用于校准基于投影仪的显示系统的投影仪掩膜技术方案

本发明专利技术提供用于校准基于投影仪的显示系统的投影仪掩膜。具有对应的设备以及有形计算机可读介质的方法包括：捕获在表面上的环境光的第一图像；基于所述第一图像的被选择的色彩通道生成第一灰度级图像；将光的原色投影到所述表面上；捕获被投影到所述表面上的光的原色的第二图像；基于所述第二图像的被选择的色彩通道生成第二灰度级图像；生成差值图像，包括将所述第一灰度级图像从所述第二灰度级图像中减去；并且生成投影仪掩模，包括检测在所述差值图像中的形状的边缘，并且基于所述形状的边缘再现所述形状。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及投影仪显示系统的基于照相机的校准。更具体地，本公开内容涉 及生成用于校准的投影仪掩模。
技术介绍
在多投影仪系统中，随意布置的投影仪组可以产生大的合成的显示，该显示具有 不希望有的假象，包括由于投影仪的未对准所导致的几何畸变所引起的投影交叠、梯形失 真等等。这些假象可以通过使用照相机来校准该系统而被减轻。在校准中，一个或者多个校准图案被投影到显示表面上，并且校准图案的高分辨 率的数字图像被数字照相机捕获。处理捕获到的图像以确定照相机的像素与投影仪的像素 之间的对应关系。这种对应关系被用于将图像像素转换为投影仪像素用于纠正上述投影假 象。但是，由照相机捕获的高分辨率的校准图像可能包括大量数据。投影仪掩模常常在校准期间用于分离用于每个投影仪的校准数据。在每个投影仪 的校准期间，对应的投影仪掩模被用于从捕获到的校准图像中提取有关数据，从而减少将 被处理的数据的量。但是，为了使用这种技术，所述投影仪掩模必须是准确的。
技术实现思路
一般而言，在一个方面，实施方式以包括以下步骤的方法为特征捕获在表面上的 环境光的第一图像；基于所述第一图像的被选择的色彩通道生成第一灰度级图像；将光的 原色(primary color of light)投影到所述表面上；捕获被投影到所述表面上的光的原 色的第二图像；基于所述第二图像的被选择的色彩通道生成第二灰度级图像；生成差值图 像，包括将所述第一灰度级图像从所述第二灰度级图像中减去；以及生成投影仪掩模，包括 检测所述差值图像中的形状的边缘，并且基于所述形状的边缘再现所述形状。方法的实施方式可以包括以下特征中的一个或者多个。一些实施方式包括将校准 图案从投影仪投影到显示表面上，其中由包括第一多个第一像素位置的投影仪空间来描述 所述投影仪；捕获所述校准图案的第三图像，其中所述第一图像、所述第二图像以及所述第 三图像各自符合虚拟显示空间，其中所述虚拟显示空间包括第二多个第二像素位置；并且 基于所述投影仪掩模以及所述第三图像确定所述第一像素位置与所述第二像素位置之间 的对应关系。一些实施方式包括基于所述投影仪掩模选择所述第三图像中的一部分；并且 基于所述第三图像中的所述部分确定所述对应关系。一些实施方式包括基于所述对应关系 投影另外的图像。一些实施方式包括生成增强的差值图像，包括增强所述形状的边缘；其中 再现所述形状包括基于在所述增强的差值图像中的形状的边缘再现所述形状。在一些实施 方式中，所述形状具有四个边缘，并且所述方法还包括在所述形状的左侧和右侧的边缘之 间填充列；在所述形状的顶部和底部的边缘之间填充行；并且合成所述列和行。在一些实 施方式中，所述第一图像是RGB图像；所述第二图像时RGB图像；并且所述第一图像的被选 择的色彩通道是绿色通道。—般而言，在一个方面，实施方式以包括以下各项的设备为特征照相机，用于捕 获在表面上的环境光的第一图像；灰度级模块，用于基于所述第一图像的被选择的色彩通 道生成第一灰度级图像；投影仪，用于将光的原色投影到所述表面上，其中所述照相机捕获 被投影到所述表面上的光的原色的第二图像，并且其中所述灰度级模块基于所述第二图像 的被选择的色彩通道生成第二灰度级图像；差值模块，用于基于所述第一灰度级图像和所 述第二灰度级图像生成差值图像；以及掩模模块，用于生成投影仪掩模，其中所述掩模模块 包括边缘检测模块以及再现模块，其中所述边缘检测模块用于检测在所述差值图像中的形 状的边缘，并且所述再现模块用于基于所述形状的边缘再现所述形状。所述设备的实施方式可以包括以下特征中的一个或者多个。