一种基于投影机输出图像的校准设备及方法与流程

本发明涉及投影机图像处理，具体涉及一种基于投影机输出图像的校准设备及方法。

背景技术：

1、投影机是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同计算机、vcd、dvd、bd、游戏机、dv等相连接播放相应的视频信号。

2、公开号为cn110456602a的中国专利，公开了一种投影系统的投影图案校正装置、方法及系统，包括设置于投影机前控面板上的第一测距传感器和第二测距传感器、设置于投影机上的惯性测量单元、与第一测距传感器、第二测距传感器和惯性测量单元的输出端连接的处理器，第一测距传感器和第二测距传感器的连线不垂直于水平线。本发明通过预先建立投影机与幕布之间的相对位置信息及投影画面尺寸之间的对应关系表，在对投影机的投影画面进行校正时，处理器根据第一测距传感器、第二测距传感器和惯性测量单元分别获取的第一距离、第二距离和夹角及预先建立的对应关系表匹配出对应的目标投影画面尺寸，以便根据该投影画面尺寸将投影机的投影画面校正矩形画面，结构设计简单、成本较低。

3、而在日常生活中人们也常使用投影仪进行观影、播放视屏等娱乐项目，且因为投影仪投影后画面通常较大，为了保证画面质量及显示效果通常需要保证被投影的视频拥有较高的分辨率和较高的帧数，这就导致了视频的数据体积较大，导致投影机对视频图像处理的压力增大，减缓了处理速度使得处理时间较长，影响了用户体验。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于投影机输出图像的校准设备及方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于投影机输出图像的校准设备，包括投影机，所述投影机内安装有处理系统，所述处理系统包括测距模块、格式检测模块、预处理单元、画面校正单元；

3、所述测距模块用于测量投影机图像输出口到投影平面不同位置的距离，并计算出投影偏角，投影偏角为投影方向与投影平面的垂直面的夹角；

4、所述格式检测模块与投影机连接用于获取投影机接收的原始图像，用于检测并判断原始图像的格式，若原始图像为视频格式则将原始图像输入预处理单元，否则将原始图像将输入画面校正单元；

5、所述画面校正单元用于将原始图像添加到矩形图层上，获取测距模块的数据，计算使矩形图层投影到投影平面上仍为矩形的拉伸参数，并按照拉伸参数对矩形图层和其上原始图像进行同步拉伸，得到第一投影图像，将第一投影图像输出到投影机进行投影；

6、所述预处理单元与格式检测模块连接用于对视频格式的原始图像进行预处理，提取视频格式的原始图像输入画面校正单元处理后保存为第二投影图像，将第二投影图像输出到投影机进行投影。

7、进一步的，所述画面校正单元包括拉伸参数计算模块、图层模块、输出判断模块；

8、所述拉伸参数计算模块用于获取测距模块测量和计算的数据，计算使矩形图层投影到投影平面上仍为矩形的拉伸参数；

9、所述图层模块用于获取原始图像，并将原始图像添加到图层上，并令原始图像画面的中心与图层的中心重合，按拉伸参数对矩形图层和其上原始图像进行同步拉伸，得到第一投影图像；

10、所述输出判断模块用于判断图层模块获取的原始图像是否经过预处理单元，若原始图像经过预处理单元则将第一投影图像返回到预处理单元储存，否则，将第一投影图像输出到投影机进行投影。

11、进一步的，对矩形图层和其上原始图像进行同步拉伸时，通过移动矩形图层拐角的位置进行拉伸。

12、进一步的，所述预处理单元包括视频帧检测模块、投影判断模块、已处理视频储存模块；

13、所述视频帧检测模块用于获取视频格式的原始图像和进度条位置，并从进度条位置按视频的时间顺序检测视频格式的原始图像的每秒的帧数，计算前n秒的帧数，n为预设的大于零的自然数，且属于区间n，原始图像经过视频帧检测模块检测的部分输出到画面校正单元进行画面校正，得到第一投影图像；

14、所述已处理视频储存模块用于储存视频帧检测模块输出到画面校正单元的第一投影图像，并将储存在其内的第一投影图像命名为第二投影图像；

15、所述投影判断模块，用于从进度条位置判断第二投影图像的连续帧数，是否达到该进度条位置视频帧检测模块计算的前n秒的帧数，若达到则将第二投影图像输出到投影机进行投影。

16、进一步的，所述预处理单元还包括处理时间检测模块、阈值调节模块；

17、所述处理时间检测模块用于获取画面校正单元校正一帧原始图像的时间；

18、所述阈值调节模块用于根据处理时间检测模块获取的时间计算从所述进度条位置开始前n秒原始图像的处理时间t，实时与预设的时间阈值m对比，若t小于等于m则将n调节为初始值；若t大于m则在n的区间内调节n，若n在达到n区间的最小值前t等于m则将n调节为t等于m时的取值，否则将n调节为n区间的最小值。

19、进一步的，所述测距模块至少有两个，分别用于测量投影机图像输出口到投影平面不同位置的距离。

20、一种基于投影机输出图像的校准方法，包括以下步骤：

21、s1、将原始图像传输到投影机；

22、s2、测量投影机图像输出口与投影平面的距离和角度；

23、s3、判断原始图像是否为视频格式；

24、s4、对非视频格式的原始图像进行拉伸处理，得到第一投影图像，第一投影图像投影到投影平面与原始图像成等比关系，使用第一投影图像进行投影；

25、s5、对视频格式的原始图像，从视频进度条位置检测前n秒的帧数，从进度条位置对原始图像进行拉伸处理，得到第一投影图像，并将第一投影图像保存为第二投影图像，检测到从进度条位置开始的第二投影图像的帧数大于等于从视频进度条位置检测前n秒的帧数，开始从进度条位置使用第二投影图像进行投影。

26、进一步的，执行s5时，对拉伸处理的时间进行检测，通过拉伸处理的时间对n进行实时更新。

27、1、与现有技术相比，本发明提供的一种基于投影机输出图像的校准设备及方法，通过设置格式检测模块、画面校正单元，可先对需要投影的原始图像的格式进行检测，将非视频格式的原始图像直接发送到画面校正单元进行校正，使得非视频格式的处理流程相对视频格式减少，提高了非视频格式的原始图像的处理速度，减少系统资源的浪费。

28、2、与现有技术相比，本发明提供的一种基于投影机输出图像的校准设备及方法，通过设置格式检测模块、画面校正单元、预处理单元，使得视频格式的原始图像先发送到预处理单元进行预处理，使得可先对视频格式的原始图像进行预加载，减少连续播放过程中对原始图像进行处理造成播放卡顿。

29、3、与现有技术相比，本发明提供的一种基于投影机输出图像的校准设备及方法，通过设置时间检测模块和阈值调节模块，可对预处理单元的预加载时间进行实时调节，防止视频帧数过高，预加载相同时间投影需要等待时间过长。

30、4、与现有技术相比，本发明提供的一种基于投影机输出图像的校准设备及方法，通过设置拉伸参数计算模块、图层模块、测距模块，使得不需要对每帧图像本身进行读取和处理，仅需将每帧图像添加到图层上按计算的拉伸参数对图层的拐角进行拉伸带动图像拉伸，使得投影到投影平面上的图像与原始图像为成比例放大/缩小关系，降低了图像处理的难度，提高了图像处理速度。