一种投影机摆放位置的调整方法及投影机与流程

1.本技术涉及投影机安装领域，特别是涉及一种投影机摆放位置的调整方法及投影机。


背景技术：

2.近年来，以微型投影仪电视为代表的新型投影电视因其拥有健康护眼、沉浸感强、节能省电、家居融合性好的优点而越来越受到消费者的欢迎，各大家电行业品牌均推出了自己的投影电视，投影电视通常采用超短焦投影机，在使用时投影机靠近特制的抗光投影屏幕摆放，并且需要将投影机的投影画面调整至刚好填满投影屏幕，投影画面经过抗光投影屏幕反射进入人眼成像。
3.本技术的发明人发现，目前的投影电视在使用时往往需要用户靠经验进行投影机摆放位置的调整以使投影机的投影画面刚好填满投影屏幕，操作起来费时费力。


技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是提供一种投影机摆放位置的调整方法及投影机，能够使用户在使用投影机时能够方便快捷地完成投影画面与投影屏幕重合的操作。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种投影机摆放位置的调整方法，所述方法包括：获取投影屏幕画面图像；对所述投影屏幕画面图像进行处理，提取所述投影屏幕画面图像中投影屏幕显示区域的图形；计算所述投影屏幕显示区域的图形与标准图形之间的偏差值，所述标准图形为所述投影机摆放在预设位置时所获取的投影屏幕显示区域的图形；根据所述偏差值生成所述投影机摆放位置调整指示信息；根据所述调整指示信息调整所述投影机的摆放位置。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种投影机，包括：投影机本体、摄像头、处理器、存储器，所述处理器分别耦接所述摄像头、所述投影机本体和所述存储器，所述摄像头设置在所述投影机本体上一固定位置，且拍摄方向朝向所述投影机本体的投影方向，所述处理器通过执行所述存储器内的程序数据实现上述投影机摆放位置的调整方法中任一项的步骤。
7.本技术的有益效果是：本技术所提供的一种投影机摆放位置的调整方法与一种投影机通过获取投影屏幕画面图像并提取图像中的投影屏幕显示区域的图形，计算该图形与标准图形之间的偏差值，根据偏差值生成投影机摆放位置调整方式的指示信息，从而能够使用户在使用投影机时能够方便快捷地完成投影画面与投影屏幕重合的操作，有效提升了用户体验。
附图说明
8.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
9.其中：
10.图1为本技术投影机摆放位置的调整方法一实施例的步骤流程图；
11.图2为本技术获取投影屏幕画面图像一实施例的示意图；
12.图3为本技术投影机和投影屏幕的位置关系以及投影机可调位置坐标体系一实施例的示意图；
13.图4为本技术标准图形一实施例的示意图；
14.图5为图3中投影机摆放位置在坐标体系中调整时投影屏幕显示区域的图形的变化情况一实施例的示意图；
15.图6为本技术根据指示信息调整投影机摆放位置一实施例的步骤流程图；
16.图7为图6所示实施例的示意图；
17.图8为本技术投影机一实施例的结构示意图；
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.请参阅图1，图1为本技术投影机摆放位置的调整方法一实施例的步骤流程图，该方法的步骤包括：
20.s110：获取投影屏幕画面图像。
21.s120：对投影屏幕画面图像进行处理，提取投影屏幕画面图像中投影屏幕显示区域的图形。
22.s130：计算投影屏幕显示区域的图形与标准图形之间的偏差值，标准图形为投影机摆放在预设位置时所获取的投影屏幕显示区域的图形。
23.s140：根据偏差值生成投影机摆放位置调整指示信息。
24.s150：根据调整指示信息调整投影机的摆放位置。
25.其中，上述当前投影屏幕画面图像中的内容包含了整块投影屏幕以及投影屏幕所处位置之外的部分背景的图像。
26.在一种实施方式中，可以先获取投影屏幕的边界图形，然后根据投影屏幕的边框尺寸计算获得投影屏幕显示区域的图形。或者，也可通过在投影屏幕显示区域预设位置标定元件，通过该位置标定元件获取投影屏幕显示区域的位置，从而获得投影屏幕显示区域的图形。
