CN107454372B

CN107454372B - 图像校正方法、装置及投影仪

Info

Publication number: CN107454372B
Application number: CN201610383672.4A
Authority: CN
Inventors: 江锋; 曾慧鹏; 庄佳麟
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2036-06-01
Also published as: WO2017206392A1; CN107454372A

Abstract

本发明提供了一种图像校正方法、装置及投影仪，其中，该方法包括：获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；根据获取的倾斜角度确定用于对投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；根据确定的拉伸系数和旋转系数校正投影仪中的待显示图像，解决了相关技术中无法对投影图像进行水平梯形校正的问题，实现了投影图像的水平梯形校正。

Description

图像校正方法、装置及投影仪

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种图像校正方法、装置及投影仪。

背景技术

当投影仪与幕布水平方向不是90度时，幕布上的投影会变形，呈现出来的形状是一个梯形，影响用户体验，这个时候需要进行梯形校正，使幕布上的图像重新显示在一个矩形区域内。

目前对投影图像的梯形校正都只有垂直梯形校正功能，没有水平梯形校正功能。大多投影产品有专门的光学控制芯片，垂直梯形校正是在该芯片里面实现的。此外，利用光学控制芯片通过复杂的插值算法实现校正，运算复杂，影响效率。

针对相关技术中无法对投影图像进行水平梯形校正的问题，目前还没有有效地解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像校正方法、装置及投影仪，以至少解决相关技术中无法对投影图像进行水平梯形校正的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像校正方法，包括：获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对所述投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；根据确定的所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中的所述待显示图像。

可选地，获取所述投影仪在水平方向上的所述倾斜角度包括：根据所述投影仪携带的测距装置测量所述测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离；根据所述第一距离、所述第二距离和所述预设方向与所述投影仪的镜头所在平面的预设夹角，确定所述倾斜角度。

可选地，根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的所述待显示图像进行拉伸的所述拉伸系数和用于对所述投影仪中的所述待显示图像进行旋转的所述旋转系数包括：获取所述投影仪的投影角度，以及预设视点到所述待显示图像的第三距离，其中，所述投影角度为所述投影仪的投影区域覆盖的角度；根据获取的所述倾斜角度，所述投影角度，以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数。

可选地，根据获取的所述倾斜角度，所述投影角度，以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数包括：根据所述倾斜角度和所述投影角度确定投影图像在垂直方向上的第一垂直变化量，其中，所述投影图像为所述投影仪在投影屏幕上投影的图像；根据所述第一垂直变化量确定所述投影图像在水平方向上的第一水平变化量；根据所述倾斜角度、所述投影角度和所述第一水平变化量，获取所述待显示图像在帧缓冲区所在的平面的水平方向上的第二水平变化量以及所述待显示图像在所述帧缓冲区所在的平面的垂直方向上的第二垂直变化量；根据所述第二水平变化量、所述第二垂直变化量以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数。

可选地，通过以下公式，根据所述第二水平变化量、所述第二垂直变化量以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数：

tg(γ)＝d*(1-Y_c)/X_c；

其中，L为所述拉伸系数，γ为所述旋转系数，Xc为所述第二水平变化量，Yc为所述第二垂直变化量，d为所述第三距离。

可选地，根据所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中帧缓冲区的所述待显示图像包括：根据所述拉伸系数拉伸所述待显示图像，得到拉伸图像；根据所述旋转系数旋转所述拉伸图像，得到旋转图像；获取所述旋转图像相对于预设视点在所述待显示图像所在平面上的投影，得到校正后的待显示图像。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种图像校正装置，包括：获取模块，用于获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；确定模块，用于根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对所述投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；校正模块，用于根据确定的所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中的所述待显示图像。

可选地，所述获取模块包括：测量单元，用于根据所述投影仪携带的测距装置测量所述测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离；第一确定单元，用于根据所述第一距离、所述第二距离和所述预设方向与所述投影仪的镜头所在平面的预设夹角，确定所述倾斜角度。

可选地，所述确定模块包括：第一获取单元，用于获取所述投影仪的投影角度，以及预设视点到所述待显示图像的第三距离，其中，所述投影角度为所述投影仪的投影区域覆盖的角度；第二确定单元，用于根据获取的所述倾斜角度，所述投影角度，以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数。

