投影区域校正方法及系统与流程

本发明涉及投影显示技术领域，具体而言，涉及一种投影区域校正方法及系统。

背景技术：

现有技术中，为了拥有更好的投影设备视听体验，会配置一个投影屏幕，在打开投影设备之后，通过人工手动调整的方式把投影设备的投影区域投射到投影屏幕的理想位置。这一过程非常繁琐，需要使用者花费很长的时间去调整，而且人工调整后所能拥有的投影设备视听体验却往往不尽人意。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种投影区域校正方法及系统，以解决上述问题。

本发明实施例提供了一种投影区域校正方法，应用于投影设备，所述方法包括：

获取所述投影设备的投影场景图像，所述投影场景图像由投影屏幕图像和投影屏幕所在的环境图像构成；

根据所述投影屏幕图像和所述投影屏幕所在的环境图像定位所述投影屏幕的位置；

将所述投影屏幕的位置与所述投影设备的投影区域的位置进行比对，获得所述投影区域的位置相对于所述投影屏幕的位置的偏移量；以及

根据所述偏移量对所述投影区域的位置进行校正。

进一步地，所述根据所述投影屏幕图像和所述投影屏幕所在的环境图像定位所述投影屏幕的位置的步骤，包括：

获取所述投影屏幕的边缘信息和角点信息；以及

根据所述边缘信息和角点信息获得所述投影屏幕的位置。

进一步地，所述将所述投影屏幕的位置与所述投影设备的投影区域的位置进行比对，获得所述投影区域的位置相对于所述投影屏幕的位置的偏移量的步骤，包括：

建立坐标系；

获取所述投影屏幕的位置在所述坐标系的坐标值，获取所述投影区域的位置在所述坐标系的坐标值；以及

对所述投影屏幕位置的坐标值和所述投影区域位置的坐标值进行比对，获得所述投影区域位置相对于所述投影屏幕位置的偏移量。

进一步地，所述偏移量包括角度偏移量和位移偏移量，所述根据所述偏移量对所述投影区域的位置进行校正的步骤，包括：

根据所述角度偏移量对所述投影区域的位置进行角度校正；以及

根据所述位移偏移量对所述投影区域的位置进行位移校正。

进一步地，所述方法还包括：

判断校正后的投影区域是否符合放映要求，若否，则重新进行校正，直到再次判断时，所述校正后的投影区域符合放映要求为止。

本发明实施例还提供了一种投影区域校正系统，应用于投影设备，所述系统包括：

投影场景图像获取模块，用于获取所述投影设备的投影场景图像，所述投影场景图像由投影屏幕图像和投影屏幕所在的环境图像构成；

投影屏幕位置获取模块，用于根据所述投影屏幕图像和所述投影屏幕所在的环境图像定位所述投影屏幕的位置；

偏移量获取模块，用于将所述投影屏幕的位置与所述投影设备的投影区域的位置进行比对，获得所述投影区域的位置相对于所述投影屏幕的位置的偏移量；以及

投影区域校正模块，用于根据所述偏移量对所述投影区域的位置进行校正。

进一步地，所述投影屏幕位置获取模块，包括：

位置特征信息获取单元，用于获取所述投影屏幕的边缘信息和角点信息；以及

投影屏幕位置获取单元，用于根据所述边缘信息和角点信息获取所述投影屏幕的位置。

进一步地，所述偏移量获取模块，包括：

坐标建立单元，用于建立坐标系；

坐标值获取单元，用于获取所述投影屏幕的位置在所述坐标系的坐标值，获取所述投影区域的位置在所述坐标系的坐标值；以及

偏移量获取单元，用于对所述投影屏幕位置的坐标值和所述投影区域位置的坐标值进行比对，获得所述投影区域位置相对于所述投影屏幕位置的偏移量。

进一步地，所述偏移量包括角度偏移量和位移偏移量，所述投影区域校正模块，包括：

角度校正单元，用于根据所述角度偏移量对所述投影区域的位置进行角度校正；以及

位移校正单元，用于根据所述位移偏移量对所述投影区域的位置进行位移校正。

进一步地，所述系统还包括投影区域再判断模块，用于判断校正后的投影区域是否符合放映要求，若否，则重新进行校正，直到再次判断时，所述校正后的投影区域符合放映要求为止。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供的投影区域校正方法及系统，通过获取投影设备的投影场景图像，定位投影屏幕在投影场景中的位置，并比对投影屏幕的位置与投影设备的投影区域的位置，获得投影区域的位置相对于投影屏幕的位置的偏移量，从而根据该偏移量对投影区域的位置进行校正，实现了投影设备的投影区域的自动校正，相对于传统人工手动调整的方式而言不仅具有便捷性，而且能够保障良好的投影设备视听体验。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种投影设备的示意性结构框图。

