本发明涉及投影技术领域，具体而言，涉及一种投影设备校正方法、装置及投影设备。
背景技术：
投影设备在进行投影时，与投影墙面的位置或角度的关系可能导致投影设备投影到投影墙面的投影画面可能不是矩形，导致投影画面失真。现有通常可以通过手动调整投影仪的位置，或调整投影仪光机的角度可以对投影画面进行调节。因此，一种有效调整投影设备以使投影设备投影图像更真的方法是迫切需求的。
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投影设备校正方法、装置及投影设备。
本发明实施例提供的一种投影设备校正方法，应用于投影设备，所述投影设备包括投影仪和摄像头；所述投影设备预存有标准表，所述标准表为当投影设备在目标状态时，将获取的投影设备的多种状态信息及与每种状态信息对应的投影图像的位置信息进行关联存储得到，所述状态信息包括所述投影仪的光机与摄像头的距离及光机的偏转角度，所述投影设备校正方法包括：
根据测试投影设备在指定状态下获取的投影图像的位置信息，将该位置信息与所述标准表进行对比得到指定状态信息，所述指定状态包括所述投影仪的光机垂直于投影面的状态；
获取待校正投影设备的摄像头在初始状态拍摄的投影图像的第一位置信息，通过所述指定状态信息将所述投影图像进行变换得到第二位置信息，并根据两个位置信息计算得到待校正投影设备的投影图像的三维坐标信息；
根据所述三维坐标信息计算得到所述投影图像对应的投影平面的法向量；
根据所述法向量与所述待校正投影设备的摄像头的光轴计算得到校正角度；
根据所述校正角度对所述待校正投影设备进行校正。
本发明实施例还提供一种投影设备校正装置，应用于投影设备，所述投影设备包括投影仪和摄像头；所述投影设备预存有标准表，所述标准表为当投影设备在目标状态时，将获取的投影设备的多种状态信息及与每种状态信息对应的投影图像的位置信息进行关联存储得到，所述状态信息包括所述投影仪的光机与摄像头的距离及光机的偏转角度，所述投影设备校正装置包括：
状态信息获取模块，用于根据测试投影设备在指定状态下获取的投影图像的位置信息，将该位置信息与所述标准表进行对比得到指定状态信息，所述指定状态包括所述投影仪的光机垂直于投影面的状态；
三维信息获取模块，用于获取待校正投影设备的摄像头在初始状态拍摄的投影图像的第一位置信息，通过所述指定状态信息将所述投影图像进行变换得到第二位置信息，并根据两个位置信息计算得到待校正投影设备的投影图像的三维坐标信息；
第一计算模块，用于根据所述三维坐标信息计算得到所述投影图像对应的投影平面的法向量；
第二计算模块，用于根据所述法向量与所述待校正投影设备的摄像头的光轴计算得到校正角度；
校正模块，用于根据所述校正角度对所述待校正投影设备进行校正。
本发明实施例还提供一种投影设备，包括：
存储器；
处理器；
上述的投影设备校正装置，该投影设备校正装置存储于所述存储器并由所述处理器控制执行。
与现有技术相比，本发明实施例的投影设备校正方法、装置及投影设备，通过摄像头获取投影图像，通过转换得到两种状态下的投影图像的位置信息以计算投影图像的三维坐标信息进一步地得到投影图像的校正角度，以使用校正角度对投影仪进行校正，使用投射的投影图像更加接近真实图像，使投影设备的投射效果更好。
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投影设备的方框示意图。
图2为本发明较佳实施例提供的投影设备校正方法的流程图。
图3为本发明较佳实施例提供的投影设备校正方法的步骤s102的详细流程图。
图4为本发明较佳实施例提供的投影设备校正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：相似的标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，是所述投影设备100的方框示意图。所述投影设备100包括投影设备校正装置110、存储器111、存储控制器112、处理器113、外设接口114及摄像头115。
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。所述投影设备校正装置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中或固化在所述投影设备100的操作系统(operatingsystem，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，所述投影设备校正装置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(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，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投影设备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(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，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。