可选地，所述校正模块包括：拉伸单元，用于根据所述拉伸系数拉伸所述待显示图像，得到拉伸图像；旋转单元，用于根据所述旋转系数旋转所述拉伸图像，得到旋转图像；第二获取单元，用于获取所述旋转图像相对于预设视点在所述待显示图像所在平面上的投影，得到校正后的待显示图像。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种投影仪，包括：中央处理器CPU和图形处理器GPU，其中，所述CPU，用于获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对所述投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；所述GPU，与所述CPU连接，用于根据确定的所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中的所述待显示图像。

可选地，所述投影仪还包括：测距装置，与所述CPU连接，用于测量所述测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离，并发送所述第一距离和所述第二距离至所述CPU。

通过本发明，获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；根据获取的倾斜角度确定用于对投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；根据确定的拉伸系数和旋转系数校正投影仪中的待显示图像，由此可见，采用上述方案根据获取到的投影仪在水平方向上的倾斜角度确定拉伸系数和旋转系数，再利用得到的拉伸系数和旋转系数对待显示图像进行校正，实现了投影图像的水平梯形校正，从而解决了相关技术中无法对投影图像进行水平梯形校正的问题。进一步，对投影图像进行水平梯形校正，避免了投影图像的失真，使用户可以观看到正常比例的投影图像，提高了用户体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种图像校正方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的一种图像校正方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图一；

图4是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图二；

图5是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图三；

图6是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图四；

图7是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图一；

图8是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图二；

图9是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图三；

图10是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图四；

图11是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图五；

图12是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

本申请实施例1所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种图像校正方法的移动终端的硬件结构框图，如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置106。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的图像校正方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种图像校正方法，图2是根据本发明实施例的一种图像校正方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；

步骤S204，根据获取的倾斜角度确定用于对投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；

步骤S206，根据确定的拉伸系数和旋转系数校正投影仪中的待显示图像。

可选地，上述图像校正方法可以但不限于应用于投影校正的场景中。例如：对投影仪投影的图像进行水平梯形校正的场景等。

可选地，上述图像校正方法可以但不限于应用于具有投影功能的终端，例如：投影仪、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能穿戴设备等。

通过上述步骤，获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；根据获取的倾斜角度确定用于对投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；根据确定的拉伸系数和旋转系数校正投影仪中的待显示图像，由此可见，采用上述方案根据获取到的投影仪在水平方向上的倾斜角度确定拉伸系数和旋转系数，再利用得到的拉伸系数和旋转系数对待显示图像进行校正，实现了投影图像的水平梯形校正，从而解决了相关技术中无法对投影图像进行水平梯形校正的问题。进一步，对投影图像进行水平梯形校正，避免了投影图像的失真，使用户可以观看到正常比例的投影图像，提高了用户体验。

在本实施例中，旋转系数可以但不限于用于指示对待显示图像进行旋转时的旋转角度和旋转方向。

可选地，在上述步骤S202中，可以但不限于根据投影仪携带的测距装置测量测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离，再根据第一距离、第二距离和预设方向与投影仪的镜头所在平面的预设夹角，确定倾斜角度。

可选地，上述预设方向与投影仪的镜头所在平面的预设夹角可以是预先存储的，也可以是通过测量获取的，还可以通过其他方式获取，在本实施例中不做限定。

例如：投影仪上安装的红外测距装置测量的第一距离为D1，第二距离为D2，并且两个红外测距装置与投影仪所在平面的预设夹角为角1，那么根据三角关系可以确定倾斜角度与D1、D2以及角1之间的关系，从而可以确定倾斜角度。

通过上述步骤，利用投影仪携带的测距装置可以得到投影仪的倾斜角度，从而根据倾斜角度确定拉伸系数和旋转系数，实现对投影图像的水平梯形校正。

可选地，在上述步骤S204中，可以但不限于获取投影仪的投影角度，以及预设视点到待显示图像的第三距离，其中，投影角度为投影仪的投影区域覆盖的角度，再根据获取的倾斜角度，投影角度，以及第三距离确定拉伸系数和旋转系数。

