CN107707898B - 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪 - Google Patents

激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪 Download PDF

Info

Publication number
CN107707898B
CN107707898B CN201710923069.5A CN201710923069A CN107707898B CN 107707898 B CN107707898 B CN 107707898B CN 201710923069 A CN201710923069 A CN 201710923069A CN 107707898 B CN107707898 B CN 107707898B
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
matrix
vector
standard
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710923069.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107707898A (zh
Inventor
张金国
赵龙光
刘云峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goertek Techology Co Ltd
Original Assignee
Goertek Techology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goertek Techology Co Ltd filed Critical Goertek Techology Co Ltd
Priority to CN201710923069.5A priority Critical patent/CN107707898B/zh
Publication of CN107707898A publication Critical patent/CN107707898A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107707898B publication Critical patent/CN107707898B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/147—Optical correction of image distortions, e.g. keystone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

本公开公开一种激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪。该方法包括：控制所述激光投影仪以不同的出射角度向投射屏幕发出多个激光发射信号，所述多个激光发射信号在投射屏幕上的投影点不在一条直线上；接收投射屏幕漫反射回的多个激光反射信号；根据每个激光发射信号与其对应的激光反射信号得到多个时间差，并根据所述多个时间差确定激光从投影仪到投射屏幕的多个飞行时间；根据所述多个飞行时间与所述不同的出射角度的对应关系，判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度；对每个像素投影点的出射角度按照所述机身偏转角度的相反角度进行角度修正。在不损失图像质量的前提下，实现激光投影仪的自动校正。

Description

激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪
技术领域
本公开涉及投影技术领域，更具体地，涉及激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪。
背景技术
用户在使用投影仪时，经常会遇到投影仪无法完全正对投射屏幕(例如墙壁或者幕布等)的问题。
现有的图像失真校正方法例如有光学梯形校正法。这种方法需要用户手动调节，并且每次机身移动都需要用户再次手动调节。又例如采用数码梯形矫正法进行图像校正。这种方法采用插值算法，影响整体画面的清晰度。又例如采用图像裁剪的方法进行图像校正。这种方法会导致部分像素的缺失，无法保证整体投影画面的完整性。
发明内容
本公开的目的在于提供一种激光投影仪的图像失真校正方法。
