投影校正方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

    专利2025-12-22  10


    本技术涉及投影显示,特别是涉及一种投影校正方法、装置、计算机设备和存储介质。


    背景技术:

    1、ar-hud(augmented reality- head up display,增强现实型抬头显示)是一种将渲染元素投影在真实世界的技术。ar-hud应用于车辆导航领域,可以将驾驶辅助信息投射到挡风玻璃,再反射到驾驶员前向视域内,既能扩展驾驶员的环境感知信息,又能避免驾驶员过多地低头查看仪表,从而有效地提高了驾驶的安全性。由于ar-hud自身复杂的光学系统以及挡风玻璃曲率不同等原因,ar-hud投射到挡风玻璃上的图像将发生畸变。

    2、传统对投影图像校正的方法,往往先根据投影目标物的曲面产生相对应的曲面模型,再透过此模型产生曲面参数,接着使用曲面参数对预投影的原始影像做图像处理,最后将处理完的预投影影像经由投影设备投影出来,解决曲面投影画面畸变失真问题。然而传统投影校正方法,在对投影画面去畸变时存在裁切到投影画面的问题。


    技术实现思路

    1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种的投影校正方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品,能够对投影画面进行满版的去畸变。

    2、第一方面,本技术提供了一种投影校正方法,包括:

    3、在检测到投影机与投影面之间的相对位置发生变化,或者投影面的曲率发生变化的情况下,获取投影拍摄图像,投影拍摄图像为对标定图像在投影面中的投影画面进行拍摄得到的;

    4、确定投影拍摄图像中的m个畸变外角点,基于m个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像;m为正整数;

    5、基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵;校正矩阵用于对待投影图像进行校正,校正后的待投影图像用于投影至投影面。

    6、在其中一个实施例中,基于m个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像,包括:

    7、确定m个畸变外角点各自对应的横坐标和纵坐标;

    8、在m个畸变外角点各自对应的横坐标中,确定出最大横坐标和最小横坐标;

    9、在m个畸变外角点各自对应的纵坐标中,确定出最大纵坐标和最小纵坐标;

    10、根据最大横坐标、最小横坐标、最大纵坐标和最小纵坐标,在畸变图像中确定出投影畸变图像。

    11、在其中一个实施例中,基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵,包括:

    12、确定标定图像的m个标定外角点;

    13、基于m个畸变外角点和m个标定外角点,将投影畸变图像缩放至与标定图像相同的尺寸;

    14、基于缩放后的投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵。

    15、在其中一个实施例中,基于m个畸变外角点和m个标定外角点,将投影畸变图像缩放至与标定图像相同的尺寸,包括:

    16、基于m个标定外角点,确定标定图像的长度和宽度;基于m个畸变外角点,确定投影畸变图像的长度和宽度;

    17、基于标定图像的长度、标定图像的宽度、投影畸变图像的长度和投影畸变图像的宽度,将投影畸变图像缩放至与标定图像相同的尺寸。

    18、在其中一个实施例中,标定图像和投影畸变图像中均包括多个棋盘格;标定图像中的多个棋盘格与投影畸变图像中的多个棋盘格一一对应;

    19、基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵,包括:

    20、按照预设划分策略,将投影畸变图像中的每个棋盘格划分为两个投影三角形,并将标定图像中的每个棋盘格划分为两个标定三角形;多个投影三角形与多个标定三角形一一对应;

    21、针对每个标定三角形,在多个投影三角形中确定出与标定三角形对应的目标投影三角形;根据标定三角形和目标投影三角形进行仿射变换,得到标定三角形对应的变换矩阵;

    22、将多个标定三角形各自对应的变换矩阵作为校正矩阵。

    23、在其中一个实施例中,根据标定三角形和目标投影三角形进行仿射变换,得到标定三角形对应的变换矩阵,包括:

    24、提取标定图像中的多个标定角点和投影畸变图像中的多个投影角点;

    25、在多个标定角点中确定出标定三角形对应的目标标定角点,在多个投影角点中确定出目标投影三角形对应的目标投影角点;

    26、根据目标标定角点和目标投影角点进行仿射变换,得到标定三角形对应的变换矩阵。

    27、在其中一个实施例中,校正矩阵包括标定图像中多个标定三角形各自对应的变换矩阵;投影校正方法还包括:

    28、按照预设划分策略,将待投影图像划分为多个三角形;

