CN107493463A - 投影仪梯形校正方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供投影仪梯形校正方法及系统，包括：对结构光模组和摄像模组进行标定，得到结构光模组固定图案和其在摄像模组的成像的各边长的第一比例；对投影仪、结构光模组和摄像模组进行标定，得到投影仪投影和结构光模组投影在摄像模组成像的各边长的第二比例；上述标定后的安装有结构光模组和摄像模组的投影仪开机过程中，结构光模组对固定图案投影，用第一比例反畸变补偿，用第二比例得到校正补偿参数。上述方法及系统在投影仪开机后画面还未完全投射出来，即可先启动结构光模组和摄像模组进行补偿参数计算，并快速反馈给投影仪，投影仪投射出画面时已经是校正后无梯形畸变的画面。

Description

投影仪梯形校正方法及系统

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更为具体地，涉及一种投影仪梯形校正方法及系统。

背景技术

现有家用投影仪越来越多，且朝着便携性，摆放位置随意性，投影环境多样化发展。随之而生的是投影画面梯形畸变，图像失真，影响娱乐感受。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够在投影投影仪开机初始化的同时，进行投影仪与投影背景的相对位置关系，计算出梯形畸变的校正参数，反馈给投影仪在开机完成后一次性进行画面补偿校正的投影仪梯形校正方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供一种投影仪梯形校正方法，包括：在结构光模组上预置固定图案，结构光模组和摄像模组的位置在第一虚拟平面，第一幕布作为标定使用幕布，放置位置和第一虚拟平面平行且相距第一设定距离；结构光模组投影所述固定图案到所述第一幕布上，摄像模组拍摄所述固定图案在第一幕布上的投影，形成第一成像，根据第一成像各边像素数及像素大小得到所述第一成像的各边尺寸，得到所述固定图案和第一成像的各边长的第一比例；将所述结构光模组和摄像模组组合单元安装到投影仪内，所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模的位置在第二虚拟平面上，预投影幕布称为第二幕布，第二虚拟平面和第二幕布平行，投影仪将固定图案投影到第二幕布上，调整第二幕布的位置，使得所述投影仪和第二幕布的距离为第二设定距离且所述固定图案投影到第二幕布的第二图案没有畸变；结构光模组将所述固定图案投影到所述第二幕布上，得到第三图案；采用摄像模组对第二幕布拍摄，获得第二图案和第三图案对应的第二成像和第三成像，根据第二成像和第三成像各边像素数及像素大小得到所述第二成像和第三成像的尺寸，得到第二成像和第三成像的各边长的第二比例；经过上述标定后的安装有结构光模组和摄像模组的投影仪在第三幕布上投影预投影图案前，结构光模组将固定图案投影到第三幕布上，得到第四图案，通过拍摄模组拍摄得到第四图案对应的第四成像，根据各边像素数及像素大小得到第四成像的尺寸；判断第四成像是否发生畸变；所述第四成像发生畸变时，将第四成像分成水平向量和垂直向量，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行所述预投影图案的投影画面矫正。

