一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法

2023-05-16 20:14:21 2

一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法
【專利摘要】本發明公開了一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，包括：創建虛擬球幕；轉換為球幕圖像；調整球幕圖像姿態；投影儀藉助於魚眼透鏡將二維平面圖像投射至實際球幕上形內部，形成無扭曲的動態的三維的球幕影像，其中，魚眼透鏡的焦距為該投影儀出口處有效投影平面高度的隨球幕圖像轉動，針對球幕投影中導致的球幕亮度分布發生非均勻變化的問題，校正投影儀輸出平面上每個像素點的亮度以確保圖像在投射至實際球幕上時的整體亮度分布跟原先的二維數字圖像一致。本發明能將任意二維數字圖像轉換為動態球幕圖像，且投影效果好，在教學、軍事和影視等領域有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，屬於視覺效果領域。
【背景技術】
[0002]球幕投影技術包括內投式球幕投影和外投式球幕投影。其中內投式球幕投影技術是一種新興的投影技術，它打破了以往投影圖像只能是平面規則圖形的局限。內投式球幕投影的屏幕是一個球形的背投影屏，投影機通過放置在球幕內部靠近球幕底部的魚眼透鏡把圖像投射到幾乎整個球形屏幕上，觀眾可以看到整個球幕上布滿圖像的動態立體演示效果。因為內投式球幕投影技術的優點，其被越來越廣泛的應用在天文、軍事和教育等方面。

【發明內容】

[0003]本發明設計開發了一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法。本發明能精確的將二維數字圖像動態的投影到實際球幕中。
[0004]本發明提供的技術方案為:
[0005]一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，包括:
[0006]步驟1、創建虛擬球幕，將創建的虛擬球幕作為二維數字圖像變換的接力點；
[0007]步驟2、把二維數字圖像變換到虛擬球幕上，形成球幕圖像:描述虛擬球幕上分布的二維數字圖像中每個像素點的坐標，實際上描述二維數字圖像中每個像素點投影至虛擬球幕上後的經緯位置，根據公式(I)把二維數字圖像的所有像素點的二維坐標轉換為虛擬球幕的經度角和緯度角，W和h分別為二維數字圖像中像素點P的橫坐標值和縱坐標值W和H分別代表二維數字圖像中像素點P的橫向像素總數和縱向像素總數，
[0008]
【權利要求】
1.一種將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，其特徵在於，包括: 步驟1、創建虛擬球幕，將創建的虛擬球幕作為二維數字圖像變換的接力點； 步驟2、把二維數字圖像變換到虛擬球幕上，形成球幕圖像: 根據公式(1)把二維數字圖像的每個像素點的二維坐標轉換為虛擬球幕的經度角和緯度角，其中V和卜分別為二維數字圖像中像素點？的橫坐標值和縱坐標值，I和II分別代表二維數字圖像中像素點？的橫向像素總數和縱向像素總數，
2.如權利要求1所述的將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，其特徵在於，所述步驟4還包括:根據公式(5)和(6)校正二維平面圖像上每個像素點的亮度，其中，H為魚眼透鏡的出射口距實際球幕的球心的距離，(r，g，b)是校正前的二維平面圖像的任意一個素點處於此位置的紅、綠和藍的分量值，而(r' 』 g,，b')是校正以後的該像素點處於此位置的紅、綠紅和藍的分量值，
3.如權利要求2所述的將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，其特徵在於，還包括: 步驟6、每隔一定時間，調整一次α的角度，根據變換後的α值，利用公式(3)重新確定球幕圖像中每個像素點的新三維坐標，再重複步驟4和步驟5。
4.如權利要求3所述的將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，其特徵在於，所述步驟I中，虛擬球幕的半徑與實際球幕的半徑相等。
5.如權利要求4所述的將二維數字圖像以內投式投射到球幕上的方法，其特徵在於，所述步驟5中的魚眼透鏡的出射口與實際球幕的球心之間距離小於實際球幕的半徑。
【文檔編號】H04N5/74GK103841344SQ201410008489
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2014年1月8日
【發明者】陳珂, 吳建平, 李金祥, 朱劍剛, 張量 申請人:江蘇省現代企業信息化應用支撐軟體工程技術研發中心