一種投影畫面校正方法及投影設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及投影畫面顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種投影畫面校正方法及投影設(shè) 備。
【背景技術(shù)】
[0002] 超短焦投影機(jī)具有很小的投射比，與屏幕距離很近，可以投射出很大的畫面，但隨 之也產(chǎn)生了調(diào)試與安裝的問題，即投影機(jī)的微小位移即可導(dǎo)致畫面嚴(yán)重的變形和偏移，造 成投影機(jī)投射的圖像與屏幕較難校準(zhǔn)，嚴(yán)重影響了使用效果。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，主要是通過人工對(duì)投影設(shè)備進(jìn)行頻繁地調(diào)試，以確定最佳投影位置， 但是這種方式難度比較大，調(diào)試比較繁瑣，因而導(dǎo)致調(diào)試效率低。
[0004] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)通過頻繁調(diào)試投影設(shè)備來校準(zhǔn)投影畫面在屏幕的投影效果 的方法，難度大，比較繁瑣，因而調(diào)試效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種投影畫面校正方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)通過頻繁調(diào)試投影設(shè)備來 校準(zhǔn)投影畫面在屏幕的投影效果的方法，難度大，比較繁瑣，因而調(diào)試效率低。
[0006] -方面，本申請實(shí)施例提供的一種投影畫面校正方法，包括：
[0007] 通過攝像頭獲取實(shí)體屏幕投影在所述攝像頭的視平面上的實(shí)體屏幕的投影，其中 所述攝像頭位于所述投影設(shè)備的投影鏡頭中；
[0008] 根據(jù)所述視平面和所述實(shí)體屏幕的投影，確定所述投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)參數(shù)和平移參 數(shù)；
[0009] 根據(jù)所述投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)參數(shù)和平移參數(shù)，調(diào)整所述投影設(shè)備。
[0010] 本申請實(shí)施例通過攝像頭獲取實(shí)體屏幕投影在攝像頭的視平面上的實(shí)體屏幕的 投影，根據(jù)視平面和實(shí)體屏幕的投影，確定投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)參數(shù)和平移參數(shù)，并根據(jù)投影設(shè) 備的旋轉(zhuǎn)參數(shù)和平移參數(shù)，調(diào)整投影設(shè)備，因而投影設(shè)備只需要根據(jù)確定出的投影設(shè)備的 旋轉(zhuǎn)參數(shù)和平移參數(shù)自動(dòng)對(duì)自身進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)投影到實(shí)體屏幕的投影畫 面進(jìn)行校正，無需頻繁地對(duì)投影設(shè)備進(jìn)行人工調(diào)試，從而降低了投影設(shè)備調(diào)試難度，提高了 調(diào)試效果以及節(jié)約了資源。并且由于是通過攝像頭獲取視平面和實(shí)體屏幕在視平面上的實(shí) 體屏幕的投影，并通過調(diào)整視平面和實(shí)體屏幕的投影之間的位置關(guān)系，使得只需通過調(diào)整 投影設(shè)備使得視平面和實(shí)體屏幕的投影重合即可實(shí)現(xiàn)將投影設(shè)備的投影畫面精確地對(duì)準(zhǔn) 實(shí)體屏幕，因而該方法簡潔易實(shí)施，難度小，節(jié)約了系統(tǒng)資源。
[0011] 可選的，所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向；
[0012] 所述根據(jù)所述視平面和所述實(shí)體屏幕的投影，確定所述投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，包 括：
[0013] 針對(duì)一個(gè)投影平面，根據(jù)所述實(shí)體屏幕在所述投影平面上的投影和所述投影平 面，確定所述投影設(shè)備繞與所述投影平面垂直的坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向；
[0014] 其中，所述投影平面為三維直角坐標(biāo)系中的兩個(gè)坐標(biāo)軸確定的平面，所述三維直 角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為所述攝像頭，X坐標(biāo)軸為水平方向，Y坐標(biāo)軸為豎直方向，Z坐標(biāo)軸為所述 投影設(shè)備出光方向，所述實(shí)體屏幕由所述投影視平面和所述實(shí)體屏幕的投影確定。
[0015] 上述方法，通過建立三維直角坐標(biāo)系，選定X坐標(biāo)軸為水平方向，Y坐標(biāo)軸為豎直 方向，Z坐標(biāo)軸為投影設(shè)備出光方向，通過實(shí)體屏幕在各個(gè)投影平面的投影與投影平面中的 坐標(biāo)軸之間的位置關(guān)系，確定投影設(shè)備需要繞各個(gè)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)角度和方向，該方法實(shí)現(xiàn)簡 單，提尚了系統(tǒng)效率。
[0016] 可選的，所述確定所述投影設(shè)備繞與所述投影平面垂直的坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋 轉(zhuǎn)方向，包括：
[0017] 根據(jù)所述實(shí)體屏幕在Υ0Ζ平面上的投影和所述Υ0Ζ平面，確定所述投影設(shè)備繞X 坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向，以及根據(jù)所述實(shí)體屏幕在Χ0Ζ平面上的投影和所述Χ0Ζ平 面，確定所述投影設(shè)備繞Y坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向；
[0018] 根據(jù)所述投影設(shè)備繞X坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向、所述投影設(shè)備繞Y坐標(biāo)軸 的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向、所述實(shí)體屏幕在Χ0Υ平面上的投影以及所述Χ0Υ平面，確定所述投 影設(shè)備繞Z坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向。
