在结构光的三维测量中,单投影仪单相机的测量结构在测量复杂物体时容易出现遮挡与阴影现象,从而影响了测量数据的完整性;使用双投影单相机的测量结构可扩展成像范围,减小阴影部分的面积,提高测量效率,但从部分重叠的相移光栅中分离出原始投影信号是该方法的难点。在分析传统四步相移法的基础上,提出了一种基于灰度互补关系的重叠相移光栅分离方法,该方法通过调整投影的相移光栅的时间及次序,在不改变原有测量系统结构的基础上有效消除了重叠部分的干扰信号;为了验证该分离方法的有效性,搭建测量系统进行相关实验。结果表明:利用互补关系可以实现重叠相移光栅信号的准确分离,获取完整的点云数据,同时也提高了测量速度。

大中型会议中心在多投影仪屏幕的演示过程中, 由于主次屏幕间缺乏联系, 主屏幕的激光笔光点无法显示在次屏幕, 演示效果不佳。因此, 提出了一种基于摄像机的多投影屏幕激光笔跟随演示方法, 通过摄像机建立主投影区域和计算机显示器之间的联系, 实现激光笔光点从主投影区域变换到计算机显示器, 从而控制光标移动, 使得次投影屏幕也有计算机光标跟随演示的效果。主要步骤包括: 基于单色投影标定主投影区域相对计算机显示器的射影变换矩阵H; 利用实时采集的主屏幕图像提取激光笔光点; 基于射影变换矩阵H计算激光笔光点在计算机显示器的坐标, 并控制计算机光标跟随到达指示位置。实验表明该跟随演示方法在计算机显示器上的横向和纵向跟随误差都在5个像素之内, 可以在次屏幕中很好地跟踪激光笔光点位置, 达到既解放演讲空间, 又能与全体观众沟通的目的。

为了提升多投影显示系统的亮度融合速度，提出了一种基于结构光条纹调制度测量的多投影显示融合方法。该方法利用相机拍摄投影机投影在显示墙上的结构光条纹，计算出每个投影通道的调制度信息。同时，利用结构光条纹的相位信息构建投影机与相机间的亚像素级映射关系，并由此得出投影机上每个像素点在显示墙上的调制度数据。将该调制度数据与边缘融合结果相结合可得出每个投影通道的亚像素级融合模板。该方法具有操作简便、测量速度快、测量结果不受环境光干扰等优点，应用领域非常广泛。理论分析和真实场景实验都证明该方法的有效性和可行性。

多投影器大屏幕显示系统的一项关键技术是如何实现多个投影器的精确校准.本文提出一种基于反向条纹投影原理的,简单、快速、高精度的校准方法.该方法通过投影正弦条纹测量屏幕相位分布,建立投影器和摄像机像素之间的几何传递关系,然后根据期望图像为每个投影器产生各自的投影图像.该方法仅需一部摄像机,并且无须对它或投影器进行标定,屏幕也无须是平面.实验结果表明,在摄像机方向观察可以得到几何校准良好的图像,校准精度可达到亚像素级.

提出运用多投影器同时投影的反向条纹投影技术。通过测量标准样品的绝对相位,为不同角度放置的投影器产生不同的反向条纹。检测时,投影器同时投影各自的反向条纹,若物体和样品一致,在摄像机上就得到一幅消除了阴影和截断的标准正弦条纹图,若物体有变形,仅用裸眼就能判断,用简单的傅里叶变换和相位展开就能定量地描述变形。对于复杂的不连续物体也只需获取一幅条纹图就能完成检测,在很大程度上解决了阴影及相位展开的问题,实现了该类物体的在线快速检测。阐述了该技术的原理,以双投影器的反向条纹投影为例,实验验证了提出方法的有效性,并进行了相应的误差分析和应用条件讨论。