多投影屏幕拼接方法及装置与流程

本发明涉及投影设备技术领域，具体而言，涉及一种多投影屏幕拼接方法及装置。

背景技术：

现有的技术中，要实现多个投影屏幕的拼接显示，往往是先将多个投影仪的投影画面投影至幕布或墙上，再根据人眼观察每个投影仪投射出来的画面偏移位置，通过移动投影仪的物理位置，或者调整投影画面位置以实现多个投影仪的投影画面的拼接显示。现有的技术中，整套投影屏幕拼接需要人工反复的调整投影的位置，耗时耗力。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种多投影屏幕拼接方法及装置。

本发明实施例提供的一种多投影屏幕拼接方法，应用于第一投影仪，所述第一投影仪与至少一个第二投影仪电性连接，所述第一投影仪连接有摄像设备，该方法包括：

接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及第二投影仪投射的多个第一投影画面；

对所述多个第一投影画面进行处理得到每个第一投影画面的显示区位置；

根据所述显示区的位置生成对应的调整指令，根据所述调整指令调整所述第一投影画面，使调整后的多个所述第一投影画面拼接形成较大的投影显示画面。

本发明实施例提供一种多投影屏幕拼接装置，应用于第一投影仪，所述第一投影仪与至少一个第二投影仪电性连接，所述第一投影仪连接有摄像设备，该装置包括：

第一画面接收模块，用于接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及第二投影仪投射的多个第一投影画面；

显示区域定位模块，用于对所述多个第一投影画面进行处理得到每个第一投影画面的显示区位置；

第一调整模块，用于第一画面接收模块，用于接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及第二投影仪投射的多个第一投影画面；

显示区域定位模块，用于对所述多个第一投影画面进行处理得到每个第一投影画面的显示区位置；

第一调整模块，用于根据所述显示区的位置生成对应的调整指令，根据所述调整指令调整所述第一投影画面，使调整后的多个所述第一投影画面拼接形成较大的投影显示画面。

与现有技术相比，本发明的多投影屏幕拼接方法及装置，通过由于第一投影仪获取摄像设备的数据，对数据处理得到调整指令，以对所述第一投影仪及第二投影仪进行调整，可以节省人工调整画面的时间，提高用户体验。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的服务器与本地终端进行交互的示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的第一投影仪的方框示意图。

图3为本发明第一实施例提供的多投影屏幕拼接方法的流程图。

图4为本发明第二实施例提供的多投影屏幕拼接方法的流程图。

图5为本发明第三实施例提供的多投影屏幕拼接装置的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的编号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，图1为本发明较佳实施例提供的第一投影仪100、第二投影仪200及摄像设备300进行交互的示意图。本实施例中，所述第一投影仪100与一个或多个第二投影仪200(图中示出了三个)电性连接，以进行数据通信或交互。所述第一投影仪100与一个或多个摄像设备300电性连接，以进行数据通信或交互。在其它实施例中，所述摄像设备300不是必须的，当所述第一投影仪100携带有摄像功能模块，则可以省去所述摄像设备300。

本实施例中，所述第一投影仪100可用于向所述第二投影仪200发送一些控制指令，以实现控制所述第二投影仪200的目的。

如图2所示，是所述第一投影仪100的方框示意图。所述第一投影仪100包括多投影屏幕拼接装置110、存储器111、存储控制器112、处理器113及外设接口114。

所述存储器111、存储控制器112、处理器113及外设接口114各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述多投影屏幕拼接装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器111中或固化在所述第一投影仪100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器113用于执行存储器中存储的可执行模块，例如所述多投影屏幕拼接装置110包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，所述存储器111可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器111用于存储程序，所述处理器113在接收到执行指令后，执行所述程序，本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的第一投影仪100所执行的方法可以应用于处理器113中，或者由处理器113实现。

所述处理器113可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器113可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述外设接口114将各种输入/输入装置耦合至处理器113以及存储器111。在一些实施例中，外设接口114，处理器113以及存储控制器112可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

可以理解，图2所示的结构仅为示意，第一投影仪100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

第一实施例

请参阅图3，是本发明较佳实施例提供的应用于图2所示的第一投影仪100的多投影屏幕拼接方法的流程图。下面将对图3所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S101，接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及第二投影仪投射的多个第一投影画面。

