CN106791736A - 一种梯形校正方法和投影机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梯形校正方法和投影机，包括：通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像；计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。通过本发明提供的技术方案，能够自动实现投影机的水平梯形校正，无需人工干预。

Description

一种梯形校正方法和投影机

技术领域

本发明涉及投影技术，尤指一种梯形校正方法和投影机。

背景技术

在投影机的日常使用中，投影机的位置尽可能要与投影屏幕成直角才能保证投影效果，如果无法保证二者的垂直，画面就会产生梯形。在这种情况下，用户需要使用“梯形校正功能”来校正梯形，保证画面成标准的矩形。现有的投影仪自动梯形校正一般采用加速度传感器来获取投影仪的倾斜角度，从而对投影仪进行垂直梯形校正。这种方式对投影仪的一致性要求非常高，而且要对每台机器进行校准。这种方式只能进行垂直梯形校正，无法进行水平梯形校正，并且水平梯形校正基本上是通过手动来调整实现的，但手动调整通常需要多次调整，较为耗费时间，且调整出的结果不尽如人意。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种梯形校正方法和投影机，能够自动实现投影机的水平梯形校正，无需人工干预。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种一种梯形校正方法，包括：

通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像；

计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；

根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；

根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；

根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。

进一步的，所述通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像，包括：

利用摄像头按照预设的感光度参数、快门参数以及光圈参数对所述投影机投射纯色光时输出的画面进行拍照以获取所述图像。

进一步的，所述灰度参数包括灰阶值。

进一步的，所述计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数，包括：

对于N个区域中的任一区域，计算所述任一区域内的每个像素的三原色对应的三个色彩分量值的平均值；

将所述任一区域内的所有的像素对应的平均值取平均后作为所述任一区域的灰阶值。

进一步的，所述根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数，包括：

选择所述N个区域中的两块区域，所述两块区域分别为区域A和区域B；

当所述区域A的灰阶值大于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第一倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域A的灰阶值与所述区域B的灰阶值的比值；或，

当所述区域A的灰阶值小于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第二倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域B的灰阶值与所述区域A的灰阶值的比值。

进一步的，所述预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据是预先进行测定后储存在所述投影机中的；

相应的，所述测定的方法包括：

确定预设数量个倾斜角度，对于确定的每一个倾斜角度，执行所述通过摄像头获取投影机输出的图像的步骤、所述计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数的步骤、以及所述根据所述N个区域的亮度参数计算所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数的步骤，将经过前述步骤计算得到的倾斜系数作为所述每一个倾斜角度对应的倾斜系数。

本发明实施例还提供一种投影机，包括：

获取单元，用于通过摄像头获取投影机输出的图像；

计算单元，用于计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；

第一确定单元，用于根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；

第二确定单元，用于根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；

校正单元，用于根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。

进一步的，所述获取单元，具体用于：

利用摄像头按照预设的感光度参数、快门参数以及光圈参数对所述投影机投射纯色光时输出的画面进行拍照以获取所述图像。

进一步的，所述灰度参数包括灰阶值。

进一步的，所述计算单元，具体用于：

对于N个区域中的任一区域，计算所述任一区域内的每个像素的三原色对应的三个色彩分量值的平均值；

将所述任一区域内的所有的像素对应的平均值取平均后作为所述任一区域的灰阶值。

进一步的，所述第一确定单元，具体用于：

选择所述N个区域中的两块区域，所述两块区域分别为区域A和区域B；

当所述区域A的灰阶值大于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第一倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域A的灰阶值与所述区域B的灰阶值的比值；或，

当所述区域A的灰阶值小于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第二倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域B的灰阶值与所述区域A的灰阶值的比值。

