产生。 2、能够增加投影画面的亮度。 【专利附图】【附图说明】 图1示出了本专利技术一个实施例的投影方法的流程图； 图2示出了本专利技术一个实施例中两台投影机的投影区域的示意图； 图3示出了本专利技术一个实施例的投影的实际效果； 图4示出了本专利技术一个实施例中两台投影机的投影区域的示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步地描述。 根据本专利技术的一个实施例，提供了一种基于吊顶式互动投影系统的无影投影方法。吊顶式互动投影系统包括多台投影机、摄像机、体感设备和计算机，其中摄像机负责捕获投影机所显示画面。 图1示出了该实施例的无影投影方法的流程图，该无影投影方法包括下列步骤: 步骤101:多台投影机从不同角度同时投影，且各台投影机所指向的区域大致重叠。其中，每台投影机的投影画面中具有特定的形成网格的标记点。这些形成网格的标记点将用于对投影画面进行几何校正。本实施例中，相邻两个投影机的距离保持在30?40cm间，投影画面分辨率为1024X768，投影机吊架高度为3.5m?4m。这种投影机布置方式，一方面多台投影机采用紧密式分布，保证了得到较大公共投影区域，另一方面，可以使投影机的散热不受影响。 步骤102:用摄像机拍摄目标区域，提取各投影机各自的投影区域，以及各投影机的投影区域相交叠的区域(下文中简称交叠区域)。图2示出了用两台投影机进行无影投影的例子。其中区域A为A投影机的投影区域，区域B为B投影机的投影区域，区域C为两台投影机的投影区域相交叠的区域。本步骤中，摄像机拍摄的覆盖范围D应当涵盖所有投影机的投影区域，如图2所示。 步骤103:将交叠区域作为将要输出的融合投影画面的投影区域，分别建立融合投影画面的投影区域与各投影机的投影区域的映射关系。以图2为例，区域C就是融合投影画面的投影区域，也就是整个投影系统的输出投影画面的区域，建立融合投影画面的投影区域与各投影机的投影区域的映射关系，就是分别建立区域C中画面与A投影机的输出画面，区域C中画面与B投影机的输出画面的映射关系。 步骤104:对于每台投影机，根据交叠区域与该投影机的投影区域的映射关系，计算得到该投影机所需输出的画面。以图2为例，整个投影系统要播放的画面已知，根据区域C中画面与A投影机的输出画面映射关系，即可得出A投影机的需要输出什么画面，例如A投影机中仅使用对应于区域C的像素输出要播放的画面，剩下的边缘区域的像素均输出与地板颜色一致的背景色即可。同理，B投影机中也仅使用对应于区域C的像素输出要播放的画面，剩下的边缘区域的像素均输出与地板颜色一致的背景色即可。 在一个优选实施例中，步骤104还对进行各投影机的画面进行校正。在很多情况下，投影画面存在一定的畸变，此时需要对这种畸变进行补偿。在目前的分布式投影方案中，已存在多种成熟的校正信息计算方法。然而目前的分布式投影方案多数是将多台投影机的画面拼接成一个大画面，所计算的校正信息实际上是多个投影画面的包围盒区域的校正信息。包围盒区域是包含所有投影画面的最小的具有特定形状的区域，所述特定形状一般为矩形，但也可以选择其它形状。在所述优选实施例中，通过摄影机所捕获的画面和画面上形成网格的标记点，得出交叠区域与包围盒区域的映射关系R。利用现有的成熟算法(例如 majumder 算法，可参考 Aditi Majumder, Rick Stevens, Perceptual PhotometricSeamlessness in Project1n-Based Tiled Displays, ACM Transact1ns on Graphics,Vol.24，N0.1, January2005.)求得包围盒区域的投影画面的校正信息矩阵Ml，校正信息矩阵Ml是用以补偿包围盒区域投影画面的畸变的校正信息矩阵。在求出校正信息矩阵Ml后，根据交叠区域与包围盒区域的映射关系R将包围盒区域的投影画面的校正信息转换为交叠区域的投影画面的校正信息矩阵M2，其中M2=M1*R，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无影投影系统，包括摄像机、计算设备和多台投影机，所述多台投影机指向的投影区域大致重叠，所述摄像机用于捕获投影机所显示画面；所述计算设备用于根据摄像机拍摄的画面提取各投影机各自的投影区域，以及各投影机的投影区域相交叠的区域；将各投影机的投影区域相交叠的区域作为将要输出的融合投影画面的投影区域，分别建立融合投影画面的投影区域与每个投影机的投影区域的映射关系；接收所要输出的融合投影画面，对于每台投影机，基于融合投影画面的投影区域与该投影机的投影区域的映射关系，得到该投影机所需输出的画面并将其输出给相应的投影机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田学文，
申请(专利权)人：北京天盛世纪科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11