[发明专利]用于成像设备的高级镜头几何结构拟合的系统和方法

权利要求书

1.一种用于成像设备的高级镜头几何结构拟合的系统，包括：

计算设备；投影仪，其包括非平面镜头，所述投影仪被配置用于投影到对象上；所述计算设备被配置为：

使用所述非平面镜头的将所述对象上的投影点的位置与所述投影仪的图像调制器处的像素点相关的初始模型来确定使用所述初始模型的所述投影仪的内在参数的至少一个初始估计；

使用所述内在参数的所述至少一个初始估计来确定所述投影仪的外部参数的至少一个初始估计；

迭代地估计包括所述像素点与所述投影点到所述像素点的变换之间的比较的误差函数，初始变换使用所述内在参数的所述至少一个初始估计和所述外部参数的所述至少一个初始估计来确定，并且迭代变换包括以下中的一个或多个：在一个或多个迭代中改变在所述非平面镜头的所述初始模型中使用的一个或多个非线性项；在所述迭代中的一个或多个中增加在所述非平面镜头的所述初始模型中使用的所述一个或多个非线性项的数量；改变所述投影仪的所述内在参数；并且改变所述投影仪的所述外部参数；

当一个或多个迭代的所述误差函数收敛一次或多次、达到最小值并且小于阈值时：存储所述投影仪的所述内在参数的当前值和所述投影仪的所述外部参数的当前值作为姿态数据；并且，

基于所述姿态数据来控制所述投影仪将图像投影到所述对象上。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为通过确定针对多个内在参数中的每个的估计的范围而确定使用所述初始模型的所述投影仪的内在参数的至少一个初始估计。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为通过确定多个内在参数的离散估计的集合来确定使用所述初始模型的所述投影仪的内在参数的至少一个初始估计。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为针对多个内在参数的离散估计的集合的元素中的每个确定外部参数的所述至少一个初始估计。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为通过将给定投影点与在具有从多个内在参数的离散估计的集合的元素中的每个确定的曲率的曲面图像调制器处的对应点之间的线外推到与曲面图像调制器共享主点的平面图像调制器上的像素点来针对多个内在参数的离散估计的所述集合的所述元素中的每个确定所述外部参数的所述至少一个初始估计。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为使用直接线性变换算法利用所述平面图像调制器上的像素点的集合来确定所述外部参数的所述至少一个初始估计。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为针对多个内在参数的离散估计的所述集合的每个元素和所述外部参数的对应估计迭代地评估所述误差函数。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述非平面镜头包括鱼眼镜头和f-theta镜头中的一个或多个，并且其中，所述非平面镜头的所述初始模型包括鱼眼镜头模型和f-theta镜头模型中的一个或多个。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述非平面镜头的所述初始模型包括以下中的一个或多个：零个非线性项、一个非线性项以及多个非线性项。