CN114650402A - 投影图像的调整曲线计算和调整方法、***、装置及介质 - Google Patents

投影图像的调整曲线计算和调整方法、***、装置及介质 Download PDF

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CN114650402A CN202011516248.5A CN202011516248A CN114650402A CN 114650402 A CN114650402 A CN 114650402A CN 202011516248 A CN202011516248 A CN 202011516248A CN 114650402 A CN114650402 A CN 114650402A
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Abstract

本发明适用于投影技术领域，提供了一种投影图像的调整曲线计算和调整方法、***、装置及介质，该方法包括如下步骤：计算特征点
Figure DDA0002847482650000011
对应的在n层次的数据集的集合
Figure DDA0002847482650000012
其中，m为Gi中的点的序号，m∈[1，n]；以所述特征点
Figure DDA0002847482650000013
在n层次的数据集的集合Gi作为控制点集
Figure DDA0002847482650000014
计算特征点
Figure DDA0002847482650000015
对应的调整曲线，当j＝0时，
Figure DDA0002847482650000016
当j≠0时，令m＝j，
Figure DDA0002847482650000017
其中，
Figure DDA0002847482650000018
为坐标点集PA中的第i个点，坐标点集PA为特征图中的所有特征点在投影图像坐标系A中的坐标点集，投影图像中包括特征图，所述特征图中具有特征点，n为尺度倍数，拍摄图像是对投影图像拍摄而获得的图像。本发明既能纠正投影图像的畸变，也能改变投影图像的尺寸，同时，投影图像的整个调整过程非常平滑，能够给予使用者较好的使用体验。

Description

投影图像的调整曲线计算和调整方法、***、装置及介质
技术领域
本发明属于投影技术领域，尤其涉及一种投影图像的调整曲线计算和调整方法、***、装置及介质。
背景技术
现有技术在对投影图像进行梯形校正时，至少包括三步：第一步，确定投影图像的初始位置；第二步，确定投影图像待调整的位置；第三步，将投影图像从初始位置调整到待调整的位置。
虽然现有技术已经能够解决梯形校正的技术问题，但是在投影图像从初始位置调整到待调整的位置的过程中，还存在以下技术问题：
一方面，调整后的投影图像的尺寸大小和调整前的投影图像的尺寸大小几乎一致，也就是说，现有技术中仅仅解决了梯形校正的问题，而没有使投影图像拥有合适的尺寸；现有技术中的投影图像的尺寸大小调整是在梯形校正之后单独调整的，或者投影图像的尺寸大小调整是在梯形校正之前单独调整的；因而，现有技术中的调整较为低效；
另一方面，现有技术中的梯形校正，在投影图像从初始位置调整到待调整的位置的过程中，往往是一步到位，因而，整个调整过程给人一种非常不顺滑的感觉，影响了使用体验。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题
发明内容
本发明的目的在于提供一种投影图像的调整曲线计算和调整方法、***、装置及介质，旨在解决现有技术中投影图像的调整效率低、调整观感不佳的技术问题。
为了实现上述目的，本申请实施例所提供的技术方案如下所示：
第一方面，本申请实施例提供了一种投影图像的调整曲线计算方法，其包括如下步骤：
计算特征点
Figure BDA0002847482630000021
对应的在n层次的数据集的集合
Figure BDA0002847482630000022
其中，m为Gi中的点的序号，m∈[1，n]；
以所述特征点
Figure BDA0002847482630000023
在n层次的数据集的集合Gi作为控制点集
Figure BDA0002847482630000024
计算特征点
Figure BDA0002847482630000025
对应的调整曲线，当j＝0时，
Figure BDA0002847482630000026
当j≠0时，令m＝j，
Figure BDA0002847482630000027
其中，
Figure BDA0002847482630000028
为坐标点集PA中的第i个点，坐标点集PA为特征图中的所有特征点在投影图像坐标系A中的坐标点集，投影图像中包括特征图，所述特征图中具有特征点，n为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数，拍摄图像是对投影图像拍摄而获得的图像。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算方法中，尺度倍数n的计算公式如下：
Figure BDA0002847482630000029