例如：可以但不限于通过以下方式根据获取的倾斜角度，投影角度，以及第三距离确定拉伸系数和旋转系数，该方式包括如下步骤：

步骤1，根据倾斜角度和投影角度确定投影图像在垂直方向上的第一垂直变化量，其中，投影图像为投影仪在投影屏幕上投影的图像；

步骤2，根据第一垂直变化量确定投影图像在水平方向上的第一水平变化量；

步骤3，根据倾斜角度、投影角度和第一水平变化量，获取待显示图像在帧缓冲区所在的平面的水平方向上的第二水平变化量以及待显示图像在帧缓冲区所在的平面的垂直方向上的第二垂直变化量；

步骤4，根据第二水平变化量、第二垂直变化量以及第三距离确定拉伸系数和旋转系数。

可选地，可以但不限于通过以下公式，根据第二水平变化量、第二垂直变化量以及第三距离确定拉伸系数和旋转系数：

tg(γ)＝d*(1-Y_c)/X_c；

其中，L为拉伸系数，γ为旋转系数，Xc为第二水平变化量，Yc为第二垂直变化量，d为第三距离。

通过上述步骤，可以根据倾斜角度确定拉伸系数和旋转系数，从而实现对投影图像的水平梯形校正。

可选地，在上述步骤S206中，可以但不限于通过以下方式对待显示图像进行校正，可以根据拉伸系数拉伸待显示图像，得到拉伸图像，再根据旋转系数旋转拉伸图像，得到旋转图像，获取旋转图像相对于预设视点在待显示图像所在平面上的投影，得到校正后的待显示图像。

通过上述步骤，可以利用得到的拉伸系数和旋转系数对投影仪帧缓冲区的待显示图像进行校正，使投影仪投影到投影屏幕上的图像保持原有的比例，避免了投影失真，使用户可以观看到正常比例的投影图像，提高了用户体验。

实施例2

在本实施例中还提供了一种图像校正装置，该装置用于实现上述实施例及可选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图一，如图3所示，该装置包括：

1)获取模块32，用于获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；

2)确定模块34，耦合至获取模块32，用于根据获取的倾斜角度确定用于对投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；

3)校正模块36，耦合至确定模块34，用于根据确定的拉伸系数和旋转系数校正投影仪中的待显示图像。

图4是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图二，如图4所示，可选地，获取模块32包括：

1)测量单元42，用于根据投影仪携带的测距装置测量测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离；

2)第一确定单元44，耦合至测量单元42，用于根据第一距离、第二距离和预设方向与投影仪的镜头所在平面的预设夹角，确定倾斜角度。

图5是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图三，如图5所示，可选地，确定模块34包括：

第一获取单元52，用于获取投影仪的投影角度，以及预设视点到待显示图像的第三距离，其中，投影角度为投影仪的投影区域覆盖的角度；

第二确定单元54，耦合至第一获取单元52，用于根据获取的倾斜角度，投影角度，以及第三距离确定拉伸系数和旋转系数。

可选地，第二确定单元54用于：根据倾斜角度和投影角度确定投影图像在垂直方向上的第一垂直变化量，其中，投影图像为投影仪在投影屏幕上投影的图像；根据第一垂直变化量确定投影图像在水平方向上的第一水平变化量；根据倾斜角度、投影角度和第一水平变化量，获取待显示图像在帧缓冲区所在的平面的水平方向上的第二水平变化量以及待显示图像在帧缓冲区所在的平面的垂直方向上的第二垂直变化量；根据第二水平变化量、第二垂直变化量以及第三距离确定拉伸系数和旋转系数。

可选地，第二确定单元54，可以通过以下公式，根据第二水平变化量、第二垂直变化量以及第三距离确定拉伸系数和旋转系数：

tg(γ)＝d*(1-Y_c)/X_c；

图6是根据本发明实施例的一种图像校正装置的结构框图四，如图6所示，可选地，校正模块36包括：

1)拉伸单元62，用于根据拉伸系数拉伸待显示图像，得到拉伸图像；

2)旋转单元64，耦合至拉伸单元62，用于根据旋转系数旋转拉伸图像，得到旋转图像；

3)第二获取单元66，耦合至旋转单元64，用于获取旋转图像相对于预设视点在待显示图像所在平面上的投影，得到校正后的待显示图像。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。