27.请参阅图2，图2为本技术获取投影屏幕画面图像一实施例的示意图，其中左图和右图分别为摄像头1300采集获取投影屏幕1100的画面图像的左视图和正视图，摄像头1300固定安装在投影机1200上一位置，摄像头1300可以内置在投影机1200的镜头旁，也可以通过外置夹具安装在投影机1200的光线出口附近。投影屏幕1100可以为特制的抗光屏幕，抗光屏幕可以吸收环境光以提升显示质量，此外该特制的抗光屏幕表面平整，能够避免投影
画面出现变形等情形。
28.在一具体应用场景中，投影机1200的投影功能并未打开，为了保证投影屏幕与画面对准调节的准确度，摄像头1300的视场角1400要大于投影机1200的投射角，确保单张画面可以包含整个投影屏幕1100。
29.在另一具体应用场景中，投影机1200的投影功能打开，投影机1200投射出投影画面，为了保证投影屏幕1100的显示区域与画面对准调节的准确度，摄像头1300的视场角1400要大于投影机1200的投射角，确保单张画面可以包含整个投影屏幕1100，与此同时摄像头1300的分辨率要高于投影机1200投影画面的分辨率，从而可以精细地实现投影画面和投影屏幕1100显示区域的对准。
30.需要注意的是，上述摄像头1300的视场角1400不应过于大于投影机1200的投射角太多，从而造成摄像头1300像素的浪费，或者对准精度的降低，优选的，摄像头1300的视场角1400为投影机1200投射角的100％～105％。
31.在一实施例中，上述提取投影屏幕画面图像中的投影屏幕显示区域的图形的具体步骤包括：对投影屏幕画面图像进行色彩空间转换，使图像中投影屏幕显示区域部分的色彩像素突出显示，提取图像中突出显示的色彩像素范围的图形。当然，在其他实施方式中，上述操作步骤还可以采用其他的图像处理方案，这里不做具体限定。
32.在一实施例中，上述标准图形为投影机的投影画面与投影屏幕显示区域完全重合时从投影屏幕画面图像中所提取的投影屏幕显示区域的图形，此时投影机摆放的位置可以定义为预设位置。请参阅图4，图4为本技术标准图形一实施例的示意图，包括摄像头的视场角范围3100和投影机的投影画面与投影屏幕显示区域完全重合时从投影屏幕画面图像中所提取的投影屏幕显示区域的图形，即图4所示的标准图形3200。在本实施例中，由于摄像头摆放位置低于投影屏幕底边，当投影屏幕中心点位于摄像头采集画面中心点时，摄像头呈一定仰角，所以采集到的标准图形3200是梯形(排除摄像头畸变等因素)，当然在其他实施例中，由于摄像头拍摄时的角度不同，使得所以采集到的标准图形也可以为其他形状，在此不做具体限定。
33.在一实施例中，上述投影屏幕显示区域的图形与标准图形之间的偏差值包括投影屏幕显示区域的图形与标准图形在形状、大小以及在投影屏幕画面图像中的位置三个方面中至少一种或组合上的偏差。参阅图3，图3为本技术投影机和投影屏幕的位置关系以及投影机可调位置坐标体系一实施例的示意图，摄像头2400固定安装在投影机2300上一位置，摄像头2400可采集获取投影屏幕2100的画面图像并提取图像中投影屏幕显示区域2200的图形，投影机2300可在如图3所示的x轴、y轴、z轴、α轴、β轴、γ轴方向上移动，摄像头2400所获取的投影屏幕显示区域2200的图形的形状、大小、方位随着投影机2300在x轴、y轴、z轴、α轴、β轴、γ轴方向上移动而产生对应的变化，其中，x轴方向为投影机摆放位置的左右方向；y轴方向为投影机摆放位置的前后方向；z轴方向为投影机摆放位置的上下方向；α轴方向为投影机摆放位置沿x轴方向的旋转方向；β轴方向为投影机摆放位置沿y轴方向的旋转方向；γ轴方向为投影机摆放位置沿z轴方向的旋转方向。
34.参阅图5，图5为图3中投影机摆放位置在坐标体系中调整时投影屏幕显示区域的图形变化情况一实施例的示意图，图5中展示了摄像头所获取的投影屏幕显示区域的图形2210随着投影机在x轴、y轴、z轴、α轴、β轴、γ轴方向上移动时其相对标准图形在形状、大小
以及在投影屏幕画面图像中的方位位置三个方面的可能的变化。
35.其中，
36.当投影机2300摆放位置沿x轴方向移动时，投影屏幕显示区域的图形2210的大小与形状不变，方位沿x轴相反方向位移；
37.当投影机2300摆放位置沿y轴移动时，投影屏幕显示区域的图形2210的形状与方位不变，大小等比例缩放；
38.当投影机2300摆放位置沿z轴方向移动时，投影屏幕显示区域边界图形2210的大小与形状不变，方位沿z轴相反方向位移；
39.当投影机2300摆放位置沿α轴方向旋转时，投影屏幕显示区域的图形2210方位不变，大小与形状变化；
