[发明专利]一种投影映射方法及光场显示设备

说明书

本发明公开了一种投影映射方法及光场显示设备，光场显示设备包括投影仪阵列和散射屏，所述方法包括：获取三维物体的光场信息；所述光场信息包括每个相机采集的三维物体的相机图像和每个相机相对于所述三维物体的第一位姿；确定所述投影仪阵列中的所有投影仪在所述散射屏上的共同显示区域；根据所述第一位姿，从每个相机的相机图像中提取出与所述共同显示区域对应的中间图像；根据所述第一位姿和第二位姿，将每个中间图像分割并映射到对应的投影仪，生成每个所述投影仪的投影图像；所述第二位姿是指每个所述投影仪相对于所述散射屏的位姿。上述方案提供了一种简单高效的光场信息映射方式，从而得到光场显示内容。

技术领域

本发明涉及光场显示领域，尤其涉及一种投影映射方法及光场显示设备。

背景技术

光场显示，是指通过投影仪来重构物体发出的光线的一种显示方式，如图1A所示，每个投影仪构建了物体上每个点向不同方向发出的光线，如果有足够多的投影仪投射出足够多的光线，则相当于构建了组成物体表面的很多个点向不同方向发出的光线。这样，当人眼在不同角度接收到投影仪发出的光线时，就会感觉从不同角度都能观察到物体，即实现了真正意义上的光场显示。

目前，光场显示存在的问题还很多，例如：投影仪数量多、数据运算量大、分辨率低等等。而如何得到光场显示内容也是需要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种投影映射方法及光场显示设备，用于提供一种新的生成光场显示内容的方式。

为了实现上述发明目的，本发明实施例第一方面提供一种投影映射方法，应用于光场显示设备中，光场显示设备包括投影仪阵列和散射屏，所述投影仪阵列出射的光线经所述散射屏散射后进入人眼，所述方法包括：

获取三维物体的光场信息；所述光场信息由相机阵列采集得到，所述光场信息包括每个相机采集的三维物体的相机图像和每个相机相对于所述三维物体的第一位姿；

确定所述投影仪阵列中的所有投影仪在所述散射屏上的共同显示区域；

根据所述第一位姿，从每个相机的相机图像中提取出与所述共同显示区域对应的中间图像；

根据所述第一位姿和第二位姿，将每个中间图像分割并映射到对应的投影仪，生成每个所述投影仪的投影图像；所述第二位姿是指每个所述投影仪相对于所述散射屏的位姿。

可选的，根据所述第一位姿，从每个相机的相机图像中提取出与所述共同显示区域对应的中间图像，包括：

以所述散射屏中心为原点建立世界坐标系；

根据所述第一位姿，计算每个所述相机图像的像素坐标系到所述世界坐标系的第一变换矩阵；

根据所述第一变换矩阵，将每个所述相机图像映射到所述世界坐标系下，并提取出位于所述共同显示区域内的中间图像。

可选的，根据所述第一位姿，计算每个所述相机图像的像素坐标系到所述世界坐标系的第一变换矩阵，包括：

针对每个相机，根据所述第一位姿，计算所述相机的相机坐标系到所述世界坐标系的第二变换矩阵；

根据相机参数，计算像素坐标系到所述相机坐标系的第三变换矩阵；

根据所述第二变换矩阵和所述第三变换矩阵计算所述第一变换矩阵。

可选的，根据所述第一位姿，计算每个所述相机图像的像素坐标系到所述世界坐标系的第一变换矩阵，包括：

检测每个所述相机图像中位于所述三维物体周围的边框的四个角点在所述相机图像中的位置；其中，所述边框相对三维物体的位置用于指示所述共有显示区域相对于所述三维物体的位置，所述边框的角点用于指示所述共有显示区域的四个角点；