[0019] 該方法，首先確定投影設(shè)備需要繞X坐標(biāo)軸和繞Y坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度和方向，然后 確定投影設(shè)備需要繞Z坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度和方向，由于Z坐標(biāo)軸為出光方向，因此該方法根 據(jù)確定出的投影設(shè)備繞X坐標(biāo)軸和Y坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度和方向來確定繞Z坐標(biāo)軸專選的角 度和方向，就變得比較容易了，因此該方法計(jì)算復(fù)雜度低，易實(shí)現(xiàn)。
[0020] 可選的，所述確定所述投影設(shè)備繞X坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向，包括：
[0021] 根據(jù)所述實(shí)體屏幕在Υ0Ζ平面上的投影和所述Υ0Ζ平面，將所述實(shí)體屏幕在Υ0Ζ 平面上的投影的任一邊與Υ0Ζ平面中的任一坐標(biāo)軸的夾角中的最小夾角確定為所述投影 設(shè)備繞X坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度，并根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度確定X坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)方向，以便在按照 X坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向?qū)λ鐾队霸O(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后所述實(shí)體屏幕在Υ0Ζ平面上的 投影的一個(gè)邊與一個(gè)軸平行并與另一個(gè)軸垂直；
[0022] 所述確定所述投影設(shè)備繞Y坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向，包括：
[0023] 根據(jù)所述實(shí)體屏幕在Χ0Ζ平面上的投影和所述Χ0Ζ平面，將所述實(shí)體屏幕在Χ0Ζ 平面上的投影的任一邊與Χ0Ζ平面中的任一坐標(biāo)軸的夾角中的最小夾角確定為所述投影 設(shè)備繞Y坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度，并根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度確定Y坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)方向，以便在按照 Y坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向?qū)λ鐾队霸O(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后所述實(shí)體屏幕在Χ0Ζ平面上的 投影的一個(gè)邊與一個(gè)軸平行并與另一個(gè)軸垂直。
[0024] 上述方法，由于投影設(shè)備是在較小范圍內(nèi)進(jìn)行精確校準(zhǔn)，因此只需將實(shí)體屏幕在 Υ0Ζ平面的投影的一條邊與Υ0Ζ平面的坐標(biāo)軸的夾角中的最小夾角作為投影設(shè)備繞X坐標(biāo) 軸旋轉(zhuǎn)的角度，以及將實(shí)體屏幕在Χ0Ζ平面的投影的一條邊與Χ0Ζ平面的坐標(biāo)軸的夾角中 的最小夾角作為投影設(shè)備繞Y坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度，該方法實(shí)現(xiàn)起來簡單，投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn) 量比較小，節(jié)約系統(tǒng)資源。
[0025] 可選的，所述確定所述投影設(shè)備繞Z坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向，包括：
[0026] 根據(jù)所述投影設(shè)備繞X坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向以及所述投影設(shè)備繞Y坐標(biāo) 軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向，確定對(duì)所述投影設(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后所述實(shí)體屏幕的投影在Χ0Υ平 面上的第一目標(biāo)投影；
[0027] 根據(jù)所述第一目標(biāo)投影以及所述Χ0Υ平面，將所述第一目標(biāo)投影的任一邊與Χ0Υ 平面中的任一坐標(biāo)軸的夾角中的最小夾角確定為所述投影設(shè)備繞Z坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度，并 根據(jù)所述繞Z坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度確定繞Z坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)方向，以便在按照Z坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn) 角度和旋轉(zhuǎn)方向?qū)λ鐾队霸O(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后所述實(shí)體屏幕在Χ0Υ平面上的投影的一個(gè)邊 與一個(gè)軸平行并與另一個(gè)軸垂直。
[0028] 由于Z坐標(biāo)軸為出光方向，因此該方法根據(jù)確定出的投影設(shè)備繞X坐標(biāo)軸和Y坐 標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度和方向來確定繞Z坐標(biāo)軸專選的角度和方向，就變得比較容易了，因此該 方法計(jì)算復(fù)雜度低，易實(shí)現(xiàn)。
[0029] 可選的，所述平移參數(shù)包括平移距離和平移方向；
[0030] 所述確定所述投影設(shè)備的平移參數(shù)，包括：
[0031] 確定根據(jù)所述投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后所述實(shí)體屏幕的投影在Χ0Υ平面 上的第二目標(biāo)投影；
