[发明专利]实时几何形状感知投影和快速重校准

权利要求书

1.一种计算机程序产品，包括至少一个存储一个或多个指令序列的计算机可读介质，其中由一个或多个处理器执行所述一个或多个指令序列使得所述一个或多个处理器执行用于校准投影机系统的计算机实现方法，所述投影机系统包括摄像机和投影机，所述摄像机和投影机的每个被取向为朝向显示表面，所述计算机实现方法包括：

获取经由一组显示表面点将一组投影机像素映射到一组摄像机像素的对应；以及

响应于处于不同位姿的所述投影机：

使用所述投影机将一组特征点投影到所述显示表面，所述一组特征点具有已知的投影机像素位置；

使用所述摄像机捕获所述一组特征点的至少部分；

检测来自所述一组特征点的一组被检测特征点；

使用所述一组被检测特征点的至少部分将投影机像素关联到所述摄像机像素；

使用所述对应将所述关联的投影机像素映射到来自所述一组显示表面点的显示表面点；以及

使用所述映射的对应来获取用于处在不同位姿的投影机的新投影矩阵。

2.如权利要求1所述的计算机程序产品，其中所述获取经由一组显示表面点将一组投影机像素映射到一组摄像机像素的对应的步骤包括：

获取用于所述投影机的投影机投影矩阵和用于所述摄像机的摄像机投影机矩阵；

使用逆光传输矩阵的至少一个近似来获取在投影机像素和摄像机像素之间的关联；以及

使用所述在投影机像素和摄像机像素之间的关联、所述投影机投影矩阵、以及所述摄像机投影机矩阵来获取一组显示表面点和所述对应。

3.如权利要求2所述的计算机程序产品，其中所述使用所述在投影机像素和摄像机像素之间的关联、所述投影机投影矩阵、以及所述摄像机投影机矩阵来获取一组显示表面点和所述对应的步骤包括：

从投影机图像平面并从摄像机图像平面反投影以为所述一组显示表面点中的至少部分显示表面点三角测量位置。

4.如权利要求2所述的计算机程序产品，还包括：

细化所述一组显示表面点。

5.如权利要求4所述的计算机程序产品，其中所述细化所述一组显示表面点的步骤包括：

从所述一组显示表面点中识别一组异常值点；

将所述一组异常值点从所述一组显示表面点中排除；以及

生成一组替换点以替换被排除的所述一组异常值点。

6.如权利要求5所述的计算机程序产品，其中所述生成一组替换点以替换被排除的所述一组异常值点的步骤包括：

对所述一组异常值点中的每个被排除的点，使用一组有效显示表面点以为该被排除的点内插一值。

7.如权利要求6所述的计算机程序产品，其中所述使用一组有效显示表面点以为该被排除的点内插一值的步骤包括：

计算从所述一组异常值点的至少部分到一组未排除的显示表面点的距离映射；以及

对于所述一组异常值点中的被排除的点：

使用所述距离映射的局部最大值以定义局部窗口；以及

使用位于所述局部窗口内的所述一组未排除的显示表面点的至少部分来计算德劳奈三角测量，从而为所述被排除的点内插一值。

8.如权利要求1所述的计算机程序产品，还包括：

使用所述新投影矩阵以改变通过所述投影机投影的图像。

9.一种计算机程序产品，包括至少一个存储一个或多个指令序列的计算机可读介质，其中由一个或多个处理器执行所述一个或多个指令序列使得所述一个或多个处理器执行用于校准投影机系统的计算机实现方法，所述投影机系统包括摄像机和投影机，所述摄像机和投影机的每个被取向为朝向显示表面，所述计算机实现方法包括：

获取经由一组显示表面点将一组投影机像素映射到一组摄像机像素的对应；以及

响应于采用不同于所述摄像机位置的观看位置：

获得用于所述观看位置的新摄像机投影矩阵；以及

使用所述对应以计算新光投影矩阵以改变通过所述投影机投影的图像。

10.如权利要求9所述的计算机程序产品，其中所述使用所述对应以计算新光投影矩阵以改变通过所述投影机投影的图像的步骤包括：

将所述新投影矩阵设置为纹理映射器的输入；以及

通过使用所述新投影矩阵来将顶点投影到所述新观看位置的图像平面，在来自所述一组显示表面点的一组显示点中为每个顶点计算纹理坐标。