一种无边框幕布的投影对齐方法及装置与流程

本发明主要涉及投影，尤其涉及一种无边框幕布的投影对齐方法及装置。

背景技术：

1、投影仪是一种可以将图像或视频投射到投影幕布上的设备，其可以通过不同的接口与计算机、游戏机、存储器等设备相连接，从而播放相应的视频信号。

2、目前，消费者对大屏观影的需求越来越高。消费者在家里为了更好的观影，也会适配相应的幕布来提高观影体验，这就促使了投影仪厂商们开发方便消费者们体验幕布的幕布对齐功能，但是由于幕布并不是全有边框的，有的幕布是左右两边没有边框，有的是四条边都没有边框，使得传统的幕布对齐方法在这些无边框的幕布不支持、对齐结果差或鲁棒性低，导致消费者的观影体验很差。

3、因此，如何设计一种高精度、高稳定性的无边框幕布对齐方法，是待解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有的问题，提供一种无边框幕布的投影对齐方法及装置。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种无边框幕布的投影对齐方法，包括：

3、向投影幕布投射预设样图，形成第一投影图片；

4、对所述第一投影图片进行角点检测，获得所述第一投影图片的所有角点的第一坐标数据；

5、根据所述第一坐标数据及所述预设样图的所有角点对应的预设坐标数据，获得投影设备的单应性矩阵；

6、向投影幕布投射纯白样图，形成第二投影图片；

7、通过所述单应性矩阵将所述第二投影图片进行矩阵变换，获得第三投影图片；

8、对所述第三投影图片进行直线检测，获得所述第三投影图片的所有顶点对应的最佳顶点坐标数据；

9、向所述投影设备发送最佳顶点坐标数据，使得所述投影设备基于所述最佳顶点坐标数据进行校正以将所述第三投影图片和所述投影幕布对齐。

10、优选地，所述预设样图为aruco码图片或棋盘格图片。

11、优选地，所述单应性矩阵由公式（1）得到：

12、          （1）；

13、其中，z为尺度因子，为所述预设样图的角点坐标，其中，(为所述第一投影图片的角点坐标，n为所述第一投影图片和所述预设样图的角点个数。

14、优选地，所述通过所述单应性矩阵将所述第二投影图片进行矩阵变换获得第三投影图片，包括：

15、获取所述第二投影图片所有像素点的坐标，获得原始像素点集合；

16、根据单应性矩阵将所述原始像素点集合进行矩阵变换，获得变换像素点集合，所述变换像素点集合形成所述第三投影图片。

17、优选地，所述对所述第三投影图片进行直线检测，获得所述第三投影图片的所有顶点对应的最佳顶点坐标数据，包括：

18、对所述第三投影图片进行直线检测，获得原始直线集合；

19、对所述原始直线集合中所有直线进行分组，获得上直线集合、下直线集合、左直线集合和右直线集合；

20、根据误差最小原则遍历所述上直线集合、所述下直线集合、所述左直线集合和所述右直线集合，获得所述上直线集合、所述下直线集合、所述左直线集合和所述右直线集合分别对应的最优直线；

21、根据获取的四条最优直线每两条相邻直线的交点，获得所述最佳顶点坐标数据。

22、优选地，按照下述方式对所述原始直线集合中的所有直线进行分组：

23、当且时，直线归入上直线集合；

24、当且时，直线归入下直线集合；

25、当且时，直线归入左直线集合；

26、当且时，直线归入右直线集合；

27、其中，表示直线的斜率，x表示直线的横向截距，表示直线的纵向截距；(为所述第三投影图片中心点的坐标，由公式（2）和（3）表示：

28、                       （2）；

29、                       （3）。

30、其中，为所述第三投影图片的分辨率。

31、优选地，投影面和所述投影幕布设于同一个放置面。

32、第二方面，本申请实施例提供了一种无边框幕布的投影对齐装置，包括：

33、第一投射模块，用于向投影幕布投射预设样图，形成第一投影图片；

34、位置检测模块，用于对所述第一投影图片进行角点检测，获得所述第一投影图片的所有角点的第一坐标数据；

35、矩阵计算模块，用于根据所述第一坐标数据及所述预设样图的所有角点对应的预设坐标数据，获得投影设备的单应性矩阵；

36、第二投射模块，用于向投影幕布投射纯白样图，形成第二投影图片；

37、矩阵转换模块，用于通过所述单应性矩阵将所述第二投影图片进行矩阵变换获得第三投影图片；

38、坐标计算模块，用于对所述第三投影图片进行直线检测，获得所述第三投影图片的所有顶点对应的最佳顶点坐标数据；

39、校正模块，用于向所述投影设备发送最佳顶点坐标数据，使得所述投影设备基于所述最佳顶点坐标数据进行校正以将所述第三投影图片和所述投影幕布对齐。

40、第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：

41、处理器；

42、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

43、所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述的方法步骤。

44、第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述的方法。

45、与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过投射预设图样和获得的第一投影图片计算单应性矩阵，接着投射纯白图样并获得第二投影图片，采用单应性矩阵将第二投影图片转换为第三投影图片，再对第三投影图片进行直线检测获得最佳顶点坐标数据，根据最佳顶点坐标数据对投影设备进行校正以使投影图片与投影幕布对齐。本发明只需要投射两次样图，根据第一样图获得单应性矩阵，并根据单应性矩阵转换纯白色图（即第二次样图），再进行直线检测即可获得最佳顶点数据，不需要复杂的图片计算和坐标计算，提高了计算效率，且不需要获得幕布边框的坐标即可完成投影画面对齐，尤其适用于无边框幕布的投影画面对齐，也适用于有边框幕布的投影画面对齐，突破了算法的局限性，具备更宽的应用场景，完成了画面自动对齐，从而提高了灵活性。

技术特征：

1.一种无边框幕布的投影对齐方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设样图为aruco码图片或棋盘格图片。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单应性矩阵由公式（1）得到：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述单应性矩阵将所述第二投影图片进行矩阵变换获得第三投影图片，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第三投影图片进行直线检测，获得所述第三投影图片的所有顶点对应的最佳顶点坐标数据，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照下述方式对所述原始直线集合中的所有直线进行分组：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，投影面和所述投影幕布设于同一个放置面。

8.一种无边框幕布的投影对齐装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种无边框幕布的投影对齐方法及装置，通过投射预设图样获得第一投影图片来计算单应性矩阵，接着投射纯白图样获得第二投影图片，采用单应性矩阵将第二投影图片转换为第三投影图片，再对第三投影图片进行直线检测获得最佳顶点坐标数据，根据最佳顶点坐标数据进行校正以使投影图片与投影幕布对齐。本发明只投射两次样图，根据第一样图获得单应性矩阵，并根据单应性矩阵转换纯白色图，再进行直线检测即可获得最佳顶点数据，不需要复杂的图片和坐标计算，提高了效率，不需要幕布边框坐标即可完成校正，同时适用于无边框幕布的投影画面对齐和有边框幕布的投影画面对齐，突破了算法局限性，具备更宽的应用场景，提高了灵活性。

技术研发人员：刘正华,孙涛
受保护的技术使用者：深圳市橙子数字科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19