基於顯示的四點定位校正畸形的算法的製作方法
2023-10-04 05:21:39
專利名稱：基於顯示的四點定位校正畸形的算法的製作方法
技術領域：
本發明涉及顯示定位領域的坐標計算算法。
技術背景
現有的顯示產品運用的一些算法和技術都存在如下問題。比如對於普通的四點定位算法一般不能應對顯示設備的各種梯形變形。普通四點定位是基於標準的矩形坐標間的映射關係，即通過X，Y的縮放率，X，Y的偏移量來映射到另外一個矩形上。其要求是目標映射區域應該是矩形的。而實際使用環境中存在非矩形的狀況。比如投影機投射到屏幕上的圖形可能存在投影機所在位置不正確而產生梯形等各種類型的顯示變形。而此時採用普通的四點定位就無法真實的還原坐標關係，使設備上的坐標和顯示坐標之間產生偏差。普通四點定位算法缺點是無法彌補顯示變形帶來的坐標誤差。
而九點定位算法考慮到顯示設備變形而採用分區域補償的辦法確實可以明顯改善因為顯示變形引起的誤差，但是由於其定位點過多，計算程序複雜，顯示反應時間長，用戶使用起來很繁瑣，無法達到用戶簡單操作的目的。發明內容
本發明是為了解決定位設備和顯示設備之間坐標不匹配的問題。對於目前的電子白板，液晶書寫框等相關產品存在點擊觸摸的坐標信息和顯示的坐標信息不完全一致，甚至發生顯示坐標畸變等問題。本發明是一種坐標轉換算法，將定位設備的坐標信息有效、正確的還原為顯示設備的坐標信息，採用了最少的定位點數實現了能夠補償校正顯示畸變的能力。可以運用在投影儀器設備上、電視顯示設備上、以及電子白板，液晶觸摸書寫屏上。
本發明提供的基於顯示的四點定位校正畸形的算法，包括步驟
101、在定位設備的顯示坐標系統中設定四個定位點的坐標；
102、在顯示設備的顯示坐標系統中，計算顯示與所述四個定位點匹配映射的四個顯示點時，所述顯示點的X軸坐標是通過加入了 X軸的變形補償量，而所述X軸的變形補償量是根據Y軸的不同位置計算出來的；所述顯示點的Y軸坐標是通過加入了 Y軸的變形補償量，而所述Y軸的變形補償量是根據X軸的不同位置計算出來的。
所述步驟102包括
計算出定位設備坐標和顯示設備坐標之間的縮放量，以及計算出定位設備坐標和顯示設備坐標之間的偏移量；
再計算出顯示設備的X軸坐標因為顯示變形而由Y軸引發的變形係數，以及顯示設備的Y軸坐標因為顯示變形而由X軸引發的變形係數；
通過所述偏移量和由Y軸引發的變形係數，在顯示設備的顯示坐標系統中，計算出由於Y軸顯示變形而引起的X軸的變形補償量；以及通過所述偏移量和由X軸引發的變形係數，在顯示設備的顯示坐標系統中，計算出由於X軸顯示變形而引起的Y軸的變形補償量；
最後根據所述偏移量和所述X軸的變形補償量，得到轉換後顯示設備的顯示點X 軸坐標F(X)；以及根據所述偏移量和所述Y軸的變形補償量，得到轉換後顯示設備的顯示點Y軸坐標F (y)。
通過以上算法，可以計算出由定位設備的矩形坐標而轉換為非矩形的顯示設備的坐標。本發明帶來的優點有1、能夠校正顯示變形，精確顯示校正後的圖像。2、只使用了四個定位點，用戶操作簡潔，計算時間縮短。3、整個坐標系沒有採用分塊處理因此對不同區域的坐標計算是均勻的，不會出現在跨區域時出現坐標跳變。
說明書附圖
圖1是採用本發明算法處理數據後的演示效果圖。
圖2是用本發明算法應用到各種顯示變形之中的演示效果圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
本發明提供的基於顯示的四點定位校正畸形的算法，包括步驟
101、在定位設備的顯示坐標系統中設定四個定位點的坐標；
102、在顯示設備的顯示坐標系統中，計算顯示與所述四個定位點匹配映射的四個顯示點時，所述顯示點的X軸坐標是通過加入了 X軸的變形補償量，而所述X軸的變形補償量是根據Y軸的不同位置計算出來的；所述顯示點的Y軸坐標是通過加入了 Y軸的變形補償量，而所述Y軸的變形補償量是根據X軸的不同位置計算出來的。
所述步驟102包括
計算出定位設備坐標和顯示設備坐標之間的縮放量，以及計算出定位設備坐標和顯示設備坐標之間的偏移量，具體包括任意點的X軸坐標偏移量和Y軸坐標偏移量；
再計算出顯示設備的X軸坐標因為顯示變形而由Y軸引發的變形係數，以及顯示設備的Y軸坐標因為顯示變形而由X軸引發的變形係數；
通過所述偏移量和由Y軸引發的變形係數，在顯示設備的顯示坐標系統中，計算出由於Y軸顯示變形而引起的X軸的變形補償量；以及通過所述偏移量和由X軸引發的變形係數，在顯示設備的顯示坐標系統中，計算出由於X軸顯示變形而引起的Y軸的變形補償量；
最後根據所述偏移量和所述X軸的變形補償量，得到轉換後顯示設備的顯示點X 軸坐標F(X)；以及根據所述偏移量和所述Y軸的變形補償量，得到轉換後顯示設備的顯示點Y軸坐標F (y)。
如圖1所示，是採用本發明算法處理數據後的演示效果圖。左邊是定位設備坐標示意圖，右邊是對應的顯示設備坐標示意圖，本發明具體的算法計算過程如下
設定四個定位點的坐標如下
(Q1. X，Ql. y)，(Q2. x，Q2. y)，(Q3. x, Q3. y)，(Q4. x, Q4. y)
與所述四個定位點匹配映射的四個顯示點的坐標如下
(P1. χ，PL y)，(P2. x，P2. y)，(P3. χ, Ρ3. y)，(P4. χ, Ρ4. y).
