CN106101675A - 一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统，方法包括：获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像。本发明可对投影到目标显示区域的图像进行校正，消除垂直方向和水平方向上的梯形变形，校正成本低，操作简单，便于用户使用。
Description
技术领域
本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统。
背景技术
在现有的投影技术中，因为投影机的放置是人为放置的，因此投影机的放置时可能是水平方向上放置不平，或是垂直方向上放置不正，还有可能同时出现水平方向放置不平和垂直方向放置不正的情况。因为投影机的放置不平时，投影目标区域就会出现变形。
目前市场上有部分投影仪对垂直方向放置不正造成的梯形变形进行了自动校正。但对于垂直方向和水平方向放置不平造成的梯形形变都能校正的，都是通过专业技术人员手动进行校正。一般的用户，使用起来很不方便。同时，手动校正成本高。但目前还没有同时对于垂直方向放置不正和水平方向放置不平造成的梯形形变进行自动校正的技术。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统。
本发明的技术方案如下：
一种基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，方法包括步骤：
A、获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；
B、若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；
C、获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像。
所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，所述步骤C中获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型具体包括：
C1、预先将获取拍摄图像对应的梯形记为梯形ABCD，其中AB边及 DC边为水平方向的边长，AD及BC为竖直方向的边长，获取梯形ABCD四条边的边长关系；
C2、当检测到AB>DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平左偏转形变；
C3、当检测到AB<DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平左偏转形变；
C4、当检测到AB>DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平右偏转形变；
C5、当检测到AB<DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平右偏转形变。
所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，当目标图像为垂直上偏转形变，水平左偏转形变时，当目标图像为垂直上偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A1B1C1D1，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C11、从C1 点作一条相对C1B1偏转垂直边偏移角度的线，交B1A1 于b1；
C12、从C1点作一条垂直于C1 b1的线交D1 A1 于d1；
C13、从d1点作C1 b1的平行线，交B1 A1 于f1点；
C14、从b1点作C1 d1的平行线，交D1 A1 于e1 点，b1e1和d1 f1相交于a1点，获取梯形修正后的目标显示区域a1 b1 C1 d1。
所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，当目标图像为垂直下偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A2B2C2D2，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C21、从B2 点作一条相对B2 C2偏转垂直边偏移角度的线，交C2 D2 于c2；
C22、从c2点作一条垂直于B2 c2的线交A2D2于e2；
C23、从B2点作c2e2的平行线，交A2D2 于a2点；
C24、从a2点作B2 c2的平行线，交C2 D2 于f2点，c2e2和a2f2相交于d2点，获取梯形修正后的目标显示区域a2B2 c2 d2。
所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，当目标图像为垂直上偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A3B3C3D3，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C31、从D3 点作一条相对D3A3偏转垂直边偏移角度的线，交A3B3于a3；
C32、从a3点作一条垂直于D3 a3的线交C3B3于f3；
C33、从D3点作a3 f3的平行线，交C3 B3 于c3点；
C34、从c3点作D3 a3的平行线，交A3 B3 于e3 点，c3e3和a3 f3相交于b3点，获取梯形修正后的目标显示区域a3 b3 c3 D3。
所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，当目标图像为垂直下偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A4B4C4D4，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C41、从A4 点作一条相对A4D4偏转垂直边偏移角度的线，交D4C4于d4；
C42、从d4点作一条垂直于A4 d4的线交B4C4 于f4；
