一种环幕投影方法和系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种环幕投影方法和系统及设备，方法包括：在投影底片中标记n个特征像素，n为不小于6的整数；通过调节所述特征像素在投影底片上的像素坐标位置，使标记的n个特征像素在环幕上的投影画面分别与指定的n个投影位置点重合，其中，指定的投影位置点在环幕坐标系中的坐标已知；获取重合时n个所述特征像素在投影底片上的像素坐标；建立所述特征像素投射至所述环幕的投射关系；按照所述投射关系将所述投影底片上的画面投射至所述环幕。本发明专利技术的环幕投影方法，采用六点标定法计算从投影底片到环幕的投射关系，可以有效简化调试方法和步骤，无需相机与三维测量仪帮助，即可完成环幕的调试和投影。成环幕的调试和投影。成环幕的调试和投影。

【技术实现步骤摘要】
一种环幕投影方法和系统及设备


[0001]本专利技术涉及环幕投影
，具体涉及一种环幕投影方法和系统及设备。

技术介绍

[0002]为了使投影机投射到环幕上的投影画面与环幕形状相吻合，需要进行前期调试。现有技术中的前期调试，是基于相机的视觉算法实现的，需要特定的工业相机和三维测量仪器，前期调试准备时间长。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的在于提供一种环幕投影方法和系统及设备，为环幕投影调试提供一种更快捷的解决方案，解决相机视觉算法设备投入大、调试时间长的问题。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下。
[0005]第一方面，提供一种环幕投影方法，包括：在投影底片中标记n个特征像素，n为不小于6的整数；通过调节所述特征像素在投影底片上的像素坐标位置，使标记的n个特征像素在环幕上的投影画面分别与指定的n个投影位置点重合，其中，指定的投影位置点在环幕坐标系中的坐标已知；获取重合时n个所述特征像素在投影底片上的像素坐标；建立所述特征像素投射至所述环幕的投射关系；按照所述投射关系将所述投影底片上的画面投射至所述环幕。
[0006]在一种可能的实现方式中，所述建立所述特征像素投射至所述环幕的投射关系，包括：将所述投影位置点在环幕坐标系下的坐标[X，Y，Z]，简化用[A，h]来表示，A为环幕的角度量，h为环幕的高度量；求解一个变换矩阵，使投影位置点的坐标[A，h]与该变换矩阵相乘等于对应的特征像素的像素坐标[C，R]。
[0007]在一种可能的实现方式中，当按照所述投射关系投射到环幕上的投影画面与环幕形状存在偏离时，调整所述特征像素使投影画面向环幕重合，获取调整后所述特征像素的像素坐标，通过重新计算来修正所述投射关系。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：判断投影画面的边缘与环幕的边缘是否重合，若否，则将投影底片上的未重合区域分成多个小块；通过调节各小块的顶点在在投影底片上的像素坐标来改变小块的形状，使投影画面的边缘与环幕的边缘重合；获取每个小块调节前后包含的像素点在投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；基于小块调节变化前后的坐标矩阵建立单应性变换矩阵；将投影底片上的未重合区域通过得到的单应性变换矩阵进行变换。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在第一投影底片中选取第一小块，在第二投影底片中选取第二小块，所述第一小块和所述第二小块分别为第一投影底片和第二投影底片的待重合区域中的具有相同画面的多边形小块；获取所述第一小块包含的像素点在第一投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；调节所述第一小块的顶点在第一投影底片上的像素坐标，以使所述第一小块和所述第二小块在环幕上的投影重合；获取调节后的所
述第一小块包含的像素点在第一投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；基于所述第一小块调节前后坐标矩阵建立第一单应性变换矩阵；后续投影时，利用所述第一单应性变换矩阵调节所述第一投影底片的所述第一小块所在画面区域，即，第一投影底片上位于所述第一小块位置的画面区域。
[0010]进一步的，所述方法还包括：获取所述第二小块包含的像素点在第二投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；在调节所述第一小块的顶点在第一投影底片上的像素坐标的情况下，还调节所述第二小块的顶点在第二投影底片上的像素坐标；获取调节后的所述第二小块包含的像素点在第二投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；基于所述第二小块调节前后坐标矩阵建立第二单应性变换矩阵；利用所述第二单应性变换矩阵调节所述第二投影底片的所述第二小块所在画面区域，即，第二投影底片上位于所述第二小块位置的画面区域。
[0011]其中，小块可以选取三角形、四边形、五边形或其它多边形的小块，小块的大小也可以根据实际需求进行选取，例如，当需要大区域调节时，可以将小块选取稍微大一些，小块形状可选为四边形、五边形等，当需要小区域高精度调节时，小块的形状为三角形更为适宜，最终小块的大小和形状，可以根据技术人员对图像的容忍程度确定。
[0012]其中，所述获取所述第一小块包含的像素点在第一投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵，具体可以包括：所述第一小块的每个顶点为一个像素点，获取所述第一小块各顶点在第一投影底片上的像素坐标，并用所述第一小块各顶点的像素坐标组成的坐标矩阵，表示所述第一小块。
