(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210632853.1 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 中国传媒大 学 地址 100024 北京市朝阳区定福庄东 街一 号 (72)发明人 赵艳明　张震　牛力丕　李朝晖　 杨祺帆　蒋伟　李绍彬　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 李彬 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 3/40(2006.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种大尺度异形面投影几何校正方法 (57)摘要 本发明涉及一种大尺度异形面投影几何校 正方法， 包括： 获取原始结构光编码图像， 并将所 述原始结构光编码图像投射到异形面上， 得到结 构光投影图像； 拍摄所述结构光投影图像并进行 解码， 得到所述结构光投影图像像素和所述原始 结构光编码图像像素之间的映射 关系； 基于所述 映射关系， 将待投影图片进行映射处理， 生成原 始投影图像， 对 所述原始投影图像进行预畸变处 理， 完成对异形面投影的几何校正。 本发明解决 了各种异形投影面的几何校正， 操作方便 。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 114881887 A 2022.08.09 CN 114881887 A 1.一种大尺度异形面投影几何校正方法， 其特 征在于， 包括： 获取原始结构光编码图像， 并将所述原始结构光编码图像投射到异形面上， 得到结构 光投影图像； 拍摄所述结构光投影图像并进行解码， 得到所述结构光投影图像像素和所述原始结构 光编码图像 像素之间的映射关系； 基于所述映射关系， 将待投影图像进行映射处理， 生成原始 投影图像， 对所述原始投影 图像进行 预畸变处 理， 完成对异形面投影的几何校正。 2.根据权利要求1所述的大尺度异形面投影几何校正方法， 其特征在于， 获取所述原始 结构光编码图像包括： 基于时空编码的方法预设一组编码后的条纹图像， 通过投影装置按顺序投射所述编码 后的条纹图像， 将所述编码后的条纹图像投射在不规则的投影幕上， 获取所述原始结构光 编码图像。 3.根据权利要求1所述的大尺度异形面投影几何校正方法， 其特征在于， 解码所述结构 光投影图像， 包括： 将拍摄到的所述结构光投影图像中相反的图像作差， 然后将所述结构光投影图像转换 为二值图像， 得到所述结构光投影图像中每张图像的每个像素位置， 此时， 所述像素位置都 有唯一对应的二进制码， 将所述 二进制码转换为十进制数， 得到对应的投影机像素坐标。 4.根据权利要求3所述的大尺度异形面投影几何校正方法， 其特征在于， 基于所述投影 机像素坐标， 分别投影X轴和Y轴的所述原始结构光编码图像并进行计算， 得到所述结构光 投影图像 像素和所述原 始结构光编码图像 像素之间的映射关系： (xc,yc)→(xp,yp) 其中， (xc,yc)为相机图像 像素坐标， (xp,yp)为投影图像 像素坐标。 5.根据权利要求1所述的大尺度异形面投影几何校正方法， 其特征在于， 将所述待投影 图片进行映射处 理， 包括： 在所述待投影图片上选取期望投影位置的顶点， 根据所述期望投影位置的顶点和所述 待投影图片的顶点， 计算两幅图片之间的单应矩阵， 基于所述单应矩阵通过计算将所述待 投影图片的像素值转换到相机视角， 通过所述结构光投影图像像素和所述原始结构光编码 图像像素之间的映射关系， 得到所述原 始投影图像。 6.根据权利要求5所述的大尺度异形面投影几何校正方法， 其特征在于， 基于所述单应 矩阵通过计算将所述待投影图片的像素值 转换到相机 视角的方法为： 其中， xc、 yc为相机坐标， H为单应矩阵， xo、 yo为待投影图片坐标。 7.根据权利要求1所述的大尺度异形面投影几何校正方法， 其特征在于， 对所述原始 投 影图像进行 预畸变处 理， 包括： 基于单应矩阵公式对所述待投影图片转换到相机坐标系下， 再利用所述映射关系， 逐 像素寻找相机像素对应的投影像素， 同时， 将所述相机像素下对应的待投影图片像素的RGB 信息赋予到所述投影 像素中， 映射完成后， 得到预畸变后的投影图像。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114881887 A 2一种大尺度异 形面投影几何校正方 法 技术领域 [0001]本发明涉及图像校正技术领域， 特别是涉及一种大尺度异形面投影几何校正方 法。 背景技术 [0002]目前， 随着投影技术的应用越来越广 泛， 在实践中发现， 经常需要将某一投影画面 投影至异形投影面， 此时需要对投影画 面进行几何校正。 当投影面为凹凸不平的异形面时， 如果不对投影机图像进行几何校正， 则观众观察到的投影图像不仅有常见 的梯形失真， 而 且观察到的图像受异形投影面影响会产生 严重扭曲。 [0003]文旅演出或展览展示经常需要在山洞这一类 投影面进行投影几何校正。 这一类大 尺度异形投影面， 表面不平， 有凸起或凹陷。 要想使观众在最佳视点获取平面上投影的视觉 体验效果， 工程上通常采用在异形投影面拉 网格， 并通过人工手动控制的方式， 实现投影几 何校正。 项目施工过程繁琐， 对现场施工人员技 术要求高。 [0004]为了投影出最佳视点下无畸变的图像(即观众在 最佳视点观察到的图像与投影机 在理想平面投影面上投影出的图像一样)， 本发明在最佳视点设置相机， 模拟人眼在最佳视 点观察到的投影图像。 投影机投射出一组编码结构光图像， 相 机相应对异形面上投影的结 构光图像成像。 对相机图像进 行解码， 获取投影机图像与相机图像像素之 间的映射关系。 由 于相机与投影机分辨率不同， 以及异形投影面表面吸收投影出 的结构光， 投影机图像像素 与相机图像 像素之间的映射关系会有部分缺失， 因此需要对映射关系进行后处 理。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种大尺度异形面投影几何校正方法， 以解决上述现有技术 中存在的问题。 [0006]为实现上述目的， 本发明提供了如下 方案： [0007]一种大尺度异形面投影几何校正方法， 包括： [0008]获取原始结构光编码图像， 并将所述原始结构光编码图像投射到异形面上， 得到 结构光投影图像； [0009]拍摄所述结构光投影图像并进行解码， 得到所述结构光投影图像像素和所述原始 结构光编码图像 像素之间的映射关系； [0010]基于所述映射关系， 将待投影图像进行映射处理， 生成原始投影图像， 对所述原始 投影图像进行 预畸变处 理， 完成对异形面投影的几何校正。 [0011]优选地， 获取 所述原始结构光编码图像包括： [0012]基于时空编码的方法预设一组编码后的条纹图像， 通过投影装置按顺序投射所述 编码后的条纹图像， 将所述编码后的条纹图像投射在不规则的投影幕上， 获取所述原始结 构光编码图像。 [0013]优选地， 解码所述结构光投影图像， 包括：说　明　书 1/6 页 3 CN 114881887 A 3