CN103974048B - 控制可穿戴设备投影的方法及装置、可穿戴设备 - Google Patents

控制可穿戴设备投影的方法及装置、可穿戴设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制可穿戴设备投影的方法及装置、可穿戴设备，本发明实施例中，通过设置在所述可穿戴设备上的3D采集设备采集得到作为投影屏幕的物体的3D形状分布；根据采集得到的所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标；根据确定的所述顶点坐标，确定一投影平面；根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度、所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，以及所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使所述投影部件投射出的投影画面在所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内实现清晰稳定的投影显示。

Description

控制可穿戴设备投影的方法及装置、可穿戴设备
技术领域
本发明涉及智能交互技术领域，尤其涉及一种控制可穿戴设备投影的方法及装置、可穿戴设备。
背景技术
随着电子技术的快速发展，各种穿戴式电子设备的功能越来越丰富，越来越人性化，令用户在使用穿戴式电子设备的过程中拥有了更好的体验度。目前，智能穿戴式电子设备(也可称为可穿戴设备)逐渐成为潮流，通常在这些可穿戴设备上设置投影部件，可使得可穿戴设备具备投影显示功能。
然而，利用可穿戴设备进行投影显示时，由于人体不可避免的会出现一些姿态的调整，从而会导致可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置移动，甚至如果作为投影屏幕的物体也是人体的某一器官(例如手掌)表面时，该器官表面有可能出现变形等问题，使得可穿戴设备的投影部件投射出的投影画面在作为投影屏幕的物体的表面上不能正常显示画面。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制可穿戴设备投影的方法及装置、可穿戴设备，以使可穿戴设备上设置的投影部件投射出的投影画面能够在手掌上进行正常投影显示。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一方面，本发明实施例提供一种控制可穿戴设备投影的方法，所述可穿戴设备上设置有投影部件，包括：
通过设置在所述可穿戴设备上的3D采集设备采集得到作为投影屏幕的物体的3D形状分布；
根据采集得到的所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标；
根据确定的所述顶点坐标，确定一投影平面；
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度、所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，以及所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使所述投影部件投射出的投影画面在所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内实现清晰稳定的投影显示。
本发明提供的控制可穿戴设备投影的方法，根据设置在可穿戴设备上的3D采集设备采集的作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的投影区域的顶点坐标确定一投影平面，通过该投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与投影部件之间的距离，以及作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使投影部件投射出的投影画面在手掌上的投影区域内投影显示，即本发明中当可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置发生变化或者作为投影屏幕的物体发生变形时，能够将对应的变化体现在角度、距离以及作为投影屏幕的物体的3D形状的变化上，并对投影画面进行调整控制，使可穿戴设备上的投影部件投射出的投影画面能够在作为投影屏幕的物体的表面上进行清晰稳定的正常投影显示。
较佳的，根据确定的所述顶点坐标，确定投影平面，具体包括：
将与确定的所述顶点坐标之间的距离方差之和最小的平面，确定为投影平面，以使确定的投影平面更接近作为投影屏幕的物体所在的平面。
较佳的，根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度、所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，以及所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使所述投影部件投射出的投影画面在所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内实现清晰稳定的投影显示，具体包括：
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整所述投影部件投射出的投影画面形状，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的形状相适应；
根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，调整所述投影部件投射出的投影画面的大小，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的大小相适应；
