[发明专利]一种基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法

权利要求书

1.一种基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采用非线性三次融合函数对投影图像的融合带进行亮度调节并对其投影，其中，非线性三次融合函数的数学表达式如下式所示：

其中，t为融合带的水平坐标值，相对投影图像最外侧为0，最内侧为1；d(t)为融合函数；

S2，基于B样条曲线对投影图像进行几何校正，利用畸变校正后的摄像机对投影画面进行采集，在摄像空间内比较投影融合带颜色强度的实际值与理想值，以此对融合带的亮度调节效果进行评估，具体包括：

比较摄像空间内重叠区域的颜色强度是否与非重叠区域一致，如果不一致，根据摄像空间内的颜色差异给予每个投影通道融合带水平坐标分别为处三个颜色通道的理想值，其中，i＝0,1,2,3,4,5；

S3，基于B样条曲线对投影图像进行颜色校正，通过颜色传递函数计算摄像空间内投影融合带颜色强度的理想值对应原图像的颜色强度值，从而求得理想融合参数，具体包括：

根据颜色传递函数计算摄像空间内投影融合带所设定6处颜色强度理想值对应原图像的颜色强度值从而求得理想融合参数，如下式所示：

其中，i＝0,1,2,3,4,5，T_C(i)为融合带水平坐标为在摄像空间内所设定的理想值，F(T_C(i))为颜色传递函数，T_I(i)为投影空间内对应的理想值，α_i为融合带水平坐标为处的理想融合参数；

S4，以非线性三次融合参数为变换前的值，理想融合参数为变换后的值，通过B样条曲线对融合函数进行优化，具体包括：

通过B样条曲线对亮度融合函数进行优化，根据分为5段，其中，i＝0,1,2,3,4,5，非线性三次融合参数为变换前的值，理想融合参数为变换后的值，以此求得8个控制点，如下式所示：

其中，α_0(i)为融合带水平坐标为处的融合参数，p_i+k为控制点，F_k,3(α_0(i))为分段混合函数，如下式所示：

其中，k＝0,1,2,3，j＝0,1,2,...,3-k；

由于响应函数曲线为开曲线，因此p₀＝p₁，p₆＝p₇，通过六组对应关系求得八个控制点；

最终优化后的融合函数如下式所示：

α(t)＝B(d(t)) (5)

其中，B(d(t))为B样条曲线对d(t)优化后的值，α(t)为融合带水平坐标为t处的融合参数值；

投影图像的颜色空间为RGB空间，颜色强度值分别为(255，0，0)、(0，255，0)、(0，0，255)，对三个颜色通道分别优化亮度融合函数。

2.根据权利要求1所述的基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

S5，计算经优化后的融合函数调节后的投影图像重叠区域的峰值信噪比，根据投影环境给予峰值信噪比一个标准值，如果计算的峰值信噪比低于标准值，重复步骤S2-S5，直至计算的峰值信噪比达到标准值为止。

3.根据权利要求2所述的基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法，其特征在于，所述步骤S5中，计算经优化后的融合函数调节后的投影图像重叠区域的峰值信噪比，根据投影环境给予峰值信噪比一个标准值，如果计算的峰值信噪比低于标准值，重复步骤S2-S5，直至计算的峰值信噪比达到标准值为止，具体包括：

对经融合函数调节后的投影图像进行投影，峰值信噪比作为边缘亮度调节的评估指标，如下式所示：

其中，PSNR为峰值信噪比，MAX为摄像空间内最大的颜色强度值，设为255，MSE为均值误差，其表达式如下式所示：

其中，F(j)为摄像空间内投影画面重叠区域水平坐标为处颜色强度的平均值，R(j)为摄像空间内投影画面重叠区域水平坐标为处颜色强度的理想值，也是摄像空间内非重叠区域处颜色强度的平均值；

根据投影环境给予峰值信噪比一个标准值，如果经融合函数调节后的投影图像重叠区域的峰值信噪比低于标准值，重新设置融合带水平坐标分别为处三个颜色通道的理想值，再次对融合函数进行B样条曲线优化，直到摄像空间内所计算的峰值信噪比达到标准值为止。