一种基于投影图像的处理方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明适用于图像处理领域，提供了基于投影图像的处理方法和装置，其中，方法包括：获取投影表面上的投影图像在成像设备中的二次成像图像，投影图像是由预设的参考图像投射在投影表面形成，参考图像中预设了参考标识点；获取二次成像图像中的二次像标识点；根据二次像标识点在二次成像图像中的位置参数基于参考标识点在参考图像中的位置参数的变化来获取失真系数；根据失真系数对待投影图像进行修正。使得经过处理的投影图像的失真变小甚至不失真，从而提高图像投影设备的环境适应能力。
【专利说明】一种基于投影图像的处理方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于投影图像的处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]投影显示是当前人们在日常工作和生活中都应用广泛的一种显示方式，它以投影图像的大小可调、投影表面的自由灵活选取、以及投影设备的自由移动性等诸多优点而被大众喜爱。传统的投影显示一般采用吊装式或台置的固定式设置，且有固定的投影表面，随着科技的发展，投影仪越来越小越来越可以自由灵活的移动设置，比如可穿戴投影设备就可以配置在人的身体上，这使得投影环境中不确定性因素增加，投影设备与投影表面之间的角度变化以及投影表面的凹凸不平都会导致投影图像的失真，如何处理这种图像失真尤其重要。现有技术提供了一种投影设备，包括投影机、投影表面和摄像头，投影机在某一媒介上投影出可交互界面，用户通过特定手势对该界面进行交互操作，手势由摄像头采集捕获传给计算设备进行识别，根据识别结果驱动设备完成相应动作，但是，由于事先不知道投影表面的具体位置，投影机和投影表面的角度可能会经常变化，这种复杂的投影环境会导致投影出来的图像产生较大的投影形变，使显示图像失真。
【发明内容】
[0003]本发明实施例提供一种基于投影图像的处理方法及装置，在投影环境不稳定造成投影图像失真的情况下，对由此造成的图像失真进行校正处理。
[0004]第一方面，本发明提供了一种基于投影图像的处理方法，包括如下方法:
[0005]获取投影表面上的投影图像在成像设备中的二次成像图像，所述投影图像为由投影设备将预设的参考图像投射至所述投影表面上所成的图像，所述预设的参考图像中设置有参考标识点，所述参考标识点经投影后在所述投影图像中形成一次像标识点；所述一次像标识点在所述二次成像图像中形成的像点为二次像标识点；
[0006]获取所述二次成像图像中的二次像标识点；
[0007]根据所述二次像标识点的位置参数相对于所述参考标识的位置参数的变化来获取失真系数；所述二次像标识点的位置参数为所述二次像标识点在所述二次成像图像中的位置参数,所述参考标识点的位置参数为所述参考标识点在所述参考图像中的位置参数；
[0008]根据所述失真系数对待投影图像进行失真修正。
[0009]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述预设的参考图像为参考红外网格线，所述参考标识点为所述参考红外网格线中不同方向的网格线的交点；对应地，所述投影设备为红外投影设备，所述成像设备为红外滤镜摄像装置；
[0010]所述获取投影表面上的投影图像在成像设备中的二次成像图像包括:
[0011]获取投影表面上的投影图像经所述红外滤镜摄像头所形成的二次红外网格线；
[0012]所述获取所述二次成像图像中的二次像标识点包括:[0013]获取所述二次红外网格线中不同方向的网格线的交点，所述不同方向的网格线的交点为所述二次像标识点。
[0014]结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述二次像标识点在所述二次成像图像中的位置参数相对于所述参考标识点在所述参考图像中的位置参数的变化来获取失真系数具体包括:通过以下公式获
取所述失真系数
【权利要求】
1.一种基于投影图像的处理方法，其特征在于，包括如下方法: 获取投影表面上的投影图像在成像设备中的二次成像图像，所述投影图像为由投影设备将预设的参考图像投射至所述投影表面上所成的图像，所述预设的参考图像中设置有参考标识点，所述参考标识点经投影后在所述投影图像中形成一次像标识点；所述一次像标识点在所述二次成像图像中形成的像点为二次像标识点； 获取所述二次成像图像中的二次像标识点； 根据所述二次像标识点的位置参数相对于所述参考标识的位置参数的变化来获取失真系数；所述二次像标识点的位置参数为所述二次像标识点在所述二次成像图像中的位置参数，所述参考标识点的位置参数为所述参考标识点在所述参考图像中的位置参数；根据所述失真系数对待投影图像进行失真修正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的参考图像为参考红外网格线，所述参考标识点为所述参考红外网格线中不同方向的网格线的交点；对应地，所述投影设备为红外投影设备，所述成像设备为红外滤镜摄像装置； 