CN106612422A - 一种投影校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种投影校正方法及装置，该方法包括：获得投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN；获得M、N沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；根据D_MN以及D_M与D_N之间的差值，确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_X；根据相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得相对夹角α_X对应的第一校正参数；基于第一校正参数，对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。应用本发明实施例提供的方案进行投影校正时，无需根据投影背景的图像的图像处理结果进行校正，可根据预设标记点到投影背景的距离的数据处理结果进行校正，降低了投影校正过程中数据处理所花费的时间，提高了处理速度。

Description

一种投影校正方法及装置

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别是涉及一种投影校正方法及装置。

背景技术

在用户的日常生活与工作中，投影技术得到了广泛的应用，例如，各种会议、培训、各种典礼等等，用户经常将各种类型的文件通过投影设备投放到投影背景上，以实现与他人的共享。一般的，投影设备与投影背景之间的相对夹角直接关系到投影区域的畸变程度。

现有技术中提供了这样一种投影校正方法：通过摄像头等图像采集设备采集投影背景的图像；然后，利用图像处理的方式获得投影区域的畸变程度；从而根据该畸变程度对投影进行校正。

上述方案虽然可以对投影区域进行校正，但是这种方式是基于图像的，需要采集图像并对采集图像进行处理，容易理解的，图像的数据量通常比较大，因此对其处理所花费的时间较长。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种投影校正方法及装置，以降低投影校正过程中数据处理所花费的时间，提高处理速度。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种投影校正方法，应用于投影设备，所述方法包括：

获得所述投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN；其中，所述标记点M、N分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点M、N所在直线与预先建立的二维坐标系的x轴平行；所述预先建立的二维坐标系为：以包含投影设备的投影镜头所在端面外边缘的最小矩形的一条边所在直线为x轴，以与该边垂直的边所在直线为y轴的坐标系；

获得所述标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；其中，所述预设方向为所述投影镜头所在端面的法线方向；

根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X；

根据所述相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_X对应的第一校正参数；

基于所述第一校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。

较佳的，所述获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N，包括：

基于激光测距传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；

或，

基于接近光传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。

较佳的，所述根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X，包括：

根据如下公式：

确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X。

较佳的，所述根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X之前，还包括：

根据当前时刻所述标记点M、N沿着所述预设方向到所述投影背景的距离D_M′、D_N′以及所述距离D_M、所述距离D_N，判断所述投影设备所处的投影环境是否发生变化；

若为是，则按照所述距离D_M′与所述距离D_N′更新所述距离D_M和所述距离D_N。

较佳的，所述基于所述第一校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正之后，还包括：

获得所述投影设备上预设的标记点P、Q之间的距离D_PQ；其中，所述标记点P、Q分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点P、Q所在直线与所述预先建立的二维坐标系的y轴平行；

获得所述标记点P、Q分别沿着所述预设方向到投影背景的距离D_P、D_Q；

根据所述距离D_PQ以及所述距离D_P与所述距离D_Q之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_Y；

根据所述相对夹角α_Y，按照所述预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_Y对应的第二校正参数；

基于所述第二校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种投影校正装置，应用于投影设备，所述装置包括：

第一标记点距离获得模块，用于获得所述投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN；其中，所述标记点M、N分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点M、N所在直线与预先建立的二维坐标系的x轴平行；所述预先建立的二维坐标系为：以包含投影设备的投影镜头所在端面外边缘的最小矩形的一条边所在直线为x轴，以与该边垂直的边所在直线为y轴的坐标系；

第一投影距离获得模块，用于获得所述标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；其中，所述预设方向为所述投影镜头所在端面的法线方向；

第一夹角确定模块，用于根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投 影背景所在平面的相对夹角α_X；

第一校正参数获得模块，用于根据所述相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_X对应的第一校正参数；