根据所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正。
本发明中通过角度变化和距离变化适应调整图形的形状以及大小，并通过作为投影屏幕的物体的3D形状分布适应调整投影画面的显示亮度，能够更为精确的对可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置变化以及作为投影屏幕的物体的变形带来的画面显示不正常进行适应性调整。
具体的，根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整所述投影部件投射出的投影画面形状，具体包括：
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，确定对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正的校正角度；
根据所述校正角度对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正。
本发明实施例中通过梯形校正的方式，可更为简单的对画面形状进行调整。
具体的，根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，调整所述投影部件投射出的投影画面的大小，具体包括：
按照公式确定对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例；
将所述投影部件投射出的投影画面的大小，调整为按照所述压缩比例对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩后的大小；
其中，φ为对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例，L_1为作为投影屏幕的物体的尺寸，L_0为预设的投影屏幕的尺寸，d1为投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，d0为投影区域尺寸与投影屏幕尺寸相等时对应的投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离。
本发明实施例中通过确定适当的压缩比例对投影画面进行压缩，能够适应性的对投影画面的大小进行调整，使得投影画面能够完全投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内。
具体的，根据所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正，具体包括：
按照公式L_out(x,y)＝L_in(x,y)*∫(x,y,z)，确定所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度；
根据确定的显示亮度，对投射到所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正；
其中，L_out(x,y)为所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)位置处投影画面的显示亮度，L_in(x,y)为投射到坐标点(x,y)位置处的显示画面的显示亮度，∫(x,y,z)表示对所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布中与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)的三维坐标点的积分。
本发明实施例中通过积分运算将作为投影屏幕的物体的非平面变形转换到平面上，并通过该积分运算确定作为投影屏幕的变形程度，能够较为准确的依据作为投影屏幕的物体的变形程度进行亮度调整。
较佳的，上述涉及的可穿戴设备为智能戒指，所述作为投影屏幕的物体为手掌。
另一方面，本发明实施例还提供一种控制可穿戴设备投影的装置，所述可穿戴设备上设置有投影部件，包括：
采集模块，用于通过设置在所述可穿戴设备上的3D采集设备采集得到作为投影屏幕的物体的3D形状分布；
确定模块，用于根据采集模块采集得到的所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的所述顶点坐标，确定一投影平面；
控制模块，用于根据所述投影部件的投影视场角中心线与确定模块确定的投影平面之间的角度、所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，以及所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使所述投影部件投射出的投影画面在所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内实现清晰稳定的投影显示。
本发明提供的控制可穿戴设备投影的装置，根据设置在可穿戴设备上的3D采集设备采集的作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的投影区域的顶点坐标确定一投影平面，通过该投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与投影部件之间的距离，以及作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使投影部件投射出的投影画面在手掌上的投影区域内投影显示，即本发明中当可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置发生变化或者作为投影屏幕的物体发生变形时，能够将对应的变化体现在角度、距离以及作为投影屏幕的物体的3D形状的变化上，并对投影画面进行调整控制，使可穿戴设备上的投影部件投射出的投影画面能够在作为投影屏幕的物体的表面上进行清晰稳定的正常投影显示。
较佳的，所述确定模块，具体用于：