C43、从A4点作d4 f4的平行线，交B4 C4于b4点；
C44、从b4点作A4 d4的平行线，交D4 C4 于e4 点，b4e4和d4 f4相交于c4点，获取梯形修正后的目标显示区域A4 b4 c4 d4。
一种基于投影电视的自动梯形校正系统，其中，系统包括：
投影图像获取和判断模块，用于获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；
偏转角度计算模块，用于若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；
校正模块，用于获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像。
所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，所述校正模块还包括：
边长关系获取单元，用于预先将获取图像的目标梯形记为梯形ABCD，其中AB边及 DC边为水平方向的边长，AD及BC为竖直方向的边长，获取梯形ABCD四条边的边长关系；
第一判定单元，用于当检测到AB>DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平左偏转形变；
第二判定单元，用于当检测到AB<DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平左偏转形变；
第三判定单元，用于当检测到AB>DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平右偏转形变；
第四判定单元，用于当检测到AB<DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平右偏转形变。
所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其中，所述校正模块包括：
第一偏转线作线单元，用于从C1 点作一条相对C1B1偏转垂直边偏移角度的线，交B1A1于b1；
第一垂直线作线单元，用于从C1点作一条垂直于C1 b1的线交D1 A1 于d1；
第一平行线作线单元，用于从d1点作C1 b1的平行线，交B1 A1 于f1点；
第一目标显示区域获取单元，用于从b1点作C1 d1的平行线，交D1 A1 于e1 点，b1e1和d1f1相交于a1点，获取梯形修正后的目标显示区域a1 b1 C1 d1；
第二偏转线作线单元，用于从B2 点作一条相对B2 C2偏转垂直边偏移角度的线，交C2D2 于c2；
第二垂直线作线单元，用于从c2点作一条垂直于B2 c2的线交A2D2于e2；
第二平行线作线单元，用于从B2点作c2e2的平行线，交A2D2 于a2点；
第二目标显示区域获取单元，用于从a2点作B2 c2的平行线，交C2 D2 于f2点，c2e2和a2f2相交于d2点，获取梯形修正后的目标显示区域a2B2 c2 d2。
所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其中，所述校正模块还包括：
第三偏转线作线单元，用于从D3 点作一条相对D3A3偏转垂直边偏移角度的线，交A3B3于a3；
第三垂直线作线单元，用于从a3点作一条垂直于D3 a3的线交C3B3于f3；
第三平行线作线单元，用于从D3点作a3 f3的平行线，交C3 B3 于c3点；
第三目标显示区域获取单元，用于从c3点作D3 a3的平行线，交A3 B3 于e3 点，c3e3和a3f3相交于b3点，获取梯形修正后的目标显示区域a3 b3 c3 D3；
第四偏转线作线单元，用于从A4 点作一条相对A4D4偏转垂直边偏移角度的线，交D4C4于d4；
第四垂直线作线单元，用于从d4点作一条垂直于A4 d4的线交B4C4 于f4；
第四平行线作线单元，用于从A4点作d4 f4的平行线，交B4 C4于b4点；
第四目标显示区域获取单元，用于从b4点作A4 d4的平行线，交D4 C4 于e4 点，b4e4和d4f4相交于c4点，获取梯形修正后的目标显示区域A4 b4 c4 d4。
本发明提供了一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统，通过对摄像头对目标图像进行特征提取，通过运算判断显示图像是否变形，对变形的图像进行自动校正。本发明可以对投影到目标显示区域的图像进行校正，消除垂直方向和水平方向上的梯形变形，校正成本低，操作简单，便于用户使用。
附图说明
图1为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的较佳实施例的流程图。
图2为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施例一的投影关系示意图。
图3a为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域示意图。
图3b为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域修正示意图。
图3c为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的输出图像校正示意图。
图4a为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域示意图。
图4b为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域修正示意图。
图4c为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的输出图像校正示意图。
图5a为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域示意图。
图5b为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域修正示意图。
图5c为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的输出图像校正示意图。