本实施例中，所述第一投影仪及第二投影仪依次向墙上或者幕布上投射投影影像。所述摄像设备依次拍摄所述投影影像得到所述第一投影画面。

在一个实例中，若所述第一投影仪连接有三个第二投影仪，则所述第一投影画面有四个，例如，四个投影画面分别对应第一画面投影区域P1、第二画面投影区域P2、第三画面投影区域P3、及第四画面投影区域P4。下面以P1、P2、P3、及P4分别表示所述多个投影画面的投影区域进行描述。

详细地，所述摄像设备获取所述多个投影画面时的姿态与位置相同。也就是说，所述摄像设备不同的投影画面中的同一位置能够表示所述在所述墙上或者幕布上的位置相同。例如，P1对应的投影画面的距离上边缘三分之一位置及距离左边缘五分之二位置处的点A，与P2对应的投影画面的距离上边缘三分之一位置及距离左边缘五分之二位置处的点B，所述P1的A点与P2的B点在墙上或幕布上对应同一位置。

步骤S102，对所述多个第一投影画面进行处理得到每个第一投影画面的显示区位置。

在一种实施方式中，所述第一投影画面有白色方格，所述步骤S102包括：通过二值化方式对多个所述第一投影画面进行处理，得到多张黑白图像，所述黑白图像中的白色区域与所述白色方格对应，所述白色区域为所述显示区。其中，所述白色区域为所述白色方格对应位置。获取每一个黑白图像的白色区域的位置信息。在一个实例中，所述位置信息可以包括：所述白色区域的边缘与所述第一投射画面的边缘的距离；所述白色区域的顶点与所述第一投射画面的边缘的距离；所述白色区域占整个画面的面积比例；所述白色区域的左边有与所述白色区域右边缘的距离；相邻的第一投影画面的所述白色区域相近的两边的距离等。

步骤S103，根据所述显示区的位置生成对应的调整指令，根据所述调整指令调整所述第一投影画面，使调整后的多个所述第一投影画面拼接形成较大的投影显示画面。

本实施例中，所述根据所述显示区的位置生成对应的调整指令包括：根据每个所述白色区域的位置得到所述第一投影仪及第二投影仪的投影修正参数，根据所述投影修正参数生成所述调整指令，以使调整后第一投影仪及第二投影仪投影画面的显示区域边缘对齐。

本实施例中，所述第一投影仪与所述第二投影仪的投影画面的显示区域都为矩形，且投射区域相邻的两个投影仪的调整后的投射画面的形状相同。

在一种实施方式中，所述第一投影仪与所述第二投影仪的投射影像为上下方向的梯形，因此需要对所述第一投影仪与所述第二投影仪进行上下方向上的梯形校正。在一个实例中，所述第一投影仪与所述第二投影仪支持垂直梯形校正功能，即所述第一投影仪与所述第二投影仪在垂直方向可调节自身的高度。若通过梯形校正后的投影仪相邻的两个投影仪的调整后的投射画面的形状大小不相同，所述调整指令还可以包括调整所述第一投影仪与第二投影仪与显示墙或幕布的距离。

在另一种实施方式中，所述第一投影仪与所述第二投影仪的投射影像为左右方向的梯形，因此需要对所述第一投影仪与所述第二投影仪进行左右方向上的梯形校正。本实施例中，可以通过所述白色区域得到所述第一投影仪与所述第二投影仪最终修正后用于显示投影画面的投射区域。本实施例中，所述投射区域的面积可以不大于所述白色区域；或者所述投射区域的边缘不超过所述白色区域的最小边，例如，所述投射区域的长不大于所述白色区域的左右两边的最小距离，所述投射区域的宽不大于所述白色区域的上下两边的最小距离；或者所述投射区域的长为所述白色区域的左边与右边中点的距离，所述投射区域的宽为所述白色区域的上边与上边中点的距离。

再一个实施方式中，所述调整指令包括对上下方向上的调整指令和左右方向上的调整。例如，所述调整指令可以是先上下调整所述第一投影仪或第二投影仪的位置，再通过数码梯形校正以校正水平方向产生的梯形情况，以使第一投影仪与所述第二投影仪的投射影像在所述投射区域处；再例如，所述调整指令可以是先通过数码梯形校正以校正竖直方向产生的梯形情况，再通过数码梯形校正以校正水平方向产生的梯形情况，以使第一投影仪与所述第二投影仪的投射影像分别投影在其对应的所述投射区域处。