将与确定的所述顶点坐标之间的距离方差之和最小的平面，确定为投影平面，以使确定的投影平面更接近作为投影屏幕的物体所在的平面。
较佳的，所述控制模块，具体用于：
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整所述投影部件投射出的投影画面形状，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的形状相适应；
根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，调整所述投影部件投射出的投影画面的大小，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的大小相适应；
根据所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正。
本发明中通过角度变化和距离变化适应调整图形的形状以及大小，并通过作为投影屏幕的物体的3D形状分布适应调整投影画面的显示亮度，能够更为精确的对可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置变化以及作为投影屏幕的物体的变形带来的画面显示不正常进行适应性调整。
进一步的，所述控制模块，具体用于：
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，确定对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正的校正角度；
根据所述校正角度对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正。
本发明实施例中通过梯形校正的方式，可更为简单的对画面形状进行调整。
进一步的，所述控制模块，具体用于：
按照公式确定对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例；
将所述投影部件投射出的投影画面的大小，调整为按照所述压缩比例对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩后的大小；
其中，φ为对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例，L_1为作为投影屏幕的物体的尺寸，L_0为预设的投影屏幕的尺寸，d1为投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，d0为投影区域尺寸与投影屏幕尺寸相等时对应的投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离。
本发明实施例中通过确定适当的压缩比例对投影画面进行压缩，能够适应性的对投影画面的大小进行调整，使得投影画面能够完全投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内。
进一步的，所述控制模块，具体用于：
按照公式L_out(x,y)＝L_in(x,y)*∫(x,y,z)，确定所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度；
根据确定的显示亮度，对投射到所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正；
其中，L_out(x,y)为所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)位置处投影画面的显示亮度，L_in(x,y)为投射到坐标点(x,y)位置处的显示画面的显示亮度，∫(x,y,z)表示对所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布中与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)的三维坐标点的积分。
本发明实施例中通过积分运算将作为投影屏幕的物体的非平面变形转换到平面上，并通过该积分运算确定作为投影屏幕的变形程度，能够较为准确的依据作为投影屏幕的物体的变形程度进行亮度调整。
较佳的，上述可穿戴设备为智能戒指，所述作为投影屏幕的物体为手掌。
再一方面，本发明实施例提供一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括投影部件以及上述涉及的任一种控制可穿戴设备投影的装置。
本发明提供的可穿戴设备中控制可穿戴设备投影的装置，根据设置在可穿戴设备上的3D采集设备采集的作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的投影区域的顶点坐标确定一投影平面，通过该投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与投影部件之间的距离，以及作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使投影部件投射出的投影画面在手掌上的投影区域内投影显示，即本发明中当可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置发生变化或者作为投影屏幕的物体发生变形时，能够将对应的变化体现在角度、距离以及作为投影屏幕的物体的3D形状的变化上，并对投影画面进行调整控制，使可穿戴设备上的投影部件投射出的投影画面能够在作为投影屏幕的物体的表面上进行清晰稳定的正常投影显示。
附图说明
图1为本发明实施例提供的控制可穿戴设备投影的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的智能戒指与手掌之间的角度和距离示意图；
图3为本发明实施例提供的智能戒指投射投影画面大小示意图；
图4为本发明实施例提供的控制可穿戴设备投影的装置构成示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