根据本公开的第一方法，提供一种激光投影仪的图像失真校正方法，所述激光投影仪按照不同的出射角度发出像素激光，所述像素激光在投射屏幕上形成像素投影点以形成投影画面；所述方法包括：控制所述激光投影仪以不同的出射角度向投射屏幕发出多个激光发射信号，所述多个激光发射信号在投射屏幕上的投影点不在一条直线上；接收投射屏幕漫反射回的多个激光反射信号；根据每个激光发射信号与其对应的激光反射信号得到多个时间差，并根据所述多个时间差确定激光从投影仪到投射屏幕的多个飞行时间；根据所述多个飞行时间与所述不同的出射角度的对应关系，判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度；对每个像素投影点的出射角度按照所述机身偏转角度的相反角度进行角度修正。
可选地，所述根据所述多个飞行时间与所述不同的出射角度的对应关系，判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的偏转角度包括：预存激光投影仪的机身偏转不同角度的情况下，飞行时间与出射角度的标准对应关系数据；获取当前激光投影仪发出的激光发射信号的飞行时间与其对应的出射角度的当前对应关系数据；将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较，选择最接近标准对应关系数据所对应的机身偏转角度作为所述激光投影仪的机身偏转角度。
可选地，由不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
可选地，由不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
可选地，对应于不同的出射角度，所述激光发射信号具有不同的数据格式；所述飞行时间是根据相同数据格式的激光发射信号和激光反射信号的时间差所确定的。
根据本公开的第二方面，提供一种激光投影仪，包括激光显示模组、激光接收器、光学组件和控制模块；所述激光显示模组用于发出激光发射信号和发出像素激光，其中所述像素激光用以在投射屏幕上形成像素投影点，所述像素投影点用以形成投影画面；所述激光接收器用于接收激光发射信号经投射屏幕漫反射回的激光反射信号；所述光学组件用于调整出射角度；所述控制模块用于：控制所述激光投影仪以不同的出射角度向投射屏幕发出多个激光发射信号，所述多个激光发射信号在投射屏幕上的投影点不在一条直线上；获取所述多个激光发射信号与其对应的激光反射信号的多个时间差并根据所述多个时间差确定激光从投影仪到投射屏幕的多个飞行时间；根据多个出射角度与其对应的多个飞行时间判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度；对每个像素投影点的出射角度按照所述机身偏转角度的相反角度进行角度修正。
可选地，所述根据多个出射角度与其对应的多个飞行时间判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度包括：预存激光投影仪的机身偏转不同角度的情况下，飞行时间与出射角度的标准对应关系数据；获取当前激光投影仪发出的激光发射信号的飞行时间与其对应的出射角度的当前对应关系数据；将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较，选择最接近标准对应关系数据所对应的机身偏转角度作为所述激光投影仪的机身偏转角度。
可选地，由不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
可选地，由不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
可选地，对应于不同的出射角度，所述激光发射信号具有不同的数据格式；所述飞行时间是根据相同数据格式的激光发射信号和激光反射信号的时间差所确定的。
根据本公开的第三方面，提供一种激光投影仪，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据本公开第一方面所述的方法。
本公开通过控制激光投影仪自身的激光发射模组以不同的出射角度发射激光发射信号，并在激光投影仪上设置激光接收器接收投射屏幕漫反射回的激光反射信号。在激光投影仪机身偏转不同的角度的情况下，不同出射角度对应的激光反射信号与激光发射信号的时间差呈现不同的分布规律。获得激光投影仪当前的激光发射信号与激光反射信号的时间差的分布规律，即可当前激光投影仪的机身偏转角度。进一步，以此角度的相反角度调整每一个像素激光的出射角度，便可以实现激光投影仪的图像失真校正。采用这种方法，在硬件上只需对激光投影仪增加一个激光接收器，成本较低。进一步，采用这种方法，无需用户手动调节，也不会损失投影画面的画质。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。
图1示出了本公开中出射角度的定义。
图2示出了本公开实施例提供的激光投影仪的图像失真校正方法的流程示意图。