其中，centroidA、centroidB分别为坐标点集PA、坐标点集PB的质心，坐标点集PB为特征图中的所有特征点在拍摄图像坐标系B中的坐标点集，average为平均值函数。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算方法中，将m＝1～n分别代入
Figure BDA00028474826300000210
得到点
Figure BDA00028474826300000211
由点
Figure BDA00028474826300000212
共同组成特征点
Figure BDA00028474826300000213
对应的在n层次的数据集的集合Gi，R为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算方法中，
Figure BDA0002847482630000031
Figure BDA0002847482630000032
其中，N为特征点数量，
Figure BDA0002847482630000033
为坐标点集PB中的第i个点。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算方法中，旋转矩阵R通过奇异值分解法计算得到。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算方法中，计算所述旋转矩阵R包括如下步骤：
构建协方差矩阵H；
令H＝USVT，计算U和V，其中，U和V为单位正定矩阵，S为对角矩阵；
令R＝VUT，即得到旋转矩阵R。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算方法中，协方差矩阵H为：
Figure BDA0002847482630000034
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算方法中，所述特征点
Figure BDA0002847482630000035
对应的调整曲线为B(t)i，其中
Figure BDA0002847482630000036
j为控制点序号，
Figure BDA0002847482630000037
为Ki中的第j+1个控制点，t为曲线调整参数，t∈[0，1]。
第二方面，本申请实施例提供了一种投影图像的调整曲线计算***，其包括如下模块：
n层次的数据集的集合计算模块：用于计算特征点
Figure BDA0002847482630000038
对应的在n层次的数据集的集合
Figure BDA0002847482630000039
其中，m为Gi中的点的序号，m∈[1，n]；
调整曲线计算模块：以所述特征点
Figure BDA00028474826300000310
在n层次的数据集的集合Gi作为控制点集
Figure BDA00028474826300000311
计算特征点
Figure BDA00028474826300000312
对应的调整曲线，当j＝0时，
Figure BDA00028474826300000313
当j≠0时，令m＝j，
Figure BDA00028474826300000314
其中，
Figure BDA00028474826300000315
为坐标点集PA中的第i个点，坐标点集PA为特征图中的所有特征点在投影图像坐标系A中的坐标点集，投影图像中包括特征图，所述特征图中具有特征点，n为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数，拍摄图像是对投影图像拍摄而获得的图像。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算***中，还包括尺度倍数计算模块，其用于计算尺度倍数n：
Figure BDA0002847482630000041
其中，centroidA、centroidB分别为坐标点集PA、坐标点集PB的质心，坐标点集PB为特征图中的所有特征点在拍摄图像坐标系B中的坐标点集，average为平均值函数。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算***中，将m＝1～n分别代入
Figure BDA0002847482630000042
得到点
Figure BDA0002847482630000043
由点
Figure BDA0002847482630000044
共同组成特征点
Figure BDA0002847482630000045
对应的在n层次的数据集的集合Gi，R为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算***中，还包括质心计算模块，其用于计算centroidA、centroidB：
Figure BDA0002847482630000046
其中，N为特征点数量，
Figure BDA0002847482630000047
为坐标点集PB中的第i个点。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算***中，旋转矩阵R通过奇异值分解法计算得到。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算***中，还包括奇异值分解法计算模块，用于计算所述旋转矩阵R：
构建协方差矩阵H；