第一投影区域校正模块，用于基于所述第一校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。

较佳的，所述第一投影距离获得模块，包括：

第一投影距离获得子模块，用于基于激光测距传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；

第二投影距离获得子模块，用于基于接近光传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。

较佳的，所述第一夹角确定模块，具体用于：

根据如下公式：

确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X。

较佳的，所述装置还包括：

投影环境判断模块，用于根据当前时刻所述标记点M、N沿着所述预设方向到所述投影背景的距离D_M′、D_N′以及所述距离D_M、所述距离D_N，判断所述投影设备所处的投影环境是否发生变化；

投影距离更新模块，用于在所述投影环境判断模块的判断结果为是时，按照所述距离D_M′与所述距离D_N′更新所述距离D_M和所述距离D_N。

较佳的，所述装置还包括：

第二标记点距离获得模块，用于获得所述投影设备上预设的标记点P、Q之间的距离D_PQ；其中，所述标记点P、Q分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点P、Q所在直线与所述预先建立的二维坐标系的y轴平行；

第二投影距离获得模块，用于获得所述标记点P、Q分别沿着所述预设方向 到投影背景的距离D_P、D_Q；

第二夹角确定模块，用于根据所述距离D_PQ以及所述距离D_P与所述距离D_Q之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_Y；

第二校正参数获得模块，用于根据所述相对夹角α_Y，按照所述预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_Y对应的第二校正参数；

第二投影区域校正模块，用于基于所述第二校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。

由以上可见，在本发明实施例提供的技术方案中，投影设备首先获得投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN；接着，获得标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；然后，根据距离D_MN以及距离D_M与距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_X；然后，根据相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得相对夹角α_X对应的第一校正参数；最后，基于第一校正参数，对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。

应用本发明实施例提供的方案进行投影校正时，无需根据投影背景的图像的图像处理结果进行校正，可以根据预设标记点到投影背景的距离的数据处理结果进行校正，显然，距离的数据量要远小于图像的数据量，因此，降低了投影校正过程中数据处理所花费的时间，提高了处理速度。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为一种投影区域的正常投影效果示意图；

图1b为一种投影区域发生垂直畸变的投影效果示意图；

图1c为另一种投影区域发生垂直畸变的投影效果示意图；

图1d为一种投影区域发生水平畸变的投影效果示意图；

图1e为另一种投影区域发生水平畸变的投影效果示意图；

图2a为本发明实施例提供的一种预设标记点的选取示意图；

图2b为本发明实施例提供的另一种预设标记点的选取示意图；

图3a为本发明实施例提供的一种投影校正方法的流程示意图；

图3b为本发明实施例提供的一种投影设备与投影背景的投影示意图；

图3c为一种投影设备与投影平面的正视图的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种投影校正装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图。

具体实施方式

现如今，形形色色的投影设备(固定式的投影设备、便携式的投影设备等)在用户的生活与工作中得到了广泛使用的，例如，企业召开年度总结会议时可以通过投影设备将本年度的业绩展示给公司员工，举办典礼时可以将宣传片等视频剪辑通过投影设备投放到幕布上以分享给他人，等等。可见，投影设备与用户的生活与工作是息息相关的。

实际应用中，当开启投影设备进行投影后，用户往往会发现投射到投影背景上的投影区域已发生畸变，所呈现的投影区域并非规则的矩形区域(如图1a所示)，例如，会呈现出梯形的投影区域等(如图1b、图1c、图1d和图1e所示)，这种情况下，用户的视觉体验是非常不好的，因此，在投影过程中通常需要对投影区域进行校正。

现有技术中提供了这样一种投影校正方法：通过摄像头等图像采集设备采集投影背景的图像；然后，利用图像处理的方式获得投影背景的图像的畸变程度；从而根据该畸变程度对投影区域进行校正。

