[发明专利]投影贴图的方法及装置

说明书

本申请提供一种投影贴图的方法及装置。投影贴图的方法，应用于投影贴图的控制系统中的控制设备，控制系统还包括相机和投影仪；该方法包括：获取光栅图像；光栅图像为相机采集的包含投影仪在待投影物体上投射的光栅图案的图像；基于光栅图像，获得投影仪的视差图像；获取离散彩色图像；离散彩色图像为对光栅图像进行变换后的图像，离散彩色图像中包括孔洞区域；基于视差图像，对孔洞区域进行修复，获得第一修复图像；基于第一修复图像和视差图像，生成投影图像；控制投影仪将所述投影图像投射在待投影物体上。该方法用以简化投影贴图的操作流程，提高实用性。

技术领域

本申请涉及三维重建技术领域，具体而言，涉及一种投影贴图的方法及装置。

背景技术

现有的相机-投影仪三维重建技术中，基本都需要对相机和投影仪姿态做严格标定。传统的三角测量原理中，每次标定完毕后相对姿态不能变化，一旦相对位置发生变化，需要重新进行姿态标定。

近来的相位-高度映射理论，通过向参考平面和检测面分别投射多张具有一定相位差的光栅图像，然后再结合相位-高度映射关系式，得到检测面至参考面的相对深度信息，较传统方式有所改进，操作流程得到简化，但是对于无参考平面的使用场景，无法求得准确的相位差，进而难以得到深度信息。并且，虽然操作流程有一定的简化，但是流程仍然较为复杂。

因此，现有的相机-投影仪三维重建技术，操作流程复杂，且实用性较差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种投影贴图的方法及装置，用以简化投影贴图的操作流程，提高实用性。

第一方面，本申请实施例提供一种投影贴图的方法，应用于投影贴图的控制系统中的控制设备，所述控制系统还包括相机和投影仪；所述方法包括：获取光栅图像；所述光栅图像为相机采集的包含所述投影仪在待投影物体上投射的光栅图案的图像；基于所述光栅图像，获得所述投影仪的视差图像；获取离散彩色图像；所述离散彩色图像为对所述光栅图像进行变换后的图像，所述离散彩色图像中包括孔洞区域；基于所述视差图像，对所述孔洞区域进行修复，获得第一修复图像；基于所述第一修复图像和所述视差图像，生成投影图像；控制所述投影仪将所述投影图像投射在所述待投影物体上。

在本申请实施例中，与现有技术相比，一方面，通过投影仪投射光栅图案，相机采集包含该光栅图案的光栅图像，控制设备基于该光栅图像执行后续的图像处理流程即可。每次在使用时相机和投影仪可灵活组装，相对姿态变换后，无需重新进行姿态标定，使用便利，一定程度上简化了操作流程。另一方面，基于光栅图像，确定投影仪的视差图像，投影仪的视差可以反映场景深度渐变情况(即深度信息)；基于该视差图像，能够实现基于深度信息的投影贴图，完成三维重建，实用性提高。

作为一种可能的实现方式，所述基于所述光栅图像，获得所述投影仪的视差图像，包括：解码所述光栅图像中的光栅信息，获得第一坐标映射表；所述第一坐标映射表中包括相机像素坐标与投影仪像素坐标的对应关系；对所述第一坐标映射表中的外点进行剔除，获得第二坐标映射表；基于所述第二坐标映射表，获取第三坐标映射表；所述第三坐标映射表中的坐标为整数，且一个相机像素坐标对应一个投影仪像素坐标；基于所述第二坐标映射表，获取相机-投影仪的局部透视变换矩阵；基于所述局部透视变换矩阵，将所述第二坐标映射表中的投影仪像素坐标透视变换到相机视野，获得第四坐标映射表；将所述第四坐标映射表中的匹配坐标对在预设方向上进行做差，获得第一差值图像；对所述第一差值图像进行差值正向归一化处理，获得第二差值图像；基于所述第三坐标映射表，将所述第二差值图像反向映射到投影仪视野，获得第三差值图像；对所述第三差值图像中的孔洞区域进行修复，获得所述投影仪的视差图像。

在本申请实施例，基于光栅图像进行一系列的变换和计算，能够准确地求取到投影仪的视差图像，在求取视差图像的过程中，视差值的渐变过程与实际的深度信息趋势接近。