图2为本发明实施例提供的一种投影区域校正系统的功能模块框图。

图3为本发明实施例提供的一种投影屏幕位置获取模块的结构框图。

图4为本发明实施例提供的一种偏移量获取模块的结构框图。

图5为本发明实施例提供的一种投影区域校正模块的结构框图。

图6a～6c为本发明实施例提供的投影区域校正过程的辅助性说明图。

图7为本发明实施例提供的投影区域校正系统的另一种功能模块框图。

图8为本发明实施例提供的一种投影区域校正方法的流程图。

图9为图8中步骤s200的子步骤的流程图。

图10为图8中步骤s300的子步骤的流程图。

图11为图8中步骤s400的子步骤的流程图。

图12为本发明实施例提供的投影区域校正方法的另一种流程图。

图标：10-投影设备；100-投影区域校正系统；110-投影场景图像获取模块；120-投影屏幕位置获取模块；121-位置特征信息获取单元；122-投影屏幕位置获取单元；130-偏移量获取模块；131-坐标建立单元；132-坐标值获取单元；133-偏移量获取单元；140-投影区域校正模块；141-角度校正单元；142-位移校正单元；150-投影区域再判断模块；160-投影场景图像预处理模块；200-处理器；300-存储器；400-投影屏幕；500-投影区域。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种投影区域校正系统100，应用于投影设备10。所述投影设备10还包括处理器200和存储器300。

所述处理器200和所述存储器300之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，两者通过通讯总线或信号线实现电性连接。所述投影区域校正系统100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器300中的软件功能模块。所述处理器200用于执行存储器300中存储的可执行模块，例如所述投影区域校正系统100包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，存储器300可以是，但不限于，随机读取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存储器300用于存储程序，所述处理器200在接收到执行指令后，执行所述程序，本发明实施例任一实施方式所揭示的流程定义的方法可以应用于处理器200中，或者由处理器200实现。

处理器200可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述处理器200可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等。还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述投影设备10还可以包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图2，为本发明实施例提供的一种投影区域校正系统100的功能模块框图。所述投影区域校正系统100应用于图1所述的投影设备10。所述投影区域校正系统100包括投影场景图像获取模块110、投影屏幕位置获取模块120、偏移量获取模块130和投影区域校正模块140。

其中，所述投影场景图像获取模块110用于获取所述投影设备10的投影场景图像，所述投影场景图像由投影屏幕图像和投影屏幕所在的环境图像构成。

需要说明的是，本实施例中，应用所述投影区域校正方法的投影设备10还设置有摄像装置。所述摄像装置可以是所述投影设备10自带的内置摄像头，也可以是与所述投影设备10连接的外挂摄像头。本实施例中，所述投影设备10开机后，所述投影场景图像获取模块110向所述摄像装置发送投影场景图像获取命令，启动所述摄像装置，获取所述投影设备10的投影场景图像。

