投影设备及自动投入幕布区域的投影显示控制方法与流程

投影设备及自动投入幕布区域的投影显示控制方法
1.本技术要求在2021年11月16日提交中国专利局、申请号为202111355866.0、发明名称 为
″
一种投影设备及基于几何校正的显示控制方法
″
的中国专利申请的优先权，其全部内容 通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本技术涉及显示设备技术领域，特别地，涉及一种投影设备及自动投入幕布区域的投影 显示控制方法。


背景技术：

3.投影仪是一种可以将图像、或视频投射到幕布上显示的设备，可通过不同接口同计算机、 vcd、dvd、bd、游戏机、dv、广电信号源、视频信号源等连接，播放相应的视频信号。
4.在一些将不播放内容投影至幕布投影区域的显示控制实现中，首相投影仪将采集获取幕 布区域的影像；然后将已获取影像进行二值化图像处理，以使得图像中物体轮廓可显示更加 清晰；最后投影仪基于二值化图像，提取其中包含的所有闭合轮廓，并将其中面积最大、且 内部颜色一致的闭合轮廓认定为幕布投影区域。
5.然而，当待投影幕布周边存在大面积纯色墙壁、且墙壁边缘构成闭合轮廓时，投影仪将 识别该墙壁为幕布，导致播放内容投影至该墙壁、而没能够投影至指定幕布。


技术实现要素：

6.为了解决投影设备位置调整后需手动微调投影角度、或投影仪将墙壁等大面积纯色区域 误识别为幕布，导致播放内容不能准确投影至幕布投影区域的问题，本技术提供了一种投影 设备及自动投入幕布区域的投影显示控制方法。
7.本技术的实施例是这样实现的：
8.本技术实施例的第一方面提供一种投影设备，包括：投影组件，用于将播放内容投影至 所述投影设备对应的幕布；控制器，被配置为：基于摄像头获取的第一图像灰阶图亮度分析， 将第一图像二值化得到第二图像；确定所述第二图像所包含的一级闭合轮廓，所述一级闭合 轮廓内含有二级闭合轮廓；在判定所述二级闭合轮廓为凸四边形时，控制所述投影组件将播 放内容投影至所述二级闭合轮廓，所述二级闭合轮廓对应于所述幕布的投影区域；其中，所 述幕布包含对应于所述一级闭合轮廓的幕布边缘带，所述投影区域被所述幕布边缘带围绕。
9.本技术实施例的第二方面提供一种自动投入幕布区域的投影显示控制方法，所述方法包 括：基于获取的第一图像灰阶图亮度分析，将第一图像二值化得到第二图像，所述第一图像 为环境图像；确定所述第二图像所包含的一级闭合轮廓，所述一级闭合轮廓内含有二级闭合 轮廓；在判定所述二级闭合轮廓为凸四边形时，将播放内容投影至所述二级闭合轮廓，所述 二级闭合轮廓对应于幕布的投影区域；其中，所述幕布包含对应于所述一级闭合轮廓的幕布 边缘带，所述投影区域被所述幕布边缘带围绕。
10.本技术的有益效果：通过创建第一图像，可实现对投影仪对应幕布所处环境图像的获取； 进一步通过创建第一图像灰阶图，可提高投影仪对环境要素对应闭合轮廓识别的准确率；进 一步通过构建一级、二级闭合轮廓，可缩小幕布投影区域的候选区筛选范围；进一步通过判 定二级闭合轮廓为凸四边形，可识别候选区中包含的幕布投影区域，提高识别幕布投影区域 的准确率、避免用户手动微调投影角度、实现对配合幕布使用的投影仪在移动后其播放内容 能够自动投影至幕布投影区域。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些 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性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
12.图1a示出了本技术一实施例投影设备的摆放示意图；
13.图1b示出了本技术一实施例投影设备光路示意图；
14.图2示出了本技术一实施例投影设备的电路架构示意图；
15.图3示出了本技术一实施例投影设备的结构示意图；
16.图4示出了本技术另一实施例投影设备的结构示意图；
17.图5示出了本技术一实施例投影设备的电路结构示意图；
18.图6a示出了本技术一实施例投影仪对应幕布的示意图；
19.图6b示出了本技术另一实施例投影仪所在环境第一图像的示意图；
20.图6c示出了本技术另一实施例第一图像及其对应灰阶图的示意图；
21.图6d示出了本技术一实施例投影仪所在环境图像二值化后的第二图像示意图；
22.图6e示出了本技术一实施例幕布对应闭合轮廓的二值化示意图；
23.图6f示出了本技术一实施例投影仪将大面积纯色墙壁认定为幕布投影区域的示意图；
[0024][0025]
图7a示出了本技术一实施例投影设备实现显示控制的系统框架示意图；
[0026]
图7b示出了本技术另一实施例投影设备实现放射眼功能的信令交互时序示意图；
[0027]
图7c示出了本技术另一实施例投影设备实现显示画面校正功能的信令交互时序示意图；
[0028]
图7d示出了本技术另一实施例投影设备实现自动对焦算法的流程示意图；
[0029]
图7e示出了本技术另一实施例投影设备实现梯形校正、避障算法的流程示意图；
[0030]
图7f示出了本技术另一实施例投影设备实现入幕算法的流程示意图；
[0031]
图7g示出了本技术另一实施例投影设备实现防射眼算法的流程示意图。
具体实施方式
[0032]
为使本技术的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本技术示例性实施例中的附图，对 本技术示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本技术一部 分实施例，而不是全部的实施例。
[0033]
需要说明的是，本技术中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方 式，而不是意图限定本技术的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的 含义理解。
[0034]
本技术中说明书和权利要求书及上述附图中的术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等是用 于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注 明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。
[0035]
术语
″
包括
″
和
″
具有
″
以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包 含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出 的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
[0036]
术语
″
模块
″
是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬 件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。
[0037]
图1a示出了本技术一实施例投影设备的摆放示意图。
[0038]
在一些实施例中，本技术提供的一种投影设备包括投影屏幕1和投影设备2。投影屏幕1固 定于第一位置上，投影设备2放置于第二位置上，使得其投影出的画面与投影屏幕1吻合，该 步骤为专业售后技术人员操作，也即第二位置为投影设备2的最佳摆放位置。
[0039]
图1b示出了本技术一实施例投影设备光路示意图。
[0040]
投影设备的发光部件可实施为激光、或led等光源，下文中将以激光类型的投影设备为 例，对本技术提供的投影设备、及自动投入幕布区域的投影显示控制方案进行阐述。
[0041]
在一些实施例中，投影设备可包括激光光源100，光机200，镜头300，投影介质400。 其中，激光光源100为光机200提供照明，光机200对光源光束进行调制，并输出至镜头300 进行成像，投射至投影介质400形成投影画面。
[0042]