Px為定位設備坐標和顯示設備坐標之間的縮放量，
Px = ((P2. X-P1. χ) + (Ρ3. χ_Ρ4· χ)) / ((Q2. χ-Ql. χ) + (Q3. x_Q4. χ))。
Py為定位設備坐標和顯示設備坐標之間的縮放量，
Py = ((P4. χ_Ρ1· χ) + (Ρ3· χ_Ρ2· χ)) / ((Q4. χ-Ql. χ) + (Q3. x_Q2. χ))。
Ox為定位設備X軸坐標和顯示設備X軸坐標之間的X軸坐標偏移量(比如定位設備的坐標原點與顯示設備的坐標原點之間的X軸坐標偏移量)。
Ox = (PL x+P2. x+P3. x+P4. χ-Ql. x_Q2. x_Q3. x_Q4. x) /4 ；
Oy為定位設備Y軸坐標和顯示設備Y軸坐標之間的Y軸坐標偏移量(比如定位設備的坐標原點與顯示設備的坐標原點之間的Y軸坐標偏移量)。
Oy = (PL y+P2. y+P3. y+P4. y-Ql. y-Q2. y-Q3. y-Q4. y) /4 ；
Kx為顯示設備X軸坐標因為顯示變形而由Y軸引發的變形係數，
Kx = ((P2. X-P1. χ) - (Ρ3. χ_Ρ4· χ)) / ((Ρ4· y-Pl. y) + (Ρ3· y-P2. y))；
Ky為顯示設備Y軸坐標因為顯示變形而由X軸引發的變形係數。
Ky = ((P4. y-Pl. y)-(P3. y-P2. y))/((Ρ2· χ_Ρ1· χ) + (Ρ3· χ_Ρ4· χ))；
F (χ)為轉換後顯示設備的顯示點X軸坐標。
F(y)為轉換後顯示設備的顯示點Y軸坐標。
Dx是由於Y軸顯示變形而引起的X軸補償量。
Dy是由於X軸顯示變形而引起的Y軸補償量。
Dx = Kx*y+0x
Dy = Ky*x+0y
F (χ) = Px*x+Dx+0x
F (y) = Py*y+Dy+0y
通過以上算法，可以計算出由定位設備的矩形坐標而轉換為非矩形的顯示設備的坐標。本發明帶來的優點有1、能夠校正顯示變形，精確顯示校正後的圖像。2、只使用了四個定位點，用戶操作簡潔，計算時間縮短。3、整個坐標系沒有採用分塊處理因此對不同區域的坐標計算是均勻的，不會出現在跨區域時出現坐標跳變。
如圖2所示，通過本發明方法的原理還可應用到如下各種顯示變形之中。可以在不同顯示界面上校正顯示變形的圖形。
權利要求
1.基於顯示的四點定位校正畸形的算法，其特徵在於，包括步驟101、在定位設備的顯示坐標系統中設定四個定位點的坐標；102、在顯示設備的顯示坐標系統中，計算顯示與所述四個定位點匹配映射的四個顯示點時，所述顯示點的X軸坐標是通過加入了 X軸的變形補償量，而所述X軸的變形補償量是根據Y軸的不同位置計算出來的；所述顯示點的Y軸坐標是通過加入了 Y軸的變形補償量， 而所述Y軸的變形補償量是根據X軸的不同位置計算出來的。
2.根據權利要求1所述基於顯示的四點定位校正畸形的算法，其特徵在於，所述步驟 102包括計算出定位設備坐標和顯示設備坐標之間的縮放量，以及計算出定位設備坐標和顯示設備坐標之間的偏移量；再計算出顯示設備的X軸坐標因為顯示變形而由Y軸引發的變形係數，以及顯示設備的Y軸坐標因為顯示變形而由X軸引發的變形係數；通過所述偏移量和由Y軸引發的變形係數，在顯示設備的顯示坐標系統中，計算出由於Y軸顯示變形而引起的X軸的變形補償量；以及通過所述偏移量和由X軸引發的變形係數，在顯示設備的顯示坐標系統中，計算出由於X軸顯示變形而引起的Y軸的變形補償量；最後根據所述偏移量和所述X軸的變形補償量，得到轉換後顯示設備的顯示點X軸坐標F (χ)；以及根據所述偏移量和所述Y軸的變形補償量，得到轉換後顯示設備的顯示點Y 軸坐標F(y)。
全文摘要
本發明公開了基於顯示的四點定位校正畸形的算法，包括步驟101、在定位設備的顯示坐標系統中設定四個定位點的坐標；102、在顯示設備的顯示坐標系統中，計算顯示與所述四個定位點匹配映射的四個顯示點時，所述顯示點的X軸坐標是通過加入了X軸的變形補償量，而所述X軸的變形補償量是根據Y軸的不同位置計算出來的；所述顯示點的Y軸坐標是通過加入了Y軸的變形補償量，而所述Y軸的變形補償量是根據X軸的不同位置計算出來的。本發明帶來的優點有1、能夠校正顯示變形。2、只使用了四個定位點，用戶操作簡潔。3、整個坐標系沒有採用分塊處理因此對不同區域的坐標計算是均勻的，不會出現在跨區域時出現坐標跳變。
文檔編號G09G3/20GK102522058SQ20111043609
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者左春生 申請人:廣州視睿電子科技有限公司