本发明实施例提供的一种梯形校正方法和投影机，通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像；计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。通过本发明提供的技术方案，能够自动实现投影机的水平梯形校正，无需人工干预。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例提供的一种梯形校正方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种投影机的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明提供的技术方案应用于附带有摄像头的投影机上，一般情况下，目前带有自动对焦功能的投影机均是附带有摄像头的。另外，在介绍技术方案之前，简单介绍下涉及到的相关原理：当投影机投影到预定的物体表面例如墙面上时，如果是垂直墙面的投射，获得的亮度是均匀的，墙面的漫反射在水平方向上是左右相当的，并以相同的角度被摄像头所接收，得到的光线左右相等，投影画面是亮度均匀的。如果不是垂直墙面的投射，画面左右早水平方向上漫反射面积不一样，当摄像头收到的光线减少，投影画面是亮度会出现不均匀的情况。本发明的技术方案的基本思想就是，通过对投影画面的捕捉并进行左右画面的亮度差异化比较，可以获得投影是否在水平方向上倾斜，并根据亮度差异化的大小获得倾斜的严重程度，从而根据倾斜的程度来进行水平梯形校正。

本发明实施例提供一种梯形校正方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101、通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像。

进一步的，步骤101，具体可以包括：

利用摄像头按照预设的感光度参数、快门参数以及光圈参数对所述投影机投射纯色光时输出的画面进行拍照以获取所述图像。

需要说明的是，上述投影机投射时的纯色光可以是白色、红色、绿色、蓝色或黄色等颜色，本发明中只要求是纯色即可，对具体颜色不具体限定。

步骤102、计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数。

其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数。

进一步的，所述灰度参数包括灰阶值。

更进一步的，步骤102，具体可以包括：

对于N个区域中的任一区域，计算所述任一区域内的每个像素的三原色对应的三个色彩分量值的平均值；

将所述任一区域内的所有的像素对应的平均值取平均后作为所述任一区域的灰阶值。

需要说明的是，上述用于对所述图像划分N个区域的预设规则是可以按照需要来定的，例如，可以定义为将所述图像在水平方向上均分为四个区域。

步骤103、根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数。

进一步的，步骤103，具体可以包括：

选择所述N个区域中的两块区域，所述两块区域分别为区域A和区域B；

当所述区域A的灰阶值大于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第一倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域A的灰阶值与所述区域B的灰阶值的比值；或，

当所述区域A的灰阶值小于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第二倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域B的灰阶值与所述区域A的灰阶值的比值。

步骤104、根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度。

进一步的，所述预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据是预先进行测定后储存在所述投影机中的；

相应的，所述测定的方法包括：

确定预设数量个倾斜角度，对于确定的每一个倾斜角度，执行所述通过摄像头获取投影机输出的图像的步骤、所述计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数的步骤、以及所述根据所述N个区域的亮度参数计算所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数的步骤，将经过前述步骤计算得到的倾斜系数作为所述每一个倾斜角度对应的倾斜系数。

步骤105、根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。

需要说明的是，在已知倾斜方向和倾斜角度的情况下，驱动投影机中的光机进行水平梯形校正即可，这属于现有的技术方案，本发明对此不做赘述。

本发明实施例提供的一种梯形校正方法，通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像；计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。通过本发明的技术方案，能够自动实现投影机的水平梯形校正，无需人工干预。

为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明提供的技术方案，下面通过具体的实施例，对本发明提供的技术方案进行详细说明：

实施示例

步骤1：投影机投射白色光，设置一个固定的投影亮度L。

需要说明的是，上述步骤中选择白色光仅为示例性选取，实际上，本发明的技术方案中投影机只需投射纯色光即可，另外，投影亮度L可以是一个预先设定的值，例如200流明。

步骤2：驱动摄像头使用预设的感光值，快门速度以及光圈大小值对投影机投射的画面进行拍照得到所需的图像。

步骤3：计算步骤2获得的图像在水平方向的N个区域的灰度参数。

假设，N＝4且该图像在水平方向上从左到右均分得到四个区域分别为：A1、A2、A3以及A4，并计算前述四个区域的灰阶值。

灰阶值的计算公式如下：

对于上述四个区域中的任一个，假设X为该区域的像素宽度，Y为该区域的像素高度，该区域总共有n＝X*Y个像素；对于每一个像素，每个像素的颜色由RGB各16bit的值组成，一共48个字节，高16字节表示R，中间16字节表示G，低16个字节表示B。比如0xFF0000表示红色，0x00FF00表示绿色，0x0000FF表示蓝色，0x333333就是灰色；

