[发明专利]针对任意视角投影仪图像的视觉矫正方法

摘要

本发明提供了一种针对任意视角投影仪图像的视觉矫正方法。首先，利用Canny算法对拍摄的投影仪图像进行边缘检测，然后利用LSD算法对边缘图像进行直线检测，将得到的直线以极坐标进行表示，再进行直线分类和筛选，最后，根据筛选后直线的交点坐标在原拍摄图像上截取出新图像，并进行透视变换，得到最终矫正后的图像。本发明方法不仅能够滤除不必要的背景，而且可以将拍摄到的投影仪图像矫正为正面视角的投影仪图像，具有很好的鲁棒性。

主权项

1.一种针对任意视角投影仪图像的视觉矫正方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：利用Canny算法对拍摄的投影仪图像进行边缘检测，得到边缘检测图像；

步骤二：利用LSD算法对步骤一得到的边缘检测图像进行直线检测，得到直线检测图像；

步骤三：利用极坐标对步骤二得到的直线检测图像中的直线段进行表示，并进行分类加权处理，得到不同的直线。具体为：

步骤a：以图像的重心(w/2,h/2)为原点建立笛卡尔坐标系和极坐标系，满足x＝u‑w/2，y＝h/2‑v，其中，w表示图像的水平宽度，h表示图像的竖直高度，(u,v)表示图像坐标，(x,y)表示笛卡尔坐标；极坐标系与笛卡尔坐标系的转换关系为ρ＝xcos(θ)+ysin(θ)，(ρ,θ)表示极坐标；则图像坐标与极坐标的转换关系为：ρ＝(u‑w/2)cos(θ)+(h/2‑v)sin(θ)；

步骤b：根据图像坐标和极坐标的关系，计算直线段两个端点的图像坐标对应的极坐标，即得到极坐标表示的直线段；

步骤c：将ρ和θ的值相差都小于0.1的直线段分为一类并分配相同的标号，然后对具有相同标号的直线段进行加权平均，每条直线段对应的权值为其线段的长度，从而得到对应的直线；

步骤四：先根据给定的阈值对每一条直线进行第一次筛选，把小于设定阈值的直线删除，所述的阈值为0.03×min{w,h}。然后利用HSV颜色模型来表示原图像，并利用HSV颜色模型中的V分量大小对直线再进行筛选，如果直线两侧V分量之差小于0.2，则将直线删除。最后按照直线的长短来打分，最长的直线分值为100，其他直线的分值为100乘以其与最长直线的长度之比，保留得分最高的四条直线；

步骤五：在极坐标系下求出所得四条直线的交点，如果处于图像内的交点不够四个，则删除当前产生合格交点最少的直线，如果产生合格交点最少的直线多于一条，则删除其中得分最低的直线，然后利用步骤四的直线得分选择一条得分仅次于计算交点的四条直线中的最低得分的直线重新计算交点，直至得到均处于图像内的四个交点；所述的产生合格交点最少的直线是指只与一条直线相交或者与其他直线在图像内没有交点的直线；

步骤六：以四个交点中左上角的点为起点，并按逆时针方向对交点进行排序；

步骤七：根据经过排序的四个交点的坐标在原拍摄图像上截取出新图像，并对新图像进行透视变换，得到变换后的图像即为最终视觉矫正后的图像。