通过现有技术中提供的这种对投影区域的校正方案能够实现对投影区域所发生的畸变进行校正，但是，该方案中采集投影背景的图像时需要利用摄像头等图像采集设备，然而，这些设备的耗电量还是比较大的，由于一些便携式的投影设备是通过电池供电的，所以通常情况下上述投影设备无法为摄像头等图像采集设备提供足够的电源供应，因此现有技术中提供的上述投影校正方案难以满足实际需要；进一步的，由于现有技术中提供的方案还需要对所采集图像进行处理，一般的，对图像数据的处理通常要花费更长的时间，然而便携式的投影设备通常是需要随时移动的，较长的处理时间不太能够满足这种便携式的投影设备的灵活性的要求。

鉴于以上情况，本发明实施例提供了如下的投影校正方法与装置，该方案可以是基于传感器检测设备进行投影校正的，以降低投影校正过程中数据处理所花费的时间，提高处理速度。

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。

为了便于后续描述，在此先对本发明实施例中的预设标记点进行下说明。如图2a所示，为本发明实施例提供的一种预设标记点的选取示意图，这种标记点M、N的选取适用于对投影背景进行垂直梯形校正的情况；如图2b所示，为本发明实施例提供的另一种预设标记点的选取示意图，除了选取适用于对投影背景进行垂直梯形校正的标记点M、N外，还预设了适用于对投影背景进行水平梯形校正的标记点P、Q。另外，各个标记点的具体应用见后续各个具体实施例。

图3a为本发明实施例提供的一种投影校正方法的流程示意图，应用于投影设备，该方法可以包括：

步骤S101：获得投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN。

这里提及的“标记点M、N之间的距离D_MN”是指：标记点M、N之间的直线距离。

参见图2a，标记点M、N分别为投影设备的投影镜头所在端面上不重合的 两点，且标记点M、N所在直线与预先建立的二维坐标系的x轴平行。

其中，预先建立的二维坐标系为：以包含投影设备的投影镜头所在端面外边缘的最小矩形的一条边所在直线为x轴，以与该边垂直的边所在直线为y轴的坐标系。

以图3b所示的投影设备为例，对建立二维坐标系的方式进行下详细说明，假设该投影镜头所在端面的外边缘是规则的矩形，则以该矩形的一条边所在直线为x轴，图3b中取矩形中的短边所在直线为x轴；以与该边垂直的边所在直线为y轴，图3b中取矩形中的长边所在直线为y轴；其中，O为二维坐标系的原点。

需要说明的是，图3b所示的在投影设备的投影镜头所在端面中建立二维坐标系的方式仅仅是众多方式中的一种，当然还可以有其他的方式，例如，以矩形的对称轴来建立二维坐标系，等等，本发明不需要对建立二维坐标系的具体方式进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明。

通常，投影设备的生产厂商往往会考虑到产品的美观性，因此，投影设备的各个端面往往不是像图3b所示的端面那么规则，这时，在建立该端面的二维坐标系时，需要首选确定一个足够包含该端面的外边缘的最小矩形，然后再按照上述方式建立二维坐标系。这里提到的确定一个最小矩形也仅仅是建立二维坐标系时的一个辅助工具，当然，还可以借助于其他的辅助工具来建立二维坐标系，例如，还可以借助于能够包含该端面的外边缘的轮廓线的外切圆或外接圆等等。本发明不需要对此进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明，本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。

步骤S102：获得标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。

其中，预设方向为投影镜头所在端面的法线方向。

参见图3b，为本发明实施例提供的一种投影设备与投影背景的投影示意图。在左侧的虚线矩形框中所示的是一种投影设备，在投影设备的投影镜头的端面上预先设置有标记点M、N；其中，MM′、NN′为标记点M、N沿着预设方向到投影背景的距离，且其距离值分别为D_M、D_N，并且MM′、NN′与标记点M、N所在端面的法线方向是平行的。

在本发明的一种实现方式中，可以基于激光测距传感器来获得距离D_M、 D_N。众所周知，激光测距传感器在测距过程中可以向目标发射出一束很细的激光，然后由光电元件接收目标发射的激光束，其自带的计时器测定激光束从发射到接收的时间，即可计算出从观测点到目标的距离。本实现方式中，本领域内的技术人员可以在投影镜头所在端面的预设标记点处布置这样的激光测距传感器，从而可以很方便地获得距离D_M、D_N。