图1所示为本发明实施例提供的一种控制可穿戴设备投影的方法的实现流程图，包括：
S101：通过设置在可穿戴设备上的3D(三维)采集设备采集得到作为投影屏幕的物体的3D形状分布。
具体的，本发明实施例中设置在可穿戴设备上的3D采集设备可以是结构光三维扫描仪、双目摄像机以及TOF(timeofflight飞行时间探测器)等，该3D采集设备可以采集到作为投影屏幕的物体的表面所有点在以3D采集设备为坐标原点的三维坐标系内的坐标，进而可以确定作为投影屏幕的物体在以3D采集设备为坐标原点的三维坐标系内的3D形状分布。
进一步的，本发明实施例中获取到作为投影屏幕的物体在以3D采集设备为坐标原点建立的三维坐标系的位置坐标，从而可以确定出作为投影屏幕的物体的变形程度，以及可穿戴设备上的投影部件相对作为投影屏幕的物体的角度变化和位置变化等。
S102：根据采集得到的作为投影屏幕的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标。
具体的，作为投影屏幕的物体上的投影区域的形状可以根据实际情况来设定，例如可以是圆形、矩形等，根据投影区域的形状可以确定不同数量的顶点坐标，例如本发明实施例中为适应大部分投影设备，可优选投影区域形状为矩形形状，此时则可选择矩形区域的四个顶点，使确定的四个顶点顺序连线后形成的图形近似矩形。本发明实施例以下将以确定四个顶点坐标形成矩形投影区域为例进行说明。
进一步的，本发明实施例中作为投影屏幕的物体可以是各种能够进行投影显示的投影介质，例如本发明实施例中可将手掌作为投影介质，手掌相对一般的投影屏幕而言比较小，故本发明实施例中优选在手掌上确定的投影区域为手掌上能够的最大投影区域，故此时对应的四个顶点可以是手掌靠近腕部的两个边缘点、手掌靠近小指位置处的边缘点和手掌靠近食指位置处的边缘点，这四个边缘点连接后近似为矩形。
S103：根据确定的顶点坐标，确定一投影平面。
具体的，由于作为投影屏幕的物体可能会发生变形(例如手掌)，变形后的投影屏幕可能使确定的顶点并不位于同一平面，故本发明实施例中根据确定的顶点坐标确定一投影平面，将该投影平面近似理解为作为投影屏幕的物体所在的平面，从而进行投影的相关控制。
较佳的，本发明实施例中为了使投影画面显示的较为精确，选择一与确定的顶点最接近的平面作为投影平面，确定最接近的投影平面时可采用如下方式：
将与确定的顶点坐标之间的距离方差之和最小的平面，确定为投影平面。
S104：根据投影平面与可穿戴设备的投影部件的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与可穿戴设备的投影部件之间的距离，以及作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使可穿戴设备的投影部件投射出的投影画面在作为投影屏幕的物体上的投影区域内实现清晰稳定的投影显示。
较佳的，本发明实施例中可根据投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整投影部件投射出的投影画面形状，使投影到作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的形状相适应。根据投影平面几何中心与投影部件之间的距离，调整投影部件投射出的投影画面的大小，使投影到作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的大小相适应。根据作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正。
本发明中通过角度变化和距离变化适应调整图形的形状以及大小，并通过作为投影屏幕的物体的3D形状分布适应调整投影画面的显示亮度，能够更为精确的对可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置变化以及作为投影屏幕的物体的变形带来的画面显示不正常进行适应性调整。
具体的，本发明实施例中根据投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整投影部件投射出的投影画面形状，可优选采用如下方式：
根据投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度，确定对投影部件投射出的投影画面进行梯形校正的校正角度；根据确定的校正角度对投影部件投射出的投影画面进行梯形校正，可更为简单的对画面形状进行调整。
具体的，根据投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，调整投影部件投射出的投影画面的大小，可优选如下方式：
按照公式确定对投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例。上述公式中，φ为对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例，L_1为作为投影屏幕的物体的尺寸，L_0为预设的投影屏幕的尺寸，d1为投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，d0为投影区域尺寸与投影屏幕尺寸相等时对应的投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离。当确定了压缩比例后，将投影部件投射出的投影画面的大小，调整为按照确定的压缩比例对投影部件投射出的投影画面进行压缩后的大小。
本发明实施例中通过确定适当的压缩比例对投影画面进行压缩，能够适应性的对投影画面的大小进行调整，使得投影画面能够完全投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内。
具体的，本发明实施例中根据作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正，可优选如下方式：