在一些实施例中，投影设备的激光光源包括投影组件和光学镜片组件，所述投影组件在 本技术提供的激光类型投影设备中具体实施为激光器组件，下文中不再赘述；
[0043]
所述激光器组件发出的光束可透过光学镜片组件进而为光机提供照明。其中，例如，光 学镜片组件需要较高等级的环境洁净度、气密等级密封；而安装激光器组件的腔室可以采用 密封等级较低的防尘等级密封，以降低密封成本。
[0044]
在一些实施例中，投影设备的光机200可实施为包括蓝色光机、绿色光机、红色光机，还 可以包括散热系统、电路控制系统等。需要说明的是，在一些实施例中，投影仪的发光部件 还可以通过led光源实现。
[0045]
在一些实施例中，本技术提供了一种投影设备，包括三色光机和控制器；其中，三色光 机用于调制生成用户界面包含像素点的激光，包括蓝色光机、绿色光机和红色光机；控制器 被配置为：获取用户界面的平均灰度值；判定所述平均灰度值大于第一阈值、且其持续时间 大于时间阈值时，控制所述红色光机的工作电流值按照预设梯度值降低，以减小所述三色光 机的发热。可以发现，通过降低三色光机中所集成红色光机的工作电流，可以实现控制所述 红色光机的过热，以实现控制三色光机、及投影设备的过热。
[0046]
光机200可实施为三色光机，所述三色光机集成蓝色光机、绿色光机、红色光机。
[0047]
下文中将以投影设备的光机200实施为包括蓝色光机、绿色光机、红色光机为例，对本申 请提供的技术方案进行阐述。
[0048]
在一些实施例中，投影设备的光学系统由光源部分和光机部分组成，光源部分的
作用是 为光机提供照明，光机部分的作用是对光源提供的照明光束进行调制，最后通过镜头出射形 成投影画面。
[0049]
在一些实施例中，光源部分具体包括壳体、激光器组件以及光学镜片组件，激光器组件 出射的光束通过光学镜片组件进行整形合光，从而为光机提供照明。其中，激光器组件包括 发光芯片，准直透镜，导线等多种器件，但通常为已封装好的组件，作为组件进行使用时， 相比于光学镜片也作为精密部件，光学镜片对环境的洁净度要求会更高，因为如果镜片表面 积灰，一方面会影响镜片对光的处理效果，导致出射的光亮度衰减，最终影响投影设备通过 镜头投出图像的效果，另一方面，灰尘会吸收高能的激光光束形成热，极易使镜片发生损坏。
[0050]
在一些实施例中，光学镜片组件至少包括凸透镜，其中凸透镜为望远镜系统的组成部分， 望远镜系统通常由一片凸透镜和一片凹透镜组成，用于较大面积的激光光束进行缩束，形成 较小面积的激光光束。凸透镜通常面型较大，通常设置于靠近激光器出光处，可以接收大面 积的激光光束，也便于作为大的窗口进行光束的透过，减小光损。
[0051]
光学镜片组件还可以包括凹透镜，合光镜，匀光部件，或者消散斑部件等，用于对激光 光束进行再次整形合光，满足照明系统需求。
[0052]
在一些实施例中，激光器组件包括红色激光器模组、绿色激光器模组、蓝色激光器模组、 各个激光器模组与相应安装口均通过密封圈(采用氟橡胶或其他密封材料皆可)防尘密封安装。
[0053]
图2示出了本技术一实施例投影设备的电路架构示意图。
[0054]
在一些实施例中，本公开提供的投影设备包括多组激光器，通过在激光光源的出光路径 中设置亮度传感器，亮度传感器可以检测激光光源的的第一亮度值，并将第一亮度值发送至 显示控制电路。
[0055]
该显示控制电路可以获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，并在确定该激光器 的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，确定该激光器发生cod故障； 则显示控制电路可以调整激光器的对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至该差值小于 等于该差值阈值，从而消除该蓝色激光器的cod故障；该投影设备能够及时消除激光器的 cod故障，降低了激光器的损坏率，确保了投影设备的图像显示效果。
[0056]
在一些实施例中，该投影设备可以包括显示控制电路10、激光光源20、至少一个激光器 驱动组件30以及至少一个亮度传感器40，该激光光源20可以包括与至少一个激光器驱动组件 30一一对应的至少一个激光器。其中，该至少一个是指一个或多个，多个是指两个或两个以 上。
[0057]
在一些实施例中，投影设备包括激光器驱动组件30和一个亮度传感器40，相应的，该激 光光源20包括与激光器驱动组件30一一对应的三个激光器，该三个激光器可以分别为蓝色激 光器201、红色激光器202和绿色激光器203。其中，该蓝色激光器201用于出射蓝色激光， 该红色激光器202用于出射红色激光，该绿色激光器203用于出射绿色激光。在一些实施例中， 激光器驱动组件30可实施为包含多个子激光器驱动组件，分别对应不同颜色的激光器。
[0058]
显示控制电路10用于向激光器驱动组件30输出基色使能信号以及基色电流控制信号，以 驱动激光器发光，具体地，如图2所示，显示控制电路10与激光器驱动组件30连接，
用于输 出与多帧显示图像中的每一帧图像的三种基色一一对应的至少一个使能信号，将至少一个使 能信号分别传输至对应的激光器驱动组件30，以及，输出与每一帧图像的三种基色一一对应 的至少一个电流控制信号，将至少一个电流控制信号分别传输至对应的激光器驱动组件30。 示例的，该显示控制电路10可以为微控制单元(microcontrollerunit，mcu)，又称为单片机。 其中，该电流控制信号可以是脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，pwm)信号。
[0059]
在一些实施例中，该显示控制电路10可以基于待显示图像的蓝色基色分量输出与蓝色激 光器201对应的蓝色pwm信号b_pwm，基于待显示图像的红色基色分量输出与红色激光器 202对应的红色pwm信号r_pwm，基于待显示图像的绿色基色分量输出与绿色激光器203 对应的绿色pwm信号g_pwm。显示控制电路可以基于蓝色激光器201在驱动周期内的点亮 时长，输出与蓝色激光器201对应的使能信号b_en，基于红色激光器202在驱动周期内的点 亮时长，输出与红色激光器202对应的使能信号r_en，基于绿色激光器203在驱动周期内的 点亮时长，输出与绿色激光器203对应的使能信号g_en。
[0060]
激光器驱动组件30与对应激光器连接，用于响应于接收到的使能信号和电流控制信号， 向其所连接的激光器提供对应的驱动电流，每个激光器用于在激光器驱动组件30提供的驱动 电流的驱动下发光。
[0061]
在一些实施例中，蓝色激光器201、红色激光器202和绿色激光器203分别与激光器驱动 组件30连接。激光器驱动组件30可以响应于显示控制电路10发送的蓝色pwm信号b_pwm 和使能信号b_en，向该蓝色激光器201提供对应的驱动电流。该蓝色激光器201用于在该驱 动电流的驱动下发光。
[0062]
亮度传感器设置于激光光源的出光路径中，通常设置在出光路径的一侧，而不会遮挡光 路。如图2所示，至少一个亮度传感器40设置在激光光源20的出光路径中，该每个亮度传感 器与显示控制电路10连接，用于检测一个激光器的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示 控制电路10。
[0063]
在一些实施例中，显示控制电路10，还用于获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度 值，若检测到该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值，表明该 激光器发生cod故障，显示控制电路10可以调整激光器驱动组件30的电流控制信号，直至该 差值小于等于该差值阈值，即通过降低激光器的驱动电流来消除该激光器的cod故障。具体 地，第一亮度值和第二亮度值均表征为光输出功率值，其中第二亮度值可以是预先存储的， 也可以是处于正常发光状态时的亮度传感器发回的亮度数值。如果激光器发生cod故障，通 常是其光输出功率发生骤降，亮度传感器回传的第一亮度值会小于正常的第二亮度值的一半。 当确认发生上述故障时，显示控制电路会减小与激光器对应的激光器驱动组件的电流控制信 号，并不断采集亮度传感器回传的亮度信号并比较。
