异形投影面的投影方法及投影设备与流程

本技术涉及投影显示领域，特别涉及一种异形投影面的投影方法及投影设备。

背景技术：

1、随着多媒体技术的不断发展，投影显示的形式不再局限于采用传统的平面矩形投影面。在实际生活中，异形投影可以给人们带来更好的临场沉浸感和增强现实感,因而，采用异形投影面来投影显示的形式逐渐被广泛应用于产品展示、艺术表演等众多领域。

2、在相关技术中,通常是先获取异形投影面的三维重建模型，并根据该三维重建模型确定不同位置的投射比，该投射比是指投影距离与画面宽度的比值，进而按照投射比的不同对图像源进行预变形处理。即，按照不同位置的投射比，将图像源中对应位置的图像区域进行局部比例放大或者缩小。之后，将预变形处理之后的图像源投射到异形投影面上来消除图像变形。

3、然而,在上述方法中，在投影前对图像源进行的预变形处理会损失部分图像细节，并且，异形投影面使得不同位置的投射距离不同，如果两个位置的投射距离相差较大，则会导致一个位置的图像区域聚焦而使另一个位置的图像区域模糊，从而导致投影图像中不同位置的清晰度不一致的问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种异形投影面的投影方法及投影设备，可以解决相关技术中对图像源进行预变形处理会损失部分图像细节以及投影图像中不同位置的清晰度不一致的问题。所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种异形投影面的投影方法，应用于投影设备，所述投影设备包括光阀和镜头；所述方法包括：

3、获取异形投影面的三维重建模型；

4、基于所述三维重建模型，将所述异形投影面划分为m*n投影阵列，m和n均为大于1的整数；

5、将所述光阀划分为m*n光阀阵列，所述m*n光阀阵列中的光阀区域与所述m*n投影阵列中的投影区域一一对应，且任意两组具有对应关系的光阀区域和投影区域的面积比值相等；

6、确定所述m*n投影阵列中每个投影区域对应的物距和焦距；

7、控制所述m*n光阀阵列中每个光阀区域输出图像的同时，按照所述m*n投影阵列中对应的投影区域的物距和焦距，控制所述镜头的物距和焦距。

8、可选地，所述基于所述三维重建模型，将所述异形投影面划分为m*n投影阵列，包括：

9、基于所述三维重建模型和平坦度阈值，将所述异形投影面划分为m*n投影阵列，以使所述m*n投影阵列中每个投影区域的平坦度大于所述平坦度阈值；

10、其中，所述投影区域的平坦度是指所述投影区域中与所述镜头的最小距离与最大距离之间的比值。

11、可选地，所述确定所述m*n投影阵列中每个投影区域对应的物距和焦距，包括：

12、对于所述m*n投影阵列中的任意一个投影区域，确定所述投影区域与所述镜头之间的平均距离，将所述平均距离作为所述投影区域对应的像距；

13、基于所述投影区域对应的像距、所述投影区域的面积和所述投影区域对应的光阀区域的面积，确定所述投影区域对应的物距和焦距。

14、可选地，所述基于所述投影区域对应的像距、所述投影区域的面积和所述投影区域对应的光阀区域的面积，确定所述投影区域对应的物距和焦距，包括：

15、基于所述投影区域对应的像距、所述投影区域的面积和所述投影区域对应的光阀区域的面积，按照如下公式确定所述投影区域对应的物距和焦距；

16、spro/sdmd＝v2/u2

17、1/f＝1/u+1/v

18、其中，在上述公式中，所述spro是指所述投影区域的面积，所述sdmd是指所述投影区域对应的光阀区域的面积，所述v是指所述投影区域对应的像距，所述u是指所述投影区域对应的物距，所述f是指所述投影区域对应的焦距。

19、可选地，所述控制所述m*n光阀阵列中每个光阀区域输出图像的同时，按照所述m*n投影阵列中对应的投影区域的物距和焦距，控制所述镜头的物距和焦距，包括：

20、按照逐行显示的方式，控制所述m*n光阀阵列中每个光阀区域输出图像的同时，按照所述m*n投影阵列中对应的投影区域的物距和焦距，控制所述镜头的物距和焦距。

21、另一方面，提供了一种投影设备，所述投影设备包括光阀、镜头和控制器；所述控制器用于：

22、获取异形投影面的三维重建模型；

23、基于所述三维重建模型，将所述异形投影面划分为m*n投影阵列，m和n均为大于1的整数；

24、将所述光阀划分为m*n光阀阵列，所述m*n光阀阵列中的光阀区域与所述m*n投影阵列中的投影区域一一对应，且任意两组具有对应关系的光阀区域和投影区域的面积比值相等；

25、确定所述m*n投影阵列中每个投影区域对应的物距和焦距；

26、控制所述m*n光阀阵列中每个光阀区域输出图像的同时，按照所述m*n投影阵列中对应的投影区域的物距和焦距，控制所述镜头的物距和焦距。

27、可选地，所述控制器具体用于：

28、基于所述三维重建模型和平坦度阈值，将所述异形投影面划分为m*n投影阵列，以使所述m*n投影阵列中每个投影区域的平坦度大于所述平坦度阈值；

29、其中，所述投影区域的平坦度是指所述投影区域中与所述镜头的最小距离与最大距离之间的比值。

30、可选地，所述控制器具体用于：

31、对于所述m*n投影阵列中的任意一个投影区域，确定所述投影区域与所述镜头之间的平均距离，将所述平均距离作为所述投影区域对应的像距；

32、基于所述投影区域对应的像距、所述投影区域的面积和所述投影区域对应的光阀区域的面积，确定所述投影区域对应的物距和焦距。

33、可选地，所述控制器具体用于：

34、基于所述投影区域对应的像距、所述投影区域的面积和所述投影区域对应的光阀区域的面积，按照如下公式确定所述投影区域对应的物距和焦距；

35、spro/sdmd＝v2/u2

36、1/f＝1/u+1/v

37、其中，在上述公式中，所述spro是指所述投影区域的面积，所述sdmd是指所述投影区域对应的光阀区域的面积，所述v是指所述投影区域对应的像距，所述u是指所述投影区域对应的物距，所述f是指所述投影区域对应的焦距。

38、可选地，所述控制器具体用于：

39、按照逐行显示的方式，控制所述m*n光阀阵列中每个光阀区域输出图像的同时，按照所述m*n投影阵列中对应的投影区域的物距和焦距，控制所述镜头的物距和焦距。

40、另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现上述所述异形投影面的投影方法的步骤。

41、另一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的异形投影面的投影方法的步骤。

42、本技术提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

43、在本技术实施例中，引入了平坦度的概念，将整个异形投影面在水平方向和垂直方向分割成很多小的投影区域，这样，每个投影区域的平坦度就会比较容易接近于1，从而在每个投影区域上投射的图像就不太容易发生变形。并且任意两组具有对应关系的光阀区域与投影区域的面积比值相等，保证了整个异形投影面中每个投影区域上投射出的图像的比例大小一致，每个投影区域的图像组合起来不会重叠。因此，本技术实施例无需对输入的图像进行预变形处理，就可以消除投影图像变形的问题，而且在消除投影图像变形的基础上，还保证了图像的细节不受损失。

44、另外，在本技术实施例中，对于m*n光阀阵列中任一光阀区域，在控制该光阀区域输出图像的同时，将镜头的物距和焦距调整为该光阀区域对应的投影区域的物距和焦距，避免了异形投影面中不同位置的投射距离相差较大，导致一个位置的图像区域聚焦而使另一位置的图像区域模糊的问题，保证了投影图像中不同位置的清晰度一致。