根据本发明的另一个方面，提供一种投影仪梯形校正系统，包括标定部和反畸变部，所述标定部包括结构光模组、摄像模组、第一比例确定模块、第二比例确定模块、第一幕布、第二幕布，所述反畸变部包括判断模块、划分模块和校正模块，其中：结构光模组和摄像模组的位置在第一虚拟平面，第一幕布作为标定使用幕布，放置位置和第一虚拟平面平行且相距第一设定距离，所述结构光模组上预制有固定图案，将固定图案投影在所述第一幕布上，摄像模组拍摄所述固定图案在第一幕布上的投影，形成第一成像；所述第一比例模块，根据第一成像的各边像素数及像素大小得到所述第一成像的各边尺寸，得到所述固定图案和第一成像的各边长的第一比例；所述结构光模组和摄像模组组合单元安装到投影仪内，所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模的位置在第二虚拟平面上；第二幕布为预投影幕布，与第二虚拟平面平行，投影仪将固定图案投影到第二幕布上，调整第二幕布的位置，使得所述投影仪和第二幕布的距离为第二设定距离且所述固定图案投影到第二幕布的第二图案没有畸变；结构光模组将所述固定图案投影到所述第二幕布上，得到第三图案；采用摄像模组对第二幕布拍摄，获得第二图案和第三图案对应的第二成像和第三成像；第三比例模块，根据第二成像和第三成像各边像素数及像素大小得到所述第二成像和第三成像的尺寸，得到第二成像和第三成像的各边长的第二比例，第二比例和第一比例相乘得到第三比例；经过上述标定后的安装有结构光模组和摄像模组的投影仪在第三幕布上投影预投影图案前，结构光模组将固定图案投影到第三幕布上，得到第四图案，通过拍摄模组拍摄得到第四图案对应的第四成像，根据各边像素数及像素大小得到第四成像的尺寸；所述判断模块，判断第四成像是否发生畸变；所述第四成像发生畸变时，划分模块，将第四成像分成水平向量和垂直向量；所述校正模块，分别对水平向量和垂直向量，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行投影画面矫正。

本发明所述投影仪梯形校正方法及系统在投影仪开机后画面还未完全投射出来，即可先启动结构光模组和摄像模组进行补偿参数计算，并快速反馈给投影仪，投影仪投射出画面时已经是校正后无梯形畸变的画面。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1是本发明所述投影仪梯形校正系统的构成框图；

图2是本发明所述结构光模组的固定图案的示意图；

图3是本发明所述投影仪梯形校正方法的流程示意图；

图4a和4b是本发明所述投影仪梯形校正系统及方法进行水平梯形校正的示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

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。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1是本发明所述投影仪梯形校正系统的构成框图，如图1所示，所述投影仪梯形校正系统1000包括标定部100和反畸变部200，其中，所述标定部100对结构光模组110和摄像模组120进行标定，得到结构光模组预制的固定图案111和摄像模组120拍摄结构光模组投影的固定图案的成像各边长的第一比例以及对投影仪1、结构光模组110和摄像模组120进行标定，得到摄像模组110拍摄的投影仪1投影的固定图案的成像和结构光模组110投影的固定图案的成像各边长的第二比例；所述反畸变部200，经过标定部标定后的安装有结构光模组和摄像模组的投影仪正常使用时且在开机过程中，先启动结构光模组向预投影幕布投影固定图案，摄像模组拍摄所述固定图案的投影得到对应的成像，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行所述预投影图案的投影画面矫正。

上述标定部100包括结构光模组110、摄像模组120、第一幕布130、第一比例确定模块140、第二幕布150、第二比例确定模块160，其中：

所述结构光模组110和所述摄像模组120的位置在第一虚拟平面，位置固定，后续不再拆卸，所述结构光模组110上预制有固定图案111(图2示出)；

所述第一幕布130作为标定使用幕布，放置位置和第一虚拟平面平行且相距第一设定距离(如50cm)，所述结构光模组110将固定图案111(如20μm*30μm@90°)投影在在所述第一幕布上；

摄像模组120所述固定图案在第一幕布上的投影，形成第一成像；

所述第一比例模块140，根据所述第一成像的各边像素数及像素大小得到所述第一成像的尺寸(如大小为25μm*35μm)，将所述固定图案111和第一成像的各边长比作为第一比例，即所述固定图案的边长缩放比例，例如，当固定图案为矩形时，第一长边比为α，第一短边比为β；

所述第一模组安装到投影仪1内，所述投影仪镜头11、结构光模组110和摄像模组120的位置在第二虚拟平面上；

所述第二幕布150为预投影幕布，与第二虚拟平面平行，距离第二虚拟平面第二设定距离(可以与第一设定距离相同或不同)且所述投影仪1在所述第二幕布150上投影的固定图案没有畸变，例如，当固定图案为矩形时，投影仪1将固定图案投影到第二幕布上的矩形四个角均为90°为无畸变；