[0064]
在一些实施例中，若检测到的该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值小 于等于差值阈值，表明该激光器未发生cod故障，则显示控制电路10无需调整与该激光器对 应的激光器驱动组件30的电流控制信号。
[0065]
其中，显示控制电路10中可以存储有电流与亮度值之间的对应关系。该对应关系中每个 电流对应的亮度值为激光器在该电流的驱动下正常工作(即在未发生cod故障)时，该激光 器能够发出的初始亮度值。例如，该亮度值可以是激光器在该电流的驱动下工作
时，其首次 点亮时的初始亮度。
[0066]
在一些实施例中，显示控制电路10可以从该对应关系中获取每个激光器的驱动电流对应 的第二亮度值，该驱动电流为激光器当前的实际工作电流，该驱动电流对应的第二亮度值为 激光器在该驱动电流的驱动下正常工作时能够发出的亮度值。该差值阈值可以为显示控制电 路10中预先存储的固定数值。
[0067]
在一些实施例中，显示控制电路10在调整与激光器对应的激光器驱动组件30的电流控制 信号时，可以降低与激光器对应的激光器驱动组件30的电流控制信号的占空比，从而降低激 光器的驱动电流。
[0068]
在一些实施例中，亮度传感器40可以检测蓝色激光器201的第一亮度值，并将该第一亮 度值发送至显示控制电路10。该显示控制电路10可以获取该蓝色激光器201的驱动电流，并 从电流与亮度值的对应关系中获取该驱动电流对应的第二亮度值。之后检测第二亮度值与第 一亮度值之间的差值是否大于差值阈值，若该差值大于差值阈值，表明该蓝色激光器201发生 cod故障，则显示控制电路10可以降低与该蓝色激光器201对应的激光器驱动组件30的电流 控制信号。之后显示控制电路10可以再次获取蓝色激光器201的第一亮度值，以及蓝色激光 器201的驱动电流对应的第二亮度值，并在第二亮度值与第一亮度值之间的差值大于差值阈 值时，再次降低与该蓝色激光器201对应的激光器驱动组件30的电流控制信号。如此循环， 直至该差值小于等于差值阈值。由此通过降低蓝色激光器201的驱动电流，消除该蓝色激光器 201的cod故障。
[0069]
在一些实施例中，显示控制电路10可以根据至少一个亮度传感器40获取到的每一个激光 器的第一亮度值，以及每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，实时监测每个激光器是否 发生cod故障。并在确定任一个激光器发生cod故障时，及时消除该激光器的cod故障，减 少激光器发生cod故障的持续时长，降低该激光器的损伤，确保投影设备的图像显示效果。
[0070]
图3示出了本技术一实施例投影设备的结构示意图。
[0071]
在一些实施例中，该投影设备中的激光光源20可以包括独立设置的蓝色激光器201、红 色激光器202和绿色激光器203，该投影设备也可以称为三色投影设备，蓝色激光器201、红 色激光器202和绿色激光器203均为mcl型封装激光器，其体积小，利于光路的紧凑排布。
[0072]
在一些实施例中，参考图3，该至少一个亮度传感器40可以包括第一亮度传感器401、第 二亮度传感器402和第三亮度传感器403，其中，第一亮度传感器401为蓝光亮度传感器或者 白光亮度传感器，第二亮度传感器402为红光亮度传感器或者白光亮度传感器，该第三亮度传 感器403为绿光亮度传感器或者白光亮度传感器。
[0073]
其中，该第一亮度传感器401设置在蓝色激光器201的出光路径中，具体地，可以设置于 蓝色激光器201准直光束的出光路径一侧，同理，该第二亮度传感器402设置在红色激光器 202的出光路径中，具体地设置于红色激光器201准直光束的出光路径一侧，该第三亮度传感 器403设置在绿色激光器203的出光路径中，具体地，设置于绿色激光器203准直光束的出光 路径一侧。由于该激光器出射的激光在其出光路径中并未出现衰减，将亮度传感器设置在激 光器的出光路径中，提高了亮度传感器对激光器第一亮度值检测的精度。
[0074]
该显示控制电路10还用于在控制蓝色激光器201出射蓝色激光时，读取该第一亮
度传感 器401检测的亮度值。并在控制该蓝色激光器201关闭时，停止读取该第一亮度传感器401检 测的亮度值。
[0075]
该显示控制电路10还用于在控制红色激光器202出射红色激光时，读取该第二亮度传感 器402检测的亮度值，并在控制红色激光器202关闭时，停止读取第二亮度传感器402检测的 亮度值。
[0076]
该显示控制电路10还用于在控制绿色激光器203出射绿色激光时，读取该第三亮度传感 器403检测的亮度值，并在控制绿色激光器203关闭时，停止读取该第三亮度传感器403检测 的亮度值。
[0077]
需要说明的是，亮度传感器也可以为一个，设置于三色激光的合光路径中。
[0078]
图4示出了本技术另一实施例投影设备的结构示意图。
[0079]
在一些实施例中，投影设备还可以包括光导管110，光导管110作为集光光学部件，用于 接收并匀化输出合光状态的三色激光。
[0080]
在一些实施例中，亮度传感器40可以包括第四亮度传感器404，该第四亮度传感器404可 以为白光亮度传感器。其中，该第四亮度传感器404设置在光导管110的出光路径中，比如设 置于光导管的出光侧，靠近其出光面。以及，上述第四亮度传感器为白光亮度传感器。
[0081]
该显示控制电路10还用于在控制蓝色激光器201、红色激光器202和绿色激光器203分时 开启时，读取该第四亮度传感器404检测的亮度值，以确保该第四亮度传感器404可以检测到 该蓝色激光器201的第一亮度值、该红色激光器202的第一亮度值和该绿色激光器203的第一 亮度值。并在控制该蓝色激光器201、红色激光器202和绿色激光器203均关闭时，停止读取 该第四亮度传感器404检测的亮度值。
[0082]
在一些实施例中，在投影设备投影图像的过程中，该第四亮度传感器404一直处于开启状 态。
[0083]
在一些实施例中，参考图3和图4，该投影设备还可以包括第四二向色片604、第五二向 色片605、第五反射镜904、第二透镜组件90、扩散轮150、tir透镜120、dmd 130和投影 镜头140。其中，该第二透镜组件90包括第一透镜901、第二透镜902和第三透镜903。该第 四二向色片604可以透过蓝色激光，反射绿色激光。该第五二向色片605可以透过红色激光， 反射绿色激光和蓝色激光。
[0084]
该蓝色激光器201出射的蓝色激光透过第四二向色片604，再经过第五二向色片605反射 进入第一透镜901聚光。红色激光器202出射的红色激光透过第五二向色片605直接进入第一 透镜901聚光。绿色激光器203出射的绿色激光经过第五反射镜904反射，依次经过第四二向 色片604和第五二向色片605反射后进入第一透镜901聚光。经过第一透镜901聚光后的蓝色 激光、红色激光和绿色激光分时透过旋转的扩散轮150进行消散斑，并投射到光导管110匀光 后，经过第二透镜902和第三透镜903整形后进入tir透镜120全反射，并经过dmd130反射 后再透过tir透镜120，最后经过投影镜头140投射至显示屏幕上，形成需要显示的图像。
[0085]
图5示出了本技术一实施例投影设备的电路结构示意图。
[0086]
在一些实施例中，激光器驱动组件30可以包括驱动电路301、开关电路302和放大电路 303。该驱动电路301可以为驱动芯片。该开关电路302可以为金属氧化物半导体
(metal
‑ꢀ
oxide-semiconductor，mos)管。
[0087]
其中，该驱动电路301分别与开关电路302、放大电路303以及激光光源20所包括的对应 的激光器连接。该驱动电路301用于基于显示控制电路10发送的电流控制信号通过vout端 向激光光源20中对应的激光器输出驱动电流，并通过enout端将接收到的使能信号传输至 开关电路302。其中，该激光器可以包括串联的n个子激光器，分别为子激光器ld1至ldn。 n为大于0的正整数。
[0088]
