[发明专利]基于多投影装置的投影式台球系统的坐标匹配方法

说明书

本发明提供一种基于多投影装置的投影式台球系统的坐标匹配方法，应用于投影式台球系统，投影式台球系统包括投影模块和图像采集模块，包括：通过坐标匹配模块获取投影模块的第一位置、图像采集模块的第二位置和台球桌的第三位置；基于第一位置、第二位置和第三位置构建虚拟三维空间；基于虚拟三维空间实现投影模块的第一坐标和图像采集模块的第二坐标之间的匹配。本发明的基于多投影装置的投影式台球系统的坐标匹配方法，通过匹配模块，实现投影模块与图像采集模块之间的坐标体系的契合。

技术领域

本发明涉及投影式台球系统技术领域，特别涉及一种基于多投影装置的投影式台球系统的坐标匹配方法。

背景技术

目前，台球，因其玩法简单且变化多样，吸引各个层次的爱好者。随着科技的发展，出现了多种辅助台球训练的投影式台球系统，一般投影式台球系统包括投影模块和图像采集模块，投影模块用于往台球桌进行投影，图像采集模块用于采集台球桌上图像；两者都有各自的坐标体系，随着使用时间的增加，投影模块与图像采集模块的坐标体系之间的契合越来越差，影响辅助台球训练的系统整体的准确性，并且现有台球系统只是对桌面进行投影，并不具备台球杆位置的指示功能及参与人员指示功能，无法更好地辅助用户进行台球运动。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种基于多投影装置的投影式台球系统的坐标匹配方法，通过匹配模块，实现投影模块与图像采集模块之间的坐标体系的契合，并且设置三组投影装置，实现对参与者、球杆位置及台球桌进行投影，实现更全面投影，进而方便用户的台球体验。

本发明实施例提供的一种基于多投影装置的投影式台球系统的坐标匹配方法，应用于投影式台球系统，投影式台球系统包括投影模块和图像采集模块，包括：

通过坐标匹配模块获取投影模块的第一位置、图像采集模块的第二位置和台球桌的第三位置；

基于第一位置、第二位置和第三位置构建虚拟三维空间；

基于虚拟三维空间实现投影模块的第一坐标和图像采集模块的第二坐标之间的匹配；

投影模块包括：

至少一个第一投影装置，用于对台球杆放置处进行投射灯光；

至少一个第二投影装置，用于对台球运动的参与者进行灯光投射；

至少一个第三投影装置，用于对台球桌进行对局信息的投射；

控制器，分别与第一投影装置、第二投影装置和第三投影装置电连接；用于控制第一投影装置、第二投影装置和第三投影装置的启动及投影模式的切换。

控制器控制第二投影装置对第一参与者和第二参与者进行灯光投射之前，执行如下操作：

建立第一三维坐标空间；

将每个第二投影装置映射至第一三维坐标空间内；获取每个第二投影装置的投影向量；

获取参与者的用户图像，基于用户图像建立用户模型，并将用户模型映射至第一三维坐标空间内，确定用户的面向的方向向量；

基于方向向量和第二投影装置的投影向量，计算出灯光与用户面向的夹角，计算公式如下：

；

其中，为反余弦函数；为方向向量与第个第二投影装置的投影向量的夹角；、、分别为投影向量中各个数据的值；、、分别为方向向量中各个数据的值；

采用夹角与90度角之间的差值最小的第二投影装置对参与者进行灯光投射。

优选的，基于虚拟三维空间实现投影模块的第一坐标和图像采集模块的第二坐标之间的匹配，包括：

获取投影模块的投影状态参数，投影状态参数包括：投影模块的中心投影向量及与中心投影向量垂直的各个平面上投影区域的大小；