实施例3

在本实施例中还提供了一种投影仪，该投影仪可以对投影图像进行水平梯形校正。该投影仪，可以但不限于包括：中央处理器CPU和图形处理器GPU，其中，CPU，用于获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；根据获取的倾斜角度确定用于对投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；GPU，与CPU连接，用于根据确定的拉伸系数和旋转系数校正投影仪中的待显示图像。

可选地，该投影仪还包括：测距装置，与CPU连接，用于测量测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离，并发送第一距离和第二距离至CPU。

下面结合本发明可选实施例进行详细说明。

本发明可选实施例提供了一种图像校正方法。利用本可选实施例提供的图像校正方法，可以在智能投影仪的软件系统进行梯形校正。经过分析，图像处理时的旋转角度和拉伸系数与投影仪倾斜角度之间存在预定关系，根据这个预定关系对将要输出的图像进行二次处理，充分发挥智能设备中的GPU的强大图像处理能力，实现梯形校正功能。

在智能投影系统中，各个应用程序的界面，经过计算之后，合成为一个图像，该图像缓存在帧缓冲区中，然后再输出到显示设备，也就是投影。在该图像未进行校正的时候，帧缓冲区中的图形是一个矩形区域，投影之后，由于投影方向倾斜，投影是一个梯形区域。比如投影仪向右倾斜的时候，投影图像可能会向右侧有拉伸、变形。

本可选实施例提供的图像校正方法在图像没有输出之前，获取帧缓冲区的待显示图像，根据旋转角度和拉伸系数与投影仪倾斜角度之间的预定关系，通过GPU进行图像处理，使图像在输出之前是一个梯形区域，这样投影之后的投影图像将是一个矩形区域。

在本可选实施例中，将以投影仪位于屏幕左侧为例对本可选实施例提供的图像校正方法进行说明和描述，投影仪位于屏幕右侧时的图像校正方法与此类似，在此不再赘述。

本可选实施例提供的图像校正方法可以但不限于包括如下步骤：

步骤1，求投影仪在水平方向的倾斜角度

图7是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图一，如图7所示，在投影仪内置两个红外测距装置IrA，IrB，红外投射方向有一个预设夹角A_Ir。CD是投影平面，例如是一堵墙或者幕布。红外测距装置不是垂直投射，而是有一个预设夹角A_Ir，可以扩展红外投射范围，减小误差。

投影仪沿水平方向倾斜β之后，原来垂直于CD平面的OI倾斜到OH的位置。AD和BC的长度，可以用红外测距装置测量出来。AB长度是固定值。在图7中，BG＝AD，也就是DF与AB平行。则有：∠CDF+∠DHO＝∠IOH+∠DHO＝90°，即∠CDF是β。

那么，可以得出：

tgβ＝CF/DF＝(CK-FK)/JK＝[BCsin(A_Ir)-BGsin(A_Ir)]/[JA+AB+BK]

＝(BC-BG)sin(A_Ir)/[ADcos(A_Ir)+AB+BCcos(A_Ir)]

＝(BC-AD)sin(A_Ir)/[ADcos(A_Ir)+AB+BCcos(A_Ir)]；

通过上述分析可知，可以通过红外测距，确定倾斜角度β。

步骤2，分析投影图像在垂直方向上的倾斜前后的变化(即第一垂直变化量)。

图8是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图二，如图8所示，设投影覆盖范围左侧与右侧夹角为2α(即投影角度)，倾斜角度为β。

投影仪左侧倾斜之前投影位置在DE，倾斜之后投影位置在BC。可以假设先从DE倾斜到OF，再从OF倾斜到BC。在图8中，辅助线AG＝AO，HG＝OF。因为投影仪投影时的仰角固定，因此A、H、C三点在一直线上。

由图8中的三角关系可知：OF/BC＝HG/BC＝AG/AB＝AO/AB＝cos(β-α)；

也就是可以得出：BC＝OF/cos(β-α)；

同样的，DE＝OF/cos(α)；

可得：BC＝DE*cos(α)/cos(β-α)。

从而可以确定第一垂直变化量为cos(α)/cos(β-α)。

步骤3，分析投影图像在水平方向上倾斜前后的变化(即第一水平变化量)。

图9是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图三，如图9所示，倾斜之前投影图像宽度BD＝2OB＝2tg(α)*AO。为了保证倾斜前后投影图像的纵/横比例不变，投影图像的水平宽度应该修正为原来的cos(α)/cos(β-α)倍。从而得到水平修正之后的宽度W满足公式：