开关电路302串联在激光器的电流通路中，用于在接收到的使能信号为有效电位时，控制 电流通路导通。
[0089]
放大电路303分别与激光光源20的电流通路中的检测节点e和显示控制电路10连接，用 于将检测到的激光器组件201的驱动电流转换为驱动电压，放大该驱动电压，并将放大后的驱 动电压传输至显示控制电路10。
[0090]
显示控制电路10还用于将放大后的驱动电压确定为激光器的驱动电流，并获取该驱动电 流对应的第二亮度值。
[0091]
在一些实施例中，放大电路303可以包括：第一运算放大器a1、第一电阻(又称取样功 率电阻)r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4。
[0092]
第一运算放大器a1的同相输入端(又称正端)与第二电阻r2的一端连接，第一运算放大 器a1的反相输入端(又称负端)分别与第三电阻r3的一端和第四电阻r4的一端连接，第一运 算放大器a1的输出端分别与第四电阻r4的另一端和处理子电路3022连接。第一电阻r1的一 端与检测节点e连接，第一电阻r1的另一端与参考电源端连接。第二电阻r2的另一端与检测 节点e连接，第三电阻r3的另一端与参考电源端连接。该参考电源端为接地端。
[0093]
在一些实施例中，第一运算放大器a1还可以包括两个电源端，其中一个电源端与电源端 vcc连接，另一个电源端可以与参考电源端连接。
[0094]
激光光源20所包括的激光器的较大的驱动电流通过第一电阻r1后产生压降，该第一电阻 r1一端(即检测节点e)的电压vi通过第二电阻r2传输至第一运算放大器a1的同相输入端， 经过第一运算放大器a1放大n倍后输出。该n为该第一运算放大器a1的放大倍数，且n为正 数。该放大倍数率n可以使得第一运算放大器a1输出的电压vfb的数值为激光器的驱动电流 的数值的整数倍。示例的，电压vfb的数值可以与该驱动电流的数值相等，从而便于显示控制 电路10将该放大后的驱动电压确定为激光器的驱动电流。
[0095]
在一些实施例中，显示控制电路10、驱动电路301、开关电路302和放大电路303形成闭 环，以实现对该激光器的驱动电流的反馈调节，从而使得该显示控制电路10可以通过激光器 的第二亮度值与第一亮度值的差值，及时调节该激光器的驱动电流，也即是及时调节该激光 器的实际发光亮度，避免激光器长时间发生cod故障，同时提高了对激光器发光控制的准确 度。
[0096]
需要说明的是，参考图3和图4，若激光光源20包括一个蓝色激光器201、一个红色激光 器202和一个绿色激光器203。该蓝色激光器201可以设置在l1位置处，该红色激光器202可 以设置在l2位置处，绿色激光器203可以设置在l3位置处。
[0097]
参考图3和图4，l1位置处的激光经过第四二向色片604一次透射，再经过第五二向色片 605反射一次后进入第一透镜901中。该l1位置处的光效率p1＝pt
×
pf。其中，pt表示的是二 向色片的透射率，pf表示的是二向色片或者第五反射率904的反射率。
[0098]
在一些实施例中，在l1、l2和l3三个位置中，l3位置处的激光的光效率最高，l1位置处 的激光的光效率最低。由于蓝色激光器201输出的最大光功率pb＝4.5瓦(w)，红色激光器 202输出的最大光功率pr＝2.5w，绿色激光器203输出的最大光功率pg＝1.5w。即蓝色激光 器201输出的最大光功率最大，红色激光器202输出的最大光功率次之，绿色激光器203输出 的最大光功率最小。因此将绿色激光器203设置在l3位置处，将红色激光器202设置在l2位置 处，将蓝色激光器201设置在l1位置处。也即是将绿色激光器203设置在光效率最高的光路中， 从而确保投影设备能够获得最高的光效率。
[0099]
在一些实施例中，显示控制电路10，还用于当激光器的第二亮度值与激光器的第一亮度 值的差值小于等于差值阈值时，恢复与激光器对应的激光器驱动组件的电流控制信号至初始 值，该初始值为正常状态下对激光器的pwm电流控制信号的大小。从而，当激光器发生cod 故障时，可以快速的识别，并及时采取降低驱动电流的措施，减轻激光器自身的持续损伤， 帮助其自恢复，整个过程中不需要拆机和人为干涉，提高了激光器光源使用的可靠性，保证 了激光投影设备的投影显示质量。
[0100]
本技术实施例可以应用于各种类型的投影设备。下文中将以投影仪为例，对投影设备、 及自动投入幕布区域的投影显示控制方法进行阐述。
[0101]
投影仪是一种可以将图像、或视频投射到屏幕上的设备，投影仪可以通过不同的接口同 计算机、广电网络、互联网、视频高密光盘(vcd：video compact disc)、数字化视频光盘 (dvd：digital versatile disc recordable)、游戏机、dv等相连接播放相应的视频信号。投 影仪广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所等。
[0102]
图6a示出了本技术一实施例投影仪对应幕布的示意图。
[0103]
在一些实施例中，投影幕布是用在电影、办公、家庭影院、大型会议等场合上的，用来 显示图像、视频文件的工具，可根据实际需要设置为不同的规格尺寸；在一些实施例中，为 了显示效果更符合用户观影习惯，投影仪对应幕布的高宽比通常被设置为16∶9，激光器组件 可将播放内容投影至投影仪对应的幕布，如图6a所示，
[0104]
大部分屏幕看起来都是白色，但其实不同的幕料对于光线的反射特性不尽相同，不同颜 色光线的反射率也不同，常见的幕布包括漫反射屏幕和回归型屏幕；
[0105]
白塑幕是典型的漫散射屏幕，漫散射屏幕是将投影仪的入射光向各个方向均匀地散射， 在每一个角度都能看到同样的图像；漫反射屏幕具有超宽广的视听范围和柔和的图像，但要 注意外部光线，杂乱光线的影响；在有外部光线，杂乱光线的环境下，外部光线，杂乱光线 和映像的光线一起进行散射、反射、和映像光重叠因而引起图像质量低下；通常的漫散射屏 幕在没有外部光线，杂乱光线的专用放映间使用时能最大限度地发挥它的性能。
[0106]
需要说明的是，墙壁也具有漫散射的特性，但由于未经颜色校正及无吸光等处理，用作 屏幕时所显示的图像会出现颜色失准、色散、暗部会出现虚光、亮度和对比度不够等现象； 因此墙壁作为屏幕并不是一个好的选择。
[0107]
玻珠幕是典型的回归型屏幕，由于幕面上的玻璃珠会以投影光的入射方向为中心将光线 反射回去，所以在通常视听位置就可以看到明亮鲜艳的图像；由于一定程度上抑制了屏幕的 漫散射，在屏幕正面附近看到的图像和在角度较大的位置上看到的图像的亮度会不同；在屏 幕正面附近，可以看到亮度，对比度，层次都很好的图像；在有外部光线，杂乱光线的环境 下，由于银幕是沿着外部光线，杂乱光线的入射方向将其反射回去，所以投影
仪的图像光线 和外部光线，杂乱光线很少重叠，从而可以得到鲜艳的图像。
[0108]
可以理解，在用户人数较多、或横向观看的场合宜选择宽视角、低增益的屏幕；在狭长 空间观看宜选用窄视角、高增益屏幕；选用有适当增益的屏幕，有助于提高屏幕的对比度， 使图像灰度增加、色彩鲜明，增加图像的可观性；有良好的遮光及吸光的场所可使用漫反射 和回归型屏幕，在家庭客厅可选择回归型屏幕；投影机桌面摆放可选择任何屏幕，而投影机 吊装可选择漫反射或半值角较大的屏幕。
[0109]
在一些实施例中，投影仪对应的幕布其四周边缘位置具有深色边缘线，因为该边缘线通 常具有一定宽度，所以该深色边缘线也可称为边缘带，本技术提供的投影设备、及自动投入 幕布区域的投影显示控制方法，将利用幕布的边缘带特点，稳定、高效的在环境中准确识别 幕布，实现投影仪位置移动后快速自动入幕，所述幕布如图6a所示。
[0110]
在一些实施例中，本技术提供的投影仪配置有摄像头，用户移动投影仪后，为了激光器 组件能够将播放内容再次准确投影至幕布的投影区域，控制器将控制摄像头对投影设备所在 环境进行拍摄以获取第一图像，通过对第一图像的分析处理，可确定幕布投影区域所在位置， 即控制器控制投影仪摄像头获取投影设备对应幕布所在区域的第一图像，可减少后续算法识 别幕布的计算量。
[0111]
第一图像会包含各种各样的环境物体要，如幕布、电视柜、墙壁、天花板、茶几等，其 找那个本技术提供的投影仪对应幕布包含深色的幕布边缘待，如图6b所示；