令H＝USVT，计算U和V，其中，U和V为单位正定矩阵，S为对角矩阵；
令R＝VUT，即得到旋转矩阵R。
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算***中，协方差矩阵H为：
Figure BDA0002847482630000048
可选的，在上述投影图像的调整曲线计算***中，所述特征点
Figure BDA0002847482630000051
对应的调整曲线为贝兹曲线B(t)i，所述
Figure BDA0002847482630000052
其中，j为控制点序号，
Figure BDA0002847482630000053
为Ki中的第j+1个控制点，t为贝兹曲线调整参数，t∈[0，1]。
第三方面，本申请实施例提供了一种投影图像的调整方法，其包括步骤：将每个特征点按照对应的调整曲线作为轨迹，调整投影图像，其中，所述调整曲线通过如上所述的方法计算得到，或者所述调整曲线通过如上所述的***计算得到。
第四方面，本申请实施例提供了一种投影装置，所述投影装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行如上所述方法中的步骤。
第五方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行如上所述方法中的步骤。
本发明相对于现有技术的技术效果是：
本发明中的投影图像的调整曲线计算和调整方法、***、装置及介质，需要计算每个特征点对应的调整曲线，当计算完所有特征点对应的调整曲线之后，投影图像上的每个特征点按照对应的调整曲线作为轨迹进行移动，即完成投影图像的调整，而调整曲线的计算既考虑了投影图像坐标系与拍摄图像坐标系之间的旋转矩阵，因而，将投影图像与拍摄图像之间的方位关系考虑在内，同时，还考虑了投影图像坐标系与拍摄图像坐标系之间的尺度倍数，因而，也将投影图像与拍摄图像之间的大小关系考虑在内，因此，既能纠正投影图像的畸变，也能改变投影图像的尺寸，同时，投影图像的整个调整过程非常平滑，能够给予使用者较好的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是投影图像存在畸变的示意图；
图2是现有技术中的调整示意图；
图3是现有技术中的调整后的投影图像的示意图；
图4是本发明实施例中的一种同时调整了投影图像的方位和大小的示意图；
图5是本实施例中的一种投影图像的调整曲线计算方法的流程示意图；
图6是本实施例中的一种投影图像、特征图、拍摄图像的关系图；
图7是本实施例中的一种调整曲线与控制点的关系图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示为投影图像存在畸变的示意图，其中，投影设备10上具有投影组件11，投影图像22由投影组件11投影得到，如图1中的投影图像22存在着畸变，即投影图像22与预期的方位存在偏差；投影设备10上还具有摄影组件12，摄影组件12可以投影图像22所在的区域进行拍摄，得到拍摄图像21，通常而言，拍摄图像21具有规则的方位，因此，可以以拍摄图像21为基准，对投影图像22进行调整，当将投影图像22的方位调整到和拍摄图像21的方位相同时，即解决了投影图像22的畸变问题；
摄影组件12可以是普通摄像头、超广角摄像头等，用户可自定义选择。本发明实施例针对投影设备的投影图像的畸变进行校正，该投影设备包括但是不限定于短焦投影仪或者长焦投影仪，其中，短焦投影仪可以是激光电视。
如图2所示为现有技术中的调整示意图，虚线表示调整后的投影图像，实线表示调整前的投影图像，以投影图像上的点1为例，经过调整之后，点1直接呈现在点1'位置处，整个调整过程给使用者一种突兀的感觉；
如图3所示，即为调整后的投影图像的示意图，此时，投影图像22的方位和拍摄图像21的方位相同；从图3可以看到，单纯地纠正投影图像的畸变，并不能改变投影图像22的尺寸，而在使用过程中，是希望投影图像22能够尽量大的；
图4所示为同时调整了投影图像的方位和大小的示意图，投影图像22和拍摄图像21重合，也就是说，期望的是投影图像22调整之后既能解决投影图像22的畸变，又能使投影图像22能够具有适合的尺寸；
值得说明的是，图3中的投影图像22和拍摄图像21之间具有一定的间隙，仅仅是为了更好地表达出投影图像22和拍摄图像21，在实际使用时，投影图像22和拍摄图像21之间可以不具有该间隙。
本实施例首先是提供了一种投影图像的调整曲线计算方法，投影图像根据本实施例中计算的调整曲线进行调整之后，在实现梯形校正的同时，还能使投影图像达到最佳尺寸。
如图5所示为本实施例的投影图像的调整曲线计算方法的流程示意图，具体包括：
S10：计算特征点
Figure BDA0002847482630000073
对应的在n层次的数据集的集合
Figure BDA0002847482630000071
其中，m为Gi中的点的序号，m∈[1，n]；
其中，
Figure BDA0002847482630000072
为坐标点集PA中的第i个点，坐标点集PA为特征图中的所有特征点在投影图像坐标系A中的坐标点集，投影图像中包括特征图，所述特征图中具有特征点，n为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数，拍摄图像是对投影图像拍摄而获得的图像。
