专利名称：投影仪及其投影图像校正方法
技术领域：
本发明涉及投影技术，尤其涉及对投影图像进行校正的设备和方法。
背景技术：
投影仪是一种用来在屏幕上放大显示图像的投影装置，目前已广泛应用于演示和家庭影院中。例如，用于会议室演示以及在家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影。如果投影仪的光轴与屏幕表面不垂直，即与屏幕表面成一倾斜角度，则会导致屏幕表面上显示的图像发生畸变。为了对畸变图像进行校正，可以通过投影仪座下的螺丝，调节投影仪在水平和垂直方向的倾角，以校正投影图像。可这种手工调节方式，使得投影仪使用起来很不方便。为此，现有技术中提供了一种具有自动校正投影图像功能的投影仪，如图I所示， 包括校正单元、投影单元、角度传感器单元。投影仪中的角度传感器单元自动计算出投影图像在水平和垂直方向的倾斜角度，校正单元根据角度传感器单元计算出的水平和垂直方向的倾斜角度，通过投影单元对投影图像进行校正。这种方法的复杂之处在于角度传感器单元由距离传感器和角度计算单元构成，距离传感器需要获取屏幕表面上多个测量点距离投影仪的距离，从而角度计算单元根据测量的距离计算出水平和垂直方向的倾斜角度。为了获取屏幕表面上多个测量点距离投影仪的距离，则需要将预定的图像投射到屏幕上。并且，该方法由于在投影仪内设置了角度传感器，还具有较高的硬件成本。此外，现有技术中另一种设置有摄像头的投影仪，可以利用摄像头拍摄投影图像来实现投影图像的校正。但是，目前这些投影仪的自动校正方法也需要在校正的过程中，投影一些预定的特殊的图像。例如，预定的特殊的图像可以是一组具有边缘特征的图片背景为黑色，用白色球形点阵沿图片边缘均匀排列。在预定的图像被投影到屏幕表面后，摄像头拍摄投影图像，并依据边缘特征计算出畸变，并以此为依据进行校正。虽然，该方法不需要内置角度传感器，降低了硬件成本，但是，在校正过程中还是需要投影预定的图像，使得校正过程较为复杂。综上所述，目前能够实现自动校正投影图像的投影仪，在进行投影图像校正过程中都需要投影一些预定的图像，这使得校正过程比较繁琐。并且，在完成校正之后，在进行正常投影的过程中，如果出现了投影图像变形，则由于无法投影预定的图像，投影仪不能自动识别变形的投影图像，也就无法自动再次进行校正，除非进行人工干预。即现有技术的自动校正投影图像的投影仪不能实现实时的自动校正投影图像。
发明内容
本发明实施例提供了一种投影仪及其投影图像校正方法，用以简化自动校正投影图像的方法。根据本发明的一个方面，提供了一种投影图像校正方法，包括由摄像模块对投影仪在显示屏幕上投射出的投影区域进行拍摄，得到拍摄图像；校正模块接收到所述拍摄图像后，根据所述拍摄图像中的投影区域，确定出相应的几何校正参数；并使用所述几何校正参数对需要投影的原始图像作运算变换，得到校正后的图像；由投影模块将所述校正后的图像投影到显示屏幕上。较佳地，所述校正模块根据所述拍摄图像中的投影区域，确定出相应的几何校正参数具体为所述校正模块根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标，确定出相应的几何校正参数。较佳地，所述根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标，确定出相应的几何校正参数，包括根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标，以及校正矩形的四个顶点的位置坐标，计算出几何校正参数。较佳地，所述根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标，以及校正矩形的四个顶点的位置坐标，计算出几何校正参数具体根据如下公式
权利要求
1.一种投影图像校正方法，包括由摄像模块对投影仪在显示屏幕上投射出的投影区域进行拍摄，得到拍摄图像；校正模块接收到所述拍摄图像后，根据所述拍摄图像中的投影区域，确定出相应的几何校正参数；并使用所述几何校正参数对需要投影的原始图像作运算变换来得到校正后的图像；由投影模块将所述校正后的图像投影到显示屏幕上。