所述获取投影表面上的投影图像在成像设备中的二次成像图像包括: 获取投影表面上的投影图像经所述红外滤镜摄像头所形成的二次红外网格线； 所述获取所述二次成像图像中的二次像标识点包括: 获取所述二次红外网格线中不同方向的网格线的交点，所述不同方向的网格线的交点为所述二次像标识点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述二次像标识点在所述二次成像图像中的位置参数相对 于所述参考标识点在所述参考图像中的位置参数的变化来获取失真系数具体包括:通过以下公式获取所述失真系数
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述失真系数对所述待投影图像进行修正包括:通过如下公式对待投影图像进行失真修正:
5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，在所述根据所述二次像标识点的位置参数基于所述参考标识的位置参数的变化来获取失真系数之后，所述方法还包括:根据所述失真系数对所述参考图像进行修正； 具体通过如下公式对参考图像进行失真修正:
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述根据所述失真系数对所述参考图像进行修正之后，所述方法还包括: 获取所述投影设备在将所述参考图像投射至所述投影表面上形成投影图像时的运动参数； 根据所述运动参数获得运动补偿参数； 根据所述运动补偿参数对所述经过失真修正的图像进行反向运动补偿；所述经过失真修正后的图像包括修正的待投影图像，或修正的参考图像。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动参数获得运动补偿参数前，进一步包括: 对所述二次成像图像进行运动估计得到初步运动补偿值； 所述根据所述运动参数获得运动补偿参数包括: 结合所述运动参数和所述初步运动补偿值获取运动补偿参数。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动参数获得运动补偿参数包括: 结合所述运动参数对所述二次成像图像进行运动估计得到运动补偿参数。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述结合所述运动参数和初步运动补偿值获取运动补偿参数包括: 所述运动参数为由加速度传感器直接获取的第一运动补偿值； 对所述二次成像图像进行运动估计得到初步运动补偿值； 将所述第一运动补偿值和所述初步运动补偿值进行加权平均得到运动补偿参数，具体通过如下公式实现:
M= a ^M1+(1-α )*Μ2 (5) 其中，M是运动补偿参数，M1是初步运动补偿值，M2是第一运动补偿值，所述
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述运动参数为加速度传感器所感测到的所述投影设备在X轴和Y轴方向位移的分量值U和V，所述结合所述运动参数对所述二次成像图像进行运动估计得到运动补偿参数M具体通过如下公式来实现:
11.根据权利要求6至10中任一所述的方法，其特征在于，根据所述运动补偿参数对所述经过失真修正的待投影图像进行运动补偿，具体通过如下公式实现:
12.根据权利要求6至11中任一所述的方法，其特征在于，根据所述运动补偿参数M对所述经过失真修正的参考图像进行运动补偿，具体通过如下公式实现:
13.根据权利要求1至12中任一所述的方法，其特征在于，所述成像设备至少为两个，以构成立体视觉系统； 所述获取所述二次成像图像中的二次像标识点具体包括: 通过所述立体视觉系统获取投影图像中的三维参数；并将所述三维参数拟合成一个平面，将所述三维参数垂直映射到所述平面，得到二维坐标点，所述二维坐标点为所述二次像标识点。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述根据所述失真系数对待投影图像进行失真修正之后所述方法还包括:根据投影设备到投影表面的距离D调整投影设备的焦距，具体通过如下公式来实现:
