每个投影仪映射到公共坐标上。注意，所述映射的步骤不依赖于所述相机的镜头属性的模型。所述公共坐标系被映射到所述屏幕，也不依赖于所述相机的镜头属性的模型。在一个示例中，所述投影仪可选地被预校准。再者，任一映射步骤使用所述投影仪的模型来形成。说明性地，所述投影仪的模型包括来自投影仪映射的理想化模型的失真模型。所建模的投影仪至表面的映射通过测量进行预校准。在投影仪是所校准的系统的一部分时可推断出所预校准的测量。投影仪至所述公共坐标系的映射可以包括使用所述相机测量所述投影机的重叠与所述投影机的建模重叠之间的差异。由相机测量的差异可以使用边缘混合技术来应用。在实施例中，所述投影仪投射到平坦屏幕上，并且映射到所述公共坐标系包括使用所述一个或多个相机来找出所述可选预校准的投影仪之间的单应矩阵。可替代地，所述投影仪投射到具有已知或参数化的几何形状的弯曲屏幕上。在该情况中，所述投影仪被可选地预校准，并且映射到所述公共坐标系的步骤包括使用所述可选预校准投影仪的投影仪至表面的映射的模型。在实施例中，基准点定位在屏幕上。再者，在实施例中，所述系统和方法还包括存储强度和颜色信息以及使用所述投影仪系统的被所述一个或多个相机成像的区域来平衡强度和颜色。
【附图说明】
[0032]以下参考附图描述本发明，其中:
[0033]图1为一框图，其所示为，由两个投影仪提供的投射显示，其楔形地(keystoned)投射在屏幕上的，以及仅可以对投影仪之间的重叠区域进行成像的相机；
[0034]图1A是使用多个投影仪的示例性投影布置，所述多个投影仪重叠并且基于相机所采集的图像进行校准；
[0035]图2是依据说明性实施例的整体显示校准过程的框图；
[0036]图3a是用在整体校准过程中的预校准投影仪的镜头模型的方法的框图；
[0037]图3b是对投影仪的镜头模型进行原位预校准的方法的框图；
[0038]图4a是针对平坦屏幕将所投射的像素映射到公共坐标系的框图；
[0039]图4b是改进从投影仪至公共坐标系的映射的框图；
[0040]图5是针对弯曲屏幕将所投射的像素映射到公共坐标系的框图；
[0041]图6是依据说明性实施例的描述颜色和强度校准的方法的框图；
[0042]图7为一框图，其所示为，由两个投影仪提供的投射显示，其楔形地(keystoned)投射在屏幕上的，以及可以对投影仪之间的重叠区域进行成像的相机，以及在相机可以成像的屏幕上的基准标记。
【具体实施方式】
[0043]图1示出了屏幕100的轮廓线，其中两个投影仪101和103的轮廓线被示出为重叠。投影仪101和103在屏幕上在区域105中重叠。在该示例中，投影仪超出(overfill)屏幕。将被相机成像的一个或多个屏幕的区域的椭圆形轮廓线示出为有点像圆形的形状107。一般将相机可以成像的区域指示为矩形或梯形。然而如果相机安装了鱼眼镜头，则将它可以成像的视野更准确地表示为圆形或楔形式(底部比顶部稍宽，类似于所述重叠的外观)圆形。此楔形式外观是投影仪和相机光轴这二者相对于屏幕的非垂直定向的结果一这是由于它们在屏幕上方的位置以便维持在用户的视野外的原因。
[0044]还注意:相机不需要对整个屏幕成像。在此情况中，将相机定位成对覆盖区域105全体进行成像。再者，本文所描述的说明性过程不要求，并且即使相机不能有效地对整个区域105进行成像的话，也可以进行操作。在一些情形下，较小的相机视野或障碍物可能限制相机采集整个区域的图像的能力。本文的说明性过程可以在重叠区域105的这样的部分图像的情况下进行操作。
[0045]应当意识到，自动校准系统常常涉及两个步骤:(a)将所投射的像素映射到单个坐标系，以及然后(b)将该坐标系映射到屏幕。通过作为有用的【背景技术】，参考申请号为2012/0120372 的题目为“SYSTEM AND METHOD FOR CALIBRATING A DISPLAY SYSTEM USINGMANUAL AND SEM1-MANUAL TECHNIQUES”的美国公开专利申请，其教导通过引用合并于此，并且其技术类似于本实施例的教导。所合并的申请采用了手动或半手动技术来执行这两个映射中的每一个。例如，在该专利中，“图8示出了使用附加信息来更新从投影机至公共坐标系的映射的实施例。前几个步骤恰好如同图4中所做的那样。在步骤810中，至公共坐标系的映射如上面所述地形成。在步骤820中，收集关于边界、已知的基准点、边缘、和/或角的附加信息。(在图4中，收集针对屏幕的边界和角落点的这样的信息)。在步骤830中，使用所组合的信息来形成从公共坐标系至屏幕的映射，如同图4中所做的那样。在步骤840中，同时更新至公共坐标系的映射和从公共坐标系至屏幕的映射这二者。在说明性实施例中，这通过将投影仪建模为光学对象来如上文所描述地完成。在该情况中，可以通过投影仪的投影矩阵的估计来改进从投影仪至公共坐标系的映射。以及至公共坐标系的所改变的映射对从公共坐标系至屏幕的映射起作用。例如，结果是可以使用与找出投影仪的光学属性的图4 一起描述的最小化来同时改变至公共坐标系的映射和公共坐标系至屏幕的映射这二者。”
