一种投影画面校正方法及投影设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及投影画面显示技术领域，尤其涉及一种投影画面校正方法及投影设 备。
【背景技术】
[0002] 超短焦投影机具有很小的投射比，与屏幕距离很近，可以投射出很大的画面，但随 之也产生了调试与安装的问题，即投影机的微小位移即可导致画面严重的变形和偏移，造 成投影机投射的图像与屏幕较难校准，严重影响了使用效果。
[0003] 现有技术中，主要是通过人工对投影设备进行频繁地调试，以确定最佳投影位置， 但是这种方式难度比较大，调试比较繁琐，因而导致调试效率低。
[0004] 综上所述，现有技术通过频繁调试投影设备来校准投影画面在屏幕的投影效果 的方法，难度大，比较繁琐，因而调试效率低。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种投影画面校正方法，用以解决现有技术通过频繁调试投影设备来 校准投影画面在屏幕的投影效果的方法，难度大，比较繁琐，因而调试效率低。
[0006] -方面，本申请实施例提供的一种投影画面校正方法，包括：
[0007] 通过摄像头获取实体屏幕投影在所述摄像头的视平面上的实体屏幕的投影，其中 所述摄像头位于所述投影设备的投影镜头中；
[0008] 根据所述视平面和所述实体屏幕的投影，确定所述投影设备的旋转参数和平移参 数；
[0009] 根据所述投影设备的旋转参数和平移参数，调整所述投影设备。
[0010] 本申请实施例通过摄像头获取实体屏幕投影在摄像头的视平面上的实体屏幕的 投影，根据视平面和实体屏幕的投影，确定投影设备的旋转参数和平移参数，并根据投影设 备的旋转参数和平移参数，调整投影设备，因而投影设备只需要根据确定出的投影设备的 旋转参数和平移参数自动对自身进行旋转和平移，就可以实现对投影到实体屏幕的投影画 面进行校正，无需频繁地对投影设备进行人工调试，从而降低了投影设备调试难度，提高了 调试效果以及节约了资源。并且由于是通过摄像头获取视平面和实体屏幕在视平面上的实 体屏幕的投影，并通过调整视平面和实体屏幕的投影之间的位置关系，使得只需通过调整 投影设备使得视平面和实体屏幕的投影重合即可实现将投影设备的投影画面精确地对准 实体屏幕，因而该方法简洁易实施，难度小，节约了系统资源。
[0011] 可选的，所述旋转参数包括旋转角度和旋转方向；
[0012] 所述根据所述视平面和所述实体屏幕的投影，确定所述投影设备的旋转参数，包 括：
[0013] 针对一个投影平面，根据所述实体屏幕在所述投影平面上的投影和所述投影平 面，确定所述投影设备绕与所述投影平面垂直的坐标轴的旋转角度和旋转方向；
[0014] 其中，所述投影平面为三维直角坐标系中的两个坐标轴确定的平面，所述三维直 角坐标系的原点为所述摄像头，X坐标轴为水平方向，Y坐标轴为竖直方向，Z坐标轴为所述 投影设备出光方向，所述实体屏幕由所述投影视平面和所述实体屏幕的投影确定。
[0015] 上述方法，通过建立三维直角坐标系，选定X坐标轴为水平方向，Y坐标轴为竖直 方向，Z坐标轴为投影设备出光方向，通过实体屏幕在各个投影平面的投影与投影平面中的 坐标轴之间的位置关系，确定投影设备需要绕各个坐标轴旋转角度和方向，该方法实现简 单，提尚了系统效率。
[0016] 可选的，所述确定所述投影设备绕与所述投影平面垂直的坐标轴的旋转角度和旋 转方向，包括：
[0017] 根据所述实体屏幕在Υ0Ζ平面上的投影和所述Υ0Ζ平面，确定所述投影设备绕X 坐标轴的旋转角度和旋转方向，以及根据所述实体屏幕在Χ0Ζ平面上的投影和所述Χ0Ζ平 面，确定所述投影设备绕Y坐标轴的旋转角度和旋转方向；
