一種非規則光滑曲面顯示牆多投影儀圖像畫面校正方法

2023-06-07 20:12:31

專利名稱：一種非規則光滑曲面顯示牆多投影儀圖像畫面校正方法
技術領域：
本發明利用多投影儀在非規則光滑曲面上構建大規模顯示系統相關技術，涉及到機器視覺、圖形圖像信息處理領域。

背景技術：
隨著商業、娛樂和科學研究等領域對超大屏幕高解析度顯示的需求不斷上升。利用多投影儀建立視覺無縫超大視場高解析度顯示系統是當前最為可行的技術方案。為了真實再現三維視場環境，在大型虛擬實境顯示系統環境中通常運用投影儀在360度柱面顯示牆或封閉穹頂的成像環境進行投影成像。這種顯示系統能讓人產生沉侵式真實感覺，成為虛擬實境成像環境技術的研究熱點。
傳統的多投影圖象幾何校正採用的根據屏幕參數和屏幕經緯度範圍估計預生成等經緯度的網格和對應的幾何校正網格圖象，調整幾何網格格點坐標直到在屏幕投影圖象上形成視覺上非畸變網格和相鄰投影圖像間幾何上無縫拼接，在源圖象坐標空間中上形成幾何校正網格。根據各個投影儀的經緯儀網格生成紋理圖像，利用幾何校正網格對圖象進行紋理映射，可實現投影圖象幾何校正和無縫拼接。
這種方法的優點是1、工程上可採用，雷射經緯儀，雷射投線儀和雷射掃平儀來校準的網格，校正網格的調整有標準可依；2、圖象的幾何校正和邊緣融合在算法實現上簡單；3、在投影儀位置發生微小變化或內部參數發生變化，投影系統圖象出現沒對準情況時，手工微調校正網格就可以重現實現圖象幾何校正和圖象幾何無縫拼接。
這種方法的缺點是如果投影屏幕為非二次曲面的屏幕，對於採用多層投影儀陣列實現的大規模顯示系統，投影圖像融合帶範圍內的等經緯度區域通常很小，極端情況下甚至可能不存在。因此這種通過每個投影圖像中建立等經緯度網格和對應的幾何校正網格的多投影圖像幾何校正和幾何無縫拼接方法在複雜屏幕時不可行。即使在投影圖像融合帶範圍內存在等經緯度區域，然而在形成等經緯度網格時，會裁掉校正網格外的圖象邊緣部分，不能充分利用整個屏幕的圖象信息，使得相鄰投影儀圖象之間的可利用的融合帶小。融合帶小的情況下，使得在相鄰屏幕進行亮度融合時的亮度變化過度區域小，影響融合算法的魯棒性，造成融合效果差。


發明內容
本發明的目的是提供一種非規則光滑曲面顯示牆多投影儀圖像畫面校正方法，以增強相鄰投影圖像邊緣融合和色彩校正算法的容錯性，得到更好校正效果。
本發明的目的是這樣實現的一種非規則光滑曲面顯示牆多投影儀圖像畫面校正方法，利用經緯儀在整個多投影顯示系統中建立已知經緯度的數據點陣，這些點陣的幾何位置被記錄在每個投影儀對應的視景客戶端中，這些已知經緯度數據點陣將作為多投影顯示系統的基礎數據，且上述經緯度數據點陣為行等緯度，列等經度點陣；投影圖像形變檢測流程如下 (1)幀緩存特徵圖像經過投影儀投影在屏幕上形成屏幕投影特徵圖像； (2)對屏幕投影特徵圖像經過相機拍攝在相機上形成相機特徵圖像； (3)經過步驟(1)，(2)可以得到幀緩存圖像特徵點和相機特徵圖像特徵點之間的映射關係f； (4)固定相機位置不動拍攝幾何校正標準圖像，並識別出幾何校正標準圖像中的特徵點； (5)根據相機中經緯度點陣圖像特徵點數據和屏幕特徵圖像在相機中的特徵點數據，計算出投影圖像在屏幕上的形變特徵； 利用細分網格技術，計算出每個投影儀幀緩存圖像的像素經緯度，具體計算過程如下假設AngleSetIk為經緯度點陣數據，根據經緯儀的測量結果記錄在計算機中，Ikaglij為第i行j列的經緯度向量，在可視區域上AngleSetIk是覆蓋第k個投影圖像區域的最小經緯度矩陣點數據集合，GeomSetIkCamera為在可視區域上覆蓋第k個投影圖像區域的最小經緯度矩陣點數據集合在相機中數據集合，Ikgemij為GeomSetIkCamera中第i行j列在圖像上的歸一化幾何坐標數據，GeomSetIk為AngleSetIk通過視景客戶端中幀緩存圖像各個圖像標記數據，通過經緯儀測量所得，IkgemSrnijk為測量第k投影圖像幾何校正數據時的第i行j列的經緯度對應的幾何數據； AngleSetIk＝{Ikaglij∈
