[发明专利]一种投影仪标定方法

权利要求书

1.一种投影仪标定方法，其特征在于，该方法利用相机、投影仪、点阵列标定板和网格投影图案，其中：点阵列标定板的图案采用的是二值图，为白背景上逐行逐列均匀分布黑特征点；网格投影图案，为黑背景上白色网格线，白色网格线的分布和宽窄可以根据需要进行设计，由此各白线交点处中心的像素坐标已知，且该交点中心为投影仪标定的特征点，该方法包括如下步骤：

(1)搭建测量系统，安装好所述投影仪与所述相机的位置；

(2)将所述标定板摆放在所述相机和所述投影仪共同视角范围内的某个位置，先用相机对所述标定板进行拍摄并保存图像，保持所述标定板的位置不变，由所述投影仪向所述标定板投射网格投影图案，用相机拍摄带有网格图案的所述标定板图像并保存图像；调整所述标定板在相机和投影仪的共同视角范围内的多个位置，并重复上述过程拍摄保存多组图像；

(3)利用拍摄的标定板的照片和带有网格图案的标定板照片对相机和投影仪的标定参数进行计算，所述计算过程如下：

(3-1)以所述标定板上的黑特征点，利用所述标定板图像采用二维靶面标定法对相机进行标定，并求取畸变参数；

(3-2)对拍摄的几组带有投影网格图案的照片进行处理，获得网格亮线交点在照片上的像素坐标；

(3-3)将所述步骤(3-2)获得的像素坐标映射到所述相机光心与成像面之间间距1mm的归一化平面上获得归一化平面上的特征点坐标，并利用所述步骤(3-1)的相机标定过程中获得的畸变参数，修正归一化平面上的特征点坐标，连接相机光心与修正后的归一化平面上的所述特征点坐标，即为亮线交点对应在标定板上的世界坐标；

(4)利用所述步骤(3-2)获得的亮线交点的像素坐标和所述步骤(3-3)中获得的亮线交点的世界坐标，采用二维靶面标定方法对投影仪进行标定。

2.如权利要求1所述的投影仪标定方法，其特征在于，所述步骤(3-2)的过程还包括如下步骤：

(3-2-1)采用阈值法对拍摄的带有网格图案的标定板照片进行二值化，获得二值图，保证投影的网格亮线为白，背景为黑；

(3-2-2)采用图像闭处理的方法，弥补所述二值图中，网格亮线在经过标定板上的黑色特征点处发生的断裂；

(3-2-3)采用图像骨架化处理的方法，将所述二值图中的因投影而变宽的网格亮线转化为单像素宽度的网格亮线；

(3-2-4)采用区域标记的方法，寻找图像中最大的8连通区域，从而得到祛除背景干扰，得到仅剩网格亮线的图像；

(3-2-5)采用求骨架化图像中分支点的方法，得到骨架化的网格亮线中各条线的交点的像素坐标，将其作为投影仪标定的特征点；即获得了投影仪标定特征点在拍摄照片上的像素坐标。