[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

说明书

本发明公开了一种基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法，包括以下步骤：采用非线性三次融合函数对投影图像融合带进行亮度调节并对其投影；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；通过颜色传递函数计算摄像空间内投影融合带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；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。本发明提供的方法计算过程简单，调节精度高，在多通道投影融合技术中具有可行性。

技术领域

本发明涉及数字投影图像技术领域，特别是涉及一种基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法。

背景技术

随着沉浸式投影技术的发展，人们逐渐将此类技术应用至教育与娱乐领域，沉浸在模拟环境中获得身临其境的观感。如今，沉浸式体验项目成为数字创意中最受欢迎的体验项目之一，投影仪把虚拟画面投影至周围，使自己身在投影画面的环境内，由于一个投影画面面积有限，若想沉浸在面积足够理想的虚拟画面范围内，需要采用多通道投影拼接技术，每个投影仪投影各自的画面进行拼接。但是，在实际应用中，为了实现多通道投影画面的无缝融合，必然会存在重叠区域，重叠区域的亮度过大，不能保证整体亮度一致性。

如今存在很多投影图像边缘亮度调节方法，其中非线性三次融合函数较为典型，保证边缘亮度的平滑性，但是复杂的投影环境导致重叠区域相对非重叠区域依旧存在亮度差异。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法，采用非线性三次融合函数对投影图像进行边缘亮度调节，再通过相机捕捉投影图像反馈进行评估并采用B样条曲线进行优化，方法简单，调节精度高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于B样条曲线的投影图像边缘亮度调节方法，包括以下步骤：

S1，采用非线性三次融合函数对投影图像融合带进行亮度调节并对其投影；

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；

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理想值对应原图像的颜色强度值，从而求得理想融合参数；

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。

进一步的，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。

进一步的，所述步骤S1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)为融合参数。

进一步的，步骤S2中，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＝0,1,2,4,5。

进一步的，步骤S3中，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：