图6a为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域示意图。
图6b为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的目标区域修正示意图。
图6c为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正方法的具体应用实施二的输出图像校正示意图。
图7为本发明的一种基于投影电视的自动梯形校正系统的较佳实施例的功能原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明还提供了一种基于投影电视的自动梯形校正方法的较佳实施例的流程图，如图1所示，其中，方法包括：
步骤S100、获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；
步骤S200、若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；
步骤S300、获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像。
具体实施时，所述步骤S100中，投影电视上安装有摄像头，通过摄像头把投影区域的目标的图像拍摄回来，以目标图像进行特征提取，并运算。运算方法可多种，例如可通过获取目标图像的对边的长度是否相等，来判断目标图像是否存在变形。
所述步骤S200是根据投影关系获取目标图像的垂直方向上的垂直边偏移角度。如图2 是投射角度计算方法。如图2所示，从A' 点投射, 当从垂直投射到投射区域向上偏一定的角度，平面从A'B'C'变为平面A'D'E'。线段B'C' 就变化为D'E' . 当投影仪向上偏角度∠b时， 投射图像的偏转角度∠c的关系如下：
如图2所示，投影图像发生畸变的情况主要是三角形A'B'C'变为三角形A'D'E'的过程，在这个过程当中，首先，投影仪内置有陀螺仪传感器， 能监测垂直方形的偏转角度，∠b变为已知量，其次，在超短焦投影中，投射比K（如图中所示为K=2W/H）在光学设计过程中就已经固定，不可能改变，所以投射比也是已经量，即tan∠a=W/H=1/2K，通过摄像头测得W，从而计算出H的值，
tan∠b=W’/H’=1/2K，所以W’=H’/2K
同时H’=cos∠b，那么W’= cos∠b/2K,
上图中线段D'F'=W’-W，
Tan∠b=B'D'/H，所以B'D'= Tan∠b*H，
所以Tan∠c=D'F'/B'D'=( W’-W)/ (Tan∠b*H),
通过陀螺仪传感器获得垂直方形的偏转角度 ，就可以求到投射到目标区域的图像的垂直边偏转角度。
所述步骤S300中，目标图像的变形类型为四种：垂直上偏转形变，水平左偏转形变；垂直下偏转形变，水平左偏转形变；垂直上偏转形变，水平右偏转形变；垂直下偏转形变，水平右偏转形变。根据变形类型的不同，对变形对应的图像中获取修正后的显示目标区域，在原输出图像上根据比例关系查找出对应显示目标区域，把原来要显示的图像通过scaler 算法，缩到显示区域，同时，把显示区域外的其余区域全部显黑，就可以实现相应的梯形校正。其中，Scaler实际上是通过改变图像的水平和垂直分辨率，以使视频内容适合于显示屏分辨率，得以正常显示。目前的缩放基本上是帧内算法，而且多是将水平和垂直缩放独立进行处理，也就是fir滤波或非线性滤波，fir滤波用到的基本原理是“多相滤波器”，这是滤波器组的概念。通常阶次和相位数越高，效果会越好，当然成本也就越高。也有采用2D窗口算法的，通过搜索合适的插值方向或权重，达到2D处理更强的边缘效果。
所述步骤S300中获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型具体包括：
步骤S301、预先将获取拍摄图像对应的梯形记为梯形ABCD，其中AB边及 DC边为水平方向的边长，AD及BC为竖直方向的边长，获取梯形ABCD四条边的边长关系；
步骤S302、当检测到AB>DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平左偏转形变；
步骤S303、当检测到AB<DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平左偏转形变；
步骤S304、当检测到AB>DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平右偏转形变；
步骤S305、当检测到AB<DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平右偏转形变。
进一步实施例中，如图3a、图3b所示，当目标图像为垂直上偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A1B1C1D1，从图3a中可知，A1D1>B1C1, A1B1>D1C1，步骤S300中获取修正后的目标显示区域具体包括：
步骤S311、从C1 点作一条相对C1B1偏转垂直边偏移角度的线，交B1A1 于b1；
步骤S312、从C1点作一条垂直于C1 b1的线交D1 A1 于d1；
步骤S313、从d1点作C1 b1的平行线，交B1 A1 于f1点；
步骤S314、从b1点作C1 d1的平行线，交D1 A1 于e1 点，b1e1和d1 f1相交于a1点，获取梯形修正后的目标显示区域a1 b1 C1 d1。
具体实施时，作直线是用于形成直线方程并根据直线方程来求交点的。所述步骤S314获取梯形修正后的目标显示区域a1 b1 C1 d1之后，如图3c所示，其中ABCD 是原来要输出的图形，通过对图3b 中各条线段的长度比例，在图3c中找出b1，d1，e1，f1，a1 五个点。对应地，把原来要显示的图像ABCD通过scaler 算法，缩到显示区域a1b1C1d1 ，同时，把ABCD 内的其余区域全部显黑。就可以实现相应的梯形校正。
进一步地，如图4a、图4b所示，当目标图像为垂直下偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A2B2C2D2，A2D2>B2C2，A2B2<D2C2所述步骤S300中获取修正后的目标显示区域具体包括：