按照公式L_out(x,y)＝L_in(x,y)*∫(x,y,z)，确定作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度；
根据确定的显示亮度，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正；
其中，L_out(x,y)为作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)位置处投影画面的显示亮度，L_in(x,y)为投射到坐标点(x,y)位置处的显示画面的显示亮度，∫(x,y,z)表示对作为投影屏幕的物体的3D形状分布中与作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)的三维坐标点的积分。
本发明实施例中通过积分运算将作为投影屏幕的物体的非平面变形转换到平面上，并通过该积分运算确定作为投影屏幕的变形程度，能够较为准确的依据作为投影屏幕的物体的变形程度进行亮度调整。
本发明提供的控制可穿戴设备投影的方法，根据设置在可穿戴设备上的3D采集设备采集的作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的投影区域的顶点坐标确定一投影平面，通过该投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与投影部件之间的距离，以及作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使投影部件投射出的投影画面在手掌上的投影区域内投影显示，即本发明中当可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置发生变化或者作为投影屏幕的物体发生变形时，能够将对应的变化体现在角度、距离以及作为投影屏幕的物体的3D形状的变化上，并对投影画面进行调整控制，使可穿戴设备上的投影部件投射出的投影画面能够在作为投影屏幕的物体的表面上进行清晰稳定的正常投影显示。
本发明实施例以下将结合实际应用对上述实施例涉及的控制可穿戴设备投影的方法进行详细说明。
本发明实施例中以可穿戴设备为智能戒指，作为投影屏幕的物体为手掌为例进行说明，当然并不引以为限，例如，可穿戴设备也可以是智能手镯、智能手表、智能眼镜等具备投影显示功能的可穿戴设备，而作为投影屏幕的物体也可以是墙壁、桌子、手臂等各种物体。
具体的，手指的移动时会导致戴在手指上的智能戒指投射出的投影画面的投影角度发生变化，以及智能戒指与手掌之间的距离发生变化，角度的变化和距离的变化都会导致投影画面发生变化，本发明实施例中在S103中确定了投影平面，该投影平面可认为是手掌平面，故本发明实施例中将智能戒指投射的投影视场角中心线与投影平面之间的夹角定义为智能戒指与手掌平面之间的角度，将智能戒指与投影平面几何中心之间的距离定义为智能戒指与手掌平面之间的距离，如图2所示。本发明实施例中通过投影平面M与投影视场角中心线l之间的角度θ、投影平面几何中心K与智能戒指之间的距离d，可进行投影画面的调整控制，以适应手指移动造成的智能戒指投射出的投影画面的投影角度发生变化，使投影正常显示。
具体的，手掌的变形导致手掌为非平面体，此时投影到手掌上的投影画面将会发生变形，本发明实施例中可以根据设置在3D采集设备采集到的手掌3D形状，确定变形后的手掌上的每一点相对确定的投影平面的倾斜角度，根据该倾斜角度即可确定手掌对应位置处的变形变量，进而对相应位置处的像素数据进行校正，以避免由于手掌的非平面造成的画面变形。
具体的，本发明实施例中可根据投影平面与投影视场角中心线之间的角度，调整智能戒指投射出的投影画面形状，使投影到手掌上的投影画面与手掌上的投影区域的形状相适应；根据投影平面几何中心与智能戒指之间的距离，调整智能戒指投射出的投影画面的大小，使投影到手掌上的投影画面与手掌上的投影区域的大小相适应；根据手掌的3D形状分布，对投射到手掌上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正。
较佳的，本发明实施例中在投影平面与投影视场角中心线之间的角度发生变化时，可采用梯形校正的方式调整智能戒指投射出的投影画面形状，根据投影平面与投影视场角中心线之间的角度，确定对智能戒指投射出的投影画面进行梯形校正的校正角度；根据确定的校正角度对智能戒指投射出的投影画面进行梯形校正。
常规的梯形校正最常用的场景是倾斜投影到投影屏幕上，投影屏幕依然是个平面，但进行掌上投影时，手掌上的投影区域的四个顶点很可能不在一个平面上，故本发明实施例中根据四个顶点确定一投影平面，然后通过投影平面与投影视场角中心线之间的角度，确定进行梯形校正的校正角度，从而使得智能戒指与手掌相对角度变化时，投影到手掌上的投影区域的投影画面显示正常。
本发明实施例中梯形校正的过程可采用例如投影仪中的梯形校正方式，使得虽然只能戒指投射出的投影画面的形状是畸形的，但最后投影到手掌上的投影区域的投影画面是正常的。具体的梯形校正过程可采用现有的梯形校正过程，本发明实施例不再赘述。
需要说明的是，在投影平面与投影视场角中心线之间的角度发生变化时，可不局限于采用梯形校正的方式进行处理，还可采用例如物理/机械调整的方式，调整智能戒指的投射角度，使投影画面保持稳定。
进一步的，投影平面几何中心与智能戒指之间的距离发生变化时，投射到投影区域的投影画面的大小也会发生变化，如图3所示，d0，d1和d2分别为投影平面几何中心与智能戒指之间的距离，从图3可看出，手掌的大小不变，但是投影平面几何中心与智能戒指之间的距离变化时，将会导致有部分投影画面不能投射在手掌上，故本发明实施例中需要根据投影平面几何中心与智能戒指之间的距离，调整智能戒指投射出的投影画面的大小。
具体的，智能戒指投射出的原始投影画面的大小一般为固定大小，并且由于手掌上的投影区域一般比较小，大多数情况下，智能戒指与手掌之间的距离发生变化时，投射出的投影画面将超出手掌的大小，故本发明实施例可对智能戒指投射出的投影画面进行适当比例的压缩，将投影画面投射到手掌上的投影区域内。