如图6所示，投影图像22中包括特征图23，图6中的特征图23由多条直线形成，直线之间的交点形成特征点，投影图像具有投影图像坐标系A，所有的特征点在投影图像坐标系A中形成坐标点集PA，
Figure BDA0002847482630000081
为坐标点集PA中的第i个点。拍摄图像21具有拍摄图像坐标系B，所有的特征点在拍摄图像坐标系B中形成坐标点集PB，
Figure BDA0002847482630000082
为坐标点集PB中的第i个点。
以图7为例，
Figure BDA0002847482630000083
对应的在n层次的数据集包括三个点
Figure BDA0002847482630000084
S20：以所述特征点
Figure BDA0002847482630000085
在n层次的数据集的集合Gi作为控制点集
Figure BDA0002847482630000086
计算特征点
Figure BDA0002847482630000087
对应的调整曲线，当j＝0时，
Figure BDA0002847482630000088
当j≠0时，令m＝j，
Figure BDA0002847482630000089
以图7为例，
Figure BDA00028474826300000810
共同构成了控制点集Ki，具体地，
Figure BDA00028474826300000811
Figure BDA00028474826300000812
由
Figure BDA00028474826300000813
(也就是
Figure BDA00028474826300000814
)共同确定出调整曲线，值得注意的是，图7中的调整曲线仅通过了点
Figure BDA00028474826300000815
点
Figure BDA00028474826300000816
而没有通过点
Figure BDA00028474826300000817
点
Figure BDA00028474826300000818
然而，通过了控制点集Ki中的所有控制点的调整曲线计算方法同样属于本发明的保护范围内，本发明实施例的重点在于通过特征点
Figure BDA00028474826300000819
在n层次的数据集的集合Gi来共同确定调整曲线。
其中，特征图可以是可以是二维码、棋盘格、矩形或者其他图形，用户可自定义设置。根据特征图能够准确地得到特征图中的特征点，避免了由于特征不明显，特征点提取错误的现象的发生，提高了调整的精确度。
本发明实施例中，需要计算每个特征点对应的调整曲线，当计算完所有特征点对应的调整曲线之后，投影图像上的每个特征点按照对应的调整曲线作为轨迹进行移动，即完成投影图像的调整，本发明实施例中，调整曲线的计算既考虑了投影图像与拍摄图像之间的方位关系，也考虑了投影图像与拍摄图像之间的大小关系，因此，既能纠正投影图像的畸变，也能改变投影图像的尺寸，同时，投影图像的整个调整过程非常平滑，能够给予使用者较好的使用体验。
关于投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数n，其计算公式如下：
Figure BDA0002847482630000091
其中，centroidA、centroidB分别为坐标点集PA、坐标点集PB的质心，R为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵，average为平均值函数。
尺度倍数n代表了投影图像与拍摄图像B之间的尺寸关系。
进一步地，关于特征点
Figure BDA0002847482630000092
对应的在n层次的数据集的集合Gi的计算方法如下：
将m＝1～n分别代入
Figure BDA0002847482630000093
得到点
Figure BDA0002847482630000094
由点
Figure BDA0002847482630000095
共同组成特征点
Figure BDA0002847482630000096
对应的在n层次的数据集的集合Gi，R为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵。
可以看到，在计算Gi时，既考虑了投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵，因而，将投影图像与拍摄图像之间的方位关系考虑在内，同时，还考虑了投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数，因而，也将投影图像与拍摄图像之间的大小关系考虑在内，因此，既能纠正投影图像的畸变，也能改变投影图像的尺寸，同时，投影图像的整个调整过程非常平滑，能够给予使用者较好的使用体验。
以n＝3为例：
分别将m＝1、m＝2、m＝3代入
Figure BDA0002847482630000097
得到点
Figure BDA0002847482630000098
Figure BDA0002847482630000099
此时，
Figure BDA00028474826300000910
进一步地，坐标点集PA、坐标点集PB的质心的计算方法如下：
Figure BDA00028474826300000911
其中，N为特征点数量。
