一种投影装置的自动水平梯形校正方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种投影装置的自动水平梯形校正方法，投影装置包含投影组件、相机单元及主控电路板，投影组件的第一中心轴与相机单元的第二中心轴平行相距第一距离且与目标投影面分别相交于第一交点和第二交点；参考投影面、第一虚拟投影面及第二虚拟投影面为平行于投影组件端面的虚拟平面；第一虚拟投影面和第二虚拟投影面分别经过第一交点和第二交点，两交点与投影组件端面的距离分别为第二距离和第三距离，并通过相机单元对标定图案于目标投影面上形成影像拍照获得第一图像，结合内置参数对两距离进行计算，然后利用三角函数确认目标投影面与投影组件端面的投影倾斜角。本发明专利技术的水平梯形校正方法可根据投影倾斜角进行校正，实现标准矩形投影影像。实现标准矩形投影影像。实现标准矩形投影影像。

【技术实现步骤摘要】
一种投影装置的自动水平梯形校正方法


[0001]本专利技术涉及投影
，尤其是指在投影装置发生移动后立即自动进行水平梯形校正方法。

技术介绍

[0002]投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备。基于投影仪的光学特性，需要投射面和投影装置摆放相互垂直，否则就存在投射图像为梯形。在实际投影操作中，投影仪是人为放置的，其投影的水平角度及垂直角度会存在一定程度的偏差，所以投影出来的画面也总会存在一定程度的梯形变形。投影画面的梯形图像分为两种类型，一种是垂直方向梯形，另一种是水平方向梯形。目前几乎所有的投影装置厂商都采用了数码梯形校正技术，通过软件插值算法进行形状调整和补偿。采用数码梯形校正的绝大多数投影装置都支持垂直梯形校正功能，极少数投影装置支持水平梯形校正功能。但在实际应用中，除了需要垂直梯形校正之外，还常常碰到因投影装置水平位置的偏置而产生的梯形。而在水平方向上，现有的传感器无法感知水平方向角度变化，水平方向梯形校正实现存在困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供投影装置的自动水平梯形校正方法，以便于目标投影面与投影组件的端面发生倾斜后立即进行自动水平梯形校正，以使得投影装置能够提供标准矩形投影影像。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提出一种投影装置的自动水平梯形校正方法，该投影装置包含投影组件及相机单元，该投影组件具有第一中心轴，该相机单元具有第二中心轴，该第一中心轴与该第二中心轴平行，该第一中心轴与该第二中心轴之间具有第一距离；定义三个平行于投影组件端面的虚拟平面，分别为参考投影面、第一虚拟投影面以及第二虚拟投影面；该第一中心轴与目标投影面相交于第一交点，该第二中心轴与该目标投影面相交于第二交点，该第一虚拟投影面和该第二虚拟投影面分别经过该第一交点和该第二交点；其特征在于该自动水平梯形校正方法包含：
[0005]步骤A，该投影组件投射标定图案至目标投影面上形成第一影像，该相机单元获取该目标投影面的影像以形成第一图像，定义该投影组件端面至该第一虚拟投影面的距离为第二距离，该投影组件端面至参考投影面距离为第四距离，根据该第一图像结合该第一距离以及该第四距离确认该第二距离；
[0006]步骤B，定义该投影组件端面至该第二虚拟投影面的距离为第三距离，根据该第一图像结合该第一距离以及该第四距离确认该第三距离；
[0007]步骤C，根据该第一距离、该第二距离及该第三距离，利用三角公式获取该目标投影面相对于该投影装置的投影倾斜角；
[0008]步骤D，根据该投影倾斜角对该投影装置进行自动水平梯形校正。
[0009]作为可选的技术方案，步骤A还包括，
[0010]步骤A1，该投影组件投射标定图案，该标定图案于该目标投影面上投射形成第一影像，该第一影像对应该参考投影面上第一虚拟影像，于该目标投影面上投影位置为该第一交点和该第二交点的影像点对应该参考投影面上该第一虚拟影像的第一虚拟点和第二虚拟点；该相机单元对该第一影像拍照获得该第一图像，于该目标投影面上投影位置为该第一交点和该第二交点的影像点对应该第一图像中的第一图像点和第二图像点；
[0011]步骤A2，确认该第一图像点和该第二图像点之间的像素数量，定义为第一像素数量；该第一虚拟影像为该第一图像等比例放大后的虚拟影像，根据该第一像素数量以及预先储存于该投影装置中的第一数值确认该第一虚拟点和第二虚拟点之间的第五距离，该第五距离等于该第一像素数量与该第一数值的乘积。
[0012]作为可选的技术方案，步骤A还包括，
[0013]步骤A3，根据该第五距离结合该第一距离以及该第四距离确认该第二距离；
[0014]该投影组件的端面和该相机单元的端面为视为共端面时，第二距离＝第一距离*第四距离/第五距离。
[0015]作为可选的技术方案，步骤A还包括，
[0016]步骤A3，根据该第五距离结合该第一距离以及该第四距离确认该第二距离；
[0017]该相机单元的端面于两者中心轴方向上突出该投影组件的端面第一预设距离，
[0018]第二距离＝第一距离*(第四距离-第一预设距离)/第五距离+第一预设距离；
[0019]作为可选的技术方案，步骤A还包括，
[0020]步骤A3，根据该第五距离结合该第一距离以及该第四距离确认该第二距离；
