CN105100792A - 一种几何图形投影成像自动校正装置及其校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种几何图形投影成像自动校正装置，包括投影仪、投影幕布、摄像头、及图像处理器，所述图像处理器分别与投影仪、摄像头电气连接，所述摄像头与投影仪的投影镜头彼此相邻安装，所述图像处理器通过投影仪将原始投影内容投射至投影幕布上，所述摄像头拍摄投影幕布上的投影内容并传输给图像处理器，所述图像处理器将摄像头拍摄到的投影内容与原始投影内容进行比对校正；一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，图像处理器将原始投影内容与摄像头抓拍到的画面进行比对，判断摄像头抓拍到的画面与原始投影内容是否具有偏差。本发明的有益效果为：完全克服了对于投影图形多样性不易矫正的问题，做到可自动判断几何图形并矫正的效果。

Description

一种几何图形投影成像自动校正装置及其校正方法

技术领域

本发明涉及图像校正领域，特别是指一种几何图形投影成像自动校正装置及其校正方法。

背景技术

目前的投影仪的梯形校正装置，包括角度传感器、角度处理单元、图像校正单元，角度传感器设置于该投影仪内部的光学系统模块上，用于探测投影仪中光学系统的角度，角度处理单元用于根据光学系统模块的角度得到梯形校正值，并将该梯形校正值传送给投影仪的图像校正单元，所述图像校正单元用于根据梯形校正值对输入的影像进行梯形校正。而针对几何图形的矫正，目前主要针对的是投影机主体，其安装有方向传感器、校正参数计算模块及投影镜头几何校正装置，校正参数计算模块的输入端与方向传感器相连接，输出端与投影镜头几何校正装置相连接，方向传感器检测投影机主体的倾斜角度，校正参数计算模块对倾斜角度的数据进行处理，生成校正参数，投影镜头几何校正装置根据校正参数调整投影机镜头，以校正投影画面的几何失真。

一般来说，投影仪的校正装置都是集成在投影机上的作为一个图像处理装置存在，然而就装置而言，易损性较高，而且装置升级需要将设备重新组装升级，实用性较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种几何图形投影成像自动校正装置及其校正方法。本发明提出的一种几何图形投影成像自动校正装置及其校正方法，能够使图像矫正功能使用更便捷，完全由设备端自主判断图形形状并自动校正，不用动手即可自动实现图形矫正效果；完全克服了对于投影图形多样性不易矫正的问题，做到可自动判断几何图形并矫正的效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种几何图形投影成像自动校正装置，其中包括投影仪、投影幕布、摄像头、及图像处理器，所述图像处理器分别与投影仪、摄像头电气连接，所述摄像头与投影仪的投影镜头彼此相邻安装，所述图像处理器通过投影仪将原始投影内容投射至投影幕布上，所述摄像头拍摄投影幕布上的投影内容并传输给图像处理器，所述图像处理器将摄像头拍摄到的投影内容与原始投影内容进行比对并校正。

上述的一种几何图形投影成像自动校正装置，其中还包括平面镜，所述摄像头的拍摄角度与平面镜平行，所述投影仪的投影镜头与平面镜的夹角为45°～90°。平面镜反射可以增加光路，反射的时候，失真度是最小的。

上述的一种几何图形投影成像自动校正装置，其中还包括用以将投影仪固定安装于某处的固定支架。

上述的一种几何图形投影成像自动校正装置，其中所述投影幕布为光学的全息投影膜。

一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，包括如下步骤：

S0：投影仪开启，图像处理器通过投影仪将原始投影内容投射至投影幕布上；

S1：摄像头抓拍投影幕布上的当前画面，并传输给图像处理器；

S2：图像处理器将原始投影内容与摄像头抓拍到的画面进行比对，判断摄像头抓拍到的画面与原始投影内容是否具有偏差，如果是，至步骤S3；如果否，校正结束；

S3：图像处理器计算出摄像头抓拍到的画面与原始投影内容的具体偏差值，通过图像畸变校正工具，进行反偏差图形处理；

S4：校正结束。

上述的一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，所述步骤S3包括如下步骤：

S31：将原始投影内容放入标准矩形框中，选取四个顶点作为基准点；

S32：选取四条边上的N等分点作为基准点；

S33：判断摄像头抓拍到的画面是S31与S32中的各个基准点处与原始投影内容是否存在偏差，如果否，至步骤S0；如果是，至步骤S34；

S34：计算出摄像头抓拍到的画面与标准矩形图中的原始投影内容的具体偏差值，其中包括垂直和水平方向偏移的角度以及漏斗的偏移量和内夹角。

上述的一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，其中所述步骤S32中的N为2。

本发明的有益效果为：完全由设备端自主判断图形形状并自动校正，不用动手即可自动实现图形矫正效果，使图像矫正功能使用更加便捷；完全克服了对于投影图形多样性不易矫正的问题，做到可自动判断几何图形并矫正的效果；几何图形校正系统更具备灵活性，功能上有需要优化的时候，设备只需连接无线网络即可升级功能，与传统图形矫正装置相比更具灵活性，实用性也更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种几何图形投影成像自动校正装置的电气连接模块示意图；

