[发明专利]在投影区域遮罩人脸的方法

说明书

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种在投影区域遮罩人脸的方法。本发明提供的在投影区域遮罩人脸的方法，利用双目摄像机定位跟踪位于投影机前的人头或人脸在三维空间中的坐标集，并且把这个三维坐标集映射到投影机像平面内，得到人脸区域对应的二维坐标集，在该坐标集区域建立电子遮罩区域，实现投影光线屏蔽，从而有效避免了投影机发出的强光对人眼的损伤，且设备成本较低，扩大了投影机的应用范围，提高了用户体验。

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种在投影区域遮罩人脸的方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展和人们生活水平的持续提高，投影机在人们生活中越来越多的被使用，特别是在商务演讲、教育行业中被大量使用。投影机，又叫投影仪，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备。投影机广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，根据工作方式不同，有CRT，LCD，DLP等不同类型。近年来随着LED光源、激光技术的长足发展，微型投影机呈现井喷式增长，大量的家庭也都在使用投影设备。然而投影设备的原理决定了它必然会有一个极其明亮的高强度光源——无论是卤素灯泡、LED光源还是激光光源，其亮度都远远超越人眼能够直视的程度，甚至短时间的照射都会导致人眼刺痛、流泪、暂时失明，尤其是在家庭中的儿童，一旦被这样的强光照射眼睛，受到的伤害更严重。投影机通常安装在投影屏幕的正前方，演讲者站在投影屏幕前，面向听众时，就会正面直视投影机，此时演讲者容易受到投影机的强光刺激，造成眼部不适或者视力损伤。该问题是投影技术的固有缺陷，因此长期以来各大厂商都对此避而不谈，也没有相关的技术能够规避这样的伤害。如果降低投影机的光照强度，则会使投影内容变得较不清晰，因此投影亮度(光强)和对演讲者的眼睛保护成为一对矛盾。超短焦技术是近年出现的一项新技术。它并不是用来解决强光伤害眼睛的问题的，但该技术将远距离投影的设备“挪到”距离幕布非常近的距离，因此在一定程度上规避了强光伤害眼睛的问题。然而，超短焦技术并不能彻底解决问题，因为在很多场合都无法部署超短焦投影设备。而且超短焦投影设备的价格远远高于普通投影设备，在许多成本敏感的场景无力部署此类设备。背投技术是另一种可以规避强光伤害眼睛的技术，但该技术由于需要特殊的投影设备，以及需要很大的额外投影空间，投影亮度和清晰度也早已不能满足现代人对于高清观影的要求，现在已经极少使用，属于淘汰技术。因此，如何防止投影机的强光对人眼的损伤，扩大投影机的应用场景，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种在投影区域遮罩人脸的方法，用以解决投影机的强光易对人眼造成损伤的问题，扩大投影机的应用场景，提高用户体验。

为了解决上述问题，本发明提供了一种在投影区域遮罩人脸的方法，包括如下步骤：提供相对位置固定不变的投影机和双目摄像机；建立双目摄像机拍摄出的投影区域的三维摄像坐标与投影机的二维投影坐标之间的映射关系；向投影区域内投射特定波长的光线，并采用滤光装置对所述双目摄像机实施滤光，所述滤光装置只允许所述特定波长的光线通过；所述双目摄像机根据所获得的图像检测出人脸图像，并计算出人脸图像上的多个特征点在投影区域内的三维摄像坐标；根据三维摄像坐标与二维投影坐标之间的映射关系，计算出人脸图像上的多个特征点的二维投影坐标；根据人脸上的多个特征点的二维投影坐标计算出一包括了所述多个特征点的凸包区域作为遮罩区域；投影机减弱遮罩区域的出射光。

优选的，提供相对位置固定不变的投影机和双目摄像机的步骤具体是：1)

采用张正友标定法对双目摄像机进行标定，得到双目摄像机的内部参数；2)对未标定的投影机进行标定：a)用双目摄像机中的一个摄像头与投影机建立一个“摄像机-投影机”系统，并把投影机当作逆向相机；b)投影机向标定平面投射黑白棋盘格模式，所述摄像头捕捉棋盘格的角点；c)采用张正友标定法进行标定；d)计算得到“摄像机-投影机”系统的外部参数和投影机的内部参数。

优选的，所述投影区域存在多人，所述双目摄像机识别出多个人脸图像，并分别计算出每个人脸图像上的特征点在投影区域内的三维摄像坐标以及二维投影坐标，并以特征点的二维投影坐标的集合作为计算凸包区域的依据。