[0046]本文的说明性实施例涉及自动化技术。
[0047]作为进一步的背景，图1A是依据说明性实施例的具有自动校准的示例性显示系统100的框图。在该情况中，使用单个相机传感器110来校准三投影仪系统。在实施例中，诸如上文图1中所示，采用了两个投影仪(例如，140和142)。如下文所述，本文的原理适于两个或更多个重叠的显示图像。相机110可以是常规的单元(例如，数字SLR)或自定义机构，其能够横跨该系统测量投影仪的几何位置、颜色和强度，以及引起校正。如本文所述，可以将相机布置成具有适当的广角(例如，鱼眼)镜头组件111的短程相机。可以提供上方安装件115(采用阴影示出)来安装相机110(或多个相机)。将校准校正插入到示例性PC120中所产生的校正中，所述示例性PC 120包括用于操作本文的系统和方法的存储的永久性软件应用(和/或电子硬件)(块122);插入到在生成的图像中所产生的校正中，所述图像要被发送到图像生成器(IG)(其可以是常规PC) 130、132、134，图像生成器(IG) 130、132、134继而将该图像(分别)转递至投影仪140、142、144。或者，将该校正直接应用于IG。可以将颜色校正的一部分(分别)上传至互连的投影仪140、142、144。投影仪140、142、144从而将来自一个或多个源的组合图像投射在屏幕150上，一般具有适当的重叠(例如，如所示出的15%重叠)。在说明性实施例中，投影仪之间的互连可以由网络链路(有线和/或无线)控制，其可以包括常规网络交换机160。
[0048]图2示出了用于校准系统的过程(由虚线框230指示)的概括框图。如上文通常所述的，第一步骤210是将所投射的像素从所有的投影仪映射到公共坐标系上。第二步骤220是将公共坐标系映射到屏幕。虚线框230指示出有时步骤210和220同时执行。举例来说，有时210中的公共坐标系是屏幕的坐标系，在该情况下步骤220不涉及附加的过程或工作。
[0049]图3a和3b分别示出了用于预校准投影仪传输功能和该模型中的失真的两种方法。尽管不要求这样的预校准，但是在步骤210中对投影仪镜头的预校准可能非常有用。常常使用单应矩阵或单应矩阵加上径向失真，将投影仪建模为至平坦屏幕的映射像素。常常将单应矩阵分解成本征参数(例如，焦距)和外部参数(例如，旋转和平移)，不过对于本文的步骤的执行而言不要求这样的分解。预校准的目标是对投影仪的径向失真进行建模并对其进行测量，或者更为普遍地测量作为移位场的投影仪的非理想因素(non-1dealities)。(常常也这样测量本征变量。)存在许多用来对投影仪镜头进行预校准的方式。
[0050]进一步参考图3a和3b，每一个例证了用于预校准的说明性方法。在图3a中，该过程测量投影仪的非理想因素。这可以依据本领域的普通技术来执行。根据图3a的过程，由用户将投影仪导向例如平坦的墙壁(步骤310)。在步骤320中，然后使用具有已校准的镜头的相机来测量该投影机。常常由投影仪投射并由相机成像的采用(例如)棋盘状图案(或另一类似重复/嵌成花纹的)校准图案的形式的校准图案来执行其测量。然后该过程将单应矩阵与该数据拟合，并且找出与单应矩阵的偏差，以及将该单应矩阵分解以找出投影仪的本征属性。在不损失普遍性的情况下，可以以多种方式来存储所述偏差。一种常见技术是追踪返回到投影仪中的射线，并且找出与应当根据单应矩阵追踪的理想像素的偏差，以及与根据测量的实际像素的偏差(步骤340)。一种替代技术是追踪从像素向外到屏幕的射线，并且找出理想值与所测量的值之间的角度的偏差。
[0051]注意，已经观测到相同模型的许多投影仪倾向于具有高度相似的失真场和本征参数。因而有可能例如在工厂测量一个失真场，然后将该测量应用于相同模型的所有投影仪。
[0052]图3b示出了用于完成该投影仪的相同预校准的替代过程。该替代过程开始于在步骤360，例如使用手动、或半手动自动技术、或另一适当的方法来校准显示系统。预见到，可以对该校准步骤(360)的结果进行精细