所述投影设备预存有标准表，所述标准表为当投影设备在目标状态时，将获取的投影设备的多种状态信息及与每种状态信息对应的投影图像的位置信息进行关联存储得到，所述状态信息包括所述投影仪的光机与摄像头的距离及光机的偏转角度。
可以理解，图1所示的结构仅为示意，投影设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
现有的技术方案做主要通过以下技术方案，一种是参考投影墙面的物理位置信息和投影画面位置信息的比较梯形失真，比如投影幕布，二种是利用激光发射器投射光斑，通过光斑在摄像头中位置变化来判断梯形失真的角度，三种是利用投影光机投射光斑，通过立体视觉分析，投影面和光轴的夹角判断梯形失真。
第一种方案使用场景非常受限，不具有适用性，第二种方案成本较高，进度也不高，第三种方案对设备误差比较敏感，装配上的误差会导致效果不理想。下面通过以下几个实施例可以有效地解决上述问题，具体描述如下。
请参阅图2，是本发明较佳实施例提供的应用于图1所示的投影设备的投影设备校正方法的流程图。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。
步骤s101，获取测试投影设备在指定状态下对应的指定状态信息。
本实施例中，所述指定状态信息为测试投影设备在指定状态下获取投影图像的位置信息，并将该位置信息与所述标准表进行对比得到的状态信息。
本实施例中，所述指定状态包括所述投影仪的光机垂直于投影面的状态。
本实施例中，所述投影面可以是投影墙壁、投影幕布等介质所在平面。
本实施例中，所述位置信息包括投影图像的一个或多个标记点的坐标及投影图像的大小。所述标记点可以是投影图像的顶点、中心等位置点。
所述投影设备预存有标准表，所述标准表为当投影设备在目标状态时，将获取的投影设备的多种状态信息及与每种状态信息对应的投影图像的位置信息进行关联存储得到，所述状态信息包括所述投影仪的光机与摄像头的距离及光机的偏转角度。
在一个实例中，所述标准表通过以下方式获得。先测量投影设备p中摄像头与光机的距离d，以及角度alpha，基于(d，alpha)这个数据，在投影设备p中一张标记图i1，把标记图i1按照不同尺寸大小投射到投影面上，用摄像头抓拍下来并保存，分析计算标记图i1的投影图像的标记点的位置信息l(l1,l2,l3...li)，l中包含了不同尺寸s下的标记点中的位置信息，li表示第i张投影图像的位置信息，li中存储了不同标记点的位置信息(si，xi，yi)，当i分别为1,2,3...时，对应的xi和yi的值可能不一样，以此得到l和(d，alpha)匹配关系。进一步地，再调整所述摄像头与光机的距离及角度，再按照上述过程收集数据。
本实施例中，所述标准表中还包括投影设备型号，所述投影设备型号与所述位置信息及状态信息关联存储，所述测试投影设备的型号与待校正投影设备的型号相同。在一种实施方方式中，所述根步骤s101包括：获取该测试投影设备的型号；根据所述型号从所述标准表中查找得到与该测试投影设备对应的指定状态信息。
在另一种实施方式中，也可以根据所述测试投影设备的型号从待校正的投影设备中预先存储的状态信息中获取该测试投影设备对应的指定状态信息。
所述指定状态信息包括所述测试投影设备的光机与摄像头的距离和摄像头和光机的相对角度。
步骤s102，获取待校正投影设备的摄像头在初始状态拍摄的投影图像的第一位置信息，通过所述指定状态信息将所述投影图像进行变换得到第二位置信息，并根据两个位置信息计算得到待校正投影设备的投影图像的三维坐标信息。
在一个实例中，当所述指定状态信息为测试投影设备在光机垂直于投影面所获得，则通过所述指定状态信息将所述投影图像进行变换得到第二位置信息对应的映射在投影面中的图像可以理解是摄像头光轴垂直于投影面对应的图像。
本实施例中，所述测试投影设备和所述待校正投影设备的型号相同。
本实施例中，可通过双目立体视觉的原理可以计算标记点的三维坐标。
本实施例中，所述两个位置信息分别包括可以包括多个点的坐标。例如，第一位置信息用a表示，第二位置信息用b表示。a中包括a1、b1、c1三个点的坐标，b中包括a2、b2、c2三个点的坐标，其中a1与a2对应、b1与b2、c1与c2对应。通过双目立体视觉的原理可以计算得到a1与a2对应的三维坐标a，b1与b2对应的三维坐标b，c1与c2对应的三维坐标c。
步骤s103，根据所述三维坐标信息计算得到所述投影图像对应的投影平面的法向量。
在上述实例中，通过a、b、c三个点可以确定所述待校正投影设备的投影图像对应的投影平面和投影平面的法向量。
步骤s104，根据所述法向量与所述待校正投影设备的摄像头的光轴计算得到校正角度。
本实施例中，所述摄像头的光轴与投影平面的法向量的夹角就是待校正投影设备转向角。所述校正角度则为所述待校正投影设备转向角。