W＝BD*cos(α)/cos(β-α)＝2tg(α)*AO*cos(α)/cos(β-α)

＝2sin(α)/cos(β-α)*AO。

从而可以确定第一水平变化量为2sin(α)/cos(β-α)*AO。

步骤4，分析校正之后帧缓冲区中的梯形。

图10是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图四，如图10所示，步骤4中包括如下步骤：

步骤4-1，求图10中所示的θ。

在图10中，校正之前的投影图像为梯形BCED，校正之后的投影图像是矩形BCGF。未校正之前的帧缓冲区中的待显示图像为矩形BCIH，校正之后帧缓冲区中的待显示图像是梯形BCKJ。

如图10所示，OF＝OB+BF＝tg(β-α)*AO+2sin(α)/cos(β-α)*AO＝tg(θ)*AO；

由此可以求得θ。

步骤4-2，求J点在帧缓冲区中的横坐标(即第二水平变化量)。

在帧缓冲区的坐标系中，以B为原点，BH为横坐标，BC为纵坐标。求J点的横坐标的过程如下所示：

BJ＝BL+LJ＝AL*tg(α)+AL*tg(θ-β)；

BH＝2tg(α)*AL；

假设H点的横坐标为1。那么J点的横坐标可以表示为：

Xc＝[tg(α)+tg(θ-β)]/2tg(α)。

步骤4-3，求K点在帧缓冲区中的纵坐标(即第二垂直变化量)。

假设投影图像在未倾斜之前的高度为h。由之前分析可知BC＝h*cos(α)/cos(β-α)；

类似的，可以得到FM＝h*cos(θ-β)/cos(θ)；

那么JK/JN＝JK/BC＝FG/FM＝BC/FM＝cos(α)cos(θ)/cos(β-α)cos(θ-β)

假设N点的纵坐标为1，那么K点的纵坐标可以表示为：

Yc＝cos(α)cos(θ)/cos(β-α)cos(θ-β)。

步骤5，确定拉伸系数和旋转系数。

图11是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的示意图五，如图11所示，把校正前的待显示图像OGBA放置于三维坐标系中，位于Z＝0的平面，图像的四个顶点坐标分别为O(0,0,0)，G(0,1,0)，B(1,1,0)，A(1,0,0)。OEFG为校正后的待显示图像，从前面的分析可知，OE＝Xc，EF＝Yc。如图11可得：

EF/DC＝Yc/DC＝Yc；

EF/DC＝OE/IC＝Xc/Lcos(γ)；

EF/DC＝HO/[HO+Lsin(γ)]。

进一步可以推导出：

Lcos(γ)＝Xc/Yc；

Lsin(γ)＝HO*(1-Yc)/Yc。

从而得到：

L²＝Xc²/Yc²+HO²*(1-Yc)²/Yc²；

tg(γ)＝HO*(1-Yc)/Xc。

其中，H为预设视点，即HO为第三距离d，当视点H设定之后，就可以求得拉伸系数L和旋转系数γ。

步骤6，校正待显示图像。

先对待显示图像的水平方向拉伸，宽度从1拉伸为L。

再逆时针方向旋转角度γ，得到梯形OCDG。

将梯形OCDG以H为视点投影到Z＝0平面，得到梯形OEFG，即为校正之后的待显示图像。

本发明可选实施例提供了一种图像校正方法。图12是根据本发明可选实施例的一种图像校正方法的流程图，如图12所示，该流程包括如下步骤：

步骤S1202，通过加装在投影仪上的红外测距装置进行红外测距，计算倾斜角度。

步骤S1204，在帧缓冲区的数据还没有输出到显示设备之前，取出帧缓冲区的待显示图像。

步骤S1206，根据旋转系数和拉伸系数与投影仪倾斜角度之间的特定关系，计算旋转系数和拉伸系数。

步骤S1208，通过GPU对图像进行拉伸处理。

步骤S1210，通过GPU对图像进行旋转处理，实现水平梯形校正。

步骤S1212，把校正后的待显示图像重新输出到帧缓冲区，并输出到显示设备。

综上所述，采用本发明实施例和可选实施例提供的创新的梯形校正方法，可以在智能投影的软件系统中进行梯形校正，不需要光学处理芯片具有梯形校正功能。实现了软件校正，利用智能投影系统中已经有GPU，不需要额外的处理芯片或者硬件电路。此外，通过两个红外测距装置，能够自动测量倾斜角度，实现自动校准。从而，改善了用户体验。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求所述为准。

