球幕多通道几何校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于屏幕投影显示技术领域，具体涉及一种球幕多通道几何校正方法。
【背景技术】
[0002] 随着科技的高速发展，社会信息化程度也不断增强，大屏幕投影技术近年来广泛 使用在大型会议、电影放映甚至家庭娱乐等领域。
[0003] 作为大屏幕投影的一种，球幕多通道投影是指使用多台投影机，在球形屏幕上拼 接融合投影出完整连续的画面。球幕投影可以表现出高分辨率、大视角范围的显示效果，可 以给观众带来新颖的视觉体验，让观众感受到强烈的视觉震撼和身临其境的感觉。
[0004] 但是，对于球幕多通道投影，投影机投在幕体上的投影画面难免与预期画面之间 存在偏差，对投影画面进行整体或局部调整的过程即为几何校正。在计算机3D技术中，通 常将投影画面作为纹理，将纹理坐标与均匀的顶点阵列对应，每个顶点具有二维空间位置 坐标和对应的二维纹理坐标。通过调整顶点的二维空间位置坐标，就可以实现投影画面的 整体或局部调整。
[0005] 但是，现有技术中，几何校正的通用方法为：直接调整顶点二维空间位置坐标进行 几何校正，但是，由于直接调整顶点位置，一方面，因为顶点数量较多，因此，几何校正时需 要调整很多数量的顶点，存在校正操作工作量大的问题；另一方面，直接调整顶点位置，常 常存在毗邻顶点之间的过渡不平滑，导致校正后的画面存在过渡不够平滑、变形太大的问 题，从而降低了投影画面的质量。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种球幕多通道几何校正方法，可以大大 提高几何校正人工调试的效率，并且保证调整后的顶点位置过渡平滑。
[0007] 本发明采用的技术方案如下：
[0008] 本发明提供一种球幕多通道几何校正方法，包括以下步骤：
[0009] S1，设投影机i对应投影通道i，在投影通道i中建立直角坐标系，在该直角坐标 系中建立mXn的二维顶点阵列；其中，顶点（0,0)位于投影画面的左下角，顶点（m-l，n-l) 位于投影画面的右上角；
[0010] S2,在投影通道i的同一直角坐标系中还建立SXt的二维控制点阵列，其中，s > > m，t >> n，且sXt二维控制点阵列上的两个相邻控制点之间的距离为mXn二维顶点 阵列上的两个相邻顶点之间距离的整数倍；
[0011] S3,当需要进行几何校正时，调整若干个控制点的位移，通过控制点的变化影响可 调范围内顶点的位置平滑变化。
[0012] 优选的，S3中，通过控制点位置变化影响可调范围内顶点位置平滑变化具体为：
[0013] 顶点位置的变化量与控制点到该顶点的距离相关，与控制点位置偏移量相关。
[0014] 优选的，S3中，通过控制点位置变化影响可调范围内顶点位置平滑变化具体包括 以下步骤：
[0015] S31，当需要确定任意顶点M(x，y)进行几何校正后的坐标时，首先确定顶点M的所 有有效控制点；
[0016] 即：以顶点M为圆心，以R为半径作圆，圆内包含的所有控制点均为顶点M的有效 控制点；设顶点M的有效控制点的数量为N个；
[0017] S32,设畸变函数为高斯函数，其定义如下：
[0018] 高斯函数的形式为：
[0019] 其中a、b、c为实数常数，且a > 0 ;
[0020] 将有效控制点的偏移量分为两部分：有效控制点在X轴方向上的偏移量和有效控 制点在y轴方向的偏移量；
[0021] 将顶点M的偏移量也分为两部分：顶点M在X轴方向上的偏移量和顶点M在y轴 方向上的偏移量；
[0022] 贝U :顶点M在X轴方向上的偏移量是根据N个有效控制点在X轴方向上的偏移量 与定义的畸变函数的乘积求解的，求解公式为：
[0023] 其中：
[0024] -代表顶点M在X轴上方向上的偏移量;
[0025] dSl是其中一个有效控制点在X轴方向上的偏移量；
[0026] f (Cli)代表畸变函数，其中Cli代表有效控制点位置改变之前，有效控制点到顶点M 的初始距离。
[0027] 顶点M在y轴方向上的偏移量根据N个有效控制点在y轴方向上的偏移量dy与 定义的畸变函数f (X)的乘积求解的，求解公式为：
[0028] 其中：
[0029] ***%·代表顶点M在y轴上方向上的偏移量；
[0030] %是其中一个有效控制点在y轴上的偏移量；
[0031] ，其中Cli代表有效控制点位置改变之前，有效控制点到顶点M的初始距离；
[0032] S33,设顶点M(x,y)进行几何校正后的顶点为顶点Μ'（Χ,Υ),则顶点M'的坐标为。
[0033] 本发明的有益效果如下：
[0034] 本发明提供的球幕多通道几何校正方法，通过在二维顶点阵列的坐标系中，建立 二维控制点阵列；以少量控制点的变化影响可调范围内顶点位置的平滑变化；可以大大提 高几何校正人工调试的效率，并且保证调整后的顶点位置过渡平滑。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明提供的mXn的二维顶点阵列的示意图；
[0036] 图2为本发明提供的同一直角坐标系中所建立的二维控制点阵列和二维顶点阵 列的结构示意图；
[0037] 图3为本发明提供的对顶点M进行几何校正的示意图；
[0038] 图4为高斯函数图形示意图。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图对本发明进行详细说明：
[0040] 本发明提供一种球幕多通道几何校正方法，包括以下步骤：
[0041] Sl，设投影机i对应投影通道i，在投影通道i中建立直角坐标系，在该直角坐标系 中建立mXn的二维顶点阵列；如图1所示，为所建立的mXn的二维顶点阵列的示意图，其 中，顶点（〇,〇)位于投影画面的左下角，顶点位于投影画面的右上角。
[0042] S2,在投影通道i的同一直角坐标系中还建立sXt的二维控制点阵列，其中，s &