每个像素的色彩分量通过取高中低位的16字节获得，是一个0-255之间的值，假设mR为某个点红色的分量值，mG为某个点绿色的分量值，mB为某个点蓝色的分量值；

将所有的点的分量值做平均。对于每个像素点的三个色彩分量值即mR、mG以及mB做平均，然后对区域内的所有像素点再做平均得到一个平均值作为该区域的灰阶值。

步骤4：根据A1和A4这两个灰阶值的大小来确定倾斜的方向和倾斜系数。

当A1>A4时，确定为右倾且倾斜系数＝A1/A4；或，

当A4<A1时，确定为左倾且倾斜系数＝A4/A1。

需要说明的是，上述选择区域A1和A4仅是举例说明而已，实际上在A1、A2、A3以及A4中任意选择两个区域即可。

另外，还需说明的是，需要预先建立倾斜系数和倾斜角度的对应数据，方法为，在不同的已知倾斜角度Y的情况下，计算倾斜系数X，得到类似如下的倾斜系数X查询表格。

编号(Id)	倾斜角度Y	倾斜系数X
			1	0	1
2	10	1.1
			3	20	1.3
4	30	1.6

5	40	1.9
			6	50	2.4
8	60	3.8
			9	70	6.9
10	80	20

需要说明的是，上述给定倾斜角度Y计算倾斜系数X时，可以是技术人员确定一个倾斜角度Y，然后通过本发明技术方案的步骤101、102、103计算确定该倾斜角度Y对应的倾斜系数，具体方法可以参考上述内容，在此不做赘述，另外值得一提的是，上述表格中的角度越详细越好，对于后续通过倾斜系数X反查倾斜角度越准确。

步骤5：使用步骤4确定的倾斜系数X查询上述表格后，可以根据倾斜系数X确定对应的倾斜角度Y。

示例性的，当倾斜系数为X的时候，找到最接近X倾斜系数对应的Id，如X＝1.7，那么位于表格中的X4＝1.6和X5＝1.9之间，并且更接近于1.6，那么我们取1.6的表格Id＝4作为我们选取最接近的角度值，表格中Id＝4对应的倾斜角度是30度。

另外，为了简化计算方法，可以把表格中相邻的两个Id的角度和倾斜系数可以按照直线进行拟合，然后取拟合的直线的公式根据倾斜系数进行再拟合。

如上举例中所述，X＝1.7位于X4＝1.6和X5＝1.9之间，我们要根据Y4和Y5计算最终的角度Y，根据斜线的斜率计算公式可知：

(Y-Y4)/(Y5-Y4)＝(X-X4)/(X5-X4)

可以推导出：Y＝(X-X4)*(Y5-Y4)/(X5-X4)+Y4，由此可以计算得到X＝1.7对应的倾斜角度Y。

步骤6：根据步骤5得到的倾斜角度Y，驱动投影机中的光机和其他模块进行梯形校准。

本发明还提供一种投影机10，如图2所示，该投影机10包括：

获取单元11，用于通过摄像头获取投影机输出的图像；

计算单元12，用于计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；

第一确定单元13，用于根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；

第二确定单元14，用于根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；

校正单元15，用于根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。

进一步的，所述获取单元11，具体用于：

利用摄像头按照预设的感光度参数、快门参数以及光圈参数对所述投影机投射纯色光时输出的画面进行拍照以获取所述图像。

进一步的，所述灰度参数包括灰阶值。

进一步的，所述计算单元12，具体用于：

对于N个区域中的任一区域，计算所述任一区域内的每个像素的三原色对应的三个色彩分量值的平均值；

将所述任一区域内的所有的像素对应的平均值取平均后作为所述任一区域的灰阶值。

进一步的，所述第一确定单元13，具体用于：

选择所述N个区域中的两块区域，所述两块区域分别为区域A和区域B；

当所述区域A的灰阶值大于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第一倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域A的灰阶值与所述区域B的灰阶值的比值；或，