图3示出了本公开实施例中所述的数据格式的例子。
图4示出了本公开另一实施例提供的激光投影仪的图像失真校正方法的流程示意图。
图5示出了本公开实施例提供的激光投影仪的透视图。
图6示出了本公开实施例提供的激光投影仪的工作原理示意图。
图7示出了本公开实施例提供的激光投影仪硬件配置的框图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
激光投影仪按照不同的出射角度发出像素激光。这些像素激光在投射屏幕上形成像素投影点。在极短的时间内，依次完成一帧投影画面中的每一个像素投影点的显示。
如果激光投影仪正对投射屏幕，那么每个像素激光按照其默认出射角度在投射屏幕上所形成的画面是不失真的。
图1示出了本公开的实施例中对出射角度的定义。其中坐标原点代表激光投影仪的光学组件的镜头中心。其中x轴的负方向为激光以0°出射角度从激光投影仪射向投射屏幕的方向。其中y轴代表水平方向，y轴的正方向表示水平从左到右的方向。其中z轴代表竖直方向，z轴的正方向表示竖直向上的方向。
激光投影仪的分辨率设为n行m列。第i行第j列的像素激光的光束Sij在xy平面上的映射与y轴负半轴的夹角标记为βj。第i行第j列的像素激光的光束Sij与xy平面的夹角为γij。其中，1≤i≤n，，1≤j≤m。
对于激光投影仪，像素投影点的默认出射角度是已知的。默认出射角度矩阵A0：
在激光投影仪正对投射屏幕的情况下，设激光投影仪到投射屏幕的垂直距离为d。根据默认出射角度矩阵A0，可以得到在激光投影仪机身0°角偏转的情况下(也就是在激光投影仪正对投射屏幕的情况下)各个像素投影点从激光投影仪到投射屏幕所经过的投影距离矩阵L0：
参见图2所示，本公开提供的激光投影仪的图像失真校正方法包括以下步骤。
在步骤11，控制所述激光投影仪以不同的出射角度向投射屏幕发出多个激光发射信号，所述多个激光发射信号在投射屏幕上的投影点不在一条直线上。
激光发射信号，即在本公开中为了检测激光投影仪的机身偏转角度而发射的激光。激光发射信号在投射屏幕上的投影点定义为测试投影点。执行一次本公开所提供的校正方法需要一组激光发射信号。
在一些例子中，激光发射信号的数量可以小于一帧投影画面中像素投影点的数量，激光发射信号的出射角度可以是被设置为等于或不等于像素激光的默认出射角度。例如一帧投影图画中包括1080行720列像素投影点，而执行一次本公开所提供的校正方法需要在投射屏幕上形成3行3列测试投影点。本领域技术人员可以对测试投影点的数量和分布做出不同的设定。
在另外一些例子中，激光发射信号的数量等于一帧投影画面中像素投影点的数量，激光发射信号的出射角度等于像素激光的默认出射角度。激光投影仪按照默认出射角度发出激光发射信号，对激光投影仪本身的系统改动较小。下文中，依据这种情况对本公开进行阐释。下文中，每一帧投影画面包含M行N列像素投影点，其中M、N均为正整数。
在一些例子中，不同出射角度对应的激光发射信号的数据格式是相同的。相邻的激光发射信号之间设置一定的时间间隔。如是，在后续步骤12中，接收到的激光反射信号也是具有一定的时间间隔。
参见图3所示，在另一些例子中，对应于不同的出射角度，激光发射信号具有不同的数据格式。所述不同的数据格式例如是该激光发射信号具有不同的颜色或不同的光强，或者不同颜色的激光所持续的时间，或者不同光强的激光所持续的时间，等等。如是，在后续步骤12中，接收到的激光反射信号也是具有不同的数据格式。
不同的激光发射信号具有不同的数据格式，这样有利于后续对激光发射信号采集和处理时，进一步保证激光发射信号与出射角度的对应关系的正确性。
在步骤12，接收投射屏幕漫反射回的多个激光反射信号。
例如在激光投影仪设置激光接收器，接收投射屏幕漫反射回的多个激光反射信号。这样，在激光投影仪可以获取接收激光反射信号的时刻。
激光接收器设置的位置尽量接近激光投影仪的光学组件的镜头中心。
在步骤13，根据每个激光发射信号与其对应的激光反射信号得到多个时间差，并根据所述多个时间差确定激光从投影仪到投射屏幕的多个飞行时间。
本领域技术人员可以设置多种方法获取激光发射信号发射的时刻。进一步，结合步骤12中获取到的接收激光反射信号的时刻，可以得到一组时间差。对这些时间差进行修正，去除掉激光在激光投影仪内部光路的光程差的影响。将每个修正后的时间差除以2，便得到一组飞行时间。
注意到每个飞行时间对应一个出射角度。
在步骤14，根据所述多个飞行时间与所述不同的出射角度的对应关系，判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度。
因为飞行时间乘以光速即得到投影距离，故飞行时间直接反映的物理量是投影距离。在激光投影仪正对投射屏幕的情况下，投影距离乘以出射角度的余弦值即得到从激光投影仪到投射屏幕的垂直距离。