×[-90，90]，i＝1，L，mk；j＝1，L，nk} (1) GeomSetIkCamera＝{Ikgemij∈
×∈
，i＝1，L，mk；j＝1，L，nk}(2) mk為點陣數據的行數，nk為點陣數據的列數，Srns為投影顯示系統的投影儀數目，S為視覺測量當前屏幕像素經緯度數據所需的經緯度點陣所在的投影儀集合，k為當前測量的幾何校正數據投影圖像標號； 假設AngleSetFeatIk為第k個投影圖像特徵點的經緯度數據集合，FIkaglij為第i行j列特徵點的經緯度，GeomSetFeatIkCamera為第k個投影圖像特徵圖特徵點在相機坐標系下的數據集合，FeatIkgemij為第k個投影圖像第i行j列特徵點在相機中看到的歸一化坐標數據，GeomFeatSetIk為第k個投影儀特徵圖像特徵點在計算機幀緩存中圖像坐標系下歸一化幾何坐標數據，FeatIkgemij為第i行j列的在計算機幀緩存中圖像坐標系下的特徵點歸一化幾何坐標數據； AngleSetFeatIk＝{FIkaglij∈
×[-90，90]，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2} (4) GeomSetFeatIkCamera＝{FeatIkgemij∈
×∈
，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2} (5) GeomFeatSetIk＝{FeatIkgemij∈
×∈
，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2} (6) m2，n2分別為特徵數據的行數和列數，AngleSetIk已知，通過經緯儀建立，GeomSetIk是AngleSetIk的標記數據，AngleSetIk是GeomSetIk對應的經緯度數據，GeomSetIkCamera為AngleSetIk在相機中的幾何坐標形式，可以通過拍攝經緯度點陣圖像識別得到； GeomFeatSetIk已知，為在計算幀緩存中特徵圖像的特徵點，在建立特徵圖時就已經確定，AngleSetFeatIk，GeomSetFeatIkCamera未知，GeomSetFeatIkCamera通過拍攝圖像，進行圖像識別，建立特徵點在相機圖像坐標下的幾何坐標數據，AngleSetFeatIk中數據元素的獲取算法如下 為了能利用計算機視覺的方法得到AngleSetFeatIk需要拍攝圖像來進行識別計算，對於同一屏幕拍攝時的相機空間位置相同； 設算子fBaR2→R2，所做的操作是返回數據集合邊界包圍的區域元素，為了恢復投影圖像上每個像素的經緯度，論文中有下列約束關係 GeomSetIkCamerap表示將GeomSetIkCamera按照細分網格技術加密p次得到 GeomSetIkCamerap＝{Ikgemij∈
×∈
， i＝1，L，2pmk-2p-1-1；j＝1，L，2pnk-2p-1-1} (8) 同時將AngleSetIk加密p次得到 AngleSetIkp＝{Ikaglij∈
×[-90，90]， i＝1，L，2pmk-2p-1-1；j＝1，L，2pnk-2p-1-1} (9) 於是對於可以得到(x，y)，使得 (10) 式(10)中的Min表示取GeomSetIkCamerap中的四個點Ikgemxy，Ikgem(x+1)y，Ikgemx(y+1)，Ikgem(x+1)(y+1)；這四個點所形成的四邊形是FeatIkgemij所在的所有四邊形中的面積最小四邊形；由這4個點我們可以得到特徵點FeatIkgemij對應的經緯度(Lang，Lat)數據，其中Lang表示經度，Lat表示緯度 式11，12中，Ikaglxy(1)表示Ikaglxy中緯度分量數據，Ikaglxy(2)表示Ikaglxy中經度分量數據，其餘標號意義與此相同。