[0021]该相机单元的端面于两者中心轴反方向上突出该投影组件的端面第二预设距离，
[0022]第二距离＝第一距离*(第四距离+第二预设距离)/第五距离-第二预设距离。
[0023]作为可选的技术方案，步骤B还包括，
[0024]步骤B1，该标定图案包含两个临边界点，该两个临边界点在该目标投影面上的影像点对应该第一虚拟影像的第三虚拟点和第四虚拟点；该相机单元对该第一影像拍照获得该第一图像，该两个临边界点在该目标投影面上的影像点对应该第一图像中的第三图像点和第四图像点；
[0025]步骤B2，确认该第三图像点和该第四图像点之间的像素数量，定义为第二像素数量，根据该第二像素数量以及预先储存于该投影装置中的第一数值确认该第三虚拟点和该第四虚拟点之间的第一长度，该第一长度等于该第二像素数量与该第一数值的乘积；
[0026]步骤B3，假设参考投影面为真实投影面，定义该两个临边界点在该参考投影面S1的投影影像点之间的长度为第二长度，该第二长度为该投影装置的内置固定参数；
[0027]第三距离＝(第一长度/第二长度)*(第四距离*第一距离)/第五距离；第二长度、第四距离以及第一距离为安装该投影装置时的内置固定参数，第四距离*第一距离/第二长度为定值，将此定值定义为参考系数G,计算第三距离时，可以直接调用参考系数G，则
[0028]第三距离＝参考系数G*第一长度/第五距离。
[0029]作为可选的技术方案，该第三距离大于该第二距离，该投影倾斜角通过下面的公式计算，
[0030]该投影设备倾斜角＝arctan((第三距离-第二距离)/第一距离)。
[0031]作为可选的技术方案，该第三距离小于该第二距离，该投影倾斜角通过下面的公
式计算，
[0032]该投影设备倾斜角＝arctan((第二距离-第三距离)/第一距离)。
[0033]作为可选的技术方案，于步骤A前还包括，判断该投影装置是否发生移动，若是，执行步骤A。
[0034]作为可选的技术方案，该相机单元的影像撷取范围和该投影组件的影像投射范围至少部分重叠。
[0035]本专利技术公开一种投影装置的自动水平梯形校正方法，投影装置包含投影组件、相机单元及主控电路板，投影组件具有第一中心轴，相机单元具有第二中心轴，第一中心轴与该第二中心轴平行，相距第一距离；第一中心轴与目标投影面相交于第一交点，第二中心轴与该目标投影面相交于第二交点，第一虚拟投影面和第二虚拟投影面分别经过第一交点和第二交点，且第一虚拟投影面和第二虚拟投影面平行投影组件的端面，距离投影组件端面的距离分别为第二距离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影装置的自动水平梯形校正方法，该投影装置包含投影组件及相机单元，该投影组件具有第一中心轴，该相机单元具有第二中心轴，该第一中心轴与该第二中心轴平行，该第一中心轴与该第二中心轴之间具有第一距离；定义三个平行于投影组件端面的虚拟平面，分别为参考投影面、第一虚拟投影面以及第二虚拟投影面；该第一中心轴与目标投影面相交于第一交点，该第二中心轴与该目标投影面相交于第二交点，该第一虚拟投影面和该第二虚拟投影面分别经过该第一交点和该第二交点；其特征在于该自动水平梯形校正方法包含：步骤A，该投影组件投射标定图案至目标投影面上形成第一影像，该相机单元获取该目标投影面的影像以形成第一图像，定义该投影组件端面至该第一虚拟投影面的距离为第二距离，该投影组件端面至参考投影面距离为第四距离，根据该第一图像结合该第一距离以及该第四距离确认该第二距离；步骤B，定义该投影组件端面至该第二虚拟投影面的距离为第三距离，根据该第一图像结合该第一距离以及该第四距离确认该第三距离；步骤C，根据该第一距离、该第二距离及该第三距离，利用三角公式获取该目标投影面相对于该投影装置的投影倾斜角；步骤D，根据该投影倾斜角对该投影装置进行自动水平梯形校正。2.根据权利要求1所述的投影装置的自动水平梯形校正方法，其特征在于，步骤A还包括，步骤A1，该投影组件投射标定图案，该标定图案于该目标投影面上投射形成第一影像，该第一影像对应该参考投影面上第一虚拟影像，于该目标投影面上投影位置为该第一交点和该第二交点的影像点对应该参考投影面上该第一虚拟影像的第一虚拟点和第二虚拟点；该相机单元对该第一影像拍照获得该第一图像，于该目标投影面上投影位置为该第一交点和该第二交点的影像点对应该第一图像中的第一图像点和第二图像点；步骤A2，确认该第一图像点和该第二图像点之间的像素数量，定义为第一像素数量；该第一虚拟影像为该第一图像等比例放大后的虚拟影像，根据该第一像素数量以及预先储存于该投影装置中的第一数值确认该第一虚拟点和第二虚拟点之间的第五距离，该第五距离等于该第一像素数量与该第一数值的乘积。3.根据权利要求2所述的投影装置的自动水平梯形校正方法，其特征在于，步骤A还包括，步骤A3，根据该第五距离结合该第一距离以及该第四距离确认该第二距离；该投影组件的端面和该相机单元的端面为视为共端面时，第二距离＝第一距离*第四距离/第五距离。4.根据权利要求2所述的投影装置的自动水平梯形校正方法，其特征在于，步骤A还包括，步骤A3，根据该第五距离结合该第一距离以...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑智太，谢民一，
申请(专利权)人：佳世达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：