一种投影图像的校正方法及投影机与流程

本发明实施例涉及投影显示领域，尤其涉及一种投影图像的校正方法及投影机。

背景技术

现有技术中，当需要通过投影机显示图像时，用户可以开启投影机，投影机便可以显示投影屏幕，并根据用户的操作显示相应的图像，此时便可以通过手动调整投影机的摆放位置的方式，来使得投影图像与投影屏幕吻合，但是，该调整过程繁琐，且效率较低。

技术实现要素：

本发明提供一种投影图像的校正方法及装置，解决了手动调整投影机的摆放位置使投影图像与投影屏幕吻合时过程繁琐且效率低的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种投影图像的校正方法，应用于投影机，该投影机包含摄像头。该方法可以包括：通过摄像头获取包括有投影机投射的投影图像的拍摄图像，在拍摄图像中选取参考线，在投影图像中选取校准线，根据参考线和校准线确定投影图像的角度信息，并通过第一校正算法根据角度信息对投影图像进行旋转校正。其中，投影图像包含纵横排列的网格，校准线为网格中的网格线。

第二方面，本发明提供一种投影机，该投影机可以包括摄像头。投影机包括：获取单元、选取单元、确定单元和校正单元。获取单元，用于通过摄像头获取拍摄图像，拍摄图像中包括投影机投射的投影图像。选取单元，用于在拍摄图像中选取参考线；在投影图像中选取校准线，其中投影图像包含纵横排列的网格，校准线为网格中的网格线。确定单元，用于根据参考线和校准线确定投影图像的角度信息。校正单元，用于通过第一校正算法根据角度信息对投影图像进行旋转校正。

具体的实现方式可以参考第一方面的可能的实现方式提供的投影图像的校正方法中投影机的行为功能。

第三方面，提供一种投影机，该投影机包括：至少一个处理器、存储器、通信接口和通信总线。处理器与存储器、通信接口通过通信总线连接，存储器用于存储计算机执行指令，当投影机运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使投影机执行如第一方面的实现方式中任意一项的投影图像的校正方法。

第四方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面的可能的实现方式中任意一项的投影图像的校正方法。

本发明提供的投影图像的校正方法，投影机能够通过摄像头获取包括有投影图像的拍摄图像，并根据选取的参考线和校准线确定投影图像的角度信息，以根据该角度信息通过第一校正算法对投影图像进行旋转校正，使得投影机投射的投影图像接近理想形状，这样，校正完成后，投影机便可以根据用户的操作显示理想形状的画面，避免了繁琐的手动调整过程，提高了校正的效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种投影机的组成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种投影图像的校正方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种投影区域与拍摄区域的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种投影图像的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种网格纵线与铅垂线的夹角的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种矩形的投影图像的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种旋转点为顶点的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种旋转点为中心点的示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种投影图像的校正方法的流程图；

图10为本发明实施例提供的一种投影图像与屏幕图像的示意图；

图11a为本发明实施例提供的一种像素点向上平移的示意图；

图11b为本发明实施例提供的一种上横线向上平移的示意图；

图12为本发明实施例提供的一种两个投影图像的场景示意图；

图13为本发明实施例提供的另一种两个投影图像的场景示意图；

图14为本发明实施例提供的另一种两个投影图像的场景示意图；

图15为本发明实施例提供的另一种两个投影图像的场景示意图；

图16为本发明实施例提供的另一种投影机的组成示意图；

图17为本发明实施例提供的另一种投影机的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

图1为本发明实施例提供的一种投影机的组成示意图，如图1所示，该投影机可以包括：摄像头21、至少一个处理器22、存储器23、通信接口24和通信总线25。

下面结合图1对投影机的各个构成部件进行具体的介绍：

其中，摄像头21，用于采集拍摄图像，安装于投影机的前端。其中该拍摄图像中包括投影机投射的投影图像，还可能包括屏幕图像。为了使投影图像明确显示，该投影图像可以为黑底亮线的网格图像。