[0112]
投影仪的控制器根据对第一图像进行分析处理，通过算法在第一图像所包含的上述环境 因素将幕布识别出来，并控制激光器组件的投影方位，将播放内容准确的投影至上述幕布的 投影区域。
[0113]
在一些实施例中，为了更加容易、准确的在第一图像中识别环境因素中的幕布投影区域， 控制器将基于获取环境图像时刻的第一图像灰阶图亮度分析，获取最合适的二值化阈值，以 实现第一图像二值化的得到对应的第二图像；通过获取上述最合适的二值化阈值，可实现第 二图像中各个环境要素轮廓提取尽可能的清晰保留，方便后续算法中闭合轮廓的提取。
[0114]
首先，控制器基于已获取的第一图像生成其对应的灰阶分布，即灰阶图，如图6c所示右 侧图像为第一图像对应的灰阶图；
[0115]
然后，控制器将确定第一图像灰阶图中最大亮度占比对应的灰阶值，该255灰阶图可反应 第一图像中最亮部分区域在整幅图像中的占比，例如图6c中灰阶图最亮部分假定在130；
[0116]
最终，控制器以上述获取的灰阶值为中心，在该会灰阶值上下预设范围内选取预设个数 的灰阶值作为阈值，反复对第一图像进行二值化，直至在第二图像对幕布典型特质提取达到 预设条件，得到第二图像，可以理解，得到第二图像时的灰阶值即应选取的二值化阈值。
[0117]
例如，在图6c中黑色区域固定情况下，第一图像的二值化阈值的起始点可以暂定为130； 然后控制器例依次选取120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140为 二值化阈值分别对第一图像进行二值化得到多个二值化图像；然后对上述已获取的多个二值 化图像进行分析，将其中包含幕布特征的二值化图像认定为第二图像；所述幕布特征即深色 幕布边缘带与白色幕布投影区域的组合，在二值化图像中具体表现为一级闭合轮廓内
包含二 级闭合轮廓，，所述二值化图像如图6d所示。
[0118]
在一些实施例中，针对第一图像的二值化过程中，该二值化阈值可选择为固定值；但是， 对于投影仪摄像头拍照提取幕布区域这一场景有时效果不佳，因为拍摄环境对于最终的画面 成像影响巨大，若在夜间选择较高阈值，可能导致大部分区域均被二值化为边缘。
[0119]
可以理解，第一图像二值化得到第二图像，最精确的方法是遍历所有阈值，即阈值遍历 0-255，将所获取二值化图像进行边缘图像分析以获取边缘图像效果最好的二值化图像；但 是，完全遍历方式的二值化会导致运算量变大；因此，本技术提供的自动投入幕布区域的投 影显示控制方法采用灰阶图亮度分析，创建阈值优选区间，并在该阈值优选区间内做遍历检 测，以获取最优的二值化图像。
[0120]
在一些实施例中，投影仪控制器完成第一图像的二值化后，控制器将识别提取第二图像 中包含的闭合轮廓，当闭合轮廓中还包含次级闭合轮廓时，可以暂时认定该闭合轮廓组合一 定程度上与幕布的颜色特征相吻合。
[0121]
可以理解，对应于幕布的颜色、结构特征，在闭合轮廓的识别过程中，幕布边缘带的外 边缘线条将被识别为范围较大的闭合轮廓，也可以称为一级闭合轮廓；幕布边缘带的内边缘 线条将被识别为范围较小的闭合轮廓，也可以称为二级闭合轮廓，即控制器将确定第二图像 所包含的一级闭合轮廓，并且该一级闭合轮廓内含有二级闭合轮廓。
[0122]
例如，在包含多个环境因素图像的第二图像中，控制器对图像中的各个环境要素图像对 应的闭合轮廓进行分析识别，寻找具备上述层级关系的闭合轮廓作为候选幕布投影区域，即 控制器将首先获取第二图像中包含二级闭合轮廓的所有一级闭合轮廓，将不含有次级闭合轮 廓的单层级闭合轮廓剔除。
[0123]
其中，一级闭合轮廓也可称为父闭合轮廓，其包含的二级闭合轮廓也可称为子闭合轮廓， 即一级闭合轮廓与二级闭合轮廓具有父子关系；可以理解，在第二图像中识别有多个包含子 闭合轮廓的父闭合轮廓中，必然有一个闭合轮廓对应于幕布，即仅包含父子两层闭合轮廓的 区域才可能做为幕布投影区域的候选区域；
[0124]
例如，图6e所示的闭合轮廓示意图中，总计识别a、b、c、d四个闭合轮廓；其中，a为 一级闭合轮廓，即父闭合轮廓；b、c、d均为a轮廓包含的二级闭合轮廓，即子闭合轮廓；控 制器将b、c、d二级闭合轮廓作为幕布投影区域的候选区，继续进行算法识别。
[0125]
在一些实施例中，控制器在上述候选区中，对已获取的二级闭合轮廓进行凸四边形识别 判定，如果该二级闭合轮廓为凸四边形，控制器将认定该二级闭合轮廓为幕布对应的投影区 域，即幕布深色边缘带所包围的投影区域，控制将控制投影仪的激光器组件投影至该二级闭 合轮廓，以使得播放内容准确投影、覆盖幕布对应的投影区域。
[0126]
首先，摄像头在获取投影仪所在环境的第一图像后，为了更准确的提取图像中的闭合轮 廓，控制器对第一图像进行二值化得到第二图像，然后基于第二图像提取其中包含的各种闭 合轮廓，为了更好的反映闭合轮廓对应的环境要素。
[0127]
可以发现，第一图像客厅中的家具、家电、物品及墙壁等环境要素，只要其颜色与周围 环境存在深色、浅色对比关系，在二值化图像中可以被很好的识别，例如在图中标识的幕布 边缘带区域、幕布边缘待内部白色幕布区域、电视柜区域、沙发、茶几等都可以被控制器准 确识别。
[0128]
然后，控制器将对已获取的符合上述层级关系区域中的二级闭合轮廓进行多边形拟合， 因为幕布投影区域为标准的矩形，因此控制器将其中拟合结果为四边形轮廓的二级闭合轮廓 判定为幕布投影区域的候选区；这样将提出闭合轮廓为三角形、圆形、五边形、或其他不规 则闭合轮廓，以便于后续算法继续识别幕布投影区域对应的矩形闭合轮廓。
[0129]
在识别到多个四边形二级闭合轮廓后，控制器将判定多个候选区的凹凸性，即判定多个 四边形二级闭合轮廓的凹凸性，并且将结果为凸四边形的候选区判定为幕布对应的投影区域。
[0130]
其中，凹四边形中某些边向两方延长，其他各边有不在延长所得直线的同一旁；凸四边 形中把任何一边向两方延长，其他各边都在延长所得直线的同一旁；
[0131]
凹四边形区别于凸四边形，有且仅有一个角大于180
°
，但小于360
°
；其余三个角中，与 最大角相邻的两个角一定是锐角；最大角的对角可以是锐角，直角或钝角；最大角上边的图 形外的角等于其他三个内角之和；凸四边形就是没有角度数大于180
°
的四边形，并且任意一 边所在直线不经过其他的线段，即其他三边在第四边所在直线的一边，任意三边之和大于第 四边。例如，假设已识别的二级闭合轮廓如图6e中所示，控制器将对b、c、d三个二级闭合 轮廓进行多边形拟合；
[0132]
其中，b被识别为四边形闭合轮廓，c被识别为五边形闭合轮廓，d被识别为近圆形闭合 轮廓；因此，b四边形闭合轮廓将继续被保留为幕布投影区域对应的二级闭合轮廓候选区，c、 d闭合轮廓将在候选区中剔除；
[0133]
针对幕布的结构形状特征，控制器对已获取的b四边形闭合轮廓进行凹凸性判定；因为幕 布实际只可能为凸四边形，因此控制器可通过凹凸四边形判断算法进行凹凸性判定，该算法 例如可实施为：
[0134]
对于凸四边形，任意不相邻两点连线后得到两个三角形，其原四边形面积应与所述两个 三角形面积之和相同；对于凸四边形，仅凹点对应连线后所得到的两个三角形，其原四边形 面积才会等于上述两个三角形面积之和。通过该凸四边形判定算法的实施，可以将一级闭合 轮廓中包含的其他不相干环境因素对应的图像剔除，以准确获取幕布投影区域对应的凸四边 形二级闭合轮廓。
[0135]
可以理解，通过以上算法步骤，可提高投影仪对幕布投影区域识别的准确率，并且无论 幕布是否为纯色均可识别；在投影仪播放任何画面时，均可进行幕布投影区域的提取。
[0136]
即当控制器识别的二级闭合轮廓中还包含三级闭合轮廓时，该三级闭合轮廓对应于播放 内容生成的图像，控制器检测到二级闭合轮廓中包含三级闭合轮廓时，控制器将不会对三级 闭合轮廓进行提取、分析，这样可以保证在投影仪工作时移动该投影仪，仍然可实现投影仪 的自动入幕，其投影内容准确投入幕布投影区域。
[0137]
可以理解，在上述识别幕布投影区域的算法实现中，幕布深色边缘带对应于控制器识别 的一级闭合轮廓，该深色边缘带内部的白色幕布区域对应于控制器识别的凸四边形二级闭合 轮廓。