投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵R通过奇异值分解法计算得到；
具体地，计算所述旋转矩阵R包括如下步骤：
S100：构建协方差矩阵H；
S200：令H＝USVT，计算U和V，其中，U和V为单位正定矩阵，S为对角矩阵；
S300：令R＝VUT，即得到旋转矩阵R。
进一步地，将协方差矩阵H设置为：
Figure BDA0002847482630000101
本发明实施例还提供了一种具体的调整曲线，具体地，所述特征点
Figure BDA0002847482630000102
对应的调整曲线为B(t)i，其中
Figure BDA0002847482630000103
j为控制点序号，
Figure BDA0002847482630000104
为Ki中的第j+1个控制点，t为曲线调整参数，t∈[0，1]。
具体地，当n＝1时，
Figure BDA0002847482630000105
也就是说，此时特征点
Figure BDA0002847482630000106
对应的控制点仅为两个：
Figure BDA0002847482630000107
其中，
Figure BDA0002847482630000108
此时的调整曲线实质上为由点
Figure BDA0002847482630000109
到点
Figure BDA00028474826300001010
的直线；
当n＝2时，
Figure BDA00028474826300001011
也就是说，此时特征点
Figure BDA00028474826300001012
对应的控制点为三个点：
Figure BDA00028474826300001013
其中，
Figure BDA00028474826300001014
此时的调整曲线实质上为由点
Figure BDA00028474826300001015
到点
Figure BDA00028474826300001016
的抛物线；
当n＝3时，
Figure BDA00028474826300001017
也就是说，此时特征点
Figure BDA00028474826300001018
对应的控制点为四个点：
Figure BDA00028474826300001019
其中，
Figure BDA00028474826300001020
Figure BDA00028474826300001021
此时的调整曲线实质上为由点
Figure BDA00028474826300001022
到点
Figure BDA00028474826300001023
的三次bezier曲线。
本发明实施例还提供了一种投影图像的调整曲线计算***，其包括如下模块：
n层次的数据集的集合计算模块：用于计算特征点
Figure BDA00028474826300001024
对应的在n层次的数据集的集合
Figure BDA0002847482630000111
其中，m为Gi中的点的序号，m∈[1，n]；
调整曲线计算模块：以所述特征点
Figure BDA0002847482630000112
在n层次的数据集的集合Gi作为控制点集
Figure BDA0002847482630000113
计算特征点
Figure BDA0002847482630000114
对应的调整曲线，当j＝0时，
Figure BDA0002847482630000115
当j≠0时，令m＝j，
Figure BDA0002847482630000116
其中，
Figure BDA0002847482630000117
为坐标点集PA中的第i个点，坐标点集PA为特征图中的所有特征点在投影图像坐标系A中的坐标点集，投影图像中包括特征图，所述特征图中具有特征点，n为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数，拍摄图像是对投影图像拍摄而获得的图像。
进一步地，还包括尺度倍数计算模块，其用于计算尺度倍数n：
Figure BDA0002847482630000118
其中，centroidA、centroidB分别为坐标点集PA、坐标点集PB的质心，坐标点集PB为特征图中的所有特征点在拍摄图像坐标系B中的坐标点集，average为平均值函数。
进一步地，n层次的数据集的集合计算模块中：
将m＝1～n分别代入
Figure BDA0002847482630000119
得到点
Figure BDA00028474826300001110
由点
Figure BDA00028474826300001111
共同组成特征点
Figure BDA00028474826300001112
对应的在n层次的数据集的集合Gi，R为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵。
进一步地，还包括质心计算模块，其用于计算centroidA、centroidB：
Figure BDA00028474826300001113
其中，N为特征点数量，
Figure BDA00028474826300001114
为坐标点集PB中的第i个点。
进一步地，旋转矩阵R通过奇异值分解法计算得到。
进一步地，还包括奇异值分解法计算模块，用于计算所述旋转矩阵R：
构建协方差矩阵H；