40.当投影机2300摆放位置沿β轴方向旋转时，投影屏幕显示区域的图形2210的大小与形状不变，方位沿β轴反方向旋转；
41.当投影机2300摆放位置沿γ轴方向旋转时，投影屏幕显示区域的图形2210大小、形状与方位均变化。
42.参阅图6，图6为本技术根据指示信息调整投影机摆放位置一实施例的步骤流程图，结合图7，图7为图6所示实施例的示意图，图7中的标准图形4200为上下平行左右对称的标准梯形，该实施例的步骤流程包括：
43.s210：根据投影屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200在投影屏幕画面图像中大小比例、形状以及位置的偏差生成沿γ轴方向调整投影机摆放位置的指示信息；用户或智能机械设备根据调整提示信息做出相应的调整。
44.s220：根据投影屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200在投影屏幕画面图像中位置的偏差生成沿β轴方向调整投影机摆放位置的指示信息；用户或智能机械设备根据调整提示信息做出相应的调整。
45.s230：根据投影屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200在投影屏幕画面图像中大小比例以及形状的偏差生成沿α轴方向调整投影机摆放位置的指示信息；用户或智能机械设备根据调整提示信息做出相应的调整。
46.s240：根据投影屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200在投影屏幕画面图像中左右位置的偏差生成沿x轴方向调整投影机摆放位置的指示信息；用户或智能机械设备根据调整提示信息做出相应的调整。
47.s250：根据投影屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200在投影屏幕画面图像中上下位置的偏差生成沿z轴方向调整投影机摆放位置的指示信息；用户或智能机械设备根据调整提示信息做出相应的调整。
48.s260：根据投影屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200在投影屏幕画面图像中大小比例的偏差生成沿y轴方向调整投影机摆放位置的指示信息；用户或智能机械设备根据调整提示信息做出相应的调整。
49.在一实施例中，上述在进行根据调整提示信息调整投影机摆放位置直至投影屏幕显示区域的图形与标准图形完全一致的操作过程中，投影画面同时显示屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200，给予用户或智能机械设备对标准图形4200位置、形状、大小更直观的感受，方便用户或智能机械设备更好地进行校准操作。
50.在图6与图7所示的实施例中，标准图形4200为左右对称上下平行的标准梯形，当然在其他实施例中，由于摄像头拍摄时的角度不同，使得摄像头拍摄获取的上述投影机正确摆放时(即上述投影机的投影画面与投影屏幕显示区域完全重合时)的投影屏幕显示区域的图形也可以为其他形状，即标准图形4200也可以包括其它各种形状的图形，当标准图形4200为其他任一形状时，图6所示实施例中的s210-s260的判断步骤以及对应给出的调整提示信息可根据标准图形4200实际形状、位置、大小的不同做出相应的变化。当标准图形4200形状、位置、大小与图6与图7所示实施例不同时，上述判断步骤之间的相互顺序以及对应给出的调整提示信息只需满足能使投影屏幕显示区域的图形4300与标准图形4200最终重合即可，这里不做具体限定。
51.此外如图7所示在进行每一个校准步骤后，屏幕4100的画面中都会实时显示更新的校准提示信息，该校准提示信息包括声音提示信息和/或视觉提示信息，其中声音提示信息包括操作提示的语音信息，例如，当屏幕显示区域的图形4300上下边比例不对时，投影机音箱发出“请沿α轴方向调整投影机摆放位置直至画面中投影图形上下边比例正确”的语音消息，当此步骤完成时投影机音箱发出屏幕显示区域的图形4300上下边比例已正确的提示语音以及下一调整步骤的提示语音。
52.上述视觉提示信息包括图像信息和/或文字提示信息，其中文字提示信息可以与上述语音信息的文字信息内容相同也可以为上述语音信息的文字信息内容的进一步详细解释，例如，文字提示信息可以包括用户在校准投影机摆放位置时具体需要往哪个方向调整多少度或多少位置距离的信息。