[0013]第二方面，提供一种环幕投影系统，包括：标记单元，用于在投影底片中标记n个特征像素，n为不小于6的整数；通过调节所述特征像素在投影底片上的像素坐标位置，使标记的n个特征像素在环幕上的投影画面分别与指定的n个投影位置点重合，其中，指定的投影位置点在环幕坐标系中的坐标已知；获取单元，用于获取重合时n个所述特征像素在投影底片上的像素坐标；计算单元，用于建立所述特征像素投射至所述环幕的投射关系；投射单元，用于按照所述投射关系将所述投影底片上的画面投射至所述环幕。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述计算单元具体用于：将所述投影位置点在环幕坐标系下的坐标[X，Y，Z]，简化用[A，h]来表示，A为环幕的角度量，h为环幕的高度量；求解一个变换矩阵，使投影位置点的坐标[A，h]与该变换矩阵相乘等于对应的特征像素的像素坐标[C，R]。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述标记单元还用于当按照所述投射关系投射到环幕上的投影画面与环幕形状存在偏离时，调整所述特征像素使投影画面向环幕重合；所述获取单元，还用于获取调整后所述特征像素的像素坐标；所述计算单元，还用于通过重新计算来修正所述投射关系。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述系统还包括边缘处理单元，用于：判断投影画面的边缘与环幕的边缘是否重合，若否，则将投影底片上的未重合区域分成多个小块；通过调节各小块的顶点在投影底片上的像素坐标来改变小块的形状，使投影画面的边缘与环幕的边缘重合；获取每个小块调节前后包含的像素点在投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；基于小块调节变化前后的坐标矩阵建立单应性变换矩阵；将投影底片上的未重合区域通过得到的单应性变换矩阵进行变换。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述系统还包括重合处理单元，用于：在第一投影底片中选取第一小块，在第二投影底片中选取第二小块，所述第一小块和所述第二小块分别为第一投影底片和第二投影底片的待重合区域中的具有相同画面的多边形小块；获取所述第一小块包含的像素点在第一投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；调节所述第一小块的顶点在第一投影底片上的像素坐标，以使所述第一小块和所述第二小块在环幕上的投影重合；获取调节后的所述第一小块包含的像素点在第一投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；基于所述第一小块调节前后坐标矩阵建立第一单应性变换矩阵；后续投影时，利用所述第一单应性变换矩阵调节所述第一投影底片的所述第一小块所在画面区域。
[0018]进一步的，所述重合处理单元，还用于：获取所述第二小块包含的像素点在第二投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；在调节所述第一小块的顶点在第一投影底片上的像素坐标的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环幕投影方法，其特征在于，包括：在投影底片中标记n个特征像素，n为不小于6的整数；通过调节所述特征像素在投影底片上的像素坐标位置，使标记的n个特征像素在环幕上的投影画面分别与指定的n个投影位置点重合，其中，指定的投影位置点在环幕坐标系中的坐标已知；获取重合时n个所述特征像素在投影底片上的像素坐标；建立所述特征像素投射至所述环幕的投射关系；按照所述投射关系将所述投影底片上的画面投射至所述环幕。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述特征像素投射至所述环幕的投射关系，包括：将所述投影位置点在环幕坐标系下的坐标[X，Y，Z]，简化用[A，h]来表示，A为环幕的角度量，h为环幕的高度量；求解一个变换矩阵，使投影位置点的坐标[A，h]与该变换矩阵相乘等于对应的特征像素的像素坐标[C，R]。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当按照所述投射关系投射到环幕上的投影画面与环幕形状存在偏离时，调整所述特征像素使投影画面向环幕重合，获取调整后所述特征像素的像素坐标，通过重新计算来修正所述投射关系。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的方法，其特征在于，还包括：判断投影画面的边缘与环幕的边缘是否重合，若否，则将投影底片上的未重合区域分成多个小块；通过调节各小块的顶点在在投影底片上的像素坐标来改变小块的形状，使投影画面的边缘与环幕的边缘重合；获取每个小块调节前后包含的像素点在投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；基于小块调节变化前后的坐标矩阵建立单应性变换矩阵；将投影底片上的未重合区域通过得到的单应性变换矩阵进行变换。5.根据权利要求1
‑
3任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在第一投影底片中选取第一小块，在第二投影底片中选取第二小块，所述第一小块和所述第二小块分别为第一投影底片和第二投影底片的待重合区域中的具有相同画面的多边形小块；获取所述第一小块包含的像素点在第一投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；调节所述第一小块的顶点在第一投影底片上的像素坐标，以使所述第一小块和所述第二小块在环幕上的投影重合；获取调节后的所述第一小块包含的像素点在第一投影底片上的像素坐标组成的坐标矩阵；基于所述第一小块调节前后坐标矩阵建立第一单应性变换矩阵；后续利用所述第一单应性变换矩阵调节所述第一投影底片的所述第一小块所在画面区域。6.一种环幕投影系统，其特征在于，包括：
标记单元，用于在投影底片中标记n个特征像素，n为不小于6的整数；通过调节所述特征像素在投影底片上的像素坐标位置，使标记的n个特征像素在环幕上的投影画面分别与指定的n个投影位置点重合，其中，指定的投影位置点在环幕坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，罗尧，季云，
申请(专利权)人：华强方特深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：