[0138]
在一些实施例中，控制器将第一图像中面积最大的闭合轮廓作为幕布投影区域的识别条 件。
[0139]
投影仪在获取所在环境的第一图像后，可通过选取固定的二值化阈值，例如按照
20％亮 度进行第一图像二值化获取第二图像，可能会发生幕布某个区域、或右下角区域并未形成闭 合轮廓，从而导致后续闭合轮廓提取出现明显错误；然后在所有闭合轮廓中查找面积最大的 闭合轮廓，并判定该闭合轮廓内部是否颜色一致；如果判定某个闭合轮廓内部颜色一致且面 积最大，则认定该闭合轮廓为幕布投影区域，如图6f所示。
[0140]
然而，即时投影仪能够提取准确的闭合轮廓，但是拍摄画面第一图像中存在大面积纯色 闭合轮廓区域时，该算法获取的最终结果可能会产生偏差，如图6f中所示的大面积纯色墙壁 区域。
[0141]
基于上文显示设备实现将播放内容自动投入幕布投影区域的显示控制方案及相关附图的 介绍，本技术还提供了一种自动投入幕布区域的投影显示控制方法，所述方法包括：基于获 取时刻的第一图像灰阶图亮度分析，将第一图像二值化得到第二图像，所述第一图像为环境 图像；确定所述第二图像所包含的一级闭合轮廓，所述一级闭合轮廓内含有二级闭合轮廓； 在判定二级闭合轮廓为凸四边形时，投影至所述二级闭合轮廓以覆盖所述幕布对应的投影区 域；其中，所述幕布包含对应于一级闭合轮廓的幕布边缘带，所述投影区域被所述幕布边缘 带围绕，所述幕布用于显示播放内容的投影。所述方法在显示设备实现将播放内容自动投入 幕布投影区域的显示控制方案中已进行详细阐述，在此不再赘述。
[0142]
在一些实施例中，基于获取时刻的第一图像灰阶图亮度分析将第一图像二值化得到第二 图像，具体包括：确定第一图像灰阶图中最大亮度占比对应的灰阶值；以所述灰阶值为中心 选取预设个数的灰阶值作为阈值重复二值化所述第一图像，将幕布典型特质提取达到预设条 件的二值化图像作为第二图像。所述方法在显示设备实现将播放内容自动投入幕布投影区域 的显示控制方案中已进行详细阐述，在此不再赘述。
[0143]
在一些实施例中，在第二图像中确定包含二级闭合轮廓为幕布对应的投影区域，具体包 括：获取第二图像中包含二级闭合轮廓的所有一级闭合轮廓；对所述二级闭合轮廓进行多边 形拟合，将拟合结果为四边形轮廓的二级闭合轮廓判定为幕布投影区域候选区；判定所述幕 布投影区域候选区的凹凸性，将结果为凸四边形的候选区判定为所述幕布对应的投影区域。 所述方法在显示设备实现将播放内容自动投入幕布投影区域的显示控制方案中已进行详细阐 述，在此不再赘述。
[0144]
在一些实施例中，在第二图像中确定包含二级闭合轮廓为幕布对应的投影区域过程中， 所述方法还包括：在所述二级闭合轮廓中还可包括播放内容生成的三级闭合轮廓时，对所述 三级闭合轮廓不进行提取分析。所述方法在显示设备实现将播放内容自动投入幕布投影区域 的显示控制方案中已进行详细阐述，在此不再赘述。
[0145]
在一些实施例中，获取所述投影设备所在环境的第一图像，具体包括所述控制器获取幕 布所在区域的第一图像。所述方法在显示设备实现将播放内容自动投入幕布投影区域的显示 控制方案中已进行详细阐述，在此不再赘述。
[0146]
在一些实施例中，投影仪发出的激光通过数字微镜器件(dmd：digital micromirrordevice)芯片的纳米级镜片反射，其中光学镜头也是精密元件，当像面、以及物面不平行时， 会使得投影到屏幕的图像发生几何形状畸变。
[0147]
图7a示出了本技术一实施例投影设备实现显示控制的系统框架示意图。
[0148]
在一些实施例中，本技术提供的投影仪具备长焦微投的特点，投影仪包括控制器，所述 控制器通过预设算法可对光机画面进行显示控制，以实现显示画面自动梯形校正、自
动入幕、 自动避障、自动对焦、以及防射眼等功能。
[0149]
可以理解，投影仪通过本技术提供的基于几何校正的显示控制方法，可实现长焦微投场 景下的灵活位置移动；并且设备在每次移动过程中，针对可能出现的投影画面失真、投影面 异物遮挡、投影画面从幕布异常等问题，控制器可控制投影仪实现自动显示校正功能，使其 自动恢复正常显示。
[0150]
在一些实施例中，本技术提供的基于几何校正的显示控制系统，包括应用程序服务层 (apk service：android application package service)、服务层、以及底层算法库。
[0151]
应用程序服务层用于实现投影仪和用户之间的交互；基于用户界面的显示，用户可对投 影仪的各项参数以及显示画面进行配置，控制器通过协调、调用各种功能对应的算法服务， 可实现投影仪在显示异常时自动校正其显示画面的功能。
[0152]
服务层可包括校正服务、摄像头服务、飞行时间(tof：time of flight)服务等内容， 所述服务向上可对焦应用程序服务层(apk service)，实现投影仪不同服务配置的对应特定 功能；服务层向下对接算法库、相机、飞行时间传感器等数据采集业务，实现封装底层复杂 逻辑、并将业务数据传送至对应服务层的功能。
[0153]
底层算法库可提供校正服务、和投影仪实现各种功能的控制算法，所述算法库例如可基 于opencv完成各种数学运算，以实现为校正服务提供基础能力。opencv是一个基于bsd 许可(开源)发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在linux、windows、 android和mac os等操作系统上。
[0154]
在一些实施例中，投影仪还配置有陀螺仪传感器；投影仪移动过程中，陀螺仪传感器可 感知位置移动、并主动采集移动数据，然后通过系统框架层将以采集数据发送至应用程序服 务层，以支撑用户界面交互、应用程序交互过程中所需应用数据，所述采集数据还可用于控 制器在算法服务实现中的数据调用。
[0155]
在一些实施例中，投影仪配置有飞行时间(tof：time of flight)传感器，在所述飞行 时间传感器采集到相应数据后，所述数据将被发送至服务层对应的飞行时间服务；
[0156]
飞行时间服务继续将所述飞行时间传感器采集的数据通过进程通信框架(hsp core)发 送至投影仪的应用程序服务层，所述数据将用于控制器的数据调用、和用户界面、程序应用 交互使用。
[0157]
在一些实施例中，投影仪配置有用于采集图像的相机，所述相机例如可实施为双目相机、 或深度相机等；其采集的数据将发送至摄像头服务，然后由摄像头服务将双目相机采集的图 像数据发送至进程通信框架(hsp core)和/或投影仪校正服务，用于投影仪功能的实现。
[0158]
在一些实施例中，投影仪校正服务可接收摄像头服务发送的相机采集数据，控制器针对 所需实现的不同功能可在算法库中调用各自对应控制算法。
[0159]
在一些实施例中，可通过进程通信框架与应用程序服务进行数据交互，然后通过进程通 信框架将计算结果反馈至校正服务，校正服务将获取的计算结果发送至投影仪操作系统，以 生成对应控制信令，并将所述控制信令发送至光机控制驱动，控制光机工作状况、实现显示 效果自动校正。
[0160]
图7b示出了本技术另一实施例投影设备实现放射眼功能的信令交互时序示意图。
[0161]
在一些实施例中，本技术提供的投影仪可实现防射眼功能。为防止用户偶然进入
投影仪 射出激光轨迹范围内而导致的视力损害危险，在用户进入投影仪所在的预设特定非安全区域 时，控制器可控制用户界面显示对应的提示信息，以提醒用户离开当前区域，控制器还可控 制用户界面降低显示亮度，以防止激光对用户视力造成伤害。
[0162]
在一些实施例中，投影仪被配置为儿童观影模式时，控制器将自动开启防射眼开关。
[0163]
在一些实施例中，控制器接收到陀螺仪传感器发送的位置移动数据后、或接收到其它传 感器所采集的异物入侵数据后，控制器将控制投影仪开启防射眼开关。
[0164]
在一些实施例中，在飞行时间(tof)传感器、摄像头设备等设备所采集数据触发预设的 任一阈值条件时，控制器将控制用户界面降低显示亮度、显示提示信息、降低光机发射功率、 亮度、强度，以实现对用户视力的保护。
[0165]
在一些实施例中，投影仪控制器可控制校正服务向飞行时间传感器发送信令，以查询投 影仪当前设备状态，然后控制器接受来自飞行时间传感器的数据反馈。