[0018] 根据所述投影设备绕X坐标轴的旋转角度和旋转方向、所述投影设备绕Y坐标轴 的旋转角度和旋转方向、所述实体屏幕在Χ0Υ平面上的投影以及所述Χ0Υ平面，确定所述投 影设备绕Z坐标轴的旋转角度和旋转方向。
[0019] 该方法，首先确定投影设备需要绕X坐标轴和绕Y坐标轴旋转的角度和方向，然后 确定投影设备需要绕Z坐标轴旋转的角度和方向，由于Z坐标轴为出光方向，因此该方法根 据确定出的投影设备绕X坐标轴和Y坐标轴旋转的角度和方向来确定绕Z坐标轴专选的角 度和方向，就变得比较容易了，因此该方法计算复杂度低，易实现。
[0020] 可选的，所述确定所述投影设备绕X坐标轴的旋转角度和旋转方向，包括：
[0021] 根据所述实体屏幕在Υ0Ζ平面上的投影和所述Υ0Ζ平面，将所述实体屏幕在Υ0Ζ 平面上的投影的任一边与Υ0Ζ平面中的任一坐标轴的夹角中的最小夹角确定为所述投影 设备绕X坐标轴的旋转角度，并根据所述旋转角度确定X坐标轴的旋转方向，以便在按照 X坐标轴的旋转角度和旋转方向对所述投影设备进行旋转后所述实体屏幕在Υ0Ζ平面上的 投影的一个边与一个轴平行并与另一个轴垂直；
[0022] 所述确定所述投影设备绕Y坐标轴的旋转角度和旋转方向，包括：
[0023] 根据所述实体屏幕在Χ0Ζ平面上的投影和所述Χ0Ζ平面，将所述实体屏幕在Χ0Ζ 平面上的投影的任一边与Χ0Ζ平面中的任一坐标轴的夹角中的最小夹角确定为所述投影 设备绕Y坐标轴旋转的角度，并根据所述旋转角度确定Y坐标轴的旋转方向，以便在按照 Y坐标轴的旋转角度和旋转方向对所述投影设备进行旋转后所述实体屏幕在Χ0Ζ平面上的 投影的一个边与一个轴平行并与另一个轴垂直。
[0024] 上述方法，由于投影设备是在较小范围内进行精确校准，因此只需将实体屏幕在 Υ0Ζ平面的投影的一条边与Υ0Ζ平面的坐标轴的夹角中的最小夹角作为投影设备绕X坐标 轴旋转的角度，以及将实体屏幕在Χ0Ζ平面的投影的一条边与Χ0Ζ平面的坐标轴的夹角中 的最小夹角作为投影设备绕Y坐标轴旋转的角度，该方法实现起来简单，投影设备的旋转 量比较小，节约系统资源。
[0025] 可选的，所述确定所述投影设备绕Z坐标轴的旋转角度和旋转方向，包括：
[0026] 根据所述投影设备绕X坐标轴的旋转角度和旋转方向以及所述投影设备绕Y坐标 轴的旋转角度和旋转方向，确定对所述投影设备进行旋转后所述实体屏幕的投影在Χ0Υ平 面上的第一目标投影；
[0027] 根据所述第一目标投影以及所述Χ0Υ平面，将所述第一目标投影的任一边与Χ0Υ 平面中的任一坐标轴的夹角中的最小夹角确定为所述投影设备绕Z坐标轴旋转的角度，并 根据所述绕Z坐标轴旋转的角度确定绕Z坐标轴的旋转方向，以便在按照Z坐标轴的旋转 角度和旋转方向对所述投影设备进行旋转后所述实体屏幕在Χ0Υ平面上的投影的一个边 与一个轴平行并与另一个轴垂直。
[0028] 由于Z坐标轴为出光方向，因此该方法根据确定出的投影设备绕X坐标轴和Y坐 标轴旋转的角度和方向来确定绕Z坐标轴专选的角度和方向，就变得比较容易了，因此该 方法计算复杂度低，易实现。
[0029] 可选的，所述平移参数包括平移距离和平移方向；
[0030] 所述确定所述投影设备的平移参数，包括：
[0031] 确定根据所述投影设备的旋转参数进行旋转后所述实体屏幕的投影在Χ0Υ平面 上的第二目标投影；
[0032] 根据所述第二目标投影以及所述视平面在所述Χ0Υ平面的投影，确定所述投影设 备沿坐标轴的平移距离和平移方向；
