[发明专利]一种投影仪画面自适应几何矫正的方法

权利要求书

1. 一种投影仪画面自适应几何矫正的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）摄像机面对投影平面拍摄至少一帧无投影画面的投影平面图像；

（2）投影仪将图像库中的一帧待矫正的目标原图像投影到所述投影平面中得到当前投影画面；

（3）摄像机拍摄当前投影画面的投影平面图像；在摄像机的坐标系下采集投影平面的点云样本数据，所述点云样本数据包括所采集的各点云的三维位置坐标、各点云在当前存在投影画面的投影平面图像中所对应的像素点的二维位置坐标和所采集的点云的总数量；

（4）根据所述各点云的三维位置坐标、点云的总数量以及点云在投影平面图像中所对应的像素点的二维位置坐标，得到从摄像机平面到投影平面的单应性矩阵；

（5）利用所述无投影画面的投影平面图像和当前存在投影画面的投影平面图像识别出当前投影画面所对应的帧号，然后根据对应的帧号在图像库中查找到当前投影画面所对应的原投影图像；

（6）将当前存在投影画面的投影平面图像与其原投影图像进行特征匹配处理，得到当前存在投影画面的投影平面图像与其原投影图像之间关于匹配特征的二维位置坐标的对应关系，并得到从投影仪平面到摄像机平面的单应性矩阵；

（7）对从摄像机平面到投影平面的单应性矩阵和从投影仪平面到摄像机平面的单应性矩阵进行矩阵乘法运算，得到从投影仪平面到投影平面的单应性矩阵；

（8）利用图像库中的下一帧待矫正的目标原图像的尺寸信息和步骤（7）所述的从投影仪平面到投影平面的单应性矩阵，对下一帧待矫正的目标原图像进行尺度变换处理生成变换投影图像；将所述变换投影图像投影到投影平面中得到新的当前投影画面；然后返回执行步骤（3）直至图像库中不存在待矫正的目标原图像。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是：在获得步骤（4）所述的从摄像机平面到投影平面的单应性矩阵之前，对步骤（3）所采集的点云进行均匀采样和去噪处理，并将超出投影画面范围的点云裁剪掉；利用剩余点云的三维位置坐标，将所述剩余点云投影到摄像机平面上形成点云的二维数据，并将投影到摄像机平面上的点云的二维数据进行自适性三角化处理而构造出三角形网格，再将三角形网格中的冗余点云剔除。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：在所述步骤（4）中，是采用非线性最小二乘的方法得到从摄像机平面到投影平面的单应性矩阵。

4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：在所述步骤（6）中，是采用非线性最小二乘的方法得到从摄像机平面到投影平面的单应性矩阵。