步骤S321、从B2 点作一条相对B2 C2偏转垂直边偏移角度的线，交C2 D2 于c2；
步骤S322、从c2点作一条垂直于B2 c2的线交A2D2于e2；
步骤S323、从B2点作c2e2的平行线，交A2D2 于a2点；
步骤S324、从a2点作B2 c2的平行线，交C2 D2 于f2点，c2e2和a2f2相交于d2点，获取梯形修正后的目标显示区域a2B2 c2 d2。
具体实施时，所述步骤S324获取梯形修正后的目标显示区域a2B2 c2 d2之后，如图4c所示，其中ABCD 是原来要输出的图形，通过对图4b 中各条线段的长度比例，在图4c中找出a2，c2,d2，e2，f2五个点。对应地，把原来要显示的图像ABCD通过scaler 算法，缩到显示区域a2B2c2d2 ，同时，把ABCD 内的其余区域全部显黑，就可以实现相应的梯形校正。
进一步地实施时，如图5a、图5b所示，当目标图像为垂直上偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A3B3C3D3，A3D3<B3C3, A3B3>D3C3，所述步骤S300中获取修正后的目标显示区域具体包括：
步骤S331、从D3 点作一条相对D3A3偏转垂直边偏移角度的线，交A3B3于a3；
步骤S332、从a3点作一条垂直于D3 a3的线交C3B3于f3；
步骤S333、从D3点作a3 f3的平行线，交C3 B3 于c3点；
步骤S334、从c3点作D3 a3的平行线，交A3 B3 于e3 点，c3e3和a3 f3相交于b3点，获取梯形修正后的目标显示区域a3 b3 c3 D3。
具体实施时，所述步骤S334获取梯形修正后的目标显示区域a3 b3 c3 D3之后，如图5c所示，其中ABCD 是原来要输出的图形，通过对图5b 中各条线段的长度比例，在图5c中找出a3，b3,c3，e3，f3五个点。对应地，把原来要显示的图像ABCD通过scaler 算法，缩到显示区域a3 b3 c3 D3 ，同时，把ABCD 内的其余区域全部显黑，就可以实现相应的梯形校正。
进一步的实施例中，如图6a、图6b所示，当目标图像为垂直下偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A4B4C4D4，A4D4<B4C4 , A4B4<D4C4，所述步骤S300中获取修正后的目标显示区域具体包括：
步骤S341、从A4 点作一条相对A4D4偏转垂直边偏移角度的线，交D4C4于d4；
步骤S342、从d4点作一条垂直于A4 d4的线交B4C4 于f4；
步骤S343、从A4点作d4 f4的平行线，交B4 C4于b4点；
步骤S344、从b4点作A4 d4的平行线，交D4 C4 于e4 点，b4e4和d4 f4相交于c4点，获取梯形修正后的目标显示区域A4 b4 c4 d4。
具体实施时，所述步骤S344获取梯形修正后的目标显示区域A4 b4 c4 d4之后，如图6c所示，其中ABCD 是原来要输出的图形，通过对图6b 中各条线段的长度比例，在图6c中找出b4,c4，d4，e4，f4五个点。对应地，把原来要显示的图像ABCD通过scaler 算法，缩到显示区域A4 b4 c4 d4 ，同时，把ABCD 内的其余区域全部显黑，就可以实现相应的梯形校正。
本发明还提供了一种基于投影电视的自动梯形校正系统的较佳实施例的功能原理框图，如图7所示，其中，系统包括：
投影图像获取和判断模块100，用于获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；具体如上方法实施例所述。
偏转角度计算模块200，用于若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；具体如上方法实施例所述。
校正模块300，用于获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像；具体如上方法实施例所述。
所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其中，所述校正模块还包括：
边长关系获取单元，用于预先将获取图像的目标梯形记为梯形ABCD，其中AB边及 DC边为水平方向的边长，AD及BC为竖直方向的边长，获取梯形ABCD四条边的边长关系；具体如上方法实施例所述。
第一判定单元，用于当检测到AB>DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平左偏转形变；具体如上方法实施例所述。
第二判定单元，用于当检测到AB<DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平左偏转形变；具体如上方法实施例所述。
第三判定单元，用于当检测到AB>DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平右偏转形变；具体如上方法实施例所述。
第四判定单元，用于当检测到AB<DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平右偏转形变；具体如上方法实施例所述。
所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其中，当目标图像为垂直上偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A1B1C1D1，所述校正模块包括：
第一偏转线作线单元，用于从C1 点作一条相对C1B1偏转垂直边偏移角度的线，交B1A1于b1；具体如上方法实施例所述。
第一垂直线作线单元，用于从C1点作一条垂直于C1 b1的线交D1 A1 于d1；具体如上方法实施例所述。
第一平行线作线单元，用于从d1点作C1 b1的平行线，交B1 A1 于f1点；具体如上方法实施例所述。
第一目标显示区域获取单元，用于从b1点作C1 d1的平行线，交D1 A1 于e1 点，b1e1和d1 f1相交于a1点，获取梯形修正后的目标显示区域a1 b1 C1 d1；具体如上方法实施例所述。
