[发明专利]投影图像几何畸变自动校正系统及其校正方法

摘要

本发明涉及投影图像几何畸变自动校正系统及其校正方法，该系统硬件部分报价测控计算机、投影仪、角度检测系统、图像融合计算机和成像计算机；软件部分为几何畸变自动校正软件，该软件包括数字相机图像采集与处理单元、云台控制单元、投影仪设置模块和投影仪校正处理单元，通过几何畸变自动校正软件与硬件协调工作，能够实现对投影图像几何畸变自动校正，解决手动图像校正后画面整体效果差，调整时间长的技术难题。

主权项

1.一种投影图像几何畸变自动校正系统，其特征在于：包括测控计算机、投影仪、角度检测系统、图像融合计算机和成像计算机；其中，所述测控计算机是系统检测与控制的核心，是大屏幕显示图像自动校正系统的硬件控制平台，测控计算机上安装有几何畸变自动校正软件，测控计算机控制成像计算机输出要检测的控制点，并通过投影仪在投影屏幕上显示出该控制点，工作时全系统中只有一个控制点；所述投影仪是被校正对象，用于显示系统投影图像，与系统之间通过LAN总线进行通信；所述角度检测系统包括高精度机器视觉云台和数字相机；所述高精度机器视觉云台通过RS232总线与测控计算机连接，测控计算机发出动作指令，控制云台动作，使其达到指定角度；所述数字相机安装在高精度机器视觉云台上，与测控计算机之间通过USB总线或LAN总线进行通信，用于采集该角度一定范围内的目标图像；所述图像融合计算机安装有图像融合软件，用于完成投影图像的边缘融合与畸变校正，与系统之间通过LAN总线连接；所述成像计算机是图像源，用于生成几何畸变校正所需要的校正图像，与系统之间通过LAN总线连接；所述几何畸变自动校正软件包括数字相机图像采集与处理单元、云台控制单元、投影仪设置模块和投影仪校正处理单元；其中，所述数字相机图像采集与处理单元，用于完成控制点图像的采集、处理，并计算图像中控制点的像素坐标值，最后将像素坐标值传递给投影仪校正处理单元作为控制点理论位置计算参数；所述云台控制单元，用于控制云台搭载数字相机的成像中心指向控制点理论位置，但由于显示系统受到曲面投影屏幕和光学效应影响，导致数字相机的中心并没有指向该控制点中心应该存在的水平、垂直角度方向，即存在着畸变误差；所述投影仪设置模块，用于实现投影仪基本功能参数设置，并把水平和垂直投影视场传递给投影仪校正处理单元作为控制点理论位置计算参数；所述投影仪校正处理单元，用于将投影仪设置模块提供的数据与其他系统参数一起进行计算得出控制点理论位置，然后控制云台转向此位置，再触发数字相机图像采集与处理单元工作，数字相机图像采集与处理单元传回控制点实际位置数据，最后使用控制点的理论位置和实际位置数据计算得出畸变校正矩阵，传送给图像融合计算机。