所述投影仪1在第二幕布150上投影的固定图案作为第二图案，所述结构光模组110在第二幕布150上投射的固定图案111作为第三图案，所述摄像模组120分别拍摄第二图案和第三图案，获得第二图案和第三图案对应的第二成像和第三成像；

第二比例模块160，根据第二成像和第三成像的拍摄图案的各边像素数及像素大小得到所述第二成像和第三成像的尺寸，得到第二成像和第三成像的各边长的第二比例，例如，第二长边比为n，第二短边比为m。

经过标定部各组成模块标定后的投影仪在其他幕布(第三幕布)上对预投影图案进行投影之前(投影仪1开机过程中)，结构光模组110将固定图案111投影到第三幕布上，得到第四图案，所述摄像模组120拍摄第四图案，得到第四图案对应的第四成像。

所述反畸变部200包括判断模块210、划分模块220和校正模块230，其中：

所述判断模块210，判断第四成像是否发生畸变；

所述第四成像发生畸变时，划分模块220将第四成像分成水平向量和垂直向量；

所述校正模块230，分别对水平向量和垂直向量，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行投影画面矫正。

如图2所示，优选地，所述结构光模组110为红外结构光模组，所述固定图案111包括矩形和等边三角形等多种规则形状，所述第一幕布130为反射红外光的幕布，所述摄像模组120包括传感器，可对红外感光，拍照。

另外，优选地，所述校正模块230还分别使用第一比例进行反畸变补偿得到第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度以及第四成像对应的水平反畸变成像的水平反畸变角度以及垂直反畸变成像的垂直反畸变角度。

在本发明的一个优选实施例中，所述校正模块230包括：

无畸变成像虚拟单元，在所述第三幕布上分别与投影仪垂直方向和水平方向虚拟出第四成像的假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像；

偏离角度确定单元，通过所述第一成像的尺寸和所述第一设定距离分别确定第四成像偏离水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像的水平偏离角度和垂直偏离角度；

反畸变成像虚拟单元，分别设定与第四成像相对于假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像对称的水平反畸变成像和垂直反畸变成像；

反畸变成像尺寸确定单元，分别根据水平偏离角度和垂直偏离角度，第一成像和第四成像的尺寸确定所述水平反畸变成像的尺寸和垂直反畸变成像的尺寸；

畸变角度确定单元，分别根据水平偏离角度和垂直偏离角度，第一成像和第四成像的尺寸确定所述水平反畸变成像的水平反畸变角度和垂直反畸变成像的垂直反畸变角度以及第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度；

补偿单元，水平反畸变成像和垂直反畸变成像乘以第一比例，结合畸变角度确定单元确定的角度，得到第四成像和固定图案之间的校正补偿参数，根据所述校正补偿参数结合第二比例，得到预投影图案及其反畸变成像的校正补偿参数。

图3是本发明所述投影仪梯形校正方法的流程图，如图3所示，所述投影仪梯形校正方法，在投影仪开机时，为投影出预投影图案前，采用结构光模组将其上预制的固定图案投影到幕布上，采用摄像模组对固定图案的投影拍摄得到对应的成像，通过对成像的反畸变校正得到对应的反畸变成像，得到固定图案变成反畸变成像的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行所述预投影图案的投影画面矫正，包括：

步骤1，对结构光模组和摄像模组进行标定，得到结构光模组的固定图案和投射图案的各边长的第一比例，包括：在结构光模组上预置固定图案，结构光模组和摄像模组的位置在第一虚拟平面，第一幕布作为标定使用幕布，放置位置和第一虚拟平面平行且相距第一设定距离；结构光模组投影所述固定图案到所述第一幕布上，摄像模组拍摄所述固定图案在第一幕布上的投影，形成第一成像，根据第一成像各边像素数及像素大小得到所述第一成像的各边尺寸，得到所述固定图案和第一成像的各边长的第一比例；