53.上述图像信息包括上述标准图形4200的信息，在一实施例中还包括调整投影机摆放位置时其具体移动方位的动态图信息，该动态图信息由投影机以及位置移动箭头组成，当然在其他实施方式中上述图像信息还可以包含其他具有提示性质的内容，在此不作限定。
54.在一实施例中，上述视觉提示信息包括图像信息(包括标准图形4200的信息)和/或文字提示信息可以不显示，上述投影机处于关机状态，并未投影出画面，此时可以仅凭上述操作提示的语音信息来指导用户调整投影机摆放位置。
55.在图6与图7所示的实施例中，调整投影机摆放位置步骤的顺序为γ轴、β轴、α轴、x轴、z轴、y轴，调整时的调整提示信息包括声音提示信息、图像信息、文字提示信息，当然在其他实施方式中调整投影机摆放位置步骤的顺序也可以和上述步骤不一样，例如可以采用β轴、α轴、γ轴、z轴、x轴、y轴的调整步骤，此外调整提示信息也可以为声音提示信息、图像信息、文字提示信息中的一种或组合，这里不做具体限定。
56.请参阅图8，图8为本技术投影机一实施例的结构示意图，该投影机包括：投影机本体5200、摄像头5100、处理器5300、存储器5400，处理器5300分别耦接摄像头5100、投影机本体5200和存储器5400，摄像头5100设置在投影机本体5200上一固定位置，且拍摄方向朝向投影机本体5200的投影方向，处理器5300通过执行存储器5400内的程序数据实现上述投影机摆放位置的调整方法中任一项的步骤。
57.在图8所示的实施例中，投影机本体5200还包括投影组件5210与音箱5220，当投影机本体5200的投影组件5210处于未开启状态下时，处理器5300能够触发音箱5220发出上述声音提示信息；当投影机本体5200的投影组件5210处于开启状态下时，处理器5300能够触
发投影组件5210投射上述视觉提示信息。
58.在一实施例中，处理器5300、存储器5400以及音箱5220设置在摄像头5100内部，从而使得在投影机本体5200处于未开机状态时，也可以通过摄像头5100内部的处理器5300执行存储器5400内的程序数据实现上述投影机摆放位置的调整方法中任一项的步骤，以及通过音箱5220给出对应的校准提示信息指导用户调整投影机本体5200的摆放位置。
59.在一实施例中，处理器5300与存储器5400均设置在投影机本体5200内部，投影机本体5200内自带摄像功能，外接的摄像头5100可以省去，以节省设备的制造成本，当投影机本体5200的投影组件5210未打开即投影机本体5200未投影出投影画面时，处理器5300能通过执行存储器5400内的程序数据实现上述投影机摆放位置的调整方法中任一项的步骤，以及通过投影机本体5200内的音箱5220给出对应的校准提示信息指导用户调整投影机本体5200的摆放位置。
60.在一具体应用场景中，上述投影机应用于激光投影电视的投影机与投影屏幕校准。其中，摄像头5100设置在投影机本体5200上一固定位置，摄像头5100可以内置在投影机本体5200的投影组件5210的镜头旁，也可以通过外置夹具安装在投影机本体5200的投影组件5210的光线出口附近，摄像头5100实时采集获取投影屏幕图像信息并将信息输入存储器5400中，处理器5300通过执行存储器5400内的程序数据实现上述投影机摆放位置的调整方法中任一项的步骤，包括：提取投影屏幕图像信息中的投影屏幕显示区域的图形信息；计算投影屏幕显示区域的图形与标准图形之间的偏差值，其中标准图形为投影机的投影画面与投影屏幕完全重合时从投影屏幕画面图像中所提取的投影屏幕显示区域的图形；投影屏幕显示区域的图形通过投影组件5210投影到显示屏幕上，与此同时投影组件5210在显示屏幕上投影出根据上述偏差值生成的调整提示信息(标准图形、文字、图像提示)以及通过音箱5220播放语音提示信息以指导用户或智能机械设备调整投影机摆放位置直至投影屏幕显示区域的图形与标准图形完全一致。
61.总而言之，本技术的发明方法与装置通过获取投影屏幕画面图像并提取图像中的投影屏幕显示区域的图形，计算该图形与标准图形之间的偏差值，根据偏差值生成调整摆放投影机位置的指示信息，从而能够使用户在使用投影机时能够方便快捷地完成投影画面与投影屏幕重合的操作，有效提升了用户体验。
62.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。