实施例4

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；

S2，根据获取的倾斜角度确定用于对投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；

S3，根据确定的拉伸系数和旋转系数校正投影仪中的待显示图像。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例记载的方法步骤。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.一种图像校正方法，其特征在于，包括：

获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；

根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对所述投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；

根据确定的所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中的所述待显示图像；

根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的所述待显示图像进行拉伸的所述拉伸系数和用于对所述投影仪中的所述待显示图像进行旋转的所述旋转系数包括：

获取所述投影仪的投影角度，以及预设视点到所述待显示图像的第三距离，其中，所述投影角度为所述投影仪的投影区域覆盖的角度；

根据获取的所述倾斜角度，所述投影角度，以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述投影仪在水平方向上的所述倾斜角度包括：

根据所述投影仪携带的测距装置测量所述测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离；

根据所述第一距离、所述第二距离和所述预设方向与所述投影仪的镜头所在平面的预设夹角，确定所述倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据获取的所述倾斜角度，所述投影角度，以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数包括：

根据所述倾斜角度和所述投影角度确定投影图像在垂直方向上的第一垂直变化量，其中，所述投影图像为所述投影仪在投影屏幕上投影的图像；

根据所述第一垂直变化量确定所述投影图像在水平方向上的第一水平变化量；

根据所述倾斜角度、所述投影角度和所述第一水平变化量，获取所述待显示图像在水平方向上的第二水平变化量以及所述待显示图像在垂直方向上的第二垂直变化量；

根据所述第二水平变化量、所述第二垂直变化量以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下公式，根据所述第二水平变化量、所述第二垂直变化量以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数：

tg(γ)＝d*(1-Y_c)/X_c；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中的所述待显示图像包括：

根据所述拉伸系数拉伸所述待显示图像，得到拉伸图像；

根据所述旋转系数旋转所述拉伸图像，得到旋转图像；

获取所述旋转图像相对于预设视点在所述待显示图像所在平面上的投影，得到校正后的待显示图像。

6.一种图像校正装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；

确定模块，用于根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对所述投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；

校正模块，用于根据确定的所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中的所述待显示图像；

所述确定模块包括：

第一获取单元，用于获取所述投影仪的投影角度，以及预设视点到所述待显示图像的第三距离，其中，所述投影角度为所述投影仪的投影区域覆盖的角度；

第二确定单元，用于根据获取的所述倾斜角度，所述投影角度，以及所述第三距离确定所述拉伸系数和所述旋转系数。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

测量单元，用于根据所述投影仪携带的测距装置测量所述测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离；

第一确定单元，用于根据所述第一距离、所述第二距离和所述预设方向与所述投影仪的镜头所在平面的预设夹角，确定所述倾斜角度。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述校正模块包括：

拉伸单元，用于根据所述拉伸系数拉伸所述待显示图像，得到拉伸图像；

旋转单元，用于根据所述旋转系数旋转所述拉伸图像，得到旋转图像；

第二获取单元，用于获取所述旋转图像相对于预设视点在所述待显示图像所在平面上的投影，得到校正后的待显示图像。

9.一种投影仪，其特征在于，包括：中央处理器CPU和图形处理器GPU，其中，

所述CPU，用于获取投影仪在水平方向上的倾斜角度；根据获取的所述倾斜角度确定用于对所述投影仪中的待显示图像进行拉伸的拉伸系数和用于对所述投影仪中的待显示图像进行旋转的旋转系数；

所述GPU，与所述CPU连接，用于根据确定的所述拉伸系数和所述旋转系数校正所述投影仪中的所述待显示图像；

10.根据权利要求9所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还包括：

测距装置，与所述CPU连接，用于测量所述测距装置沿预设方向到投影屏幕的第一距离和第二距离，并发送所述第一距离和所述第二距离至所述CPU。