步骤s105，根据所述校正角度对所述待校正投影设备进行校正。
具体地，步骤s105包括：根据所述校正角度对待投影图像进行转换，将转换后的图像投影至投影墙上，以对所述投影仪的进行调整。
在一种实施方式中，所述步骤s101与步骤s102至s105分别在两个阶段进行执行，所述步骤s101可以在出厂前进行测试得到所述指定状态信息，并获取得到的所述指定状态信息进行存储，步骤s102至s105在用户使用投影设备时，且需要进行投影设备的校正时执行。在另一种实施方式中，所述步骤s101至s105均在用户使用投影设备时，且需要进行投影设备的校正时执行。
本实施例中，如图3所示，所述步骤s102包括：步骤s1021至步骤s1023。
步骤s1021，通过所述摄像头获取待校正投影设备的投影图像以得到该投影图像的第一位置信息。
步骤s1022，根据所述指定状态信息对所述投影图像进行角度变换，获取经过角度变换后的投影图像的第二位置信息。
步骤s1023，将所述第一位置信息及所述第二位置信息使用双目立体视觉的原理得到待校正投影设备的投影图像的三维坐标信息。
本发明实施例的投影设备校正方法，通过摄像头获取投影图像，通过转换得到两种状态下的投影图像的位置信息以计算投影图像的三维坐标信息进一步地得到投影图像的校正角度，以使用校正角度对投影仪进行校正，使用投射的投影图像更加接近真实图像，使投影设备的投射效果更好。
请参阅图4，是本发明较佳实施例提供的图1所示的投影设备的功能模块示意图。本实施例中的投影设备校正装置中的各个模块或单元用于执行上述方法实施例中的各个步骤。所述投影设备校正装置包括状态信息获取模块1101、三维信息获取模块1102、第一计算模块1103、第二计算模块1104以及校正模块1105。
所述投影设备预存有标准表，所述标准表为当投影设备在目标状态时，将获取的投影设备的多种状态信息及与每种状态信息对应的投影图像的位置信息进行关联存储得到，所述状态信息包括所述投影仪的光机与摄像头的距离及光机的偏转角度。
所述状态信息获取模块1101，用于获取测试投影设备在指定状态下对应的指定状态信息。
本实施例中，所述指定状态信息为测试投影设备在指定状态下获取投影图像的位置信息，并将该位置信息与所述标准表进行对比得到的状态信息。
本实施例中，所述指定状态包括所述投影仪的光机垂直于投影面的状态。
本实施例中，所述位置信息包括投影图像的一个或多个标记点的坐标及投影图像的大小。
所述三维信息获取模块1102，用于获取待校正投影设备的摄像头在初始状态拍摄的投影图像的第一位置信息，通过所述指定状态信息将所述投影图像进行变换得到第二位置信息，并根据两个位置信息计算得到待校正投影设备的投影图像的三维坐标信息。
所述第一计算模块1103，用于根据所述三维坐标信息计算得到所述投影图像对应的投影平面的法向量。
所述第二计算模块1104，用于根据所述法向量与所述待校正投影设备的摄像头的光轴计算得到校正角度。
所述校正模块1105，用于根据所述校正角度对所述待校正投影设备进行校正。
本实施例中，所述三维信息获取模块1102包括：第一得到单元、第二得到单元以及第三得到单元。
所述第一得到单元，用于通过所述摄像头获取待校正投影设备的投影图像以得到该投影图像的第一位置信息。
所述第二得到单元，用于根据所述指定状态信息对所述投影图像进行角度变换，获取经过角度变换后的投影图像的第二位置信息。
所述第三得到单元，用于将所述第一位置信息及所述第二位置信息使用双目立体视觉的原理得到待校正投影设备的投影图像的三维坐标信息。
本实施例中，所述校正模块还用于根据所述校正角度对待投影图像进行转换，将转换后的图像投影至投影墙上，以对所述投影仪的进行调整。
本实施例中，所述标准表中还包括投影设备型号，所述投影设备型号与所述位置信息及状态信息关联存储，所述测试投影设备的型号与所述待校正投影设备的型号相同，所述状态信息获取模块1101包括：获取单元和查找单元。
所述获取单元，用于获取该测试投影设备的型号。
所述查找单元，用于根据所述型号从所述标准表中进行查找得到与该测试投影设备对应的指定状态信息。
关于本实施例的其它细节可以进一步地参考上述方法实施例中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例的投影设备校正装置，通过摄像头获取投影图像，通过转换得到两种状态下的投影图像的位置信息以计算投影图像的三维坐标信息进一步地得到投影图像的校正角度，以使用校正角度对投影仪进行校正，使用投射的投影图像更加接近真实图像，使投影设备的投射效果更好。
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-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、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：相似的标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。