在本发明的另一种实现方式中，还可以基于接近光传感器，获得投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。众所周知，接近光传感器在测距过程时可以根据接收到的反馈的红外线的强度来判断物体的距离。

比较上述两种实现方式可以看出，上述两种测量距离的方式均为光测量方式，其中，激光测距传感器因其自身激光的高聚拢的特性，测距比较准确，实际应用中需要精确测量的场合会经常用到，因此，不会存在对投影距离远近的限制；然而，后者的红外光相比激光而言其光线的聚拢程度就稍差些，测量距离时不如激光测距传感器精确度高，因此，比较适用于远距离投影时，对投影距离的测量精度不是太高的场合。

需要说明的是，上述两种实现方式，仅仅是众多测距手段中的两种，本发明不需要对获得距离D_M、D_N的具体方式进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明，本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。

步骤S103：根据距离D_MN以及距离D_M与距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_X。

在本发明的一种具体实现方式中，根据距离D_MN以及距离D_M与距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_X，可以包括：

根据如下公式：

确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_X。

举例而言，假设距离D_M与距离D_N之间的差值为20cm，且距离D_MN也为 20cm，则根据公式计算得到α_X＝45°，从而确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角。

需要说明的是，上述提及的确定相对夹角α_X的公式仅仅是三角函数计算公式中的一种，本发明不需要对此进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明，本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。

下面结合具体实例详细说明下，为何按照步骤S103中的公式计算得到的相对夹角就是投影镜头所在平面与投影背景所在平面的相对夹角α_X。

参见图3c，为一种投影设备与投影平面的正视图的示意图，假设，投影设备向上抬起时角度θ为正，投影平面顺时针旋转时角度β为正，举例而言，假设投影设备由水平放置位置向上抬起90°时角度θ为+90，当投影平面由竖直平面逆时针旋转30°时角度β为-30°(正如图3c中，从竖直的虚线位置旋转至投影背景所在位置所成的角度β就为负)，容易看出，图3c中投影设备向上抬起一个角度θ，而投影背景与竖直面的夹角为-β，通过绘制辅助线，将标记点M、N所在平面与投影背景所在平面进行平移后，角度θ与角度β呈共顶点的关系，根据数学中“两直线相交对角相等”的规则，容易得到：投影设备与投影背景的相对夹角为θ-(-β)＝θ+β，即为图3c中的相对夹角α_X，且

步骤S104：根据相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得相对夹角α_X对应的第一校正参数。

在本发明的一种实现方式中，本领域内的技术人员可以在投影设备的存储器中预先存储包含相对夹角与校正参数的对应关系的数据表，该数据表中至少需要包含各个角度或角度区间及其对应的校正参数(投影设备的配置信息，等等)，在投影过程中，可根据计算得到的相对夹角α_X的数值来查找表中对应的角度或角度区间，从而获得与该相对夹角α_X对应的第一校正参数。

步骤S105：基于第一校正参数，对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。

在投影过程中，可以按照预设的时间间隔(例如，10分钟等等)来确定当前投影设备与投影背景的相对夹角α_X，按照当前投影设备与投影背景的相对夹角更新该相对夹角α_X，并根据更新后的相对夹角α_X来获得对应的第一校正参数，进而对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。较佳的，可以当所确定的相对夹角α_X与当前时刻之前的上一次确定的相对夹角的差值大于预设的角度改变阈值时，按照当前投影设备与投影背景的相对夹角更新该相对夹角α_X，并根据更新后的相对夹角α_X来获得对应的第一校正参数，进而对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。

需要说明的是，与现有技术中提到的方案比较而言，现有技术中提供的方案是基于图像的，也可以是说，现有技术中提供的方案实质上是根据投影区域的图像进行投影校正的，而并没有从产生该畸变的最根本的原因层面上进行校正。而本发明实施例提供的方案中充分考虑了投影设备与投影背景的相对夹角，因此，是从产生该畸变的根本原因层面上解决问题的，从而保证了对投影校正的准确性。

