[发明专利]一种三维显示系统投影仪的标定方法

说明书

本发明涉及一种三维显示系统投影仪的标定方法，包括安装标定装置；投射水平线段图像并平移水平线段至LED光敏元件，以求取垂直偏移量Δy；投射垂直线段图像并平移垂直线段至LED光敏元件，以求取水平偏移量Δx；在每一组水平线段中取两组初始位置x，并在每一组垂直线段中取对应的两组初始位置y，得到四组初始位置的坐标值和四组对应的目标位置的坐标值，并代入计算机终端计算得到投影变换矩阵H。本发明的三维显示系统投影仪的标定方法通过求取投影变换矩阵H，可以对多视点投影的内容进行投射畸变矫正，实现显示内容区域一致的三维显示，该标定方法极大地减少了标定的时间，而且标定精度高，实现了标定过程的机械化和自动化。

技术领域

本发明涉及三维显示技术领域，特别涉及一种三维显示系统投影仪的标定方法。

背景技术

基于投影阵列的三维显示系统由投影仪、投影屏幕及计算机终端组成。将多台投影仪安装在圆弧段水平支架上，组成投影阵列，每个投影仪投射不同视角的虚拟相机图像到投影屏幕上，人可以裸眼观察三维画面。为了实现投影屏幕上的三维画面显示，需要对每个投影仪投影的内容进行投射畸变矫正，将其投影至投影屏幕中的公共矩形区域。目前，基于投影阵列的三维显示系统的标定方法主要是手动调整各投影仪投射的四个投射点的位置，使其分别与投影屏幕上的标志点对齐。该标定对齐方式操作繁琐、耗费时间过长，而且在此过程中需要凭借着人眼观察来判定是否对齐，并不能达到精确的标定，同时由于投影仪的分辨率较低，该判定方式存在较大的误差，容易产生较大的畸变效果。

因此，现有技术有待发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种标定时间少、精度高及便捷高效的三维显示系统投影仪的标定方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种三维显示系统投影仪的标定方法，包括以下步骤：

S100，安装标定装置：将若干个投影仪朝向投影屏幕安装，将LED光敏元件分别安装在投影屏幕的四个角处并组成一个矩形，所述投影仪、LED光敏元件分别与计算机终端连接；

S200，投射水平线段图像：投影仪向投影屏幕投射两组水平线段的图像，并记录每一组水平线段的初始位置y；

S300，平移水平线段并求取垂直偏移量Δy：分别平移两组水平线段并经过所述LED光敏元件，每一所述LED光敏元件分别检测水平线段进入LED光敏元件时对应的水平线段初始位置Δy_S，以及检测水平线段离开LED光敏元件时对应的水平线段结束位置Δy_E，得到水平线段到每一LED光敏元件的垂直偏移量Δy＝(Δy_S+Δy_E)/2；

S400，投射垂直线段图像：投影仪向投影屏幕投射两组垂直线段的图像，并记录每一组垂直线段的初始位置x；

S500，平移垂直线段并求取水平偏移量Δx：分别平移两组垂直线段并经过所述LED光敏元件，每一所述LED光敏元件检测垂直线段进入LED光敏元件时对应的垂直线段初始位置Δx_S，以及检测垂直线段离开LED光敏元件时对应的垂直线段结束位置Δx_E，垂直线段到每一LED光敏元件的水平偏移量Δx＝(Δx_S+Δx_E)/2；

S600，计算投影矩阵变换：在每一组垂直线段中取两组初始位置x，并在每一组水平线段中取对应的两组初始位置y，得到四组初始位置的坐标值，分别为：

计算得到对齐后的四组目标位置的坐标值，分别为：

分别将四组初始位置的坐标值与对应目标位置的坐标值代入计算机终端计算，得到投影变换矩阵H：