较佳的，本发明实施例中可按照公式确定对智能戒指投射出的投影画面进行压缩的压缩比例；然后将智能戒指投射出的投影画面的大小，调整为按照确定的压缩比例对智能戒指投射出的投影画面进行压缩后的大小；
其中，φ为对智能戒指投射出的投影画面进行压缩的压缩比例，L_hand为手掌的大小，L_0为预设的手掌大小，d1为投影平面几何中心与智能戒指之间的距离，d0为投影区域与手掌大小相等时对应的投影平面几何中心与智能戒指之间的距离。
更为进一步的，本发明实施例中根根据手掌的3D形状分布，对手掌上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正，可采用如下方式：
按照公式L_out(x,y)＝L_in(x,y)*∫hand_plane(x,y,z)，确定手掌上的投影区域内的投影画面的显示亮度；
根据确定的显示亮度，对手掌上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正；
其中，L_out(x,y)为手掌上的投影区域内对应坐标点(x,y)位置处投影画面的显示亮度，L_in(x,y)为投射到坐标点(x,y)位置处的显示画面的显示亮度，∫hand_plane(x,y,z)表示对手掌3D形状分布中与手掌上的投影区域内对应坐标点(x,y)的三维坐标点的积分。
本发明实施例中通过对手掌3D形状分布中的相应位置处的坐标点进行积分运算，可得到对应位置处相对确定的投影平面的倾斜程度，进而能够反映处手掌的变形程度，根据不同位置处的变形程度进行亮度调整，可适应手掌变形造成的画面变形，使画面正常显示。
本发明实施例提供的控制可穿戴设备投影的方法，根据设置在智能戒指上的3D采集设备采集的手掌3D形状分布，确定位于手掌上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的投影区域的顶点坐标确定一投影平面，通过该投影平面与智能戒指的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与智能戒指之间的距离，以及手掌的3D形状分布，进行掌上投影控制，使智能戒指投射出的投影画面在手掌上的投影区域内投影显示，即本发明中当手指和手掌发生变化时，能够将对应的变化体现在角度、距离以及手掌变形程度的变化上，并对投影画面进行调整控制，使智能戒指投射出的投影画面能够在手掌上进行正常投影显示。
基于上述实施例提供的控制可穿戴设备投影的方法，本发明实施例还提供一种控制可穿戴设备投影的装置，如图4所示，该装置包括：
采集模块1，用于通过设置在可穿戴设备上的3D采集设备采集得到作为投影屏幕的物体的3D形状分布。
确定模块2，用于根据采集模块1采集得到的作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的顶点坐标，确定一投影平面。
控制模块3，用于根据可穿戴设备上的投影部件的投影视场角中心线与确定模块2确定的投影平面之间的角度、投影平面几何中心与可穿戴设备上的投影部件之间的距离，以及投影部件的的3D形状分布，进行投影控制，使可穿戴设备上的投影部件投射出的投影画面在作为投影屏幕的物体上的投影区域内实现清晰稳定的投影显示。
较佳的，确定模块2，具体用于：
将与确定的顶点坐标之间的距离方差之和最小的平面，确定为投影平面。
较佳的，控制模块3，具体用于：
根据可穿戴设备上的投影部件的投影视场角中心线与确定模块2确定的投影平面之间的角度，调整投影部件投射出的投影画面形状，使投影到作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的形状相适应；
根据可穿戴设备上的投影部件与确定模块2确定的投影平面的几何中心之间的距离，调整投影部件投射出的投影画面的大小，使投影到作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的大小相适应；
根据作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正。
进一步的，控制模块3，具体用于：
根据投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度，确定对投影部件投射出的投影画面进行梯形校正的校正角度；
根据确定的校正角度对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正。
进一步的，控制模块3，具体用于：
按照公式确定对投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例；
将投影部件投射出的投影画面的大小，调整为按照上述压缩比例对投影部件投射出的投影画面进行压缩后的大小；
其中，φ为对投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例，L_1为作为投影屏幕的物体的尺寸，L_0为预设的投影屏幕的尺寸，d1为投影平面几何中心与投影部件之间的距离，d0为投影区域尺寸与投影屏幕尺寸相等时对应的投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离。
进一步的，控制模块3，具体用于：
按照公式L_out(x,y)＝L_in(x,y)*∫(x,y,z)，确定作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度；
根据确定的显示亮度，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正；
其中，L_out(x,y)为作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)位置处投影画面的显示亮度，L_in(x,y)为投射到坐标点(x,y)位置处的显示画面的显示亮度，∫(x,y,z)表示对作为投影屏幕的物体的3D形状分布中与作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)的三维坐标点的积分。