显然，应用本发明实施例提供的方案进行投影校正时，无需根据投影背景的图像的图像处理结果对投影区域进行校正(例如，可以对图1b或图1c中的垂直畸变进行校正)，可以根据预设标记点到投影背景的距离的数据处理结果进行校正，显然，距离的数据量要远小于图像的数据量，因此，降低了投影校正过程中数据处理所花费的时间，提高了处理速度。另外，进行投影校正时，传感器设备所消耗的电量通常会远低于摄像头运行所消耗的电量，具有耗电低的优越性能，比较适用于便携式的投影设备。

图4为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图，应用于投影设备，在图3a所示方法实施例基础之上，该方法还可以包括：

步骤S106：根据当前时刻标记点M、N沿着预设方向到投影背景的距离D_M′、D_N′以及距离D_M、距离D_N，判断投影设备所处的投影环境是否发生变化；

步骤S107：在判断为是的情况下，按照距离D_M′与距离D_N′更新距离D_M和距离D_N。

与图3a所示方法实施例比较而言，本实施例提供的方案能够及时判断出投 影设备所处的投影环境是否发生变化(主要是投影设备与投影背景的相对位置的变化)，尤其是对于一些手持等容易与投影背景发生相对位置改变的便携式的投影设备非常实用，能够及时根据投影设备与投影背景之间的相对夹角，确定出准确的校正参数，以为用户呈现出较佳的视觉效果。

图5为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图，应用于投影设备，在图3a所示方法实施例基础之上，该方法还可以包括：

步骤S108：获得投影设备上预设的标记点P、Q之间的距离D_PQ(参见图3b)。

参见图2b，标记点P、Q分别为投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且标记点P、Q所在直线与预先建立的二维坐标系的y轴平行。

步骤S109：获得标记点P、Q分别沿着预设方向到投影背景的距离D_P、D_Q(参见图3b)。

步骤S110：根据距离D_PQ以及距离D_P与距离D_Q之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_Y(参见图3b)。

需要说明的是，这里确定相对夹角α_Y的具体方式可以与步骤S103中确定相对夹角α_X类似，此处不再赘述。

步骤S111：根据相对夹角α_Y，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得相对夹角α_Y对应的第二校正参数。

步骤S112：基于第二校正参数，对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。

需要说明的是，步骤S109至步骤S112与图3a所示方法实施例中步骤S102至步骤S105类似，此处不再赘述。

众所周知，竖直梯形校正和水平梯形校正是在投影过程中针对发生畸变的投影区域的两种常用校正方式，本实施例可以根据相对夹角α_X对投影区域进行竖直梯形校正，同时根据相对夹角α_Y对投影区域进行水平校正。由于，利用本实施例的方法获得的相对夹角α_X和相对夹角α_Y充分考虑到了投影设备自身的倾斜角度和投影背景的倾斜角度，因此，相比与现有技术中仅考虑到投影设备自身的倾斜角度的校正方式而言，显然，具有更高的准确度，投影区域的畸变 校正效果更佳。

可见，与图3a所示方法实施例比较而言，在应用本实施例进行投影校正时，除了可以根据相对夹角α_X对投影区域进行校正外(例如，可以对图1b或图1c中的垂直畸变进行校正)，还可以根据相对夹角α_Y对投影区域进行校正(例如，可以对图1b或图1c中的水平畸变进行校正)，从而实现了从多个方向上对投影区域进行校正，进一步保证了对投影校正的准确程度。

图6为本发明实施例提供的一种投影校正装置的结构示意图，应用于投影设备，对应于图3a所示的方法实施例，该装置可以包括：

第一标记点距离获得模块201，用于获得投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN。

其中，标记点M、N分别为投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且标记点M、N所在直线与预先建立的二维坐标系的x轴平行。