通過上述方法，計算出特徵點處的經緯度，特徵點的經緯度數據組成了一個角度矩陣網格數據，按照細分網格技術將角度網格加密到超過幀緩存圖像解析度的數據量，將加密後的經緯度網格數據縮放到幀緩存圖像解析度的數據量得到幀緩存圖像每個像素對應的經緯度數據。
本發明的有益效果是利用投影儀幀緩存圖像像素級經緯度數據，可以充分利用投影圖像上的每個可見像素的信息，在相鄰投影圖像畫面的融合帶擴大到極致，可以增強邊緣融合和色彩校正算法的容錯性，相對傳統工程中的手工校正方法可以得到更好的校正的效果。
本發明的特點和優點將結合具體實施方式
作進一步闡述。



圖1是本發明的計算機視覺的投影圖像畫面形變檢測流程圖； 圖2-1是本發明的幀緩存特徵圖； 圖2-2是本發明的特徵圖在屏幕上的場景圖像(識別後用網格線進行標註)； 圖2-3是本發明的覆蓋投影特徵圖的經緯度網格點陣場景圖像(識別後用網格線進行標註)； 圖2-4是本發明的特徵圖像特徵點的經緯度計算數據網絡圖； 圖3-1是本發明的校正前的多投影圖像場景； 圖3-2是本發明的帶有等經緯度網格的校正後的多投影圖像場景； 圖3-3是本發明的去經緯度網格的校正後的圖像場景； 圖3-4是本發明的幾何校正邊緣融合後的多投影圖像場景； 圖4-1是本發明的Window作業系統桌面圖； 圖4-2是本發明的校正前的三維視景模型渲染效果場景圖像； 圖4-3是本發明的校正後的三維視景模型渲染效果場景圖像。

具體實施例方式 圖3(泛指以圖3開頭的所有圖，如圖3-1、圖3-2等，下同)顯示了在四川大學視覺合成國防重點實驗室基地穹頂塔臺多投影儀顯示系統環境下利用等經緯度網格進行圖像校正的實驗結果局部場景圖。實驗中採用了3層，共24個投影儀構成，其中第1，2層採用2×10投影儀陣列格式，第3層採用1×4投影儀陣列格式。在顯示系統中心，普通人身高的視點位置投影屏幕經度範圍為0～360度，緯度範圍-18.5～90度。投影屏幕為光滑曲面。工程中，為了在顯示系統中得到最大公共角度網格區域，由於受到現場環境的限制，投影儀的擺放是一個艱難的過程。
圖3(圖3是工程中常見方法中利用等經緯度網格在光滑穹頂屏幕進行多投影圖像校正結果場景圖)可以看出儘管相鄰投影儀之間具有較大的圖像重疊區域，然而在1，2層之間，2，3層投影儀圖像之間的圖像重疊區域具有等緯度的公共區域非常小。最終使得三層投影儀在投影圖像重疊區域處等經度區域也非常小。這樣在相鄰投影儀等經度，等緯度區域之間建立融合帶的小，直接影響了融合算法的魯棒性，使得整個投影顯示系統的圖像校正效果比較差，能明顯區分各個投影儀的投影圖像區域，不能完全做到多投影儀圖像無縫拼接。
當人的視點和觀察水平面確定後，空間中任意一點對應唯一角度(經度，緯度)。當三維空間中屏幕為平面或者光滑曲面，在視點上如果屏幕上的點在人的視覺尺度上都是可見的，則三維空間屏幕上的點和角度點之間可建立一一映射關係。
通過測量出投影屏幕上投影圖像區域內角度網格，並將這些角度網格點將角度網格點反算到投影儀幀緩存圖像中的像素位置，可得到源圖像中幾何紋理映射網格。將待顯示的超高解析度圖像按照經經緯度網格進行劃分，對於三維圖像可以通過所測得的角度設置渲染視椎體進行每個投影儀圖像渲染。並得到的每個投影儀子圖像進行紋理重貼圖到幾何紋理映射網格，就可以實現單個投影儀內的圖像幾何校正和投影儀之間的圖像幾何上的無縫拼接。