处理器22是投影机的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器22是一个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，也可以是特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)。

在具体的实现中，作为一种实施例，处理器22可以包括一个或多个cpu，例如图1中所示的cpu0和cpu1。且，作为一种实施例，投影机可以包括多个处理器，例如图1中所示的处理器22和处理器26。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-cpu)，也可以是一个多核处理器(multi-cpu)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器23可以是只读存储器(read-onlymemory，rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、只读光盘(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器23可以是独立存在，通过通信总线25与处理器22相连接。存储器23也可以和处理器22集成在一起。

在具体的实现中，存储器23，用于存储本发明中的数据和执行本发明的软件程序。处理器22可以通过运行或执行存储在存储器23内的软件程序，以及调用存储在存储器23内的数据，执行投影机的各种功能。

通信接口24，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如无线接入网(radioaccessnetwork，ran)，无线局域网(wirelesslocalareanetworks，wlan)等。通信接口24可以包括接收单元实现接收功能，以及发送单元实现发送功能。

通信总线25，可以是工业标准体系结构(industrystandardarchitecture，isa)总线、外部设备互连(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图1中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

为了解决手动调整投影机的摆放位置使投影图像与投影屏幕吻合时过程繁琐且效率低的问题，本发明实施例提供了一种投影图像的校正方法，如图2所示，该方法可以包括：

201、通过摄像头获取拍摄图像。

其中，拍摄图像中包括投影机投射的投影图像。当投影机进入校正模式时，可以通过其前端的摄像头采集包括有投影图像的拍摄图像，具体的可以通过设置摄像头的拍摄区域大于投影范围，来使得拍摄图像中包括投影图像。如图3所示，虚线围成的区域为拍摄区域，实线围成的区域为投影区域。

202、在拍摄图像中选取参考线。

其中，投影机在获取到拍摄图像之后，可以在拍摄图像中选取参考线。如果拍摄图像中未包括屏幕图像，表明投影机未规定投影图像的显示区域，此时，参考线可以包括通过投影机的重力传感器确定的铅垂线，以及与该铅垂线垂直的水平线；如果拍摄图像中包括屏幕图像，表明投影机中规定了投影图像的显示区域，此时，参考线为屏幕图像的边框。

203、在投影图像中选取校准线。

其中，投影图像包含纵横排列的网格，校准线为网格中的网格线。

示例性的，在投影图像的形状为四边形的情况下，如图4所示，校准线为网格线。且由于通过投影图像的四条边线即可确定整体形状，因此，优选的，校准线可以为投影图像的边线。

204、根据参考线和校准线确定投影图像的角度信息。

其中，投影机在选取出参考线和校准线之后，可以将拍摄图像的模拟信号转换为二进制的数字信号，并根据拍摄图像的数字信号、参考线以及校准线，确定投影图像的角度信息。

示例性的，基于图4，若参考线为铅垂线，校准线为网格纵线中的某条，则投影机可以确定该条网格纵线与铅垂线的夹角a，如图5所示。若参考线为水平线，校准线为网格横线中的某条，则投影机可以确定该条网格横线与水平线的夹角。

205、通过第一校正算法根据角度信息对投影图像进行旋转校正。

其中，投影机在确定出投影图像的角度信息之后，可以通过第一校正算法根据角度信息对投影图像进行旋转校正，使得投影图像的形状接近理想形状。

示例性的，基于图4，以参考线包括铅垂线和水平线，校准线为投影图像的边线为例进行说明，投影图像的边线包括左右两条纵线，上下两条横线。这样，投影机可以根据左右两条纵线与铅垂线的夹角，通过第一校正算法同时或依次对左右两条纵线进行旋转校正，使得两条纵线变得竖直。在完成了纵线的旋转校正之后，在一种可能的实现方式中，投影机可以根据上下两条横线与水平线的夹角，通过第一校正算法同时或依次对两条横线进行旋转校正。在另一种可能的实现方式中，投影机也可以根据两条横线与旋转校正后纵线的夹角，通过第一校正算法同时或依次对两条横线进行旋转校正。在对投影图像的边线均进行旋转校正后，便可以得到如图6所示的矩形的投影图像。

