一种投影仪的自动色彩校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及观影和色彩校正领域，尤其涉及一种投影仪的自动色彩校正方法。
【背景技术】
[0002] 高分辨率的、亮度的显示系统在科学计算的可视化、工业设计、虚拟制造、娱乐、军 事仿真等领域得到了越来越多的应用。然而，在使用多个投影仪组建大屏幕投影时，一般会 发现投影仪所投射的画面在亮度或者色彩上存在问题。影响投影画面品质的原因可能如 下：
[0003] (1)、视频源：视频源本身品质的原因；使用的色彩超出投影仪能力，如过度饱和 色等；色彩亮度不足或过亮等亮度问题；色彩对比度不足或过度；偏色等。
[0004] (2)、投影仪：设置原因导致偏色、亮度、对比度等不正确；本身固有偏色；本身固 有的能力不足，如壳度不足等。
[0005](3)、投影幕：增益不足；对比度能力不足，无法反应细微亮度差；局部色阶会出现 爆色；偏色。
[0006] 针对上述情况，现有技术一般是采取在安装过程中合理设置投影仪的设置、视频 源的设置（如显卡）的正确色彩调整，以确保正确输出画面。但是在实际过程中，无法保证 这点。一是维护人员的素质因素无法正确设置；二是人为的忽略或调整不便等无法频繁调
[0007] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0008] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种投影仪的自动色彩校正方 法，旨在解决现有技术中投影仪所投射的画面在亮度、对比度、偏色上存在的问题。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] 一种投影仪的自动色彩校正方法，其中，包括步骤：
[0011] A、采集投影仪所投射的图像；
[0012]B、然后对图像进行灰度表现分析和色彩表现分析，获得投影仪的灰度表现曲线和 色彩表现曲线；
[0013] C、通过最小二乘法对步骤B中所获得的灰度表现曲线进行曲线拟合，得到灰度表 现曲线对应的拟合曲线，然后对拟合曲线一头的低部分和另一头的高部分进行纠偏，得到 灰度表现曲线对应的灰度校准曲线；
[0014] 通过最小二乘法对步骤B中所获得的色彩表现曲线进行曲线拟合，得到色彩表现 曲线对应的色彩校准曲线；
[0015]D、使用灰度校准曲线和色彩校准曲线改变图像的投射参数，达到投影仪的自动色 彩校正。
[0016] 所述的投影仪的自动色彩平衡方法，其中，所述步骤A之后还包括步骤：取出图像 的色阶部分，得到参考图像。
[0017] 所述的投影仪的自动色彩平衡方法，其中，所述步骤B中的灰度表现分析具体包 括步骤：
[0018] B1、将参考图像的灰度分割成N个色阶，获取每个色阶的亮度值；
[0019] B2、然后依次将每个色阶的亮度值连接起来，获得灰度表现曲线。
[0020] 所述的投影仪的自动色彩平衡方法，其特征在于，所述步骤B1中，通过在每一色 阶的测量点周围取多个像素的平均值为相应色阶的亮度值。
[0021] 所述的投影仪的自动色彩校正方法，其中，所述步骤B中的色彩表现分析包括步 骤：
[0022] B1'、在CIELab颜色空间下通过等效圆的方法检测参考图像是否偏色；
[0023]B2'、若参考图像偏色时，对偏色部分进行纠偏处理直至不偏色时，得到当前的色 彩表现曲线。
[0024] 所述的投影仪的自动色彩平衡方法，其中，所述色彩表现分析包括红、绿、蓝三原 色色彩表现分析。
[0025] 有益效果：本发明通过对投影仪颜色的色彩校正进行调节，就可以使得整个显示 系统的画面层次感和表现力明显增强，观众可包容在巨大的画面中，身临其境地感受画面 带来的冲击感，从而更加强了观众观影体验感，也使观影效果更加逼真、动感。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法较佳实施例的流程图。
[0027] 图2为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法的测量装置示意图。
[0028] 图3为图1步骤S200中灰度表现分析的具体流程图。
[0029] 图4为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法的灰度标准示意图。
[0030] 图5为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法的灰度投影示意图。
[0031] 图6为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法的多点测量示意图。
[0032] 图7为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法的灰度表现曲线图。
[0033] 图8为图1步骤S200色彩表现分析的具体流程图。