利用等經緯度網格進行投影圖像校正時，等經緯度網格對應的幾何網格之外的投影圖像中像素信息將被永遠設置成黑色，在投影顯示系統中不會參與利用。對於柱幕和平面屏幕這類規則屏幕，裁剪的掉像素少，建立融合帶比較大，對於其它類型的光滑曲面屏幕，裁剪的掉像素多，建立的融合帶非常小。針對基於等經緯度網格的投影圖像校正中不能充分利用投影圖像中所有像素信息缺點，本專利實現了測量投影圖像中每個像素的經緯度算法，在每個像素經緯度已知情況下，可以做到完整利用投影圖像中每個像素信息，邊緣沒有裁減，可以將融合帶擴大到極致。融合帶的擴大提高了多投影圖像幾何無縫拼接，邊緣融合算法的魯棒性，改善視覺效果。這種方法的另外一個優點是支持投影儀隨意擺放，只要投影圖像之間有公共部分就可以完成投影圖像的幾何校正和幾何無縫拼接。
首先利用經緯儀在整個多投影顯示系統中建立已知經緯度的數據點陣，這些點陣的幾何位置被記錄在每個投影儀對應的視景客戶端中。這些已知經緯度數據點陣將作為多投影顯示系統的基礎數據，為了方便在投影儀位置發生變化和更換後便於調整，經緯度數據為行等緯度，列等經度點陣。
圖1為投影圖像形變特徵檢測流程。下面我們對投影圖像形變檢測流程進行如下的詳細描述(1)幀緩存特徵圖像經過投影儀投影在屏幕上形成屏幕投影特徵圖像； (2)對屏幕投影特徵圖像經過相機拍攝在相機上形成相機特徵圖像。
(3)經過步驟(1)，(2)可以得到幀緩存圖像特徵點和相機特徵圖像特徵點之間的映射關係f。
(4)固定相機位置不動拍攝幾何校正標準圖像，並識別出幾何校正標準圖像中的特徵點。
(5)根據相機中經緯度點陣圖像特徵點數據和屏幕特徵圖像在相機中的特徵點數據，可以計算出投影圖像在屏幕上的形變特徵。
從上述投影圖像形變特徵檢測流程我們可以看出，在檢測投影圖像形變特徵過程中，需要精確建立幀緩存像素坐標和全局坐標之間的關係，本論文中也就是計算出每個投影儀幀緩存圖像的像素經緯度。文章(Jun Zhang，BangPingWang1，XiaoFeng Li.Geometric Calibration of Projector Imagery on Curved ScreenBased-on Subdivision Mesh GMP 2008，LNCS 4975，2008.Springer-Verlag BerlinHeidelberg 2008，pp592-600)中我們提出的細分網格是一種具有網格幾何形狀特徵保持性，網格疏密分布特徵保持性插值算法。因此在工程中我們只要抽樣檢測到有限像素點的形變特徵，利用細分網格技術就可以得到投影圖像像素級形變特徵。
假設AngleSetIk為經緯度點陣數據，根據經緯儀的測量結果記錄在計算機中，Ikaglij為第i行j列的經緯度向量。在可視區域上AngleSetIk是覆蓋第k個投影圖像區域的最小經緯度矩陣點數據集合。GeomSetIkCamera為在可視區域上覆蓋第k個投影圖像區域的最小經緯度矩陣點數據集合在相機中數據集合，Ikgemij為GeomSetIkCamera中第i行j列在圖像上的歸一化幾何坐標數據。GeomSetIk為AngleSetIk通過視景客戶端中幀緩存圖像各個圖像標記數據，通過經緯儀測量所得，IkgemSrnijk為測量第k投影圖像幾何校正數據時的第i行j列的經緯度對應的幾何數據。
AngleSetIk＝{Ikaglij∈
×[-90，90]，i＝1，L，mk；j＝1，L，nk}(1) GeomSetIkCamera＝{Ikgemij∈
×∈
，i＝1，L，mk；j＝1，L，nk} (2) (3) mk為點陣數據的行數，nk為點陣數據的列數。Srns為投影顯示系統的投影儀數目。S為視覺測量當前屏幕像素經緯度數據所需的經緯度點陣所在的投影儀集合。k為當前測量的幾何校正數據投影圖像標號。