[0032] 根據(jù)所述第二目標(biāo)投影以及所述視平面在所述Χ0Υ平面的投影，確定所述投影設(shè) 備沿坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向；
[0033] 其中，所述投影平面為三維直角坐標(biāo)系中的兩個(gè)坐標(biāo)軸確定的平面，所述三維直 角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為所述攝像頭，X坐標(biāo)軸為水平方向，Y坐標(biāo)軸為豎直方向，Z坐標(biāo)軸為所述 投影設(shè)備出光方向，所述實(shí)體屏幕由所述投影視平面和所述實(shí)體屏幕的投影確定。
[0034] 該方法，根據(jù)確定出的投影設(shè)備繞各坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向，確定投影設(shè) 備在Χ0Υ平面的第二目標(biāo)投影，并根據(jù)該第二目標(biāo)投影和Χ0Υ平面，確定出平移距離和平移 方向，由于確定出投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向之后再來確定平移距離和平移方向就變 得簡單多了，因而該方法計(jì)算復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，節(jié)約系統(tǒng)資源。
[0035] 可選的，所述確定所述投影設(shè)備沿坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向，包括：
[0036] 根據(jù)所述第二目標(biāo)投影以及所述視平面在所述Χ0Υ平面的投影，確定所述投影設(shè) 備沿Z坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向；
[0037] 根據(jù)所述第二目標(biāo)投影、所述視平面在所述Χ0Υ平面的投影以及所述投影設(shè)備沿 Z坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向，確定所述投影設(shè)備沿X坐標(biāo)軸以及Y坐標(biāo)軸的平移距離和 平移方向。
[0038] 該方法，首先根據(jù)第二目標(biāo)投影與Χ0Υ平面確定出投影設(shè)備沿Z坐標(biāo)軸的平移距 離和平移方向，然后根據(jù)第二目標(biāo)投影和投影設(shè)備繞Z坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向確定 出投影設(shè)備沿X坐標(biāo)軸和沿Y坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向。由于在計(jì)算出沿Z坐標(biāo)軸平 移距離和平移方向，可確定出經(jīng)過Z坐標(biāo)軸平移的第二目標(biāo)投影就和目標(biāo)平面在Χ0Υ平面 上的投影大小一樣了，再來確定投影設(shè)備沿X坐標(biāo)軸和沿Y坐標(biāo)軸的平移距離和方向，就變 得容易多了，因而該方法計(jì)算復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，節(jié)約系統(tǒng)資源。
[0039] 可選的，所述確定所述投影設(shè)備沿Z坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向，包括：
[0040] 確定所述第二目標(biāo)投影的面積與所述視平面在所述Χ0Υ平面的投影的面積的比 值；
[0041] 根據(jù)所述面積的比值，確定所述投影設(shè)備沿Z坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向。
[0042] 該方法，根據(jù)第二目標(biāo)平面的面積與視平面在Χ0Υ平面的投影的面積的比值來確 定投影設(shè)備沿Z坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向，實(shí)現(xiàn)簡單，節(jié)約系統(tǒng)資源。
[0043] 可選的，所述確定所述投影設(shè)備沿X坐標(biāo)軸和Y坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向，包 括：
[0044] 根據(jù)確定的沿Z坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向?qū)λ龅诙繕?biāo)投影進(jìn)行平移后 的一個(gè)第一目標(biāo)點(diǎn)以及所述視平面在所述Χ0Υ平面的投影上與所述第一目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的 第二目標(biāo)點(diǎn)，確定所述投影設(shè)備沿X坐標(biāo)軸以及Y坐標(biāo)軸的平移距離和平移方向；
[0045] 其中，所述第一目標(biāo)點(diǎn)在所述第二目標(biāo)投影進(jìn)行平移后的投影中的位置，與所述 第二目標(biāo)點(diǎn)在所述Χ0Υ平面的投影中的位置相同。
[0046] 該方法，根據(jù)第二目標(biāo)投影進(jìn)行平移后的一個(gè)第一目標(biāo)點(diǎn)以及視平面在Χ0Υ平面 的投影上與第一目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的第二目標(biāo)點(diǎn)，即可確定投影設(shè)備沿X坐標(biāo)軸以及Y坐標(biāo)軸 的平移距離和平移方向，對(duì)于目標(biāo)點(diǎn)的選擇也比較靈活，該方法簡單易實(shí)現(xiàn)，節(jié)約系統(tǒng)資 源。
[0047] 可選的，所述攝像頭位于所述投影設(shè)備的投影鏡頭正中心位置。
[0048] 該方法，攝像頭位于投影設(shè)備的投影鏡頭正中心位置，在確定投影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)參 數(shù)和平移參數(shù)時(shí)，是最便于計(jì)算的，因而該方法最易實(shí)現(xiàn)。
[0049] 另一方面，本申請實(shí)施例提供的一種投影設(shè)備，包括：
[0050] 獲取單元，用于通過攝像頭獲取實(shí)體屏幕投影在所述攝像頭的視平面上的實(shí)體屏 幕的投影，其中所述攝像頭位于所述投影設(shè)備的投影鏡頭中；
[0051] 確定單元，用于根據(jù)所述視平面和所述實(shí)體屏幕的投影，確定所述投影設(shè)備的旋 轉(zhuǎn)參數(shù)和平移參數(shù)；
[0052] 調(diào)整單元，用于根據(jù)所述投