1.一種基于圖像分析的投影儀畫面矯正及遮擋避讓方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟1:采用相機平面標定法,標定攝像頭的光學畸變參數(shù),對攝像頭的徑向畸變和切向畸變進行矯正;
步驟2:投影儀將計算機中的原圖像投影到投影平面上;
步驟3:攝像頭面對投影平面拍攝從而得到包含全部投影畫面的拍攝圖像并將拍攝圖像發(fā)送給計算機;
步驟4:計算機采用邊緣檢測方法識別拍攝圖像內(nèi)的投影區(qū)域從而得到投影區(qū)域圖像;
步驟5:計算機檢測投影區(qū)域圖像的四邊形外邊框是否為處于水平方向的矩形,從而判斷投影區(qū)域圖像是否存在幾何畸變;
步驟6:將步驟5中存在幾何畸變的投影區(qū)域圖像與計算機中原圖像進行特征匹配處理,計算投影區(qū)域圖像與原圖像之間二維位置坐標的映射關(guān)系;
步驟7:分析投影區(qū)域內(nèi)的最大無畸變投影區(qū)域,提取最大無畸變投影區(qū)域的頂點坐標;
步驟8:將頂點坐標通過步驟6中的映射關(guān)系得到映射坐標;將原圖像按照映射坐標進行反向變形處理,其相較原圖像縮小的部分用純色填充,得到輸出圖像,計算機將輸出圖像發(fā)送到投影儀,投影儀進行投影,完成幾何矯正;
步驟9:獲取攝像頭新拍攝圖像中最大無畸變投影區(qū)域的圖像與計算機中原同幀圖像在相同分辨率下進行幀差,幀差結(jié)果小于閾值的區(qū)域表明無遮擋物,大于閾值則表明有遮擋物,從而可以提取出遮擋物的輪廓;
步驟10:把最大無畸變投影區(qū)域減去步驟9中獲取的遮擋物區(qū)域得到未遮擋區(qū)域,從而計算出最大可投影區(qū)域,將最大可投影區(qū)域的頂點坐標帶入步驟8,最終通過步驟8投影儀進行投影,完成遮擋區(qū)域避讓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的投影儀畫面矯正及遮擋避讓方法,其特征在于步驟6中所述計算投影區(qū)域圖像與原圖像之間二維位置坐標的映射關(guān)系,具體為:設(shè)A’B’C’D’與ABCD間的關(guān)系如公式1,其中(x’,y’)為A’B’C’D’上點坐標,(x,y)為ABCD上點坐標,a0, a1, a2, b0, b1, b2,為待解變換參數(shù);
(1)
將A’B’C’D’與ABCD上對應的頂點坐標帶入公式1,通過最小二乘法即可計算出a0, a1, a2, b0, b1, b2,從而得到映射關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的投影儀畫面矯正及遮擋避讓方法,其特征在于所述步驟7包括:根據(jù)投影區(qū)域計算投影區(qū)域內(nèi)最大內(nèi)接矩形,然后根據(jù)原圖像長寬比要求對內(nèi)接矩形進行長或?qū)挼目s小,縮小后的矩形坐標即為最大無畸變投影區(qū)域的坐標,從而分析出最大無畸變投影區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的投影儀畫面矯正及遮擋避讓方法,其特征在于步驟10中所述的計算出最大可投影區(qū)域包括:根據(jù)未遮擋區(qū)域計算未遮擋區(qū)域內(nèi)最大內(nèi)切矩形的坐標,然后根據(jù)原圖像長寬比要求對內(nèi)切矩形進行長或?qū)挼目s小,該縮小后的矩形坐標即為最大可投影區(qū)域圖像的坐標,從而分析出最大可投影區(qū)域。