假設AngleSetFeatIk為第k個投影圖像特徵點的經緯度數據集合，FIkaglij為第i行j列特徵點的經緯度。GeomSetFeatIkCamera為第k個投影圖像特徵圖特徵點在相機坐標系下的數據集合，FeatIkgemij為第k個投影圖像第i行j列特徵點在相機中看到的歸一化坐標數據。GeomFeatSetIk為第k個投影儀特徵圖像特徵點在計算機幀緩存中圖像坐標系下歸一化幾何坐標數據，FeatIkgemij為第i行j列的在計算機幀緩存中圖像坐標系下的特徵點歸一化幾何坐標數據。
AngleSetFeatIk＝{FIkaglij∈
×[-90，90]，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2} (4) GeomSetFeatIkCamera＝{FeatIkgemij∈
×∈
，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2} (5) GeomFeatSetIk＝{FeatIkgemij∈
×∈
，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2} (6) m2，n2分別為特徵數據的行數和列數。AngleSetIk已知，通過經緯儀建立，GeomSetIk是AngleSetIk的標記數據，AngleSetIk是GeomSetIk對應的經緯度數據。GeomSetIkCamera為AngleSetIk在相機中的幾何坐標形式，可以通過拍攝經緯度點陣圖像識別得到。
GeomFeatSetIk已知，為在計算幀緩存中特徵圖像的特徵點，在建立特徵圖時就已經確定。AngleSetFeatIk，GeomSetFeatIkCamera未知。GeomSetFeatIkCamera通過拍攝圖像，進行圖像識別，建立特徵點在相機圖像坐標下的幾何坐標數據。AngleSetFeatIk中數據元素的獲取算法下面將詳細的進行介紹。
為了能利用計算機視覺的方法得到AngleSetFeatIk需要拍攝圖像來進行識別計算，對於同一屏幕拍攝時的相機空間位置相同。
設算子fBaR2→R2，所做的操作是返回數據集合邊界包圍的區域元素。為了恢復投影圖像上每個像素的經緯度，論文中有下列約束關係 GeomSetIkCamerap表示將GeomSetIkCamera按照論文(Jun Zhang，BangPingWang1，XiaoFeng Li.Geometric Calibration of Projector Imagery on Curved Screen Based-on Subdivision MeshGMP 2008，LNCS 4975，2008.Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008，pp592-600)中介紹細分網格技術加密p次得到 GeomSetIkCamerap＝{Ikgemij∈
×∈
， (8) i＝1，L，2pmk-2p-1-1；j＝1，L，2pnk-2p-1-1} 同時將AngleSetIk加密p次得到 AngleSetIkp＝{Ikaglij∈
×[-90，90]， (9) i＝1，L，2pmk-2p-1-1；j＝1，L，2pnk-2p-1-1} 於是對於可以得到(x，y)，使得 (10) 式(10)中的Min表示取GeomSetIkCamerap中的四個點Ikgemxy，Ikgem(x+1)y，Ikgemx(y+1)，Ikgem(x+1)(y+1)。這四個點所形成的四邊形是FeatIkgemij所在的所有四邊形中的面積最小四邊形。由這4個點我們可以得到特徵點FeatIkgemij對應的經緯度(Lang，Lat)數據，其中Lang表示經度，Lat表示緯度。
(11) (12) 式11，12中，Ikaglxy(1)表示Ikaglxy中緯度分量數據，Ikaglxy(2)表示Ikaglxy中經度分量數據，其餘標號意義與此相同。
