一种大幅面自由表面多投影自动拼接方法

摘要

本发明公开了一种大幅面自由表面多投影自动拼接方法。使用本发明能够在凹凸不平的大幅面自由表面上进行自动投影拼接融合。本发明根据有效投影区域和待投影区域的位置，建立相机图像空间与显示图像空间之间的对应关系；使用编码结构光扫描的方法建立各投影机图像空间与相机图像空间之间的对应关系；进而得到各投影机图像空间与显示图像空间之间的对应关系，由此可以将显示图像空间中的点映射到其对应的投影机图像空间中相应位置。本发明能够广泛应用于大型演出、大型活动、城市形象宣传等领域，解决了传统手动自由表面拼接系统对人员要求高、调整时间长等弊端，能够代替国外的纯手动自由表面拼接系统，大大降低文化演出产品的制作成本。

主权项

一种大幅面自由表面多投影自动拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，现场安装架设投影机，调整各台投影机参数及位置使所有投影机投影充满整个选定的待投影区域；步骤2，在观众的观看位置设置一个相机，该相机能拍摄到整个大幅面自由表面；步骤3，投影区域由各投影机投影组成，计算投影区域的最大内接矩形作为有效投影区域，根据有效投影区域四个角点在相机图像坐标系下的坐标以及待投影区域四个角点在显示图像坐标系下的坐标，利用单应矩阵计算相机图像空间与显示图像空间之间的对应关系H_D；步骤4，针对每台投影机投影所覆盖的大幅面自由表面区域，使用编码结构光扫描的方法建立各投影机图像空间与相机图像空间之间的对应关系；步骤4.1，控制投影机先后投射白色和黑色的图像，通过图像差分以及二值化图像处理得到有效编码区域；步骤4.2，对有效编码区域进行纵向编码和横向编码；步骤4.3，使用随机抽样一致算法除去错误编码点，即外点排除；步骤4.4，网格化以及网格点拟合：将相机图像空间划分为m×n个网格，通过上述编码找到网格交点在投影图像空间中的对应点，对网格内的点使用双线性插值的方法计算其在投影图像空间中的对应点位置；步骤5，结合步骤3以及步骤4得到的关系求得各投影机图像空间与显示图像空间之间的对应关系M_i，i＝1，2，…，N，N为投影机数量；步骤6，对待投影图像进行颜色校正以及融合区域亮度衰减；步骤7，根据步骤5得到的各投影机图像空间与显示图像空间之间的关系，将显示图像空间中的点映射到其对应的投影机图像空间中相应位置。