所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其中，当目标图像为垂直下偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A2B2C2D2，所述校正模块还包括：
第二偏转线作线单元，用于从B2 点作一条相对B2 C2偏转垂直边偏移角度的线，交C2D2 于c2；具体如上方法实施例所述。
第二垂直线作线单元，用于从c2点作一条垂直于B2 c2的线交A2D2于e2；具体如上方法实施例所述。
第二平行线作线单元，用于从B2点作c2e2的平行线，交A2D2 于a2点；具体如上方法实施例所述。
第二目标显示区域获取单元，用于从a2点作B2 c2的平行线，交C2 D2 于f2点，c2e2和a2f2相交于d2点，获取梯形修正后的目标显示区域a2B2 c2 d2；具体如上方法实施例所述。
所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其中，当目标图像为垂直上偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A3B3C3D3，所述校正模块还包括：
第三偏转线作线单元，用于从D3 点作一条相对D3A3偏转垂直边偏移角度的线，交A3B3于a3；具体如上方法实施例所述。
第三垂直线作线单元，用于从a3点作一条垂直于D3 a3的线交C3B3于f3；具体如上方法实施例所述。
第三平行线作线单元，用于从D3点作a3 f3的平行线，交C3 B3 于c3点；具体如上方法实施例所述。
第三目标显示区域获取单元，用于从c3点作D3 a3的平行线，交A3 B3 于e3 点，c3e3和a3 f3相交于b3点，获取梯形修正后的目标显示区域a3 b3 c3 D3；具体如上方法实施例所述。
所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其中，当目标图像为垂直下偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A4B4C4D4，所述校正模块还包括：
第四偏转线作线单元，用于从A4 点作一条相对A4D4偏转垂直边偏移角度的线，交D4C4于d4；具体如上方法实施例所述。
第四垂直线作线单元，用于从d4点作一条垂直于A4 d4的线交B4C4 于f4；具体如上方法实施例所述。
第四平行线作线单元，用于从A4点作d4 f4的平行线，交B4 C4于b4点；具体如上方法实施例所述。
第四目标显示区域获取单元，用于从b4点作A4 d4的平行线，交D4 C4 于e4 点，b4e4和d4 f4相交于c4点，获取梯形修正后的目标显示区域A4 b4 c4 d4；具体如上方法实施例所述。
综上所述，本发明提供了一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统，方法包括：获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像。本发明可以对投影到目标显示区域的图像进行校正，消除垂直方向和水平方向上的梯形变形，校正成本低，操作简单，便于用户使用。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于投影电视的自动梯形校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；
B、若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；
C、获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像。
2.根据权利要求1所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其特征在于，所述步骤C中获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型具体包括：
C1、预先将获取拍摄图像对应的梯形记为梯形ABCD，其中AB边及 DC边为水平方向的边长，AD及BC为竖直方向的边长，获取梯形ABCD四条边的边长关系；
C2、当检测到AB>DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平左偏转形变；
C3、当检测到AB<DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平左偏转形变；
C4、当检测到AB>DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平右偏转形变；
C5、当检测到AB<DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平右偏转形变。
3.根据权利要求2所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其特征在于，当目标图像为垂直上偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A1B1C1D1，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C11、从C1 点作一条相对C1B1偏转垂直边偏移角度的线，交B1A1 于b1；
C12、从C1点作一条垂直于C1 b1的线交D1 A1 于d1；
C13、从d1点作C1 b1的平行线，交B1 A1 于f1点；
C14、从b1点作C1 d1的平行线，交D1 A1 于e1 点，b1e1和d1 f1相交于a1点，获取梯形修正后的目标显示区域a1 b1 C1 d1。
4.根据权利要求2所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其特征在于，当目标图像为垂直下偏转形变，水平左偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A2B2C2D2，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C21、从B2 点作一条相对B2 C2偏转垂直边偏移角度的线，交C2 D2 于c2；