步骤2，对投影仪、结构光模组和摄像模组进行标定，得到摄像模组拍摄的投影仪投影的固定图案的成像和结构光模组投影的固定图案的成像各边长的第二比例，包括：将所述结构光模组和摄像模组组合单元安装到投影仪内，所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模的位置在第二虚拟平面上，预投影幕布称为第二幕布，第二虚拟平面和第二幕布平行，投影仪将固定图案投影到第二幕布上，调整第二幕布的位置，使得所述投影仪和第二幕布的距离为所述第二设定距离且所述固定图案投影到第二幕布的第二图案没有畸变；结构光模组将所述固定图案投影到所述第二幕布上，得到第三图案；采用摄像模组对第二幕布拍摄，获得第二图案和第三图案对应的第二成像和第三成像，根据第二成像和第三成像各边像素数及像素大小得到所述第二成像和第三成像的尺寸，得到第二成像和第三成像的各边长的第二比例；

步骤3，经过标定后的安装有结构光模组和摄像模组的投影仪在第三幕布上对预投影图案投影前，进行梯形校正，包括：结构光模组将固定图案投影到第三幕布上，得到第四图案，通过拍摄模组拍摄得到第四图案对应的第四成像，根据各边像素数及像素大小得到第四成像的尺寸；根据第四成像尺寸或/和形状，判断第四成像是否发生畸变，例如，判断第四成像和第一成像的各边尺寸比是否为第一比例的相同倍数；或者固定图案为对称图形时，相对称的边尺寸是否相同；各边所呈的夹角是否和固定图案各边夹角相同；所述第四成像发生畸变时，将第四成像分成水平向量和垂直向量，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行所述预投影图案的投影画面矫正。

优选地，在步骤3中，还包括：分别使用第一比例进行反畸变补偿得到第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度以及与第四成像对应的水平反畸变成像的水平反畸变角度以及垂直反畸变成像的垂直反畸变角度，从而对角度进行校正。

优选地，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数的方法包括：

在第三幕布上分别虚拟出第四成像的假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像；

通过所述第一成像的尺寸和所述第一设定距离分别确定第四成像偏离假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像的水平偏离角度和垂直偏离角度；

分别设定与第四成像相对于假设水平无畸变成像对称的水平反畸变成像和相对于假设垂直无畸变成像对称的垂直反畸变成像，分别根据水平偏离角度和垂直偏离角度，第一成像和第四成像的尺寸确定所述水平反畸变成像的尺寸、水平反畸变角度和垂直反畸变成像的尺寸、垂直反畸变角度以及第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度；

水平反畸变成像和垂直反畸变成像乘以第一比例，结合上述角度，得到第四成像和固定图案之间的校正补偿参数，根据所述校正补偿参数结合第二比例，得到预投影图案及其反畸变成像的校正补偿参数。

以水平方向梯形校正为例，对上述投影仪梯形校正系统及方法进行说明，如图4所示，

将正投(投影仪和投影幕垂直)时，结构光模组投影到第一幕布的第一成像记为WVAZ，投影到第三幕布的第四成像记为OPRS，假设水平无畸变成像记为OPMN；

Q为所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模组所在位置，矩形WVAZ为结构光模组和摄像模组标定时结构光模组投射出的单位矩形(第一图案)的第一成像，摄像模组像素大小已知故WVA1Z边长已知，Q到WVA1Z面距离已知；QO⊥OP，QO⊥WV，OQ⊥OPMN平面；

如图4b，从O点作一条与QS垂直的垂线交于G，根据第一成像的边长ZW和所述设定距离QW，得到∠OQN，tan∠OQN＝ZW/QW，从而根据第四成像的边长OP得到垂直线OG的长度，OG＝OQ*sin∠OQN,OQ＝(QW*OP)/WV，

根据所述垂直线OG的长度和第四成像的边长OS确定第四成像的水平偏离角度∠SON，其中，OG/OS＝cos∠GOS，OG/OQ＝cos∠QOG，∠SON＝90°-∠GOS-∠QOG；

设定与第四成像相对于假设水平无畸变成像对称的水平反畸变成像OPTU，即∠SON＝∠NOU，根据所述垂直线OG的长度得到所述水平反畸变成像OPTU的边长OU，OU＝OG/cos∠GOU，∠GOU＝∠GOS+2*∠SON；