[0033] 其中，所述投影平面为三维直角坐标系中的两个坐标轴确定的平面，所述三维直 角坐标系的原点为所述摄像头，X坐标轴为水平方向，Y坐标轴为竖直方向，Z坐标轴为所述 投影设备出光方向，所述实体屏幕由所述投影视平面和所述实体屏幕的投影确定。
[0034] 该方法，根据确定出的投影设备绕各坐标轴的旋转角度和旋转方向，确定投影设 备在Χ0Υ平面的第二目标投影，并根据该第二目标投影和Χ0Υ平面，确定出平移距离和平移 方向，由于确定出投影设备的旋转角度和旋转方向之后再来确定平移距离和平移方向就变 得简单多了，因而该方法计算复杂度低，易于实现，节约系统资源。
[0035] 可选的，所述确定所述投影设备沿坐标轴的平移距离和平移方向，包括：
[0036] 根据所述第二目标投影以及所述视平面在所述Χ0Υ平面的投影，确定所述投影设 备沿Z坐标轴的平移距离和平移方向；
[0037] 根据所述第二目标投影、所述视平面在所述Χ0Υ平面的投影以及所述投影设备沿 Z坐标轴的平移距离和平移方向，确定所述投影设备沿X坐标轴以及Y坐标轴的平移距离和 平移方向。
[0038] 该方法，首先根据第二目标投影与Χ0Υ平面确定出投影设备沿Z坐标轴的平移距 离和平移方向，然后根据第二目标投影和投影设备绕Z坐标轴的平移距离和平移方向确定 出投影设备沿X坐标轴和沿Y坐标轴的平移距离和平移方向。由于在计算出沿Z坐标轴平 移距离和平移方向，可确定出经过Z坐标轴平移的第二目标投影就和目标平面在Χ0Υ平面 上的投影大小一样了，再来确定投影设备沿X坐标轴和沿Y坐标轴的平移距离和方向，就变 得容易多了，因而该方法计算复杂度低，易于实现，节约系统资源。
[0039] 可选的，所述确定所述投影设备沿Z坐标轴的平移距离和平移方向，包括：
[0040] 确定所述第二目标投影的面积与所述视平面在所述Χ0Υ平面的投影的面积的比 值；
[0041] 根据所述面积的比值，确定所述投影设备沿Z坐标轴的平移距离和平移方向。
[0042] 该方法，根据第二目标平面的面积与视平面在Χ0Υ平面的投影的面积的比值来确 定投影设备沿Z坐标轴的平移距离和平移方向，实现简单，节约系统资源。
[0043] 可选的，所述确定所述投影设备沿X坐标轴和Y坐标轴的平移距离和平移方向，包 括：
[0044] 根据确定的沿Z坐标轴的平移距离和平移方向对所述第二目标投影进行平移后 的一个第一目标点以及所述视平面在所述Χ0Υ平面的投影上与所述第一目标点相对应的 第二目标点，确定所述投影设备沿X坐标轴以及Y坐标轴的平移距离和平移方向；
[0045] 其中，所述第一目标点在所述第二目标投影进行平移后的投影中的位置，与所述 第二目标点在所述Χ0Υ平面的投影中的位置相同。
[0046] 该方法，根据第二目标投影进行平移后的一个第一目标点以及视平面在Χ0Υ平面 的投影上与第一目标点相对应的第二目标点，即可确定投影设备沿X坐标轴以及Y坐标轴 的平移距离和平移方向，对于目标点的选择也比较灵活，该方法简单易实现，节约系统资 源。
[0047] 可选的，所述摄像头位于所述投影设备的投影镜头正中心位置。
[0048] 该方法，摄像头位于投影设备的投影镜头正中心位置，在确定投影设备的旋转参 数和平移参数时，是最便于计算的，因而该方法最易实现。
[0049] 另一方面，本申请实施例提供的一种投影设备，包括：
[0050] 获取单元，用于通过摄像头获取实体屏幕投影在所述摄像头的视平面上的实体屏 幕的投影，其中所述摄像头位于所述投影设备的投影镜头中；
[0051] 确定单元，用于根据所述视平面和所述实体屏幕的投影，确定所述投影设备的旋 转参数和平移参数；
[0052] 调整单元，用于根据所述投