较佳的，本发明实施例中上述可穿戴设备为智能戒指，作为投影屏幕的物体为手掌。
本发明提供的控制可穿戴设备投影的装置，根据设置在可穿戴设备上的3D采集设备采集的作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的投影区域的顶点坐标确定一投影平面，通过该投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与投影部件之间的距离，以及作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使投影部件投射出的投影画面在手掌上的投影区域内投影显示，即本发明中当可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置发生变化或者作为投影屏幕的物体发生变形时，能够将对应的变化体现在角度、距离以及作为投影屏幕的物体的3D形状的变化上，并对投影画面进行调整控制，使可穿戴设备上的投影部件投射出的投影画面能够在作为投影屏幕的物体的表面上进行清晰稳定的正常投影显示。
基于上述实施例涉及的控制可穿戴设备投影的方法和装置，本发明实施例还提供一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括投影部件和控制可穿戴设备投影的装置，该控制可穿戴设备投影的装置为上述实施例涉及的可穿戴设备投影的装置。
本发明实施例中可穿戴设备除控制可穿戴设备的投影的装置以外，其它部分与现有的结构相同，在此不再赘述。
本发明提供的可穿戴设备中控制可穿戴设备投影的装置，根据设置在可穿戴设备上的3D采集设备采集的作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的投影区域的顶点坐标确定一投影平面，通过该投影平面与投影部件的投影视场角中心线之间的角度、投影平面几何中心与投影部件之间的距离，以及作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使投影部件投射出的投影画面在手掌上的投影区域内投影显示，即本发明中当可穿戴设备的投影部件与作为投影屏幕的物体之间的相对位置发生变化或者作为投影屏幕的物体发生变形时，能够将对应的变化体现在角度、距离以及作为投影屏幕的物体的3D形状的变化上，并对投影画面进行调整控制，使可穿戴设备上的投影部件投射出的投影画面能够在作为投影屏幕的物体的表面上进行清晰稳定的正常投影显示。
需要说明的是，尽管上文以智能戒指和手掌为例进行了说明，然而本领域的技术人员应当明白，本发明不限于此。例如，可穿戴设备也可以是智能手镯、智能手表、智能眼镜等具备投影显示功能的可穿戴设备，而作为投影屏幕的物体也可以是墙壁、桌子、手臂等各种物体。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种控制可穿戴设备投影的方法，所述可穿戴设备上设置有投影部件，其特征在于，包括：
通过设置在所述可穿戴设备上的3D采集设备采集得到作为投影屏幕的物体的3D形状分布；
根据采集得到的所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标；
根据确定的所述顶点坐标，确定一投影平面；
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整所述投影部件投射出的投影画面形状，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的形状相适应；以及，
根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，以及所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的所述顶点坐标，确定投影平面，具体包括：
将与确定的所述顶点坐标之间的距离方差之和最小的平面，确定为投影平面。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，以及所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制，使所述投影部件投射出的投影画面在所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内实现清晰稳定的投影显示，具体包括：
根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，调整所述投影部件投射出的投影画面的大小，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的大小相适应；
根据所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整所述投影部件投射出的投影画面形状，具体包括：
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，确定对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正的校正角度；
根据所述校正角度对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，调整所述投影部件投射出的投影画面的大小，具体包括：
按照公式确定对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例；
将所述投影部件投射出的投影画面的大小，调整为按照所述压缩比例对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩后的大小；