预先建立的二维坐标系为：以包含投影设备的投影镜头所在端面外边缘的最小矩形的一条边所在直线为x轴，以与该边垂直的边所在直线为y轴的坐标系。

第一投影距离获得模块202，用于获得标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。

其中，预设方向为投影镜头所在端面的法线方向。

第一夹角确定模块203，用于根据距离D_MN以及距离D_M与距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_X。

第一校正参数获得模块204，用于根据相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得相对夹角α_X对应的第一校正参数。

第一投影区域校正模块205，用于基于第一校正参数，对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。

具体的，第一投影距离获得模块202，可以包括：

第一投影距离获得子模块，用于基于激光测距传感器，获得投影设备上预 设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；

第二投影距离获得子模块，用于基于接近光传感器，获得投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。

具体的，第一夹角确定模块203，可以用于：

根据如下公式：

确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_X。

显然，应用本发明实施例提供的方案进行投影校正时，无需根据投影背景的图像的图像处理结果对投影区域进行校正(例如，可以对图1b或图1c中的垂直畸变进行校正)，可以根据预设标记点到投影背景的距离的数据处理结果进行校正，显然，距离的数据量要远小于图像的数据量，因此，降低了投影校正过程中数据处理所花费的时间，提高了处理速度。另外，进行投影校正时，传感器设备所消耗的电量通常会远低于摄像头运行所消耗的电量，具有耗电低的优越性能，比较适用于便携式的投影设备。

图7为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图，应用于投影设备，对应于图4所示的方法实施例，在图6所示装置实施例基础之上，该装置还可以包括：

投影环境判断模块206，用于根据当前时刻标记点M、N沿着预设方向到投影背景的距离D_M′、D_N′以及距离D_M、距离D_N，判断投影设备所处的投影环境是否发生变化；

投影距离更新模块207，用于在投影环境判断模块的判断结果为是时，按照距离D_M′与距离D_N′更新距离D_M和距离D_N。

与图6所示装置实施例比较而言，本实施例提供的方案能够及时判断出投影设备所处的投影环境是否发生变化(主要是投影设备与投影背景的相对位置的变化)，尤其是对于一些手持等容易与投影背景发生相对位置改变的便携式的投影设备非常实用，能够及时根据投影设备与投影背景之间的相对夹角，确定出准确的校正参数，以为用户呈现出较佳的视觉效果。

图8为本发明实施例提供的另一种投影校正方法的流程示意图，应用于投影设备，对应于图5所示的方法实施例，在图6所示装置实施例基础之上，该装置还可以包括：

第二标记点距离获得模块208，用于获得投影设备上预设的标记点P、Q之间的距离D_PQ；其中，标记点P、Q分别为投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且标记点P、Q所在直线与预先建立的二维坐标系的y轴平行；

第二投影距离获得模块209，用于获得标记点P、Q分别沿着预设方向到投影背景的距离D_P、D_Q；

第二夹角确定模块210，用于根据距离D_PQ以及距离D_P与距离D_Q之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定投影镜头所在端面与投影背景所在平面的相对夹角α_Y；

第二校正参数获得模块211，用于根据相对夹角α_Y，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得相对夹角α_Y对应的第二校正参数；

第二投影区域校正模块212，用于基于第二校正参数，对投影设备在投影背景上的投影区域进行校正。

与图6所示装置实施例比较而言，在应用本实施例进行投影校正时，除了可以根据相对夹角α_X对投影区域进行校正外，还可以根据相对夹角α_Y对投影区域进行校正，从而实现了从多个方向上对投影区域进行校正，进一步保证了对投影校正的准确程度。

对于或装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种投影校正方法，应用于投影设备，其特征在于，所述方法包括：

获得所述投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN；其中，所述标记点M、N分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点M、N所在直线与预先建立的二维坐标系的x轴平行；所述预先建立的二维坐标系为：以包含投影设备的投影镜头所在端面外边缘的最小矩形的一条边所在直线为x轴，以与该边垂直的边所在直线为y轴的坐标系；