需要说明的是，在旋转校正时如果投影机确定的是纵线与铅垂线的夹角，横线与水平线的夹角，则投影机对纵线或横线的旋转校正过程均类似，本发明实施例在此以对左边纵线的旋转为例进行说明。

假设该纵线与铅垂线的夹角为a，图4中该投影图像靠右倾斜，那么在一种可能的实现方式中，投影机可以根据倾斜方向，直接将该纵线以旋转点顺时针旋转a度，并重新获取拍摄图像，更新该夹角a，直到a小于预设阈值时，停止旋转。该旋转点可以为该纵线的顶点或中心点，其中，如图7所示，为将该纵线以上顶点为旋转点顺时针旋转a，如图8所示，为将该纵线以中心点为旋转点顺时针旋转a。在另一种可能的实现方式中，投影机可以将a与预设的档位进行比较，假设预设有三个档位，分别为10度、5度、1度，那么如果a大于或等于10度，则投影机可以确定此时的旋转角度为a除以10向下取整与10的乘积，按照该角度旋转之后，投影机可以重新获取拍摄图像，并确定更新后的该纵线与铅垂线的夹角b，如果b大于或等于5度且小于10度，则可以将该纵线顺时针旋转5度，并重新获取拍摄图像，确定更新后的该纵线与铅垂线的夹角c，如果c小于5度，则投影机可以将该纵线顺时针旋转c度，并重新获取拍摄图像，直到更新后的c小于预设阈值时，停止旋转。

另外，在旋转校正时如果投影机确定的是横线与旋转校正后的纵线的夹角，那么投影机可以将横线以旋转点旋转90度与该角度的差值的绝对值。当90度与该角度的差值大于0时，将该纵线逆时针旋转，否则，将该纵线顺时针旋转。

进一步的，在本发明实施例中，如果拍摄图像中包括屏幕图像，那么投影机在执行完步骤201-步骤205得到理想形状的投影图像后，还需要使该理想形状的投影图像的边线与屏幕图像的边框重合。具体的，如图9所示，本发明实施例提供的投影图像的校正方法还可以包括：

206、确定旋转校正后的投影图像的边线与对应的屏幕图像的边框的像素差值。

其中，投影机可以根据拍摄图像的数字信号，确定旋转校正后的投影图像的边线与对应位置的屏幕图像的边框的像素差值。

示例性的，如图10所示，投影机可以确定投影图像的左纵线与屏幕图像的左边框的像素差值，右纵线与右边框的像素差值，上横线与上边框的像素差值，下横线与下边框的像素差值。

207、通过第二校正算法根据像素差值对投影图像进行平移校正。

示例性的，投影机可以通过第二校正算法同时平移四条边线，或依次平移每条边线。且，投影机可以通过对边线上的像素点进行平移校正，来实现对该边线的平移校正。例如，如图11a所示，为对边线的某像素点向上平移的示意图，该像素点的平移会引起附近区域像素点的平移，距离该像素点越远，对附件(近)像素点的影响幅度越小。再例如，如图11b所示，为对上横线向上平移的示意图，该横线的平移会引起相近几条网格横线的平移，距离该上横线越远，对网格横线的影响幅度越小。

投影机对每条边线的校正过程均类似，本发明实施例在此以投影机对上横线进行平移校正为例进行说明。基于图10，假设该横线与上边框的像素差值为l，那么通过第二校正算法根据l像素对该上横线进行平移校正的具体过程为：在一种可能的实现方式中，投影机可以根据位置关系，直接将该横线向下平移l像素，并重新获取拍摄图像，更新差值l，知直到l小于预设像素值时，停止平移。在另一种可能的实现方式中，投影机可以将差值l与预设的像素档位进行比较，假设预设有三个像素档位，分别为10像素、5像素、1像素。那么如果l大于或等于10像素，则投影机可以将该横线向下平移l除以10向下取整与10的乘积的像素，并重新获取拍摄图像，假设更新后的像素差值为m，如果m大于或等于5像素且小于10像素，则投影机可以将该横线再向下平移5像素，并重新获取拍摄图像，假设更新后的像素差值为n，如果n小于5像素，则可以将该横线向下平移n像素，并重新获取拍摄图像，直到更新后的n小于预设像素值时，停止平移。