C22、从c2点作一条垂直于B2 c2的线交A2D2于e2；
C23、从B2点作c2e2的平行线，交A2D2 于a2点；
C24、从a2点作B2 c2的平行线，交C2 D2 于f2点，c2e2和a2f2相交于d2点，获取梯形修正后的目标显示区域a2B2 c2 d2。
5.根据权利要求2所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其特征在于，当目标图像为垂直上偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A3B3C3D3，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C31、从D3 点作一条相对D3A3偏转垂直边偏移角度的线，交A3B3于a3；
C32、从a3点作一条垂直于D3 a3的线交C3B3于f3；
C33、从D3点作a3 f3的平行线，交C3 B3 于c3点；
C34、从c3点作D3 a3的平行线，交A3 B3 于e3 点，c3e3和a3 f3相交于b3点，获取梯形修正后的目标显示区域a3 b3 c3 D3。
6.根据权利要求2所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其特征在于，当目标图像为垂直下偏转形变，水平右偏转形变时，将目标梯形记记为梯形A4B4C4D4，所述步骤C中获取修正后的目标显示区域具体包括：
C41、从A4 点作一条相对A4D4偏转垂直边偏移角度的线，交D4C4于d4；
C42、从d4点作一条垂直于A4 d4的线交B4C4 于f4；
C43、从A4点作d4 f4的平行线，交B4 C4于b4点；
C44、从b4点作A4 d4的平行线，交D4 C4 于e4 点，b4e4和d4 f4相交于c4点，获取梯形修正后的目标显示区域A4 b4 c4 d4。
7.一种基于投影电视的自动梯形校正系统，其特征在于，系统包括：
投影图像获取和判断模块，用于获取摄像头拍摄的投影区域的目标图像，对目标图像进行特征提取，对提取后的特征进行运算，根据运算结果判断目标图像是否存在变形；
偏转角度计算模块，用于若检测到目标图像存在变形，获取投影仪竖直方向偏转角度，根据投影仪竖直方向偏转角度、投射比以及拍摄的图像计算垂直边偏移角度；
校正模块，用于获取拍摄图像的边长情况判断目标图像的形变类型，根据形变类型对目标图像进行处理，获取修正后的目标显示区域，根据目标显示区域在输出的目标图像使用缩放算法进行缩放，输出校正后的图像。
8.根据权利要求7所述的基于投影电视的自动梯形校正方法，其特征在于，所述校正模块还包括：
边长关系获取单元，用于预先将获取图像的目标梯形记为梯形ABCD，其中AB边及 DC边为水平方向的边长，AD及BC为竖直方向的边长，获取梯形ABCD四条边的边长关系；
第一判定单元，用于当检测到AB>DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平左偏转形变；
第二判定单元，用于当检测到AB<DC，且AD>BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平左偏转形变；
第三判定单元，用于当检测到AB>DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直上偏转形变，水平右偏转形变；
第四判定单元，用于当检测到AB<DC，且AD<BC，则当前目标图像的形变类型为垂直下偏转形变，水平右偏转形变。
9.根据权利要求8所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其特征在于，所述校正模块包括：
第一偏转线作线单元，用于从C1 点作一条相对C1B1偏转垂直边偏移角度的线，交B1A1于b1；
第一垂直线作线单元，用于从C1点作一条垂直于C1 b1的线交D1 A1 于d1；
第一平行线作线单元，用于从d1点作C1 b1的平行线，交B1 A1 于f1点；
第一目标显示区域获取单元，用于从b1点作C1 d1的平行线，交D1 A1 于e1 点，b1e1和d1f1相交于a1点，获取梯形修正后的目标显示区域a1 b1 C1 d1；
第二偏转线作线单元，用于从B2 点作一条相对B2 C2偏转垂直边偏移角度的线，交C2 D2于c2；
第二垂直线作线单元，用于从c2点作一条垂直于B2 c2的线交A2D2于e2；
第二平行线作线单元，用于从B2点作c2e2的平行线，交A2D2 于a2点；
第二目标显示区域获取单元，用于从a2点作B2 c2的平行线，交C2 D2 于f2点，c2e2和a2f2相交于d2点，获取梯形修正后的目标显示区域a2B2 c2 d2。
10.根据权利要求8所述的基于投影电视的自动梯形校正系统，其特征在于，所述校正模块还包括：
第三偏转线作线单元，用于从D3 点作一条相对D3A3偏转垂直边偏移角度的线，交A3B3于a3；
第三垂直线作线单元，用于从a3点作一条垂直于D3 a3的线交C3B3于f3；
第三平行线作线单元，用于从D3点作a3 f3的平行线，交C3 B3 于c3点；
第三目标显示区域获取单元，用于从c3点作D3 a3的平行线，交A3 B3 于e3 点，c3e3和a3f3相交于b3点，获取梯形修正后的目标显示区域a3 b3 c3 D3；
第四偏转线作线单元，用于从A4 点作一条相对A4D4偏转垂直边偏移角度的线，交D4C4于d4；
第四垂直线作线单元，用于从d4点作一条垂直于A4 d4的线交B4C4 于f4；
第四平行线作线单元，用于从A4点作d4 f4的平行线，交B4 C4于b4点；
第四目标显示区域获取单元，用于从b4点作A4 d4的平行线，交D4 C4 于e4 点，b4e4和d4f4相交于c4点，获取梯形修正后的目标显示区域A4 b4 c4 d4。
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