所述投影屏幕位置获取模块120用于根据所述投影屏幕图像和所述投影屏幕所在的环境图像定位所述投影屏幕的位置。

在投影设备10的使用过程中，为了保障良好的视觉体验，普遍为所述投影设备10配置有投影屏幕，所述投影屏幕可以是挂装幕、支架幕、折叠幕等。本实施例中，所述投影场景图像获取模块110获取的所述投影设备10的投影场景图像中包括有投影屏幕图像，若要进一步保障良好的投影设备10视听体验，需要控制所述投影设备10的投影区域位于所述投影屏幕的正中位置，因而，需要预先判断出所述投影屏幕的位置。

请结合图3，具体地，本实施例中，所述投影屏幕位置获取模块120包括位置特征信息获取单元121和投影屏幕位置获取单元122。

其中，所述位置特征信息获取单元121用于获取所述投影屏幕的边缘信息和角点信息。

以所述投影屏幕是挂装幕为例，挂装幕的结构特点普遍是矩形边框内部设置有白色屏幕区域。其中，所述矩形边框相较于所述白色屏幕区域一般存在较大色差，例如，所述矩形边框可以是黑色、褐色或灰色等，并且，所述矩形边框相较于所述白色屏幕区域呈向外凸起的结构。由此可见，所述挂装幕的矩形边框和内部设置的白色屏幕区域在颜色特征、形状特征和空间关系特征方面都存在差异。

所述位置特征信息获取单元121首先检测出所述投影屏幕图像中符合挂装幕的结构特点的区域位置，定位该区域位置，并分别记录所述挂装幕的边缘信息和角点信息。本实施例中，位置特征信息获取单元121在检测所述投影屏幕图像中符合挂装幕的结构特点的区域位置，并定位该区域位置后，可以通过提取所述投影屏幕图像的图像特征，即所述挂装幕的图像特征，对所述图像特征进行分析判断，从而确定所述投影屏幕的边缘信息和角点信息。其中，所述图像特征包括颜色特征、形状特征和空间关系特征。

需要说明的是，所述位置特征信息获取单元121也可以直接在所述投影屏幕图像中检测出所述挂装幕的四个边框，定位该边框，分别记录所述四个边框的位置，再记录所述四个边框中两两交汇的区域位置，即所述投影屏幕的角点信息。

此外，可以理解的是，当所述投影屏幕是支架幕、折叠幕或其他类型的屏幕时，上述位置特征信息的获取方法同样适用。

所述投影屏幕位置获取单元122用于根据所述边缘信息和角点信息获取所述投影屏幕的位置。本实施例中，根据所述位置特征信息获取单元121获取的所述投影屏幕的边缘信息和角点信息，即可精确定位所述投影屏幕的位置。

所述偏移量获取模块130用于将所述投影屏幕的位置与所述投影设备10的投影区域的位置进行比对，获得所述投影区域的位置相对于所述投影屏幕的位置的偏移量。

请结合图4，具体地，本实施例中，所述偏移量获取模块130包括坐标建立单元131、坐标值获取单元132和偏移量获取单元133。

其中，所述坐标建立单元131用于建立坐标系。

本实施例中，在所述坐标建立单元131建立坐标系后，分别将所述投影屏幕位置获取模块120获取的所述投影屏幕的位置和所述投影设备10的投影区域位置映射于所述坐标系。需要说明的是，其中，所述投影设备10的投影区域位置可以从所述投影设备10的系统参数中直接读取。

所述坐标值获取单元132用于获取所述投影屏幕的位置在所述坐标系的坐标值，获取所述投影区域的位置在所述坐标系的坐标值。

可选地，所述坐标值获取单元132获取的所述投影屏幕的位置在所述坐标系的坐标值即为所述投影屏幕的边缘和角点在所述坐标系的坐标值。所述投影区域的位置在所述坐标系的坐标值即为所述投影区域边缘和角点在所述坐标系的坐标值。