重复上述过程，得到水平反畸变成像OPTU的各边边长；

通过从点O分别向边RS，TU做垂线求出第四图案的水平畸变角度∠OSR和水平反畸变成像的水平反畸变角度∠OUT；

水平反畸变成像和垂直反畸变成像乘以第一比例，结合畸变角度确定单元确定的角度，得到第四成像和固定图案之间的校正补偿参数，根据所述校正补偿参数结合第二比例，得到预投影图案及其反畸变成像的校正补偿参数，只需要将矫正参数传给投影仪，投影仪(自带梯形矫正功能)矫正功能即可根据标定的矫正参数进行画面的矫正。

如果为垂直方向梯形畸变，也可参照上述水平矫正的方法进行校正。

如果为水平方向和垂直方向均有畸变，可以使用水平和垂直的分量进行矫正。

优选地，上述∠OQN可以通过以下方法获得：

OPRS边长可通过摄像模组的像素大小计算出，

则OQ＝(QW*OP)/WV，

ON＝(ZW*OP)/WV，

如图4b，OG1⊥QS，tan∠OQN＝ON/OQ,可求出∠OQN，再可以求出OG1＝OQ*sin∠OQN。

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。

本发明示出了上述梯形校正系统和方法应用到投影仪的各实施例，但是本发明并不限于此，可用于类似投影设备的其他行业画面矫正补偿。

综上所述，参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的所述投影仪梯形校正方法及系统，但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的系统及方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种投影仪梯形校正方法，其特征在于，包括：

在结构光模组上预置固定图案，结构光模组和摄像模组的位置在第一虚拟平面，第一幕布作为标定使用幕布，放置位置和第一虚拟平面平行且相距第一设定距离；

结构光模组投影所述固定图案到所述第一幕布上，摄像模组拍摄所述固定图案在第一幕布上的投影，形成第一成像，根据第一成像各边像素数及像素大小得到所述第一成像的各边尺寸，得到所述固定图案和第一成像的各边长的第一比例；

将所述结构光模组和摄像模组组合单元安装到投影仪内，所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模的位置在第二虚拟平面上，预投影幕布称为第二幕布，第二虚拟平面和第二幕布平行，投影仪将固定图案投影到第二幕布上，调整第二幕布的位置，使得所述投影仪和第二幕布的距离为第二设定距离且所述固定图案投影到第二幕布的第二图案没有畸变；

结构光模组将所述固定图案投影到所述第二幕布上，得到第三图案；

采用摄像模组对第二幕布拍摄，获得第二图案和第三图案对应的第二成像和第三成像，根据第二成像和第三成像各边像素数及像素大小得到所述第二成像和第三成像的尺寸，得到第二成像和第三成像的各边长的第二比例；

经过上述标定后的安装有结构光模组和摄像模组的投影仪在第三幕布上投影预投影图案前，结构光模组将固定图案投影到第三幕布上，得到第四图案，通过拍摄模组拍摄得到第四图案对应的第四成像，根据各边像素数及像素大小得到第四成像的尺寸；

判断第四成像是否发生畸变；

所述第四成像发生畸变时，将第四成像分成水平向量和垂直向量，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行所述预投影图案的投影画面矫正。

2.根据权利要求1所述的投影仪梯形校正方法，其特征在于，还包括：分别使用第一比例进行反畸变补偿得到第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度以及与第四成像对应的水平反畸变成像的水平反畸变角度以及垂直反畸变成像的垂直反畸变角度，从而对角度进行校正。

3.根据权利要求1所述的投影仪梯形校正方法，其特征在于，所述使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数的方法包括：

在第三幕布上分别虚拟出第四成像的假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像；

通过所述第一成像的尺寸和所述第一设定距离分别确定第四成像偏离假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像的水平偏离角度和垂直偏离角度；