在一个实例中，所述根据所述投射区域与所述P1、P2、P3、及P4计算得到所述第一投影仪及第二投影仪需要进行校正的梯形校正角度。所述第一投影仪根据所述P1得到所述P1画面对应的投影仪需要调整的梯形校正角度。详细地，所述校正角度可以包括水平方向的梯形校正角度和竖直方向的梯形校正角度，也可以是仅包括水平方向的梯形校正角度，竖直方向通过调整所述第一投影仪和第二投影仪的位置实现校正。所述第一投影仪及第二投影仪存储需要调整的梯形校正角度，在需要对图像投射之前，得到所述图像的补偿梯形图像。本实施例中，所述补偿梯形图像为通过对待投影图像进行几何变换得到。本实施例中，所述几何变化通过两个算法实现，第一算法是用来定义空间变化，以规定图像像素的移动；第二算法是插值算法。本实施例中，所述插值算法可以是近邻插值法、双线性内插法或三次卷积法。详细地，第一算法是将原始投射的梯形图像的像素点坐标经过变化得到基于所述待投射图像的像素点坐标。然后将该坐标通过插值算法得到所述补偿梯形图像。

本实施例中，通过上述方式将所述第一投影仪及第二投影仪进行梯形校正、上下左右方向的调整以使以实现调整后的画面投影拼接形成较大显示画面。

根据上述实施例中的方法，通过由于第一投影仪获取摄像设备的数据，对数据处理得到调整指令，以对所述第一投影仪及第二投影仪进行调整，可以节省人工调整画面的时间，提高用户体验。

第二实施例

本实施例提供一种多投影屏幕拼接方法，本实施例与第一实施例类似，其不同之处在于，如图4所示，本实施例中的方法在步骤S103之后还包括：

步骤S201，接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及第二投影仪投射的多个第二投影画面。

步骤S202，获取每个第二投影画面与其相邻的第二投影画面的重叠区域。

步骤S203，接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及至少一个所述第二投影仪的多个第三投影画面，所述第三投影画面为格子画面。

步骤S204，记录所述重叠区域在所述多个第三投影画面中的位置信息。

本实施例中，所述位置信息包括所述重叠区域在所述投影格子画面中的格子数量及位置。在一个实例中，所述多个第三投影画面的每个画面中包括N*N个格子。在一个优选的实例中，所述投影格子画面为矩形时，所述方格为正方形。

本实施例中，通过二值化方法对所述第三投影画面进行处理得到一张黑白图像，所述黑白图像中的白色区域进行编号，其中所述黑白图像中的白色区域代表格子，通过所述编号记录所述位置信息中的位置。详细地，还可以对所述多个第三投影画面中包括N*N个格子进行编号，例如，第i行，第j列的格子编号为R_ij。进一步地，可以将所述多个投影格子画面设置成格子数量相同，排列位置相同，且每个格子的大小相同。

在一种实施方式中，通过所述格子的编号记录所述重叠区域在所述多个第三投影画面中的位置信息。例如，所述第三投影画面中的第一列格子与相邻的第三投影画面重叠，则所述位置信息可以用格子的编号进行记录，如，R₁₁R₂₁R₃₁R₄₁…R_n1。

步骤S205，生成对所述第一投影仪及第二投影仪的投射光束的光线调整指令，根据所述光线调整指令调整第一投影仪及/或第二投影仪的投影光线。

本实施例中，所述第一投影仪根据所述调整指令调整所述第一投影仪及的投影光线。以及所述第一投影仪将所述调整指令发送给所述第二投影仪，所述第二投影仪根据所述调整指令调整所述第二投影仪及的投影光线。

本实施例中，所述光线调整指令为使投射至非重叠区域的光束至投射至重叠区域的光束逐渐衰减的光束的指令。

在一种实施方式中，将所述第一投影仪及第二投影仪投射至所述重叠区域的投影光线减弱。在一个实例中，通过所述重叠位置信息获取每个第三投影画面与相邻的第三投影画面重叠部分占第三投影画面的比例。例如，若其中一个第三投影画面与相邻的第三投影画面重叠的格子为第一列的格子，例如，R₁₁R₂₁R₃₁R₄₁…R_n1，则所述比例为1/n。其中，n为所述第三投影画面包含的格子的行总数或列总数。光线调整指令为使投射至所述1/n范围的光束的投影光线强度减弱。