获得所述标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；其中，所述预设方向为所述投影镜头所在端面的法线方向；

根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X；

根据所述相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_X对应的第一校正参数；

基于所述第一校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N，包括：

基于激光测距传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；

或，

基于接近光传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X，包括：

根据如下公式：

${\mathrm{\α}}_X=\arctan \left(\frac{D_M-D_N}{D_{MN}}\right),$

确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X之前，还包括：

根据当前时刻所述标记点M、N沿着所述预设方向到所述投影背景的距离D_M′、D_N′以及所述距离D_M、所述距离D_N，判断所述投影设备所处的投影环境是否发生变化；

若为是，则按照所述距离D_M′与所述距离D_N′更新所述距离D_M和所述距离D_N。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正之后，还包括：

获得所述投影设备上预设的标记点P、Q之间的距离D_PQ；其中，所述标记点P、Q分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点P、Q所在直线与所述预先建立的二维坐标系的y轴平行；

获得所述标记点P、Q分别沿着所述预设方向到投影背景的距离D_P、D_Q；

根据所述距离D_PQ以及所述距离D_P与所述距离D_Q之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_Y；

根据所述相对夹角α_Y，按照所述预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_Y对应的第二校正参数；

基于所述第二校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。

6.一种投影校正装置，应用于投影设备，其特征在于，所述装置包括：

第一标记点距离获得模块，用于获得所述投影设备上预设的标记点M、N之间的距离D_MN；其中，所述标记点M、N分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点M、N所在直线与预先建立的二维坐标系的x轴平行；所述预先建立的二维坐标系为：以包含投影设备的投影镜头所在端面外边缘的最小矩形的一条边所在直线为x轴，以与该边垂直的边所在直线为y轴的坐标系；

第一投影距离获得模块，用于获得所述标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；其中，所述预设方向为所述投影镜头所在端面的法线方向；

第一夹角确定模块，用于根据所述距离D_MN以及所述距离D_M与所述距离D_N之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X；

第一校正参数获得模块，用于根据所述相对夹角α_X，按照预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_X对应的第一校正参数；

第一投影区域校正模块，用于基于所述第一校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一投影距离获得模块，包括：

第一投影距离获得子模块，用于基于激光测距传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N；

第二投影距离获得子模块，用于基于接近光传感器，获得所述投影设备上预设标记点M、N分别沿着预设方向到投影背景的距离D_M、D_N。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一夹角确定模块，具体用于：

根据如下公式：

${\mathrm{\α}}_X=\arctan \left(\frac{D_M-D_N}{D_{MN}}\right),$

确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_X。

9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

投影环境判断模块，用于根据当前时刻所述标记点M、N沿着所述预设方向到所述投影背景的距离D_M′、D_N′以及所述距离D_M、所述距离D_N，判断所述投影设备所处的投影环境是否发生变化；

投影距离更新模块，用于在所述投影环境判断模块的判断结果为是时，按照所述距离D_M′与所述距离D_N′更新所述距离D_M和所述距离D_N。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二标记点距离获得模块，用于获得所述投影设备上预设的标记点P、Q之间的距离D_PQ；其中，所述标记点P、Q分别为所述投影设备的投影镜头所在端面上不重合的两点，且所述标记点P、Q所在直线与所述预先建立的二维坐标系的y轴平行；

第二投影距离获得模块，用于获得所述标记点P、Q分别沿着所述预设方向到投影背景的距离D_P、D_Q；

第二夹角确定模块，用于根据所述距离D_PQ以及所述距离D_P与所述距离D_Q之间的差值，按照三角形角度计算规则，确定所述投影镜头所在端面与所述投影背景所在平面的相对夹角α_Y；

第二校正参数获得模块，用于根据所述相对夹角α_Y，按照所述预设的相对夹角与校正参数之间的对应关系，获得所述相对夹角α_Y对应的第二校正参数；

第二投影区域校正模块，用于基于所述第二校正参数，对所述投影设备在所述投影背景上的投影区域进行校正。