在一些实施方式中， 所述投影仪将校准图案投影到所述显示表面上，其中由包括第一多个第一像素位置的投影 仪空间来描述所述投影仪；其中所述照相机捕获所述校准图案的第三图像，其中所述第一 图像、所述第二图像以及所述第三图像各自符合虚拟显示空间，其中所述虚拟显示空间包 括第二多个第二像素位置；并且其中所述设备还包括对应关系模块，用于基于所述投影仪 掩模以及所述第三图像确定所述第一像素位置与所述第二像素位置之间的对应关系。在一 些实施方式中，所述对应关系模块基于所述投影仪掩模选择所述第三图像中的一部分，并 且基于所述第三图像中的所述部分确定所述对应关系。在一些实施方式中，所述投影仪基 于所述对应关系投影另外的图像。一些实施方式包括增强模块，用于基于所述差值图像生 成增强的差值图像；其中所述对应关系模块基于所述投影仪掩模以及所述增强的差值图像 确定所述对应关系。在一些实施方式中，所述形状具有四个边缘，并且所述再现模块在所述 形状的左侧和右侧的边缘之间填充列，在所述形状的顶部和底部的边缘之间填充行，并且 合成所述列和行。在一些实施方式中，所述第一图像是RGB图像；所述第二图像是RGB图 像；并且所述第一图像的被选择的色彩通道是绿色通道。一般而言，在一个方面，实施方式以包括指令的有形计算机可读介质为特征，其中 该些指令可由计算机执行以完成包括以下步骤的方法基于在表面上的环境光的第一图像 的被选择的色彩通道生成第一灰度级图像；捕获被投影到所述表面上的光的原色的第二图 像；基于所述第二图像的被选择的色彩通道生成第二灰度级图像；生成差值图像，包括将 所述第一灰度级图像从所述第二灰度级图像中减去；以及生成投影仪掩模，包括检测在所 述差值图像中的形状的边缘，并且基于所述形状的边缘再现所述形状。所述有形计算机可读介质的实施方式可以包括以下特征中的一个或者多个。在一 些实施方式中，所述方法还包括接收从投影仪投影到所述显示表面上的校准图案的第三 图像，其中由包括第一多个第一像素位置的投影仪空间来描述所述投影仪，并且其中所述 第一图像、所述第二图像以及所述第三图像各自符合虚拟显示空间，其中所述虚拟显示空 间包括第二多个第二像素位置；并且基于所述投影仪掩模以及所述第三图像确定所述第一 像素位置与所述第二像素位置之间的对应关系。在一些实施方式中，所述方法还包括基于 所述投影仪掩模选择所述第三图像中的一部分；并且基于所述第三图像中的所述部分确定 所述对应关系。在一些实施方式中，所述投影仪基于所述对应关系投影另外的图像。在一 些实施方式中，所述方法还包括生成增强的差值图像，包括增强所述形状的边缘；其中再 现所述形状包括基于在所述增强的差值图像中的所述形状的边缘再现所述形状。在一些实 施方式中，所述形状具有四个边缘，并且其中所述方法还包括在所述形状的左侧和右侧的6边缘之间填充列；在所述形状的顶部和底部的边缘之间填充行；并且合成所述列和行。在 一些实施方式中，所述第一图像是RGB图像；所述第二图像是RGB图像；并且所述第一图像 的被选择的色彩通道是绿色通道。一个或者多个实现的细节在附图以及下面的说明中被陈述。其它特征根据该说明 及附图以及根据权利要求将是显而易见的。附图说明图1示出根据一些实施方式的多投影仪显示系统。图2示出根据一些实施方式用于校准图1的投影仪的图1的投影仪平台的单元。图3A-3B示出根据一些实施方式用于生成并且使用投影仪掩模的图2的投影仪平 台的过程。图4示出被设门限的差值图像的例子。图5示出被设门限的图像的例子。图6是图5的图像的角的特写视图。图7示出包含图5的形状的左侧边缘的图像。图8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括：捕获在表面上的环境光的第一图像；基于所述第一图像的被选择的色彩通道生成第一灰度级图像；将光的原色投影到所述表面上；捕获被投影到所述表面上的光的原色的第二图像；基于所述第二图像的被选择的色彩通道生成第二灰度级图像；生成差值图像，包括将所述第一灰度级图像从所述第二灰度级图像中减去；以及生成投影仪掩模，包括检测在所述差值图像中的形状的边缘，并且基于所述形状的边缘再现所述形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S纳尔逊，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]