在另一种实施方式中，将所述第一投影仪及第二投影仪投射由非重叠区域至所述重叠区域的投影光线逐渐减弱。在一个实例中，三个第二投影仪与第一投影仪连接，三个第二投影仪的投射影像分别用于投射至左上、左下及右上三个位置，所述第一投影仪的投射影像用于投射至右下位置。例如，第二投影仪A的投影影像投射至左上；第二投影仪B的投影影像投射至左下；第二投影仪C的投影影像投射至右上。第二投影仪A的投影光线从左到右衰减及从上到下衰减。第二投影仪B的投影光线从左到右衰减及从下到上衰减。第二投影仪C的投影光线从右到左衰减及从上到下衰减。则第一投影仪的投影光线从右到左衰减及从下到上衰减。

本实施例中，所述方法还包据所述位置信息生成局部调整指令，根据所述局部调整指令调整所述第三投影画面，使调整后的第三投影画面的重叠区域中的格子重合。详细地，所述根据所述局部调整指令调整所述第三投影画面包括所述第一投影仪调整其自身的投影影像，还包括所述第一投影仪将所述调整指令发送给所述第二投影仪，所述第二投影仪根据所述调整指令调整其投影影像。

本实施例中，所述局部调整指令包括调整参数，所述调整参数为所述第一投影仪及所述第二投影仪需要进行的梯形校正角度。

进一步地，将所述调整指令的调整参数存储在所述第一投影仪或第二投影仪中，在第一投影仪或第二投影仪投影之前先通过所述调整参数对所述待投射图像进行处理。

根据上述实施例中的方法，通过对所述第一投影仪及第二投影仪的重叠部分的光线进行调整，可以使拼接后的画面能够更加均匀地显示，使画面显示更清晰。

第三实施例

本实施例提供一种多投影屏幕拼接装置110，应用于图2所示的第一投影仪100，本实施例中的各个模块用于执行上述方法实施例中的各个步骤，如图5所示，本实施例中的装置包括：第一画面接收模块1101、显示区域定位模块1102及第一调整模块1103。

所述第一画面接收模1101，用于接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及第二投影仪投射的多个第一投影画面。

所述显示区域定位模块1102，用于对所述多个第一投影画面进行处理得到每个第一投影画面的显示区位置。所述第一投影画面为显示区有白色方格，所述显示区域定位模块1102还用于通过二值化方式对多个所述第一投影画面进行处理，得到多张黑白图像，所述黑白图像中的白色区域与所述白色方格对应，所述白色区域为所述显示区，获取每一个黑白图像的白色区域的位置信息。

所述第一调整模块1103，用于用于根据所述显示区的位置生成对应的调整指令，根据所述调整指令调整所述第一投影画面，使调整后的多个所述第一投影画面拼接形成较大的投影显示画面。

所述第一调整模块1103还用于根据每个所述白色区域的位置得到所述第一投影仪及第二投影仪的投影修正参数，根据所述投影修正参数生成所述调整指令，以使调整后第一投影仪及第二投影仪投影画面的显示区域边缘对齐。

在其它实施例中，所述多投影屏幕拼接装置110还包括：第二画面接收模块1104、重叠区域获取模块1105、第二调整模块1106、第三画面接收模块1107及位置信息记录模块1108。

所述第二画面接收模块1104，用于接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及第二投影仪投射的多个第二投影画面；

所述重叠区域获取模块1105，用于获取每个第二投影画面与其相邻的第二投影画面的重叠区域；

所述第二调整模块1106，用于用于生成对所述第一投影仪及第二投影仪的投射光束的光线调整指令，根据所述光线调整指令调整第一投影仪及/或第二投影仪的投影光线。

所述第三画面接收模块1107，用于接收所述摄像设备获取的所述第一投影仪及至少一个所述第二投影仪的多个第三投影画面，所述第三投影画面为格子画面；

所述位置信息记录模块1108，用于记录所述重叠区域在所述多个第三投影画面中的位置信息；

所述第二调整模块1106还用于根据所述位置信息生成局部调整指令，根据所述局部调整指令调整所述第三投影画面，使调整后的第三投影画面的重叠区域中的格子重合。

所述光线调整指令为使投射至非重叠区域的光束至投射至重叠区域的光束逐渐衰减的光束的指令。

关于上述装置实施例的其它细节可以进一步参考第一实施例及第二实施例的方法实施例中的描述，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机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台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的编号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。