其中，φ为对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例，L_1为作为投影屏幕的物体的尺寸，L_0为预设的投影屏幕的尺寸，d1为投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，d0为投影区域尺寸与投影屏幕尺寸相等时对应的投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正，具体包括：
按照公式L_out(x,y)＝L_in(x,y)*∫(x,y,z)，确定所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度；
根据确定的显示亮度，对投射到所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正；
其中，L_out(x,y)为所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)位置处投影画面的显示亮度，L_in(x,y)为投射到坐标点(x,y)位置处的显示画面的显示亮度，∫(x,y,z)表示对所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布中与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)的三维坐标点的积分。
7.如权利要求1-2、或4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述可穿戴设备为智能戒指，所述作为投影屏幕的物体为手掌。
8.一种控制可穿戴设备投影的装置，所述可穿戴设备上设置有投影部件，其特征在于，包括：
采集模块，用于通过设置在所述可穿戴设备上的3D采集设备采集得到作为投影屏幕的物体的3D形状分布；
确定模块，用于根据采集模块采集得到的所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，确定位于所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的顶点坐标，并根据确定的所述顶点坐标，确定一投影平面；
控制模块，用于根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，调整所述投影部件投射出的投影画面形状，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域的形状相适应；以及，根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，以及所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，进行投影控制。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：
将与确定的所述顶点坐标之间的距离方差之和最小的平面，确定为投影平面。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
根据所述投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，调整所述投影部件投射出的投影画面的大小，使投影到所述作为投影屏幕的物体上的投影画面与作为投影屏幕的物体上的投影区域的大小相适应；
根据所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布，对投射到作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
根据所述投影平面与所述投影部件的投影视场角中心线之间的角度，确定对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正的校正角度；
根据所述校正角度对所述投影部件投射出的投影画面进行梯形校正。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
按照公式确定对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例；
将所述投影部件投射出的投影画面的大小，调整为按照所述压缩比例对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩后的大小；
其中，φ为对所述投影部件投射出的投影画面进行压缩的压缩比例，L_1为作为投影屏幕的物体的尺寸，L_0为预设的投影屏幕的尺寸，d1为投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离，d0为投影区域尺寸与投影屏幕尺寸相等时对应的投影平面几何中心与所述投影部件之间的距离。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
按照公式L_out(x,y)＝L_in(x,y)*∫(x,y,z)，确定所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度；
根据确定的显示亮度，对投射到所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内的投影画面的显示亮度进行校正；
其中，L_out(x,y)为所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)位置处投影画面的显示亮度，L_in(x,y)为投射到坐标点(x,y)位置处的显示画面的显示亮度，∫(x,y,z)表示对所述作为投影屏幕的物体的3D形状分布中与所述作为投影屏幕的物体上的投影区域内对应坐标点(x,y)的三维坐标点的积分。
14.如权利要求8-9、或11-13任一项所述的装置，其特征在于，所述可穿戴设备为智能戒指，所述作为投影屏幕的物体为手掌。
15.一种可穿戴设备，其包括投影部件以及如权利要求8～14之任一项所述的控制可穿戴设备投影的装置。
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