需要说明的是，为了能够使得所述投影区域的校正过程更为简略，可选地，所述坐标值获取单元132还可以根据所述投影屏幕的边缘和角点在所述坐标系的坐标值，获取所述投影屏幕的中心线和中心点在所述坐标系的坐标值。其中，所述投影屏幕的中心线可以为所述投影屏幕的横向中心线，也可以为所述投影屏幕的竖向中心线。同样，所述坐标值获取单元132还可以根据所述投影区域边缘和角点在所述坐标系的坐标值，获取所述投影区域的中心线和中心点在所述坐标系的坐标值。其中，所述投影区域的中心线可以为所述投影区域的横向中心线，也可以为所述投影区域的竖向中心线。

所述偏移量获取单元133用于对所述投影屏幕位置的坐标值和所述投影区域位置的坐标值进行比对，获得所述投影区域位置相对于所述投影屏幕位置的偏移量。其中，所述偏移量包括角度偏移量和位移偏移量。

所述投影区域校正模块140用于根据所述偏移量对所述投影区域的位置进行校正。

请结合图5，具体地，本实施例中，所述投影区域校正模块140包括角度校正单元141和位移校正单元142。

其中，所述角度校正单元141用于根据所述角度偏移量对所述投影区域的位置进行角度校正。

所述位移校正单元142用于根据所述位移偏移量对所述投影区域的位置进行位移校正。

以下将举例对本实施例中所述的投影区域校正模块140对所述投影区域的位置进行校正的过程进行详细说明。

请结合图6a～图6c，本实施例中，所述投影屏幕400的边缘为ab、bc、cd和da，角点为a、b、c和d，竖向中心线的两个端点分别为e和f，中心点为g。所述投影区域500的边缘为ab、bc、cd和da，角点为a、b、c和d，竖向中心线的两个端点分别为e和f，中心点为g。所述投影区域500的位置相对于所述投影屏幕400的位置的角度偏移量即为所述向量ef相对于所述向量ef的角度偏移量，所述投影区域500的位置相对于所述投影屏幕400的位置的位移偏移量即为所述中心点g相对于所述中心点g的位移偏移量。

在本实施例中，可以根据以下运算规则对所述投影区域500进行校正。

s1＝s*r；s2＝s1+t

其中，s1为进行角度校正后的投影区域500的位置，s为当前投影区域500的位置，r为旋转矩阵信息，s2为进行角度校正和位移校正后的投影区域500的位置，即校正后的投影区域500的位置，t为距离偏移信息。

例如，当所述向量ef相对于所述向量ef的角度偏移量为-θ(如图6a所示)时，对所述投影区域500的位置进行角度校正：

再对进行角度校正后的投影区域500(如图6b所示)的位置进行位移校正即可得到校正后的投影区域500(如图6c所示)。

请参阅图7，为了保证调整后的所述投影区域符合放映要求，本实施例中，可选地，所述系统还包括投影区域再判断模块150。

所述投影区域再判断模块150用于判断校正后的投影区域是否符合放映要求，若否，则重新进行校正，直到再次判断时，所述校正后的投影区域符合放映要求为止。

本实施例中，所述符合放映要求可以是所述投影区域刚好位于所述投影屏幕的正中位置，也可以是所述投影区域的位置相对于所述投影屏幕的位置的偏移量在预设的偏移量允许误差范围内。

需要说明的是，本实施例中，为了提高所述投影场景图像获取模块110获取的所述投影设备10的投影场景图像质量，以增加所述投影屏幕位置获取模块120获得的所述投影屏幕的位置的准确性，本实施例中，所述投影区域校正系统100还包括投影场景图像预处理模块160。