    29、从多个标定三角形各自对应的变换矩阵中,确定出待投影图像中多个三角形各自对应的目标变换矩阵;

    30、根据待投影图像中的多个三角形各自对应的目标变换矩阵,分别对待投影图像中相应的三角形进行校正,得到校正后的待投影图像;

    31、将校正后的待投影图像投影至投影面。

    32、第二方面,本技术还提供了一种投影校正装置,包括:

    33、获取模块,用于在检测到投影机与投影面之间的相对位置发生变化,或者投影面的曲率发生变化的情况下,获取投影拍摄图像,投影拍摄图像为对标定图像在投影面中的投影画面进行拍摄得到的;

    34、确定模块,用于确定投影拍摄图像中的m个畸变外角点,基于m个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像;m为正整数;

    35、变换模块,用于基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵;校正矩阵用于对待投影图像进行校正,校正后的待投影图像用于投影至投影面。

    36、第三方面,本技术还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

    37、在检测到投影机与投影面之间的相对位置发生变化,或者投影面的曲率发生变化的情况下,获取投影拍摄图像,投影拍摄图像为对标定图像在投影面中的投影画面进行拍摄得到的;

    38、确定投影拍摄图像中的m个畸变外角点,基于m个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像;m为正整数;

    39、基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵;校正矩阵用于对待投影图像进行校正,校正后的待投影图像用于投影至投影面。

    40、第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

    41、在检测到投影机与投影面之间的相对位置发生变化,或者投影面的曲率发生变化的情况下,获取投影拍摄图像,投影拍摄图像为对标定图像在投影面中的投影画面进行拍摄得到的;

    42、确定投影拍摄图像中的m个畸变外角点,基于m个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像;m为正整数;

    43、基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵;校正矩阵用于对待投影图像进行校正,校正后的待投影图像用于投影至投影面。

    44、第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

    45、在检测到投影机与投影面之间的相对位置发生变化,或者投影面的曲率发生变化的情况下,获取投影拍摄图像,投影拍摄图像为对标定图像在投影面中的投影画面进行拍摄得到的;

    46、确定投影拍摄图像中的m个畸变外角点,基于m个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像;m为正整数;

    47、基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵;校正矩阵用于对待投影图像进行校正,校正后的待投影图像用于投影至投影面。

    48、上述投影校正方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过在检测到投影机与投影面之间的相对位置发生变化,或者投影面的曲率发生变化的情况下,获取对标定图像在投影面中的投影画面进行拍摄得到的投影拍摄图像,并确定投影拍摄图像中的m个畸变外角点,基于m个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像,由于投影畸变图像是基于投影拍摄图像中的畸变外角点确定出的,能够保证投影畸变图像中包括满版的投影画面。基于具有满版投影画面的投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵,校正矩阵能够用于对待投影图像进行满版的校正,校正后的待投影图像用于投影至投影面,能够保证投影面中显示出满版去畸变后的投影画面。


    技术特征:

    1.一种投影校正方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述m个畸变外角点,在所述投影拍摄图像中确定出投影畸变图像,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述投影畸变图像和所述标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述m个畸变外角点和所述m个标定外角点,将所述投影畸变图像缩放至与所述标定图像相同的尺寸,包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述标定图像和所述投影畸变图像中均包括多个棋盘格;所述标定图像中的多个棋盘格与所述投影畸变图像中的多个棋盘格一一对应;

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述标定三角形和所述目标投影三角形进行仿射变换,得到所述标定三角形对应的变换矩阵,包括:

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述校正矩阵包括所述标定图像中多个标定三角形各自对应的变换矩阵;所述方法还包括:

    8.一种投影校正装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

    10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。


    技术总结
    本申请涉及一种投影校正方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:在检测到投影机与投影面之间的相对位置发生变化,或者投影面的曲率发生变化的情况下,获取投影拍摄图像,投影拍摄图像为对标定图像在投影面中的投影画面进行拍摄得到的;确定投影拍摄图像中的M个畸变外角点,基于M个畸变外角点,在投影拍摄图像中确定出投影畸变图像;M为正整数;基于投影畸变图像和标定图像进行仿射变换,得到校正矩阵;校正矩阵用于对待投影图像进行校正,校正后的待投影图像用于投影至投影面。采用本方法能够对投影画面进行满版的去畸变。

    技术研发人员:卢俊佑,刘智远,廖致霖
    受保护的技术使用者:业成光电(深圳)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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