当所述区域A的灰阶值小于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第二倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域B的灰阶值与所述区域A的灰阶值的比值。

本实施例用于实现上述各方法实施例，本实施例中各个单元的工作流程和工作原理参见上述各方法实施例中的描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的一种梯形校正方法，通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像；计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。通过本发明的技术方案，能够自动实现投影机的水平梯形校正，无需人工干预。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种梯形校正方法，其特征在于，包括：

通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像；

计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；

根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；

根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；

根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过摄像头获取投影机投射纯色光时输出的图像，包括：

利用摄像头按照预设的感光度参数、快门参数以及光圈参数对所述投影机投射纯色光时输出的画面进行拍照以获取所述图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述灰度参数包括灰阶值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数，包括：

对于N个区域中的任一区域，计算所述任一区域内的每个像素的三原色对应的三个色彩分量值的平均值；

将所述任一区域内的所有的像素对应的平均值取平均后作为所述任一区域的灰阶值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数，包括：

选择所述N个区域中的两块区域，所述两块区域分别为区域A和区域B；

当所述区域A的灰阶值大于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第一倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域A的灰阶值与所述区域B的灰阶值的比值；或，

当所述区域A的灰阶值小于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第二倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域B的灰阶值与所述区域A的灰阶值的比值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据是预先进行测定后储存在所述投影机中的；

相应的，所述测定的方法包括：

确定预设数量个倾斜角度，对于确定的每一个倾斜角度，执行所述通过摄像头获取投影机输出的图像的步骤、所述计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数的步骤、以及所述根据所述N个区域的亮度参数计算所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数的步骤，将经过前述步骤计算得到的倾斜系数作为所述每一个倾斜角度对应的倾斜系数。

7.一种投影机，其特征在于，包括：

获取单元，用于通过摄像头获取投影机输出的图像；

计算单元，用于计算所述图像在水平方向上N个区域的灰度参数；其中，所述N个区域是根据预设规则在水平方向上划分所述图像得到的，N为大于或等于2的正整数；

第一确定单元，用于根据所述N个区域的灰度参数确定所述图像对应的倾斜方向和倾斜系数；

第二确定单元，用于根据所述倾斜系数以及预存的倾斜角度与倾斜系数的对应关系数据确定所述倾斜系数对应的倾斜角度；

校正单元，用于根据所述倾斜方向和所述倾斜角度对所述投影机进行水平梯形校正。

8.根据权利要求7所述的投影机，其特征在于，所述获取单元，具体用于：

利用摄像头按照预设的感光度参数、快门参数以及光圈参数对所述投影机投射纯色光时输出的画面进行拍照以获取所述图像。

9.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于，所述灰度参数包括灰阶值。

10.根据权利要求9所述的投影机，其特征在于，所述计算单元，具体用于：

对于N个区域中的任一区域，计算所述任一区域内的每个像素的三原色对应的三个色彩分量值的平均值；

将所述任一区域内的所有的像素对应的平均值取平均后作为所述任一区域的灰阶值。

11.根据权利要求7所述的投影机，其特征在于，所述第一确定单元，具体用于：

选择所述N个区域中的两块区域，所述两块区域分别为区域A和区域B；

当所述区域A的灰阶值大于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第一倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域A的灰阶值与所述区域B的灰阶值的比值；或，

当所述区域A的灰阶值小于所述区域B的灰阶值时，确定所述倾斜方向为第二倾斜方向，且所述倾斜系数为所述区域B的灰阶值与所述区域A的灰阶值的比值。