15.一种基于投影图像的处理装置，其特征在于，所述装置包括: 成像获取单元，用于获取投影表面上的投影图像在成像设备中的二次成像图像，所述投影图像为由投影设备将预设的参考图像投射至所述投影表面上所成的图像，所述预设的参考图像中设置有参考标识点，所述参考标识点经投影后在所述投影图像中形成一次像标识点；所述一次像标识点在所述二次成像图像中形成的像点为二次像标识点； 像标识点获取单元，用于获取所述二次成像图像中的二次像标识点； 失真系数获取单元，用于根据所述二次像标识点的位置参数相对于所述参考标识的位置参数的变化来获取失真系数；所述二次像标识点的位置参数为所述二次像标识点在所述二次成像图像中的位置参数，所述参考标识点的位置参数为所述参考标识点在所述参考图像中的位置参数； 待投影图像修正单元，用于根据所述失真系数R对待投影图像进行失真修正。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述预设的参考图像为参考红外网格线，所述参考标识点为所述参考红外网格线中不同方向的网格线的交点；所述成像获取单元，用于获取投影表面上的投影图像经所述红外滤镜摄像头所形成的二次红外网格线； 所述像标识点获取单元，用于获取所述二次红外网格线中不同方向的网格线的交点，所述不同方向的网格线的交点为所述二次像标识点。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述失真系数获取单元，用于通过如下公式计算所述失真系数
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述待投影图像修正单元，用于通过如下公式对所述待投影图像进行失真修正:
19.根据权利要求15至18中任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:参考图像修正单元，用于根据所述失真系数R对所述参考图像进行修正；所述参考图像修正单元用于通过如下公式对所述参考图像进行失真修正:
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 运动参数获取单元，用于获取所述投影设备在将所述参考图像投射至所述投影表面上形成投影图像时的运动参数； 补偿参数获取单元，用于根据所述运动参数获得运动补偿参数； 运动补偿单元，用于根据所述运动补偿参数对所述经过失真修正的图像进行反向运动补偿；所述经过失真修正后的图像包括修正的待投影图像，或修正的参考图像。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置包括:运动补估计单元，用于对所述二次成像图像进行运动估计得到初步运动补偿值； 所述补偿参数获取单元，用于结合运动参数获取单元获取的运动参数和由所述运动补估计单元获取的初步运动补偿值获取运动补偿参数。
22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述补偿参数获取单元，用于结合所述运动参数获取单元获取的运动参数对所述二次成像图像进行运动估计得到运动补偿参数。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述运动参数获取单元，用于根据加速度传感器直接获取第一运动补偿值，将所述第一运动补偿参数作为所述运动参数； 所述运动补估计单元用于对所述二次成像图像进行运动估计得到初步运动补偿值，并将所述运动参数获取单元获取的第一运动补偿值和所述获取得到的初步运动补偿值进行加权平均得到运动补偿参数，具体通过如下公式计算获取所述运动补偿参数: 其中，M是运动补偿参数，M1是初步运动补偿值，M2是第一运动补偿值，所述
24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述运动参数获取单元，用于获取加速度传感器所感测到的所述投影设备在X轴和Y轴方向位移的分量值u和V，将所述u和V作为运动参数； 所述补偿参数获取单元，具体用于结合所述运动参数获取单元所获取的运动参数对所述二次成像图像进行运动估计得到运动补偿参数Μ，具体通过如下公式计算所述运动补偿参数M:
25.根据权利要求20至24中任一所述的装置，其特征在于，所述运动补偿单元包括，具体用于通过如下公式对所述经过失真修正的待投影图像进行运动补偿:
26.根据权利要求20至25中任一所述的装置，其特征在于，所述运动补偿单元，还用于通过如下公式对所述经过失真修正的参考图像进行运动补偿:
27.根据权利要求15至26中任一所述的装置，其特征在于，所述像标识点获取单元还包括: 立体视觉处理子单元，用于获取投影图像中的三维参数；像标识点获取子单元，用于将所述立体视觉处理子单元获取的三维参数拟合成一个平面，将所述三维参数垂直映射到所述平面，得到二维坐标点，所述二维坐标点为所述二次像标识点。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 焦距调节单元，用于根据投影设备到投影表面的距离D调整投影设备的焦距，具体通过如下公式实现:
【文档编号】H04N9/31GK103686107SQ201310687010
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】许春景, 黎伟, 刘健庄 申请人:华为技术有限公司