分别设定与第四成像相对于假设水平无畸变成像对称的水平反畸变成像和相对于假设垂直无畸变成像对称的垂直反畸变成像，分别根据水平偏离角度和垂直偏离角度，第一成像和第四成像的尺寸确定所述水平反畸变成像的尺寸、水平反畸变角度和垂直反畸变成像的尺寸、垂直反畸变角度以及第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度；

水平反畸变成像和垂直反畸变成像乘以第一比例，结合上述角度，得到第四成像和固定图案之间的校正补偿参数，根据所述校正补偿参数结合第二比例，得到预投影图案及其反畸变成像的校正补偿参数。

4.根据权利要求3所述的投影仪梯形校正方法，其特征在于，在水平方向进行使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数的方法包括：

将正投时，结构光模组投影到第一幕布的第一成像记为WVAZ，投影到第三幕布的第四成像记为OPRS，假设水平无畸变成像记为OPMN；

Q为所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模组所在位置，从O点作一条与QS垂直的垂线交于G，根据第一成像的边长ZW和所述第一设定距离QW，得到∠OQN，tan∠OQN＝ZW/QW，从而根据第四成像的边长OP得到垂直线OG的长度，OG＝OQ*sin∠OQN，OQ＝(QW*OP)/WV；

根据所述垂直线OG的长度和第四成像的边长OS确定第四成像的水平偏离角度∠SON，其中，OG/OS＝cos∠GOS，OG/OQ＝cos∠QOG，∠SON＝90°-∠GOS-∠QOG；

设定与第四成像相对于假设水平无畸变成像对称的水平反畸变成像OPTU，即∠SON＝∠NOU，根据所述垂直线OG的长度得到所述水平反畸变成像OPTU的边长OU，OU＝OG/cos∠GOU，∠GOU＝∠GOS+2*∠SON；

重复上述过程，得到水平反畸变成像OPTU的各边边长；

通过从点O分别向边RS，TU做垂线求出第四成像的水平畸变角度∠OSR和水平反畸变成像的水平反畸变角度∠OUT。

5.根据权利要求4所述的投影仪梯形校正方法，其特征在于，上述∠OQN的获得方法还包括：

OPRS边长通过摄像模组的像素大小计算出，

则OQ＝(QW*OP)/WV，

ON＝(ZW*OP)/WV，

tan∠OQN＝ON/OQ，求出∠OQN。

6.根据权利要求1所述的投影仪梯形校正方法，其特征在于，所述结构光模组为红外结构光模组，所述第一幕布为反射红外光的幕布。

7.一种投影仪梯形校正系统，其特征在于，包括标定部和反畸变部，所述标定部包括结构光模组、摄像模组、第一比例确定模块、第二比例确定模块、第一幕布、第二幕布，所述反畸变部包括判断模块、划分模块和校正模块，其中：

结构光模组和摄像模组的位置在第一虚拟平面，第一幕布作为标定使用幕布，放置位置和第一虚拟平面平行且相距第一设定距离，所述结构光模组上预制有固定图案，将固定图案投影在所述第一幕布上，摄像模组拍摄所述固定图案在第一幕布上的投影，形成第一成像；

所述第一比例模块，根据第一成像的各边像素数及像素大小得到所述第一成像的各边尺寸，得到所述固定图案和第一成像的各边长的第一比例；

所述结构光模组和摄像模组组合单元安装到投影仪内，所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模的位置在第二虚拟平面上；

第二幕布为预投影幕布，与第二虚拟平面平行，投影仪将固定图案投影到第二幕布上，调整第二幕布的位置，使得所述投影仪和第二幕布的距离为第二设定距离且所述固定图案投影到第二幕布的第二图案没有畸变；

结构光模组将所述固定图案投影到所述第二幕布上，得到第三图案；

采用摄像模组对第二幕布拍摄，获得第二图案和第三图案对应的第二成像和第三成像；

第三比例模块，根据第二成像和第三成像各边像素数及像素大小得到所述第二成像和第三成像的尺寸，得到第二成像和第三成像的各边长的第二比例，第二比例和第一比例相乘得到第三比例；