[0034] 图9为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法的投影结果投影示意图。
【具体实施方式】
[0035] 本发明提供一种投影仪的自动色彩校正方法，为使本发明的目的、技术方案及效 果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036] 请参阅图1，图1为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法较佳实施例的流程图， 如图所示，其包括步骤：
[0037] S100、采集投影仪所投射的图像；
[0038] S200、然后对图像进行灰度表现分析和色彩表现分析，获得投影仪的灰度表现曲 线和色彩表现曲线；
[0039] S300、通过最小二乘法对步骤S200中所获得的灰度表现曲线进行曲线拟合，得到 灰度表现曲线对应的拟合曲线，然后对拟合曲线一头的低部分和另一头的高部分进行纠 偏，得到灰度表现曲线对应的灰度校准曲线；
[0040] 通过最小二乘法对步骤S200中所获得的色彩表现曲线进行曲线拟合，得到色彩 表现曲线对应的色彩校准曲线；
[0041] S400、使用灰度校准曲线和色彩校准曲线改变图像的投射参数，达到投影仪的自 动色彩校正。
[0042] 本发明通过对投影仪颜色的色彩校正进行调节，就可以使得整个显示系统的画面 层次感和表现力明显增强，观众可包容在巨大的画面中，身临其境地感受画面带来的冲击 感，从而更加强了观众观影体验感，也使观影效果更加逼真、动感。
[0043] 图2为本发明一种投影仪的自动色彩校正方法的测量装置示意图。如图所示，本 发明测量装置包括：金属幕1、投影仪2、采集设备3、电脑4。其中，投影仪2-般采用索尼 的专业剧院型，且有多个型号；采集设备3为高清工业摄像头或单反相机等优质图像采集 设备，如采集设备3可以为佳能的600D以上单反相机。
[0044] 所述步骤S100具体包括步骤：使用采集设备采集投影仪所投射的图像，并在采集 前预先调节采集设备的ISO参数。为了避免环境光的影响，本发明在采集图像前，选择在一 个黑暗的环境进行采集。另外，本发明还对采集设备预先做一些设定，例如，预先调节采集 设备的基本参数，自动白平衡，评价测光，并关闭自动校准功能，以免自动校正影响测量结 果；且预先调节采集设备的ISO等参数，以避免采集设备的ISO影响采集效果。
[0045] 进一步地，本发明还多次采集图像，以得到用于分析的图像。采取多次采集可最大 可能地避免采集设备的ISO导致的采集问题。
[0046] 所述步骤S100之后还包括步骤：取出图像的色阶部分，得到参考图像。另外，本发 明还取出图像的白色部分和背景部分。本发明将图像分成三部分，首先取出图像中间的白 色部分，所述白色部分用于采集设备对焦和颜色参考；然后取出图像的色阶部分，所述色阶 部分用于获取亮度/对比度；最后取出图像的背景部分，且所述背景部分需颜色鲜艳，颜色 多，以尽量突出色阶部分。再确保图像为正常采集后，以此采集到的参考图像进行分析。
[0047] 所述步骤S200中，本发明对图像进行灰度表现分析和色彩表现分析，获得投影仪 的灰度表现曲线和色彩表现曲线。其中，所述灰度表现针对的是投影仪的亮度方面。由于投 影仪本身的设置以及灯泡的使用情况，都会影响投射图像的亮度/对比度，因此，本发明采 取对图像的灰度表现进行分析，然后对投影仪图像的灰度进行修正，以达到投影仪的亮度/ 对比度正常投影。而所述色彩表现分析针对的是偏色方面，一般投影仪都有偏色现象，特别 是不同的类型、不同的品牌及不同使用时间的投影仪都存在一定的色彩偏差。因此，本发明 采取对图像的色彩表现进行分析，然后对投影仪图像的色彩进行修正，以达到投影仪的色 彩正常投影。此外，本发明所述色彩表现分析指的是对红、绿、蓝三原色做定性分析，获得各 个投影仪在红、绿、蓝上的色彩表现。
[0048] 本发明经四次采集，取出图像的中间的白色部分和色阶部分，所述色阶部分分成 红、绿、蓝、灰四种。然后分别对红、绿、蓝、灰进行灰度表现分析和色彩表现分析。
[0049] 具体地，如图3所示，所述步骤S200中的灰度表现分析具体包括步骤：
[0050]S201、将参考图像的灰度分割成N个色阶，获取每个色阶的亮度值；
[0051] S202、然后依次将每个色阶的亮度值连接起来，获得灰度表现曲线。
[0052] 具体地，如图4和图5所示，本发明采取将图像的灰度分割成N色阶，每色阶为一 个色块，而一个色块为一个测量单元。其中，N的大小没有一定的限定，在N的数值越大时， 获得的灰度表现曲线越精确。通常在N的数值为16色阶时，所得到的灰度表现曲线能满足 要求。
[0053] 在确定色阶的数值后，通过测量获取每个色阶的亮度值。考虑到采集设备采集图 像的色彩噪声问题，以及现场光源的局部不一致问题，本发明采取在测量点周围取多个像 素的平均值为亮度值。例如，在测量点周围取9或16个等多个像素平均值作为每个色阶的 亮度值。
[0054] 为了进一步屏蔽色彩噪声的干扰及现场光源的局部不一致问题，本发明还采用多