需要说明的是，在本发明实施例中，投影图像的校正具有一定的范围，例如，边线的旋转角度小于预设阈值，投影图像平移时的外扩或内缩幅度小于预设百分比。若超出校正范围，则需要调整投影机的摆放位置。

本发明提供的投影图像的校正方法，投影机能够通过摄像头获取包括有投影图像的拍摄图像，并根据选取的参考线和校准线确定投影图像的角度信息，以根据该角度信息通过第一校正算法对投影图像进行旋转校正，使得投影机投射的投影图像接近理想形状，这样，校正完成后，投影机便可以根据用户的操作显示理想形状的画面，避免了繁琐的手动调整过程，提高了校正的效率。

上述步骤201-步骤207为单台投影机的投影图像的校正过程，进一步的，由于现有技术中，在通过多台投影机显示拼接投影大屏时，可以通过手动调整每台投影机的摆放位置的方式，来实现投影图像的拼接，但是调整过程中会出现相邻投影图像的衔接困难、画面内容错位等的问题，导致该校正过程繁琐。本发明实施例的投影图像的校正方法也可应用于多台投影机的投影图像的校正过程中，以解决现有技术中校正过程繁琐的问题。在本发明实施例中，以两台投影机为例进行说明，如图12所示，为两台投影机的两个投影图像的示意图。首先，第一台投影机可以执行上述步骤201-步骤205，使得该投影机的投影图像的形状变为矩形，如图13所示。同理，第二台投影机可以执行上述步骤201-步骤205，使得该投影机的投影图像的形状变为矩形，如图14所示。最后，在两个投影图像均为矩形后，由于两个图像会存在间隙或重叠，此时，可以以其中一个投影图像为参考，控制另一个投影图像进行平移。例如，基于图14，两个投影图像有间隙，假设以左边投影图像为参考，那么可以先使右边投影图像的左边线与左边投影图像的右边线重合，同时使右边投影图像的网格横线分别与左边投影图像的对应的网格横线对齐，便得到如图15所示的拼接好的投影图像。

上述主要从投影机的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，投影机为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对投影机进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图16示出了上述实施例中涉及的投影机的另一种可能的组成示意图，如图16所示，该投影机可以包括：获取单元31、选取单元32、确定单元33和校正单元34。

其中，获取单元31，用于支持投影机执行图2所示的投影图像的校正方法中的步骤201。

选取单元32，用于支持投影机执行图2所示的投影图像的校正方法中的步骤202、步骤203。

确定单元33，用于支持投影机执行图2所示的投影图像的校正方法中的步骤204，图9所示的投影图像的校正方法中的步骤206。

校正单元34，用于支持投影机执行图2所示的投影图像的校正方法中的步骤205，图9所示的投影图像的校正方法中的步骤207。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的投影机，用于执行上述投影图像的校正方法，因此可以达到与上述投影图像的校正方法相同的效果。

在采用集成的单元的情况下，图17示出了上述实施例中所涉及的投影机的另一种可能的组成示意图。如图17所示，该投影机包括：处理模块41、通信模块42和存储模块43。

处理模块41用于对投影机的动作进行控制管理，例如，处理模块41用于支持投影机执行图2中的步骤201、步骤202、步骤203、步骤204、步骤205，图9中的步骤206、步骤207，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块42用于支持投影机与其他网络实体的通信。存储模块43，用于存储投影机的程序代码和数据。

其中，处理模块41可以是图1中的处理器。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等等。通信模块42可以是图1中的通信接口。存储模块43可以是图1中的存储器。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。