[发明专利]一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统

说明书

本发明公开了一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统，其方法包括：确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上，在球员将台球摆放到期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片，基于预先根据台球桌面构建的三维坐标系，确定摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标，将每个摆放台球的具体坐标与期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对误差结果进行建模显示。将每个摆放台球的高度因素考虑在内以确定误差，然后通过建模对摆放台球的误差进行校准以显示校准后的相机与投影仪的映射关系，可以根据校准后的结果准确地判断球员是否摆球成功，进而在没有摆球成功时进行后续调整。

技术领域

本发明涉及误差校准技术领域，尤其涉及一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统。

背景技术

在智能台球系统中，涉及到投影仪投放一个图标到台球桌，球员将球摆到图标位置，通过相机进行识别，判断摆球是否成功。由于系统涉及人机交互的过程，需要精确的知道投影仪坐标系和相机坐标系之间的映射关系，正常情况下投影仪和相机都会以球桌为基准进行一次校正，但是由于球具有一定的高度，并且这些坐标转换过程不可避免的会引入误差，误差会导致最后投影仪和相机的映射关系与实际不相符合进而导致无法准确地判断球员是否摆球成功，严重地影响了球员的体验感。

发明内容

针对上述所显示出来的问题，本发明提出了一种投影与相机映射关系误差校准方法及系统用以解决背景技术中提到的由于球具有一定的高度，并且这些坐标转换过程不可避免的会引入误差，误差会导致最后投影仪和相机的映射关系与实际不相符合进而导致无法准确地判断球员是否摆球成功，严重地影响了球员的体验感的问题。

一种投影与相机映射关系误差校准方法，适用于智能台球系统，包括以下步骤：

确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上；

在球员将台球摆放到所述期望摆球位置后，利用相机拍摄摆放台球的图片；

基于预先根据所述台球桌面构建的三维坐标系，确定所述摆放台球的图片中每个摆放台球的具体坐标；

将每个摆放台球的具体坐标与所述期望摆球位置进行多项式拟合计算确定误差结果，对所述误差结果进行建模显示。

优选的，在确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上之前，所述方法还包括：

获取所述台球桌面的面积和高度；

根据所述台球桌面的面积和高度以及二者各自对应的影响系数在所述台球桌面上确定初始摆球位置；

确定所述初始摆球位置对于预设四个击球方向的影响系数，所述预设四个击球方向包括：东、南、西、北；

将四个影响系数调入到预设性能评价函数中计算出所述初始摆球位置的第一目标评分；

确认所述第一目标评分同预设评分进行比较，当所述第一目标评分大于等于所述预设评分时，将所述初始摆球位置确认为所述期望摆球位置，当所述第一目标评分小于所述预设评分时，将所述初始摆球位置进行不断调整，获得更新摆球位置，直到确认所述更新摆球位置的第二目标评分大于等于所述预设评分为止；

将第二目标评分大于等于所述预设评分的目标更新摆球位置确认为所述期望摆球位置。

优选的，所述确定在球桌坐标系下台球的期望摆球位置；将所述期望摆球位置利用投影仪映射到台球桌面上，包括：

根据所述期望摆球位置在所述台球桌面上的区域确定所述投影仪的焦距；

根据所述投影仪的焦距确定所述投影仪的图像缩放比例；

基于所述投影仪的焦距和图像缩放比例将所述期望摆球位置映射到所述台球桌面上；