[发明专利]用于相机与投影仪标定的分析系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于相机与投影仪标定的分析系统及方法，所述分析系统包括一相机、一投影仪、一用于投影的屏幕以及一处理器；处理器分别连接相机以及投影仪，处理器向所述相机及所述投影仪分别发送触发信号；相机拍摄仅有标定图案的屏幕为标定影像；处理器用于获取相机标定数据；投影仪用于投射标定图片；相机用于拍摄所述屏幕上每个亮度的标定图片为图片影像；处理器根据图片影像获取标定图片的角点位置以及角点相位；处理器用于获取标定图片每一点的相位。本发明的用于相机与投影仪标定的分析系统能够获取投影光栅建模系统的相机、投影仪之间的标定关系以及投影仪投射影像的相位，使投影光栅建模的精度更高，建立的模型更加保真。

技术领域

本发明涉及一种用于相机与投影仪标定的分析系统及方法。

背景技术

三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。

光栅投影进行三维重建是一种三维重建方式，将光栅分别投影到参考平面和被测物体表面，由于参考平面选取的是水平平面，投影到上面的参考光栅不会发生变形；当光栅投影到被测物体表面时，光栅会产生不同程度的变形，是由于投影光栅受到了被测物体表面高度的调制。所放置的被测物体高度不同，光栅的相位变化程度也随之不同，二维平面变形条纹的相位变化中携带有物体表面的三维形貌信息。因此，通过求取相位的变化值，可以得到物体在相应点处的高度，从而得到三维物体的轮廓形状。

现有的光栅投影进行三维重建中存在相机与投影仪标定不方便，导致影像失真严重，建立模型的精度较低的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中光栅投影进行三维重建中存在标定不方便，影像失真严重，建立模型的精度较低的缺陷，提供一种能够更准确获取投影光栅建模系统的相机、投影仪之间的标定关系以及投影仪投射影像的相位，使投影光栅建模的精度更高，建立的模型更加保真的用于相机与投影仪标定的分析系统及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于相机与投影仪标定的分析系统，其特点在于，所述分析系统包括一相机、一投影仪、一用于投影的屏幕以及一处理器；

所述处理器分别连接所述相机以及所述投影仪，所述处理器向所述相机及所述投影仪分别发送触发信号；

所述相机包括一摄像镜头，所述投影仪包括一投影镜头，所述摄像镜头的拍摄方向与所述投影镜头的投影方向均对准所述屏幕；

所述屏幕上设有一标定图案；

所述相机拍摄仅有标定图案的屏幕为标定影像；

所述处理器用于利用所述标定影像标定所述相机，并获取相机标定数据；

所述投影仪用于向所述屏幕投射至少2个亮度的标定图片；

所述相机用于拍摄所述屏幕上每个亮度的标定图片为图片影像；

所述处理器用于根据所述图片影像获取标定图片的角点位置以及角点相位；

所述处理器用于利用角点位置以及角点相位获取标定图片每一点的相位。

较佳地，

对于每一角点，所述处理器用于获取以所述角点为中心的正方形区域；

所述处理器用于根据所述角点的位置以及所述角点的相位获取正方形区域的边界上点的相位；

根据边界上点的相位获取正方形区域内目标点的相位。

较佳地，所述投影仪用于向所述屏幕投射至少2个亮度的标定图片，包括：

所述投影仪用于向所述屏幕投射至少2个灰度的标定图片；或，