图2为本发明一种几何图形投影成像自动校正装置安装在汽车后座的结构示意图；

图3为本发明一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法的流程图。

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，而不是全部的实施例。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。

实施例

如图1-2所示，一种几何图形投影成像自动校正装置，其中包括投影仪1、投影幕布2、摄像头3、图像处理器4、平面镜5及固定支架6。，所述图像处理器4分别与投影仪1、摄像头2电气连接，所述摄像头3与投影仪1的投影镜头彼此相邻安装，所述图像处理器4通过投影仪1将原始投影内容投射至平面镜5上，再由平面镜5反射至投影幕布2上，所述摄像头3拍摄投影幕布2上的投影内容并传输给图像处理器4，图像处理器4将摄像头3拍摄到的投影内容与原始投影内容进行比对并校正。摄像头3的拍摄角度与平面镜5平行，所述投影仪1的投影镜头与平面镜5的夹角为45°～90°，最优设置为60°。平面镜反射可以增加光路，反射的时候，失真度是最小的。固定支架6用以将投影仪1固定安装于某处。

将本发明产品应用于汽车内部时，将投影幕布2选用为光学的透明全息投影膜，该全息投影膜粘贴于汽车后挡风玻璃上，投影仪通过固定支架6固定于汽车后排的后颈枕上，投影仪1的投影镜头位于投影仪1的上方向平面镜方向投影图像，并通过平面镜反射将投影内容反射到全息投影膜上，从而达到显示投影图像的效果，摄像头直接拍摄全息投影膜上的画面，传输至图像处理器4，图像处理器4将摄像头3拍摄到的投影内容与原始投影内容进行比对并校正。

如图3所示，一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，包括如下步骤：

S0：投影仪开启，图像处理器通过投影仪将原始投影内容投射至投影幕布上；

S1：摄像头抓拍投影幕布上的当前画面，并传输给图像处理器；

S2：图像处理器将原始投影内容与摄像头抓拍到的画面进行比对，判断摄像头抓拍到的画面与原始投影内容是否具有偏差，如果是，至步骤S3；如果否，校正结束；

S3：图像处理器计算出摄像头抓拍到的画面与原始投影内容的具体偏差值，通过图像畸变校正工具，进行反偏差图形处理；

S4：校正结束。

上述的一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，所述步骤S3包括如下步骤：

S31：将原始投影内容放入标准矩形框中，选取四个顶点作为基准点；

S32：选取四条边上的2等分点作为基准点；

S33：判断摄像头抓拍到的画面是S31与S32中的各个基准点处与原始投影内容是否存在偏差，如果否，至步骤S0；如果是，至步骤S34；

S34：计算出摄像头抓拍到的画面与标准矩形图中的原始投影内容的具体偏差值，其中包括垂直和水平方向偏移的角度以及漏斗的偏移量和内夹角。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (7)

1.一种几何图形投影成像自动校正装置，其特征在于：包括投影仪、投影幕布、摄像头、及图像处理器，所述图像处理器分别与投影仪、摄像头电气连接，所述摄像头与投影仪的投影镜头彼此相邻安装，所述图像处理器通过投影仪将原始投影内容投射至投影幕布上，所述摄像头拍摄投影幕布上的投影内容并传输给图像处理器，所述图像处理器将摄像头拍摄到的投影内容与原始投影内容进行比对并校正。

2.根据权利要求1所述的一种几何图形投影成像自动校正装置，其特征在于，还包括平面镜，所述摄像头的拍摄角度与平面镜平行，所述投影仪的投影镜头与平面镜的夹角为45°～90°。

3.根据权利要求1或2所述的一种几何图形投影成像自动校正装置，其特征在于，还包括用以将投影仪固定安装于某处的固定支架。

4.根据权利要求3所述的一种几何图形投影成像自动校正装置，其特征在于，所述投影幕布为光学的全息投影膜。

5.根据权利要求1～4在任意一项权利要求所述的一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

S0：投影仪开启，图像处理器通过投影仪将原始投影内容投射至投影幕布上；

S1：摄像头抓拍投影幕布上的当前画面，并传输给图像处理器；

S2：图像处理器将原始投影内容与摄像头抓拍到的画面进行比对，判断摄像头抓拍到的画面与原始投影内容是否具有偏差，如果是，至步骤S3；如果否，校正结束；

S3：图像处理器计算出摄像头抓拍到的画面与原始投影内容的具体偏差值，通过图像畸变校正工具，进行反偏差图形处理；

S4：校正结束。

6.根据权利要求5所述的一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：

S31：将原始投影内容放入标准矩形框中，选取四个顶点作为基准点；

S32：选取四条边上的N等分点作为基准点；

S33：判断摄像头抓拍到的画面是S31与S32中的各个基准点处与原始投影内容是否存在偏差，如果否，至步骤S0；如果是，至步骤S34；

S34：计算出摄像头抓拍到的画面与标准矩形图中的原始投影内容的具体偏差值，其中包括垂直和水平方向偏移的角度以及漏斗的偏移量和内夹角。

7.根据权利要求6所述的一种几何图形投影成像自动校正装置的校正方法，其特征在于，所述步骤S32中的N为2。