所述投影场景图像预处理模块160用于对所述投影场景图像获取模块110获取的所述投影场景图像进行降噪处理。

具体地，本实施例中，通过高斯滤波对所述投影场景图像进行降噪处理，以提高所述投影场景图像的信噪比，进而增强所述投影场景图像的清晰度。

请参阅图8，为本发明实施例提供的一种投影屏幕校正方法的流程图，所述方法应用于图1所述的投影设备10。所应说明的是，本发明提供的方法不以图8及以下所示的具体顺序为限制。下面将对图8所示的具体步骤进行详细描述。

步骤s100，获取所述投影设备10的投影场景图像，所述投影场景图像由投影屏幕图像和投影屏幕所在的环境图像构成。

本实施例中，步骤s100可以由图2所示的投影场景图像获取模块110执行。

步骤s200，根据所述投影屏幕图像和所述投影屏幕所在的环境图像定位所述投影屏幕的位置。

本实施例中，步骤s200可以由图2所示的投影屏幕位置获取模块120执行。

请结合图9，具体地，本实施例中，步骤s200可以包括步骤s210和步骤s220两个子步骤。

步骤s210，获取所述投影屏幕的边缘信息和角点信息。

本实施例中，步骤s210可以由图3所示的位置特征信息获取单元121执行。

步骤s220，根据所述边缘信息和角点信息获得所述投影屏幕的位置。

本实施例中，步骤s220可以由图3所示的投影屏幕位置获取单元122执行。

步骤s300，将所述投影屏幕的位置与所述投影设备10的投影区域的位置进行比对，获得所述投影区域的位置相对于所述投影屏幕的位置的偏移量。

本实施例中，步骤s300可以由图2所示的偏移量获取模块130执行。

请结合图10，具体地，本实施例中，步骤s300可以包括步骤s310、步骤s320和步骤s330三个子步骤。

步骤s310，建立坐标系。

本实施例中，步骤s300可以由图4所示的坐标建立单元131执行。

步骤s320，获取所述投影屏幕的位置在所述坐标系的坐标值，获取所述投影区域的位置在所述坐标系的坐标值。

本实施例中，步骤s320可以由图4所示的坐标值获取单元132执行。

步骤s330，对所述投影屏幕位置的坐标值和所述投影区域位置的坐标值进行比对，获得所述投影区域位置相对于所述投影屏幕位置的偏移量。

本实施例中，步骤s330可以由图4所示的偏移量获取单元133执行。

步骤s400，根据所述偏移量对所述投影区域的位置进行校正。

本实施例中，步骤s400可以由图2所示的投影区域校正模块140执行。

请结合图11，具体地，本实施例中，步骤s400可以包括步骤s410和步骤s420两个子步骤。

步骤s40，根据所述角度偏移量对所述投影区域的位置进行角度校正。

本实施例中，步骤s410可以由图5所示的角度校正单元141执行。

步骤s420，根据所述位移偏移量对所述投影区域的位置进行位移校正。

本实施例中，步骤s420可以由图5所示的位移校正单元142执行。

请参阅图12，为了保证校正后的投影区域能够符合放映要求，本实施例中，在执行步骤s400之后，所述方法还可以包括步骤s500，判断校正后的投影区域是否符合放映要求，若否，则重新进行校正，直到再次判断时，所述校正后的投影区域符合放映要求为止。

本实施例中，步骤s500可以由图6所示的投影区域再判断模块150执行。

本实施例中，在执行步骤s200之前，所述方法还可以包括步骤s600，对所述投影场景图像进行降噪处理。

本实施例中，步骤s600可以由图6所示的投影场景图像预处理模块160执行。

综上所述，本发明实施例提供的投影区域校正方法及系统，通过获取投影设备10的投影场景图像，定位投影屏幕在投影场景中的位置，并比对投影屏幕的位置与投影设备10的投影区域的位置，获得投影区域的位置相对于投影屏幕的位置的偏移量，从而根据该偏移量对投影区域的位置进行校正，实现了投影设备10的投影区域的自动校正，相对于传统人工手动调整的方式而言不仅具有便捷性，而且能够保障良好的投影设备10视听体验。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。