经过上述标定后的安装有结构光模组和摄像模组的投影仪在第三幕布上投影预投影图案前，结构光模组将固定图案投影到第三幕布上，得到第四图案，通过拍摄模组拍摄得到第四图案对应的第四成像，根据各边像素数及像素大小得到第四成像的尺寸；

所述判断模块，判断第四成像是否发生畸变；

所述第四成像发生畸变时，划分模块，将第四成像分成水平向量和垂直向量；

所述校正模块，分别对水平向量和垂直向量，使用第一比例进行反畸变补偿，使用第二比例得到投影仪的校正补偿参数，将校正补偿参数回馈给投影仪梯形校正机构，进行投影画面矫正。

8.根据权利要求7所述的投影仪梯形校正系统，其特征在于，所述校正模块分别使用第一比例进行反畸变补偿得到第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度以及第四成像对应的水平反畸变成像的水平反畸变角度以及垂直反畸变成像的垂直反畸变角度，从而对角度进行校正。

9.根据权利要求8所述的投影仪梯形校正系统，其特征在于，所述校正模块包括：

无畸变成像虚拟单元，在所述第三幕布上分别与投影仪垂直方向和水平方向虚拟出第四成像的假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像；

偏离角度确定单元，通过所述第一成像的尺寸和所述第一设定距离分别确定第四成像偏离水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像的水平偏离角度和垂直偏离角度；

反畸变成像虚拟单元，分别设定与第四成像相对于假设水平无畸变成像和假设垂直无畸变成像对称的水平反畸变成像和垂直反畸变成像；

反畸变成像尺寸确定单元，分别根据水平偏离角度和垂直偏离角度，第一成像和第四成像的尺寸确定所述水平反畸变成像的尺寸和垂直反畸变成像的尺寸；

畸变角度确定单元，分别根据水平偏离角度和垂直偏离角度，第一成像和第四成像的尺寸确定所述水平反畸变成像的水平反畸变角度和垂直反畸变成像的垂直反畸变角度以及第四成像的水平畸变角度和垂直畸变角度；

补偿单元，水平反畸变成像和垂直反畸变成像乘以第一比例，结合畸变角度确定单元确定的角度，得到第四成像和固定图案之间的校正补偿参数，根据所述校正补偿参数结合第二比例，得到预投影图案及其反畸变成像的校正补偿参数。

10.根据权利要求9所述的投影仪梯形校正系统，其特征在于，在进行水平方向梯形反畸变时：

所述无畸变成像虚拟单元虚拟的第四成像的假设水平无畸变成像记为OPMN；

所述偏离角度确定单元，将正投时结构光模组投影在第一幕布的第一图像记为WVAZ，投影到第三幕布的第四图像记为OPRS；Q为所述投影仪镜头、结构光模组和摄像模组所在位置，从O点作一条与QS垂直的垂线交于G，根据第一图像的边长ZW和所述第一设定距离QW，得到∠OQN，tan∠OQN＝ZW/QW，从而根据第四图案的边长OP得到垂直线OG的长度，OG＝OQ*sin∠OQN,OQ＝(QW*OP)/WV；根据所述垂直线OG的长度和第四图像的边长OS确定第四图像的水平偏离角度∠SON，其中，OG/OS＝cos∠GOS，OG/OQ＝cos∠QOG，∠SON＝90°-∠GOS-∠QOG；

所述反畸变图像虚拟单元虚拟的第四成像相对于假设水平无畸变成像对称的水平反畸变成像为OPTU，即∠SON＝∠NOU；

所述反畸变成像尺寸确定单元，根据所述垂直线OG的长度得到所述水平反畸变成像OPTU的边长OU，OU＝OG/cos∠GOU，∠GOU＝∠GOS+2*∠SON，相应地得到水平反畸变成像OPTU的各边边长；

所述畸变角度确定单元，通过从点O分别向边RS，TU做垂线求出第四图案的水平畸变角度∠OSR和水平反畸变成像的水平反畸变角度∠OUT。