多投影图像参数约束的几何校正技术

黄鑫 长春理工大学计算机科学技术学院

1 多投影图像几何校正

在多投影显示系统中，若干图像片段由多台普通投影仪同时投射于幕布上，通过对每个投影显示图像进行几何校正消除扭曲变形的现象，并对相邻投影显示图像进行一致化规则拼接融合处理，在幕布上显示出一幅大尺寸，高分辨的投影图像。几何校正的关键就是计算出投影仪缓存图像与投影表面显示图像之间的透视变换关系。

2 多投影仪参数约束算法

实际投影中，每台投影仪投射的投影画面相互独立，由于投影表面的复杂性，左右投影画面在重合区呈现不规则性。为了使左右投影画面尽可能均匀对齐，采用多投影仪相互约束标定方法。

图1 左右投影仪参数约束

如图1所示，左右投影图像重叠区域中任意一点，重叠区域在左右投影仪上对应图像点分别是和，左右两台投影仪之间的像素映射关系可用公式（1）表示，其中表示左投影仪到Kinect之间的变换关系，表示Kinect到右投影仪之间的变换关系。本次实验是以右投影仪作为约束条件来标定左投影仪，将重叠区域的特征点用公式（1）来进行转换后，重合区的几何对齐变得较为均匀。

在多投影画面系统中，每个投影画面的几何校正解决了几何变形的问题，每台投影仪投射合适的画面，使得相邻投影画面能够正确拼接。本文采用的是左右两个投影仪画面的几何校正，假设左投影仪到投影表面的变换关系为，则投影表面到左投影仪的变换关系为，若需要得到大小的图像，为左投影画面与总图像之间的变换关系，则左投影仪投射图像见公式（2），右投影仪同理。

3 实验结果

图2 左右投影图像几何校正后的效果图

图2中（a）是几何校正后的左投影画面，（b）是几何校正后的右投影画面，（c）是左右投影画面几何校正后的整体效果图。实验表明该算法该算法更具灵活性，同时该算法还需进一步的提高几何校正精度等问题。

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