[0166]
校正服务可向进程通信框架(hsp core)发送通知算法服务启动防射眼流程信令；进程 通信框架(hsp core)将从算法库进行服务能力调用，以调取对应算法服务，例如可包括拍 照检测算法、截图画面算法、以及异物检测算法等；
[0167]
进程通信框架(hsp core)基于上述算法服务返回异物检测结果至校正服务；针对返回 结果，若达到预设阈值条件，控制器将控制用户界面显示提示信息、降低显示亮度，其信令 时序如图7b所示。
[0168]
在一些实施例中，投影仪防射眼开关在开启状态下，用户进入预设的特定区域时，投影 仪将自动降低光机发出激光强度、降低用户界面显示亮度、显示安全提示信息。投影仪对上 述防射眼功能的控制，可通过以下方法实现：
[0169]
控制器基于相机获取的投影画面，利用边缘检测算法识别投影仪的投影区域；在投影区 域显示为矩形、或类矩形时，控制器通过预设算法获取上述矩形投影区域四个顶点的坐标值；
[0170]
在实现对于投影区域内的异物检测时，可使用透视变换方法校正投影区域为矩形，计算 矩形和投影截图的差值，以实现判断显示区域内是否有异物；若判断结果为存在异物，投影 仪自动触发防射眼功能启动。
[0171]
在实现对投影范围外一定区域的异物检测时，可将当前帧的相机内容、和上一帧的相机 内容做差值，以判断投影范围外区域是否有异物进入；若判断有异物进入，投影仪自动触发 防射眼功能。
[0172]
于此同时，投影仪还可利用飞行时间(tof)相机、或飞行时间传感器检测特定区域的实 时深度变化；若深度值变化超过预设阈值，投影仪将自动触发防射眼功能。
[0173]
在一些实施例中，投影仪基于采集的飞行时间数据、截图数据、以及相机数据分析判断 是否需要开启防射眼功能。
[0174]
例如，根据采集的飞行时间数据，控制器做深度差值分析；如果深度差值大于预设阈值 x是，当预设阈值x实施为0时，则可判定有异物已处于投影仪的特定区域。若用户位于所述 特定区域，其视力存在被激光损害风险，投影仪将自动启动防射眼功能，以降低光机发出激 光强度、降低用户界面显示亮度、并显示安全提示信息。
[0175]
又例如，投影仪根据已采集截图数据做加色模式(rgb)差值分析，如所述色加模式
差 值大于预设阈值y，则可判定有异物已处于投影仪的特定区域；所述特定区域内若存在用户， 其视力存在被激光损害风险，投影仪将自动启动防射眼功能，降低发出激光强度、降低用户 界面显示亮度并显示对应的安全提示信息。
[0176]
又例如，投影仪根据已采集相机数据获取投影坐标，然后根据所述投影坐标确定投影仪 的投影区域，进一步在投影区域内进行加色模式(rgb)差值分析，如果色加模式差值大于 预设阈值y，则可判定有异物已处于投影仪的特定区域，所述特定区域内若存在用户，其视力 存在被激光损害的风险，投影仪将自动启动防射眼功能，降低发出激光强度、降低用户界面 显示亮度并显示对应的安全提示信息。
[0177]
若获取的投影坐标处于扩展区域，控制器仍可在所述扩展区域进行加色模式(rgb)差 值分析；如果色加模式差值大于预设阈值y，则可判定有异物已处于投影仪的特定区域，所述 特定区域内若存在用户，其视力存在被投影仪发出激光损害的风险，投影仪将自动启动防射 眼功能，降低发出激光强度、降低用户界面显示亮度并显示对应的安全提示信息，如图7g所 示。
[0178]
图7c示出了本技术另一实施例投影设备实现显示画面校正功能的信令交互时序示意图。
[0179]
在一些实施例中，通常情况下，投影仪可通过陀螺仪、或陀螺仪传感器对设备移动进行 监测。校正服务向陀螺仪发出用于查询设备状态的信令，并接收陀螺仪反馈用于判定设备是 否发生移动的信令。
[0180]
在一些实施例中，投影仪的显示校正策略可配置为，在陀螺仪、飞行时间传感器同时发 生变化时，投影仪优先触发梯形校正；在陀螺仪数据稳定预设时间长度后，控制器启动触发 梯形校正；并且控制器还可将投影仪配置为在梯形校正进行时不响应遥控器按键发出的指令； 为了配合梯形校正的实现，投影仪将打出纯白图卡。
[0181]
其中，梯形校正算法可基于双目相机构建世界坐标系下的投影面与光机坐标系转换矩阵； 进一步结合光机内参计算投影画面与播放图卡的单应性，并利用该单应性实现投影画面与播 放图卡间的任意形状转换。
[0182]
在一些实施例中，校正服务发送用于通知算法服务启动梯形校正流程的信令至进程通信 框架(hsp core)，所述进程通信框架进一步发送服务能力调用信令至算法服务，以获取 能力对应的算法；
[0183]
算法服务获取执行拍照和画面算法处理服务、避障算法服务，并将其以信令携带的方式 发送至进程通信框架；在一些实施例中，进程通信框架执行上述算法，并将执行结果反馈给 校正服务，所述执行结果可包括拍照成功、以及避障成功。
[0184]
在一些实施例中，投影仪执行上述算法、或数据传送过程中，若出现错误校正服务将控 制用户界面显示出错返回提示，并控制用户界面再次打出梯形校正、自动对焦图卡。
[0185]
通过自动避障算法，投影仪可识别幕布；并利用投影变化，将投影画面校正至幕布内显 示，实现与幕布边沿对齐的效果。
[0186]
通过自动对焦算法，投影仪可利用飞行时间(tof)传感器获取光机与投影面距离，基于 所述距离在预设的映射表中查找最佳像距，并利用图像算法评价投影画面清晰程度，以此为 依据实现微调像距。
[0187]
在一些实施例中，校正服务发送至进程通信框架的自动梯形校正信令可包含其他
功能配 置指令，例如可包含是否实现同步避障、是否入幕等控制指令。
[0188]
进程通信框架发送服务能力调用信令至算法服务，使算法服务获取执行自动对焦算法， 实现调节设备与幕布之间的视距；在一些实施例中，在应用自动对焦算法实现对应功能后， 算法服务还可获取执行自动入幕算法，所述过程中可包含梯形校正算法。
[0189]
在一些实施例中，投影仪通过执行自动入幕，算法服务可设置投影仪与幕布之间的8位置 坐标；然后再次通过自动对焦算法，实现投影仪与幕布的视距调节；最终，将校正结果反馈 至校正服务，并控制用户界面显示校正结果，如图7c所示。
[0190]
在一些实施例中，投影仪通过自动对焦算法，利用其配置的激光测距可获得当前物距， 以计算初始焦距、及搜索范围；然后投影仪驱动相机(camera)进行拍照，并利用对应算法 进行清晰度评价。
[0191]
投影仪在上述搜索范围内，基于搜索算法查找可能的最佳焦距，然后重复上述拍照、清 晰度评价步骤，最终通过清晰度对比找到最优焦距，完成自动对焦。
[0192]
例如，在投影仪启动后，用户移动设备；投影仪自动完成校正后重新对焦，控制器将检 测自动对焦功能是否开启；当自动对焦功能未开启时，控制器将结束自动对焦业务；当自动 对焦功能开启时，投影仪将通过中间件获取飞行时间(tof)传感器的检测距离进行计算；
[0193]
控制器根据获取的距离查询预设的映射表，以获取投影仪的大致焦距；然后中间件将获 取焦距设置到投影仪的光机；
[0194]
光机以上述焦距进行发出激光后，摄像头将执行拍照指令；控制器根据获取的拍照结果、 评价函数，判断投影仪对焦是否完成；如果判定结果符合预设完成条件，则控制自动对焦流 程结束；如果判定结果不符合预设完成条件，中间件将微调投影仪光机的焦距参数，例如可 以预设步长逐渐微调焦距，并将调整的焦距参数再次设置到光机；从而实现反复拍照、清晰 度评价步骤，最终通过清晰度对比找到最优焦距完成自动对焦，如图7d所示。
[0195]
在一些实施例中，本技术提供的投影仪可通过梯形校正算法实现显示校正功能。
[0196]
首先基于标定算法，可获取两相机之间、相机与光机之间的两组外参，即旋转、平移矩 阵；然后通过投影仪的光机播放特定棋盘格图卡，并计算投影棋盘格角点深度值，例如通过 双目相机之间的平移关系、及相似三角形原理求解xyz坐标值；之后再基于所述xyz拟合出投 影面、并求得其与相机坐标系的旋转关系与平移关系，具体可包括俯仰关系(pitch)和偏航 关系(yaw)。
[0197]
通过投影仪配置的陀螺仪可得到卷(roll)参数值，以组合出完整旋转矩阵，最终计算求 得世界坐标系下投影面到光机坐标系的外参。
[0198]