令H＝USVT，计算U和V，其中，U和V为单位正定矩阵，S为对角矩阵；
令R＝VUT，即得到旋转矩阵R。
进一步地，协方差矩阵H为：
Figure BDA0002847482630000121
进一步地，所述特征点
Figure BDA0002847482630000122
对应的调整曲线为贝兹曲线B(t)i，所述
Figure BDA0002847482630000123
其中，j为控制点序号，
Figure BDA0002847482630000124
为Ki中的第j+1个控制点，t为贝兹曲线调整参数，t∈[0，1]。
本发明实施例还提供了一种投影图像的调整方法，其包括步骤：将每个特征点按照对应的调整曲线作为轨迹，调整投影图像，其中，所述调整曲线通过如上所述的方法计算得到，或者所述调整曲线通过如上所述的***计算得到。
本发明实施例还提供了一种投影装置，所述投影装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行如上所述方法中的步骤。
本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行如上所述方法中的步骤。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置、***和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置、***和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (19)

1.一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
计算特征点
Figure FDA0002847482620000011
对应的在n层次的数据集的集合
Figure FDA0002847482620000012
其中，m为Gi中的点的序号，m∈[1，n]；
以所述特征点
Figure FDA0002847482620000013
在n层次的数据集的集合Gi作为控制点集
Figure FDA0002847482620000014
计算特征点
Figure FDA0002847482620000015
对应的调整曲线，当j＝0时，
Figure FDA0002847482620000016
当j≠0时，令m＝j，
Figure FDA0002847482620000017
其中，
Figure FDA0002847482620000018
为坐标点集PA中的第i个点，坐标点集PA为特征图中的所有特征点在投影图像坐标系A中的坐标点集，投影图像中包括特征图，所述特征图中具有特征点，n为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数，拍摄图像是对投影图像拍摄而获得的图像。
2.如权利要求1所述的一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于，尺度倍数n的计算公式如下：
Figure FDA0002847482620000019
其中，centroidA、centroidB分别为坐标点集PA、坐标点集PB的质心，坐标点集PB为特征图中的所有特征点在拍摄图像坐标系B中的坐标点集，average为平均值函数。
3.如权利要求2所述的一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于：
将m＝1～n分别代入
Figure FDA00028474826200000110
得到点
Figure FDA00028474826200000111
由点
Figure FDA00028474826200000112
共同组成特征点
Figure FDA00028474826200000113
对应的在n层次的数据集的集合Gi，R为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵。
4.如权利要求2所述的一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于，
Figure FDA00028474826200000114
其中，N为特征点数量，
Figure FDA00028474826200000115
为坐标点集PB中的第i个点。
5.如权利要求2所述的一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于：旋转矩阵R通过奇异值分解法计算得到。
6.如权利要求5所述的一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于，计算所述旋转矩阵R包括如下步骤：
构建协方差矩阵H；
令H＝USVT，计算U和V，其中，U和V为单位正定矩阵，S为对角矩阵；
令R＝VUT，即得到旋转矩阵R。
7.如权利要求6所述的一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于，协方差矩阵H为：
Figure FDA0002847482620000021
8.如权利要求1-7之一所述的一种投影图像的调整曲线计算方法，其特征在于，所述特征点
Figure FDA0002847482620000022