通過上述方法，可以計算出特徵點處的經緯度。特徵點的經緯度數據組成了一個角度矩陣網格數據，按照細分網格技術將角度網格加密到超過幀緩存圖像解析度的數據量，將加密後的經緯度網格數據縮放到幀緩存圖像解析度的數據量就可以得到幀緩存圖像每個像素對應的經緯度數據。
利用投影儀幀緩存圖像像素級經緯度數據，可以充分利用投影圖像上的每個可見像素的信息，在相鄰投影圖像畫面的融合帶擴大到極致，可以增強邊緣融合和色彩校正算法的容錯性，相對傳統工程中的手工校正方法可以得到更好的校正的效果。圖4為利用本方法在非規則光滑曲面顯示牆上的三維視景圖像校正效果場景圖像。
權利要求
1.一種非規則光滑曲面顯示牆多投影儀圖像畫面校正方法，其特徵是利用經緯儀在整個多投影顯示系統中建立已知經緯度的數據點陣，這些點陣的幾何位置被記錄在每個投影儀對應的視景客戶端中，這些已知經緯度數據點陣將作為多投影顯示系統的基礎數據，且上述經緯度數據點陣為行等緯度，列等經度點陣；投影圖像形變檢測流程如下
(1)幀緩存特徵圖像經過投影儀投影在屏幕上形成屏幕投影特徵圖像；
(2)對屏幕投影特徵圖像經過相機拍攝在相機上形成相機特徵圖像；
(3)經過步驟(1)，(2)可以得到幀緩存圖像特徵點和相機特徵圖像特徵點之間的映射關係f；
(4)固定相機位置不動拍攝幾何校正標準圖像，並識別出幾何校正標準圖像中的特徵點；
(5)根據相機中經緯度點陣圖像特徵點數據和屏幕特徵圖像在相機中的特徵點數據，計算出投影圖像在屏幕上的形變特徵；
利用細分網格技術，計算出每個投影儀幀緩存圖像的像素經緯度，具體計算過程如下假設AngleSetIk為經緯度點陣數據，根據經緯儀的測量結果記錄在計算機中，Ikaglij為第i行j列的經緯度向量，在可視區域上AngleSetIk是覆蓋第k個投影圖像區域的最小經緯度矩陣點數據集合，GeomSetIk Camera為在可視區域上覆蓋第k個投影圖像區域的最小經緯度矩陣點數據集合在相機中數據集合，Ikgemij為GeomSetIkCamera中第i行j列在圖像上的歸一化幾何坐標數據，GeomSetIk為AngleSetIk通過視景客戶端中幀緩存圖像各個圖像標記數據，通過經緯儀測量所得，IkgemSrnijk為測量第k投影圖像幾何校正數據時的第i行j列的經緯度對應的幾何數據；
AngleSetIk＝{Ikaglij∈
×[-90，90]，i＝1，L，mk；j＝1，L，nk} (1)
GeomSetIkCamera＝{Ikgemij∈
×∈
，i＝1，L，mk；j＝1，L，nk} (2)
GeomSetIk＝{IkgemSrnijk∈
×∈
，i＝1，L，mk；
j＝1，L，nk；
mk為點陣數據的行數， nk為點陣數據的列數，Srns為投影顯示系統的投影儀數目，S為視覺測量當前屏幕像素經緯度數據所需的經緯度點陣所在的投影儀集合，k為當前測量的幾何校正數據投影圖像標號；
假設AngleSetFeatIk為第k個投影圖像特徵點的經緯度數據集合，FIkaglij為第i行j列特徵點的經緯度，GeomSetFeatIkCamera為第k個投影圖像特徵圖特徵點在相機坐標系下的數據集合，FeatIkgemij為第k個投影圖像第i行j列特徵點在相機中看到的歸一化坐標數據，GeomFeatSetIk為第k個投影儀特徵圖像特徵點在計算機幀緩存中圖像坐標系下歸一化幾何坐標數據，FeatIkgemij為第i行j列的在計算機幀緩存中圖像坐標系下的特徵點歸一化幾何坐標數據；
AngleSetFeatIk＝{FIkaglij∈
×[-90，90]，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2}(4)
GeomSetFeatIkCamera＝{FeatIkgemij∈