2.如权利要求I所述的方法，所述根据所述拍摄图像中的投影区域，确定出相应的几何校正参数为所述校正模块根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标来确定出相应的几何校正参数。
3.如权利要求2所述的方法，所述根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标来确定出相应的几何校正参数包括根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标，以及校正矩形的四个顶点的位置坐标，计算出几何校正参数。
4.如权利要求3所述的方法，所述根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标，以及校正矩形的四个顶点的位置坐标，计算出几何校正参数包括利用如下公式来计算几何校正参数
5.如权利要求4所述的方法，所述使用所述几何校正参数对需要投影的原始图像作运算变换来得到校正后的图像包括根据下式确定与原始图像中的像素的位置坐标对应的校正后的该像素的位置坐标
6.一种投影仪，包括摄像模块，用于对投影仪在显示屏幕上投射出的投影区域进行拍摄，得到拍摄图像；校正模块，用于根据所述拍摄图像中的投影区域，确定出相应的几何校正参数；并使用所述几何校正参数对需要投影的原始图像作运算变换，得到校正后的图像；投影模块，用于将所述校正后的图像投影到显示屏幕上。
7.如权利要求6所述的投影仪，其特征在于，所述校正模块用于根据所述拍摄图像中的投影区域，确定出相应的几何校正参数包括根据所述投影区域的四个顶点的位置坐标以及校正矩形的四个顶点的位置坐标，计算出几何校正参数；其中，所述校正矩形的四个顶点的位置坐标为预先确定；或者，所述校正矩形的四个顶点的位置坐标是根据所述拍摄图像中投影区域的四个顶点的位置坐标确定。
8.如权利要求7所述的投影仪，其特征在于，还包括验证模块，用于对所述拍摄图像中投影区域进行几何失真判断，并将几何失真判断结果发送给所述校正模块；以及，所述校正模块具体用于在确定所述几何失真判断结果为失真后，确定出所述拍摄图像中的投影区域，并确定出相应的几何校正参数；并使用所述几何校正参数对需要投影的原始图像作运算变换，得到校正后的图像。
9.如权利要求8所述的投影仪，其特征在于，所述验证模块还用于对所述拍摄图像中投影区域进行颜色失真判断，并将颜色失真判断结果发送给所述校正模块。
10.如权利要求9所述的投影仪，其特征在于，所述校正模块还用于在确定所述颜色失真判断结果为失真后，根据所述摄像模块当前获取的拍摄图像中的投影区域的背景色在色彩坐标系中的色坐标和目标色彩在色彩坐标系中的色坐标之间的相对位置，确定待调整基色；并将确定出的待调整基色的亮度调整值发送给所述投影模块；所述亮度调整值为预先确定；以及，所述投影模块还用于根据所述待调整基色的亮度调整值调整光源的相应基色的亮度； 以及，所述校正模块还用于在继续获取所述摄像模块当前拍摄的拍摄图像，并在确定出所述摄像模块当前获取的拍摄图像中的投影区域的背景色在色彩坐标系中的色坐标与目标色彩在色彩坐标系中的色坐标之间的相对距离小于设定值时，继续根据所述摄像模块当前获取的拍摄图像中的投影区域的背景色在色彩坐标系中的色坐标和目标色彩在色彩坐标系中的色坐标之间的相对位置，确定出待调整基色；并将确定出的待调整基色的亮度调整值发送给所述投影模块。
全文摘要
本发明公开了一种投影仪及其投影图像校正方法。所述方法包括由摄像模块对投影仪在显示屏幕上投射出的投影区域进行拍摄，得到拍摄图像；校正模块根据所述拍摄图像中的投影区域，确定出相应的几何校正参数；并使用所述几何校正参数对需要投影的原始图像作运算变换，得到校正后的图像；由投影模块将所述校正后的图像投影到显示屏幕上。由于对拍摄图像中的投影区域进行分析，来进行几何校正处理或者颜色校正处理，从而不必通过投影具有某种特征的预定图像，来进行校正操作，从而简化了校正投影图像的过程。
文档编号G03B21/00GK102611822SQ20121006688
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者彭伟伦, 李磊, 郭大勃 申请人:海信集团有限公司