激光電視作為一種新型的的電視顯示技術(shù)具有巨大的市場(chǎng)潛力。為了獲得更好的觀影體驗(yàn),激光電視通常搭配抗光屏一起使用,且放置在屏幕下方,在日常生活中容易因觸碰而偏離正常的投影、屏幕關(guān)系。目前的主流的投影校正方案通過在投影儀上綁定相機(jī)構(gòu)成投影儀-相機(jī)系統(tǒng)并對(duì)輸入畫面進(jìn)行預(yù)變形的方式進(jìn)行軟件校正。由于激光電視超短焦的特點(diǎn),在激光電視上安裝相機(jī)難以捕獲完整畫幅,從而難以構(gòu)建傳統(tǒng)的投影儀-相機(jī)系統(tǒng)。本文提出了一種新的適用于激光電視的投影校正方案,使用智能手機(jī)構(gòu)建投影儀-相機(jī)系統(tǒng),通過六自由度位姿調(diào)節(jié)平臺(tái)對(duì)激光電視進(jìn)行位姿調(diào)節(jié),從而完成投影校正。與傳統(tǒng)方案相比,該方案具有以下優(yōu)點(diǎn):1?沒有對(duì)畫面進(jìn)行變形和裁切,完整地保留了激光電視的畫面素質(zhì);2?充分利用用戶已有的計(jì)算資源,將計(jì)算機(jī)視覺處理和機(jī)構(gòu)的位姿反解運(yùn)算移動(dòng)到了手機(jī)端;3?充分利用用戶已有的手機(jī)攝像頭,避免在激光電視或調(diào)節(jié)平臺(tái)上額外搭配攝像頭或其他的傳感器;4?對(duì)激光電視尺寸和投影內(nèi)參數(shù)沒有預(yù)設(shè),可對(duì)市面上所有激光電視進(jìn)行通用調(diào)節(jié)。本文主要完成工作包括:（1）對(duì)通過位姿調(diào)節(jié)進(jìn)行激光電視投影校正的機(jī)理進(jìn)行了研究。首先使用針孔相機(jī)模型對(duì)激光電視進(jìn)行幾... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1兩種不同類型的抗光屏

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文φ(i,j)=arctan(√3(I1I3)/(2I2I1I3))(1-2)Zhang和Huang[5]提出投影儀“拍攝”圖像的概念，基于相位方法在相機(jī)像素和投影儀像素之間建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而看上去是投影儀“拍攝”了圖像。他們使用結(jié)構(gòu)光的相移編碼方法形成水平方向和垂直方向的相移條紋，如圖1-2所示，然后使用投影儀將三步相移條紋圖案投影到標(biāo)定板上，那么水平線和垂直線的交點(diǎn)即為對(duì)應(yīng)相機(jī)像素的投影儀像素，最后利用像素的對(duì)應(yīng)形成一幅投影儀“拍攝”的圖像，從而獲得二維圖像坐標(biāo)。上述方法是利用三步相移法得到相對(duì)相位值，然后使用文獻(xiàn)[6]中的相位展開算法求得絕對(duì)相位。三步相移投影具有最小的幅數(shù)，是相移法的最簡(jiǎn)形式，但是，圖像坐標(biāo)的精度受絕對(duì)相位展開的精度影響。圖1-2水平和垂直相移條紋圖案上述解包方法大多是被動(dòng)方法，即這些算法是針對(duì)任意條紋給出的，通常只能解決部分問題，可靠性難以保證。而“主動(dòng)”條紋的相位展開方法可以通過控制投影條紋的特性來可靠準(zhǔn)確地得到真實(shí)相位值。韋爭(zhēng)亮等人[7]投射空間域窗口特性的偽隨機(jī)序列編碼[8]來獲得絕對(duì)相位，由于偽隨機(jī)碼屬于時(shí)空域編碼，投影幅數(shù)少，并且其窗口的唯一性易于相展開。戴小林等人[9]也使用主動(dòng)條紋，但其向標(biāo)定物投射的是格雷碼結(jié)構(gòu)光相移圖案，如圖1-3所示，利用文獻(xiàn)[10]中的相位匹配技術(shù)來獲得特征點(diǎn)在投影光柵圖像上的虛擬成像，進(jìn)而得到物平面坐標(biāo)。格雷碼法的優(yōu)點(diǎn)是條紋定級(jí)非常方便，可以直接根據(jù)黑白分布求得碼值，然后進(jìn)行解碼；缺點(diǎn)是格雷碼條紋僅用于定級(jí)，對(duì)計(jì)算對(duì)象的相位沒有幫助，還需通過相主值和相展開的求解計(jì)算各特征點(diǎn)的相位值，在黑白交界處容易受到噪聲的干擾。在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[11]采用“距離標(biāo)定”的方法計(jì)算三維空間坐標(biāo)和實(shí)際相位值的

第一章緒論圖1-3格雷碼編碼相移圖像據(jù)射影變換，就可以得到投影儀物平面上的圖像坐標(biāo)。基于此，把投影儀看作是一個(gè)逆向的相機(jī)，經(jīng)過射影變換后的圖像就相當(dāng)于投影儀“拍攝”的圖像。孫勇等人[12]就是基于這一點(diǎn)，將投影圖案預(yù)先進(jìn)行單應(yīng)性射影變換，使物平面上的投影圖案投射到標(biāo)定板上時(shí)和靶標(biāo)圖像（標(biāo)定板上的粘貼圖像）重合，那么靶標(biāo)圖像的三維坐標(biāo)即為投射在標(biāo)定板上的投影圖案三維坐標(biāo)；經(jīng)過射影變換后的圖像相當(dāng)于投影儀“拍攝”所得，即可得到標(biāo)定所需的二維圖像坐標(biāo)；從而可以使用張正友的平面標(biāo)定法[13,14]標(biāo)定投影儀。利用單應(yīng)性矩陣完成投影圖像對(duì)準(zhǔn)的示意圖如圖所示。圖1-4標(biāo)定圖像示意圖。(a)靶標(biāo)圖像；(b)投影圖像；(c)投影圖像經(jīng)射影變換后的圖像；(d)經(jīng)射影變換后的圖像和靶標(biāo)圖像的重合圖像[12]反向投影法是利用已標(biāo)定相機(jī)的反向投影來標(biāo)定投影儀，因此相機(jī)的標(biāo)定精度對(duì)投影儀的標(biāo)定準(zhǔn)確性有很大影響，但是由于其原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、調(diào)整便捷，不需特殊的標(biāo)定設(shè)備，成為目前發(fā)展迅速且被廣泛使用的方法。利用相機(jī)的標(biāo)定結(jié)果標(biāo)定投影儀的具體計(jì)算步驟如圖1-5所示。相關(guān)的文獻(xiàn)包括[15–17]。()()圖1-5反向投影法標(biāo)定5

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]科學(xué)家在中國(guó)科技決策中的影響力研究——以863計(jì)劃為例[J]. 汝鵬,蘇竣.  中國(guó)軟科學(xué). 2010(10)
[2]單攝像機(jī)單投影儀三維測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)[J]. 韋爭(zhēng)亮,鐘約先,袁朝龍,焦瑋.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[3]單攝像機(jī)結(jié)構(gòu)光掃描系統(tǒng)中投影儀標(biāo)定技術(shù)[J]. 戴小林,鐘約先,袁朝龍,馬揚(yáng)飚.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(08)

博士論文
[1]平板顯示器優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 周忠偉.華南理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：2969125