×∈
，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2}(5)
GeomFeatSetIk＝{FeatIkgemij∈
×∈
，i＝1，L，m2；j＝1，L，n2}(6)
m2，n2分別為特徵數據的行數和列數，AngleSetIk已知，通過經緯儀建立，GeomSetIk是AngleSetIk的標記數據，AngleSetIk是GeomSetIk對應的經緯度數據，GeomSetIkCamera為AngleSetIk在相機中的幾何坐標形式，可以通過拍攝經緯度點陣圖像識別得到；
GeomFeatSetIk已知，為在計算幀緩存中特徵圖像的特徵點，在建立特徵圖時就已經確定，AngleSetFeatIk，GeomSetFeatIkCamera未知，GeomSetFeatIkCamera通過拍攝圖像，進行圖像識別，建立特徵點在相機圖像坐標下的幾何坐標數據，AngleSetFeatIk中數據元素的獲取算法如下
為了能利用計算機視覺的方法得到AngleSetFeatIk需要拍攝圖像來進行識別計算，對於同一屏幕拍攝時的相機空間位置相同；
設算子fBaR2→R2，所做的操作是返回數據集合邊界包圍的區域元素，為了恢復投影圖像上每個像素的經緯度，論文中有下列約束關係
GeomSetIkCamerap表示將GeomSetIkCamera按照細分網格技術加密p次得到
GeomSetIkCamerap＝{Ikgemij∈
×∈
，
i＝1，L，2pmk-2p-1-1；j＝1，L，2pnk-2p-1-1}(8)
同時將AngleSetIk加密p次得到
AngleSetIkp＝{Ikaglij∈
×[-90，90]，
i＝1，L，2pmk-2p-1-1；j＝1，L，2pnk-2p-1-1}(9)
於是對於
FeatIkgemij∈GeomSetFeatIkCamera可以得到(x，y)，使得
(10)
式(10)中的Min表示取GeomSetIkCamerap中的四個點Ikgemxy，Ikgem(x+1)y，Ikgemx(y+1)，Ikgem(x+1)(y+1)；這四個點所形成的四邊形是FeatIkgemij所在的所有四邊形中的面積最小四邊形；由這4個點我們可以得到特徵點FeatIkgemij對應的經緯度(Lang，Lat)數據，其中Lang表示經度，Lat表示緯度
式11，12中，Ikaglxy(1)表示Ikaglxy中緯度分量數據，Ikaglxy(2)表示Ikaglxy中經度分量數據，其餘標號意義與此相同；
通過上述方法，計算出特徵點處的經緯度，特徵點的經緯度數據組成了一個角度矩陣網格數據，按照細分網格技術將角度網格加密到超過幀緩存圖像解析度的數據量，將加密後的經緯度網格數據縮放到幀緩存圖像解析度的數據量得到幀緩存圖像每個像素對應的經緯度數據。
全文摘要
一種非規則光滑曲面顯示牆多投影儀圖像畫面校正方法，利用經緯儀在整個多投影顯示系統中建立已知經緯點的數據點陣，該經緯度數據點陣為行等緯度和列等經度點陣；對投影圖像形變作如下檢測首先得到幀緩存圖像特徵點和相機特徵圖像特徵點之間的映射關係f，再根據相機中經緯度點陣圖像特徵點數據和屏幕特徵圖像在相機中的特徵點數據，計算出投影圖像在屏幕上的形變特徵，其後再利用細分網格技術得到投影圖像素級形變特徵。它能充分利用投影圖像上每個像素的信息，在相鄰投影圖畫面的融合帶擴大到極致，增強邊緣融合和色彩校正算法的容錯性，得到更好的校正效果。
文檔編號H04N5/74GK101815188SQ20091021642
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者王邦平, 張軍, 李曉峰 申請人:四川川大智勝軟體股份有限公司