[发明专利]基于图像识别的曲面投影自动几何校正方法

权利要求书

1.一种基于图像识别的曲面投影自动几何校正方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）、安置摄影头正对投影幕中心，使摄影头与投影幕保持垂直状态并固定姿态保持稳定，连接摄影头到电脑；

步骤2）、通过投影机投射包含至少4个可识别定位绿色方块的投影图像,电脑通过摄影头采集图像并识别定位色块位置,计算出摄影头图像空间和投影机图像空间之间的单应性矩阵H；

步骤3）、在投影机上投射全黑图像，使用N*N个红外激光笔在投影幕的目标投影区域横排和竖排平分点处投射形成N排N列激光点阵；电脑通过摄影头采集一帧图像，识别红外激光点阵位置，记录位置集合C_d{C_d1，C_d2…C_di}；

步骤4）、根据步骤2计算出来的摄影头图像空间和投影机图像空间之间的单应性矩阵H，反算行列交叉点位置集合C_d在其投影机图像空间中的位置集合P_s，公式如下：P_s=H*C_d；

步骤5）、在投影机图像空间中使用开放图形库opengl建立贝塞尔曲面作为投影曲面，将投影画面作为纹理形式映射到开放图形库opengl贝塞尔曲面上，使用计算出来的投影机图像空间中的位置集合P_s作为三次贝塞尔曲面的N行N列控制点，形成投影曲面，完成几何校正。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的曲面投影自动几何校正方法，其特征在于：在步骤2）中，计算出摄影头图像空间和投影机图像空间之间的单应性矩阵H，具体包含以下步骤:

第一步：投影机投影包含至少4个可识别定位绿色方块的投影图像,按照上下左右顺序记录可定位色块在投影机图像空间中的位置集合P{ P₁,P₂…P_i }；

第二步：电脑通过摄影头采集图像,并识别定位绿色方块,定位绿色方块的识别包含以下步骤:

步骤a）、使用计算机视觉开发库opencv二值化并检测采集图像中的多边形轮廓,

步骤b）、使用计算机视觉开发库opencv将检测到的轮廓进行多边形拟合，

步骤c）、判断所拟合多边形是否为四边形，如果不是则剔除，如果是则进行下一步判断，

步骤d）、计算四边形中心点，并获取中心点所在图像位置的像素颜色,如果颜色不为绿色则剔除,如果为绿色则作为定位绿色方块，

步骤e）、根据识别出来的定位绿色方块的坐标，对识别出来的色块进行上下左右排序，形成摄影头图像空间定位点集C{C₁,C₂…C_i}；

第三步：此时识别定位绿色方块在投影机图像空间的点集P和摄影头图像空间的点集C一一对应，根据以下公式计算摄影头图像空间和投影机图像空间之间的单应性矩阵H：P=H*C，采用最小二乘法解算出单应性矩阵H。

3.根据权利要求1所述的基于图像识别的曲面投影自动几何校正方法，其特征在于：在步骤3）中，识别红外激光点阵位置的步骤如下：

第一步：使用计算机视觉开发库opencv进行二值化并检测采集图像中的轮廓；

第二步：使用计算机视觉开发库opencv计算轮廓的面积，如果轮廓的面积大于一定阀值则去除；

第三步：使用计算机视觉开发库opencv计算轮廓外接圆，并求出外接圆圆心作为检测到的激光点位置。