一种自动定位投影设备及自动定位方法与流程

本发明主要涉及投影设备领域，尤其涉及一种自动定位投影设备及自动定位方法。

背景技术：

1、在投影设备普及的今天，投影仪被引入了各行各业，学校上课，公司开会，项目答辩，各种场合下均需要使用投影仪。目前，市面上的部分投影设备支持自动梯形、或者自动对齐幕布的操作，而该类投影设备都是通过单颗摄像头拍摄投影正面的图像，然后利用传统的图像识别技术，识别到画面中的幕布或者障碍物，然后将投影画面进行物理变形，做到自动对齐幕布，或者自动避开障碍物功能。而现在的投影仪没有自校准角度的功能，每次投影仪或者屏幕位置被移动后都需要人工将其对准，而且经常出现画面歪斜的情况，使用比较繁琐。

2、所以如何设计一种结构简单、可自动调整投影角度的投影设备，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，提供一种自动定位投影设备及自动定位方法。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种自动定位投影设备，包括：

3、第一调节机构，用于改变所述投影设备的俯仰方位角；

4、第二调节机构，用于改变所述投影设备的水平方位角；

5、所述第一调节机构包括第一电机、偏心轮、连杆、轴销；其中，所述第一电机、所述偏心轮及所述轴销均设置于所述外壳内，所述连杆的一端与所述偏心轮的轴心活动连接，另一端与设置在所述底座一侧的连接件活动连接，所述轴销的一端与所述底座另一侧活动连接；

6、所述第二调节机构包括第二电机、传动轴套、转盘；其中，所述第二电机设置于所述外壳内，所述传动轴套穿过所述底座上的通孔与设置于所述底座下方的转盘活动连接；

7、所述第一调节机构工作时，所述第一电机转动并带动所述偏心轮转动，所述偏心轮转动时带动所述连杆做往返运动，所述连杆的往返运动带动所述底座绕着所述轴销沿着垂直方向上下旋转，以改变所述投影设备的俯仰方位角；

8、所述第二调节机构工作时，所述第二电机转动并带动所述传动轴套转动，所述转动轴套转动并带动所述转盘沿着水平方向旋转，以改变所述投影设备的水平方位角；

9、设置在所述外壳左侧的第一摄像装置，用于获取所述投影设备的左侧墙面的第一图片数据；

10、设置在所述外壳前侧的第二摄像装置，用于获取所述投影设备的前侧墙面的第二图片数据；

11、设置在所述外壳右侧的第三摄像装置，用于获取所述投影设备的右侧墙面的第三图片数据；

12、其中，根据所述第一图片数据、所述第二图片数据和所述第三图片数据确定所述投影设备的最佳投影角度，所述最佳投影角度包括最佳投影俯仰方位角和最佳投影水平方位角。

13、优选地，所述投影设备通过所述第一调节机构调整当前俯仰方位角至所述最佳投影俯仰方位角。

14、优选地，所述投影设备通过所述第二调节机构调整当前水平方位角至所述最佳投影水平方位角。

15、优选地，所述投影设备壳体内设置有三个位置传感器，所述三个位置传感器分别用于检测所述投影设备在上下方向、左右方向及前后方向的三个位置信息，通过所述三个位置信息确定所述当前俯仰方位角或所述当前水平方位角。

