[发明专利]一种投影反射画面自动校准方法

说明书

本发明提供一种投影反射画面自动校准方法，包括获取三维点云数据；根据三维点云数据创建要投影的三维模型；将三维模型进行光路转换，获得入射镜像光线；对于入射镜像光线依照修正策略实现图像校正。本发明能够由最初的利用反射光线完成校正通过光路转换过程转而变换为通过直射完成校正，需要处理计算的数据量较小，能够实现自动校准，易于操作便于校正，适用于任意场景的内容制作，无需考虑图像的畸变以及图像大小问题，操作人员不必耗费大量时间调整图像畸变，节省校正时间，方便校正。

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，具体涉及一种投影反射画面自动校准方法。

背景技术

为了实现单台投影机投影覆盖面大，现在解决方案是运用轨道镜技术。轨道镜的实现方法，把投影机的光通过镜面反射出去，通过电机驱动镜面水平和垂直旋转，来实现光影的移动，现阶段应用于轨道镜的校准方法，都是基于多点之间的手动校准，通过关键帧的方式实现在播出过程中关键帧之间实现校准。

由于轨道镜的镜头并非理想状态下的透视成像，而是带有不同程度的畸变，理论上镜头的畸变包括径向畸变和切向畸变，由于切向畸变所带来的影响较小，因而在实际应用中往往只考虑径向畸变，且在径向畸变的求解过程中，仅仅考虑的是起主导作用的二元泰勒级数展开的前两个系数。在实际使用时需要耗费大量的时间进行图像畸变的调整。对于手动校准方法操作繁杂。更换内容后，需要进行重新对点和校准，对于大场景距离和空间不确定的情况下，从而导致内容制作无法实现。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种投影反射画面自动校准方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种投影反射画面自动校准方法，包括获取三维点云数据；

根据三维点云数据创建要投影的三维模型；

将三维模型进行光路转换，获得入射镜像光线；

对于入射镜像光线依照修正策略实现图像校正。

在本发明中，优选地，所述光路转换具体包括以下步骤：

根据入射光线依照镜像原理得到其入射镜像光线；

在三维空间内将投影机发出的射线作为入射镜像光线，所述入射镜像光线照射于标定平面用以获得模型交点。

在本发明中，优选地，所述修正策略具体包括以下步骤：

根据入射镜像光线和模型交点计算得出投影距离；

根据投影距离计算得出投影图像大小以及实际模型交点；

对实际模型交点依照正投影策略获得校正直线并确定校正点。

在本发明中，优选地，所述正投影策略具体包括以下步骤：

根据入射镜像光线在虚拟空间建立正投影面；

将实际模型交点与投影机所在位置的连线构造并获得校正直线；

校正直线与正投影面的交点为校正点。

在本发明中，优选地，获取三维点云数据的过程具体是通过激光雷达照射到轨道镜所在镜面上，并通过镜面旋转获取三维点云数据。

在本发明中，优选地，所述激光雷达安装于投影机所处位置，所述激光雷达设置为用于自支测量的多线激光雷达。

在本发明中，优选地，所述要投影的三维模型与实际使用场景的比例相同。

在本发明中，优选地，所述投影机设置为执行标定操作后的轨道镜。

在本发明中，优选地，所述执行标定操作具体包括如下步骤：

从不同角度拍摄得到多张模板图像；