结合上述步骤中计算获取的相机与光机的r、t值，可以得出投影面世界坐标系与光机坐 标系的转换关系；结合光机内参，可以组成投影面的点到光机图卡点的单应性矩阵。
[0199]
最终在投影面选择矩形，利用单应性反求光机图卡对应的坐标，该坐标就是校正坐标， 将其设置到光机，即可实现梯形校正。
[0200]
例如，投影仪控制器获取照片像素点对应点的深度值，或投影点在相机坐标系下的坐标； 通过深度值，中间件获取光机坐标系与相机坐标系关系；
[0201]
然后控制器计算得到投影点在光机坐标系下的坐标值，并基于坐标值拟合平面获
取投影 面与光机的夹角，然后根据夹角关系获取投影点在投影面的世界坐标系中的对应坐标；根据 图卡在光机坐标系下的坐标与投影平面投影面对应点的坐标，可计算得到单应性矩阵。
[0202]
控制器基于上述已获取数据判定障碍物是否存在；障碍物存在时，在世界坐标系下的投 影面上任取矩形坐标，根据单应性关系计算出光机要投射的区域；障碍物不存在时，控制器 例如可获取二维码特征点，然后获取二维码在预制图卡的坐标，然后获取相机照片与图纸图 卡单应性关系，将获取的障碍物坐标转换到图卡中，即可获取障碍物遮挡图卡坐标。
[0203]
依据障碍物图卡遮挡区域在光机坐标系下坐标，通过单应性矩阵转换得到投影面的遮挡 区域坐标，在世界坐标系下投影面上任取矩形坐标，同时避开障碍物，根据单应性关系求出 光机要投射的区域，逻辑流程如图7e所示。
[0204]
可以理解，避障算法在梯形校正算法流程选择矩形步骤时，利用算法(opencv)库完 成异物轮廓提取，选择矩形时避开该障碍物，以实现投影避障功能。
[0205]
在一些实施例中，中间件获取相机拍到的二维码图卡，并识别二维码特征点，获取在相机 坐标系下的坐标；控制器进一步获取预置图卡在光机坐标系下的坐标，以求解相机平面与光 机平面的单应性关系；控制器基于上述单应性关系，识别相机拍到的幕布四个顶点坐标，根 据单应性矩阵获取投影到幕布光机要投射图卡的范围，如图7f所示。
[0206]
可以理解，在一些实施例中，入幕算法基于算法库(opencv)，可识别最大黑色闭合矩 形轮廓并提取，判断是否为16∶9尺寸；投影特定图卡并使用相机拍摄照片，提取照片中多个 角点用于计算投影面(幕布)与光机播放图卡的单应性，将幕布四顶点通过单应性转换至光 机像素坐标系，将光机图卡转换至幕布四顶点即可完成计算比对。
[0207]
长焦微投电视具有灵活移动的特点，每次位移后投影画面可能会出现失真，另外如投影 面存在异物遮挡、或投影画面从幕布异常时，本技术提供的投影仪、以及基于几何校正的显 示控制方法，可针对上述问题自动完成校正，包括实现自动梯形校正、自动入幕、自动避障、 自动对焦、防射眼等功能的。
[0208]
本技术实施例的有益效果在于，通过创建第一图像，可实现对投影仪对应幕布所处环境 图像的获取；进一步通过创建第一图像灰阶图，可提高投影仪对环境要素对应闭合轮廓识别 的准确率；进一步通过构建一级、二级闭合轮廓，可缩小幕布投影区域的候选区筛选范围； 进一步通过判定二级闭合轮廓为凸四边形，可识别候选区中包含的幕布投影区域，提高识别 幕布投影区域的准确率、避免用户手动微调投影角度、实现对配合幕布使用的投影仪在移动 后其播放内容能够自动投影至幕布投影区域。
[0209]
此外，本领域技术人员可以理解，本技术的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或 情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的 任何新的和有用的改进。相应地，本技术的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件 (包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被 称为
″
数据块
″
、
″
控制器
″
、
″
引擎
″
、
″
单元
″
、
″
组件
″
或
″
系统
″
。此外，本技术的 各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读 程序编码。
[0210]
计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基
带上或 作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等，或合适的 组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介 质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。 位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、 光纤电缆、rf、或类似介质，或任何上述介质的组合。
[0211]
本技术各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面 向对象编程语言如java、scala、smalltalk、eiffel、jade、emerald、c++、c#、vb.net、 python等，常规程序化编程语言如c语言、visual basic、fortran 2003、perl、cobol 2002、 php、abap，动态编程语言如python、ruby和groovy，或其他编程语言等。该程序编码可 以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算 机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远 程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(lan)或广域网(wan)、或 连接至外部计算机(例如通过因特网)、或在云计算环境中、或作为服务使用如软件即服务 (saas)。
[0212]
此外，除非权利要求中明确说明，本技术所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、 或其他名称的使用，并非用于限定本技术流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例 讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附 加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本技术实施例实 质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但 是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系 统。
[0213]
同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例 的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其 的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特 征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
[0214]
针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、 说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考。与本技术内容不一致或 产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于 本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用 与本技术所述内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用为准。