16、优选地，所述连杆通过销钉安装于所述偏心轮的轴心上。

17、优选地，所述第一电机和所述第二电机为步进电机。

18、第二方面，本申请实施例提供了一种自动定位方法，适用于如第一方面的自动定位投影设备，包括如下步骤：

19、通过三个位置传感器分别检测所述投影设备在上下方向、左右方向及前后方向的三个不同方位的位置信息，获得当前俯仰方位角和当前水平方位角；

20、启动三个摄像装置进行拍照，获得所述投影设备的左侧墙面的第一图片数据、前侧墙面的第二图片数据和右侧墙面的第三图片数据；

21、对所述第一图片数据、所述第二图片数据和所述第三图片数据进行图像处理，获得所述设备的最佳投影区域；

22、根据最佳投影区域确定最佳投影角度，所述最佳投影角度包括最佳投影俯仰方位角和最佳投影水平方位角；

23、调整所述投影设备的当前俯仰方位角至所述最佳投影俯仰方位角及当前水平方位角度至所述最佳投影水平方位角。

24、优选地，所述对所述第一图片数据、所述第二图片数据和所述第三图片数据进行图像处理，获得所述设备的最佳投影区域，包括：

25、对所述第一图片数据、所述第二图片数据和所述第三图片数据进行高斯滤波，获取去除噪声的图片数据；

26、对去除噪声的图片数据分别在x方向和y方向做sobel边缘提取，获得边缘提取后的图片数据；

27、对边缘提取后的图片数据进行图片合并，获取包括整体边缘结果的图片数据；

28、对包括整体边缘结果的图片数据进行图片分割，获得投影设备左侧墙体的第四图片数据、前侧墙体的第五图片数据及右侧墙体的第六图片数据；

29、对左侧墙体的第四图片数据、前侧墙体的第五图片数据及右侧墙体的第六图片数据分别求取16:9区域，获得第一区域、第二区域及第三区域；

30、对所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域进行面积比对，获得面积最大的最佳投影区域。

31、与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过在投影设备的三个不同方向上分别设置三个摄像装置和三个位置传感器，分别获取最佳投影俯仰方位角及最佳投影水平方位角与当前俯仰方位角和当前水平方位角，通过判断最佳投影角度和当前投影角度之间的角度差值，并根据差值控制第一调节机构和第二调节机构分别控制当前俯仰方位角至最佳投影俯仰方位角及控制当前水平方位角至最佳投影水平方位角；本发明能够实现投影仪角度的智能调整，能够精确的调整投影设备对准最佳投影区域，并且结构简单，不需要繁琐的人工操作；同时，本发明的三个摄像装置由于其设置位置，能够扩展投影区域的选择范围。

技术特征：

1.一种自动定位投影设备，其特征在于，包括外壳、及设置于外壳下方的底座；

2.根据权利要求1所述的一种自动定位投影设备，其特征在于，所述投影设备通过所述第一调节机构调整当前俯仰方位角至所述最佳投影俯仰方位角。

3.根据权利要求2所述的一种自动定位投影设备，其特征在于，所述投影设备通过所述第二调节机构调整当前水平方位角至所述最佳投影水平方位角。

4.根据权利要求2或3所述的一种自动定位投影设备，其特征在于，所述投影设备壳体内设置有三个位置传感器，所述三个位置传感器分别用于检测所述投影设备在上下方向、左右方向及前后方向的三个位置信息，通过所述三个位置信息确定所述当前俯仰方位角或所述当前水平方位角。

5.根据权利要求1所述的一种自动定位投影设备，其特征在于，所述连杆通过销钉安装于所述偏心轮的轴心上。

6.根据权利要求1所述的一种自动定位投影设备，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机为步进电机。

7.一种自动定位方法，适用于如权利要求1-6中任一项所述的自动定位投影设备，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种自动定位方法，其特征在于，所述对所述第一图片数据、所述第二图片数据和所述第三图片数据进行图像处理，获得所述设备的最佳投影区域，包括：

技术总结
本申请公开了一种自动定位投影设备及自动定位方法，装置包括：外壳及底座；第一调节机构，用于改变设备的俯仰方位角，包括第一电机、偏心轮、连杆、轴销；第一电机、偏心轮及轴销均在外壳内，连杆的一端与偏心轮活动连接，另一端与在底座一侧的连接件活动连接，轴销的一端与底座另一侧活动连接；第二调节机构，用于改变设备的水平方位角，包括第二电机、传动轴套、转盘；传动轴套穿过底座上的通孔与转盘活动连接。本发明通过获取最佳投影角度和当前投影角度并计算差值，调节机构根据差值控制设备旋转至最佳投影角度，实现了角度的智能调整，结构简单，不需人工操作，且可扩展投影区域选择范围。

技术研发人员：林昌玮
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：2024/1/13