[发明专利]一种投影系统分辨率扩展方法、装置和投影系统

说明书

本发明公开一种投影系统分辨率扩展方法、装置和投影系统。本发明的方法包括：利用主投影仪构建基准投影平面，并基于基准投影平面和主投影仪的姿态信息构建世界坐标系，获取主投影仪坐标系与世界坐标系之间的第一转换关系；利用从投影仪采集主投影仪在投影面上投影的测试图像获取从投影仪坐标系与世界坐标系之间的第二转换关系；根据第一转换关系、第二转换关系、目标分辨率与目标显示比例，获取主从投影仪光栅像素面上的第一目标区域和第二目标区域；分别获取主从投影仪光栅像素面与第一目标区域和第二目标区域的第一映射关系和的第二映射关系，利用第一映射关系和第二映射关系对待投影内容进行纹理映射。本发明可以实现投影画面的无畸变扩展。

技术领域

本发明涉及一种投影系统分辨率扩展方法、装置和投影系统。

背景技术

随着短焦光机技术的成熟及成本的大幅下降，智能投影仪在家居中的应用日益增多。但目前智能投影仪在视听质量上仍存在一些不足，主要体现在投影画幅受限，投影比例不符合主流宽幅电影的比例(例如21:9的宽幅电影的比例)，缺少影院级观影体验。

通常情况下，小型家用投影仪的分辨率低于4K，而且宽高比一般为4:3或者16：9，而日益流行的超高清视频源不仅在分辨率上超过投影仪支持的最大分辨率，而且其宽高比往往大于16：9。很明显，分辨率不足会影响投影画面的清晰度，而宽高比不匹配则会引起投影画面的裁剪现象，更进一步损失了实际画面分辨率，影响用户观看体验。

在专业场合中，可以通过对多个投影仪的画面进行拼接来获得超分辨率及大画面，但这个过程需要专业设备、专业软件，并需要具有相当专业知识的专业人士进程操作，整个过程成本高昂，操作复杂。多投影仪画面拼接不能通过简单地调整多个投影仪的位置及投影方向，使其投影区域完美接合为一个投影区域来实现。这是因为由于投影仪之间摆位的不确定性，造成其梯形畸变的形状也是不确定的，很难通过手工调整消除这种不确定性来实现画面结合区域的完美无畸变重合。即使能够实现完美画面拼接，也需要通过手工调整并配合特殊软件来在多投影仪之间分配、分割各自显示的画面，并且还需要在每个投影仪中精确地实现视频源画面向实际光栅画面的纹理映射，这样的技术复杂度和操作繁琐度是很难在家庭投影环境中得以运用。

发明内容

本发明提供了一种投影系统分辨率扩展方法、装置和投影系统，以至少部分解决上述问题。

第一方面，本发明提供了一种投影系统分辨率扩展方法，所述投影系统包括主投影仪和从投影仪，所述主投影仪具有主光机镜头、主摄像头和惯性测量单元，所述从投影仪均具有从光机镜头和从摄像头，所述方法包括：利用所述主投影仪构建基准投影平面，并基于所述基准投影平面和所述主投影仪的姿态信息构建世界坐标系，获取所述主投影仪坐标系与所述世界坐标系之间的第一转换关系；利用所述从投影仪采集所述主投影仪在投影面上投影的测试图像，并根据所述第一转换关系获取所述从投影仪坐标系与所述世界坐标系之间的第二转换关系；根据所述第一转换关系、所述第二转换关系、目标分辨率与目标显示比例，获取所述主投影仪光栅像素面上无畸变投影的第一目标区域和所述从投影仪光栅像素面上无畸变投影的第二目标区域；获取所述主投影仪光栅像素面与所述第一目标区域的第一映射关系，以及获取所述从投影仪光栅像素面与所述第二目标区域的第二映射关系，利用所述第一映射关系和所述第二映射关系对待投影内容进行纹理映射，实现无畸变投影。