对应的调整曲线为B(t)i，其中
Figure FDA0002847482620000023
j为控制点序号，
Figure FDA0002847482620000024
为Ki中的第j+1个控制点，t为曲线调整参数，t∈[0，1]。
9.一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于，包括如下模块：
n层次的数据集的集合计算模块：用于计算特征点
Figure FDA00028474826200000212
对应的在n层次的数据集的集合
Figure FDA0002847482620000025
其中，m为Gi中的点的序号，m∈[1，n]；
调整曲线计算模块：以所述特征点
Figure FDA0002847482620000026
在n层次的数据集的集合Gi作为控制点集
Figure FDA0002847482620000027
计算特征点
Figure FDA0002847482620000028
对应的调整曲线，当j＝0时，
Figure FDA0002847482620000029
当j≠0时，令m＝j，
Figure FDA00028474826200000210
其中，
Figure FDA00028474826200000211
为坐标点集PA中的第i个点，坐标点集PA为特征图中的所有特征点在投影图像坐标系A中的坐标点集，投影图像中包括特征图，所述特征图中具有特征点，n为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的尺度倍数，拍摄图像是对投影图像拍摄而获得的图像。
10.如权利要求9所述的一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于，还包括尺度倍数计算模块，其用于计算尺度倍数n：
Figure FDA0002847482620000031
其中，centroidA、centroidB分别为坐标点集PA、坐标点集PB的质心，坐标点集PB为特征图中的所有特征点在拍摄图像坐标系B中的坐标点集，average为平均值函数。
11.如权利要求10所述的一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于：
将m＝1～n分别代入
Figure FDA0002847482620000032
得到点
Figure FDA0002847482620000033
由点
Figure FDA0002847482620000034
共同组成特征点
Figure FDA0002847482620000035
对应的在n层次的数据集的集合Gi，R为投影图像坐标系A与拍摄图像坐标系B之间的旋转矩阵。
12.如权利要求10所述的一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于，还包括质心计算模块，其用于计算centroidA、centroidB：
Figure FDA0002847482620000036
Figure FDA0002847482620000037
其中，N为特征点数量，
Figure FDA0002847482620000038
为坐标点集PB中的第i个点。
13.如权利要求10所述的一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于：旋转矩阵R通过奇异值分解法计算得到。
14.如权利要求13所述的一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于，还包括奇异值分解法计算模块，用于计算所述旋转矩阵R：
构建协方差矩阵H；
令H＝USVT，计算U和V，其中，U和V为单位正定矩阵，S为对角矩阵；
令R＝VUT，即得到旋转矩阵R。
15.如权利要求14所述的一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于，协方差矩阵H为：
Figure FDA0002847482620000039
16.如权利要求9-15之一所述的一种投影图像的调整曲线计算***，其特征在于，所述特征点
Figure FDA0002847482620000043
对应的调整曲线为贝兹曲线B(t)i，所述
Figure FDA0002847482620000041
其中，j为控制点序号，
Figure FDA0002847482620000042
为Ki中的第j+1个控制点，t为贝兹曲线调整参数，t∈[0，1]。
17.一种投影图像的调整方法，其特征在于，将每个特征点按照对应的调整曲线作为轨迹，调整投影图像，其中，所述调整曲线通过如权利要求1-8之一所述的方法计算得到，或者所述调整曲线通过如权利要求9-16之一所述的***计算得到。
18.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行权利要求1-8、17中任一项所述方法中的步骤。
19.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行权利要求1-8、17任一项所述方法中的步骤。
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