在图4中详述判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度的方法，该方法包括以下步骤。
在步骤21，预存激光投影仪的机身偏转不同角度的情况下，飞行时间与出射角度的标准对应关系数据。
设激光投影仪到投射屏幕的垂直距离为d，激光投影仪的机身偏转角度为向上偏转角度为α1，向右偏转角度为α2，其中-90°＜α1＜90°，-90°＜α2＜90°。在这种情况下，如果激光投影仪发出的激光发射信号的出射角度还是默认出射角度，那么每一个激光发射信号与x轴负半轴的夹角都会都会有一个相同的角度增量。对应于飞行时间也会呈现出不同的分布规律。
预存激光投影仪的机身偏转不同角度的情况下，飞行时间与出射角度的标准对应关系数据。这种标准对应关系可作为判定激光投影仪机身偏转角度的依据。
在一个例子中，预存激光投影仪偏转不同角度的情况下，多个飞行时间的分布规律。这种分布规律作为标准对应关系数据。在这个例子中，根据飞行时间可以得到激光投影仪偏转后的投影距离矩阵L1：
对L1这个矩阵进行归一化，以得到标准矩阵。标准矩阵可以反映出激光投影仪机身偏转不同角度的情况下，各个投影距离所呈现的规律。
本公开对如何对一个矩阵进行归一化不做限定。标准矩阵L′1的计算方法例如是：
或者
其中，L1(1,1)为L1矩阵的第一项，|L1|为L1矩阵的模。
标准矩阵L′1可以反映出激光投影仪的机身偏转一定角度的情况下，激光投影仪仍按照默认出射角度发出一组激光发射信号，这些激光发射信号的投影距离所呈现的规律。
本领域技术人员可以设计不同的数学模型，以反映这种规律。例如，在激光投影仪的机身发生偏转的情况下，仍按照默认出射角度发出一组激光发射信号。每个激光出射信号的投影距离乘以这些激光发射信号的出射角度的余弦值，得到一个垂直距离的矩阵D，矩阵D中的每一个元素D(i，j)的定义为：
D(i，j)＝L1(i，j)×sinβj×cosγij。
进一步，为了反映出这些计算得到的垂直距离的矩阵D中的规律，对这些矩阵进行归一化以得到标准矩阵。归一化的方法例如：
或者
其中，D(1,1)为D矩阵的第一项，|D|为D矩阵的模。
显然，在激光投影仪正对投射屏幕的情况下，D′矩阵中的中的每一项均相等。
在步骤22，获取当前激光投影仪发出的激光发射信号的飞行时间与其对应的出射角度的当前对应关系数据。
仍按照默认出射角度发出一组激光发射信号，将这些激光发射信号的飞行时间构成矩阵B，对矩阵B进行归一化得到当前矩阵B′。
对应于步骤21中的第二个例子，本领域技术人员同样可以按照默认出射角度发出一组激光发射信号，将这些激光发射信号的飞行时间乘以对应的出射角度的余弦值构成矩阵C，对矩阵C进行归一化得到当前矩阵C′。
在步骤23，将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较，选择最接近标准对应关系数据所对应的机身偏转角度作为所述激光投影仪的机身偏转角度。
将前述的当前矩阵B′(或当前矩阵C′)与前述的标准矩阵L′1(或标准矩阵D′)进行比较，找到最接近的标准矩阵L′1(或最接近的标准矩阵D′)所对应的机身偏转角度作为参考值，进而，在激光投影仪发射像素激光时，将每一个像素激光的出射角度按照前一步中通过比较得到的机身偏转角度的相反角度进行调整。
本领域技术人员可以设计不同的算法比较两组矩阵数据是否接近。例如，可以将前述的当前矩阵B′(或当前矩阵C′)与前述的标准矩阵L′1(或标准矩阵D′)做差。得到的差矩阵的模最小的标准矩阵便作为最接近的标准矩阵，或者得到的差矩阵的每一数据点的绝对值之和最小的标准矩阵便作为最接近的标准矩阵，等等。
举例说明，当前矩阵B′与激光投影仪水平向右偏转10°角的情况下的标准矩阵L′1最接近，那么判定激光投影仪的机身向右偏转了10°。
需要说明的是，两个矩阵数据是否接近，本领域技术人员还可以设计出不同的算法。
本领域技术人员同样可以将上述各个矩阵转换成向量形式，向量中每个元素对应的出射角度按照固定的顺序排列，对各个向量的计算和分析原理与前述对各个矩阵的计算和分析的原理相同，不做赘述。
在步骤15，对每个像素投影点的出射角度按照所述机身偏转角度的相反角度进行角度修正。
对应步骤23中的例子，激光投影仪的每一个像素激光的出射角度都向左调整10°。
应用本公开所提供的方法，仅需在激光投影仪上增加激光接收器，便可以获得不同出射角发出的激光的飞行时间。分析这些飞行时间与出射角度之间的规律，便能得到激光投影仪的机身偏转角度。可以实现激光投影仪的自动地图像失真校正，无需用户手动操作，也不会损失画质。
参见图5所示，本公开提供的激光投影仪包括：激光显示模组1、激光接收器2、光学组件3和控制模块4。
激光显示模组1用于发出激光发射信号和发出像素激光，其中所述像素激光用以在投射屏幕上形成像素投影点，所述像素投影点用以形成投影画面。
激光显示模组1发出的激光发射信号用于供控制模块4判定激光投影仪的机身偏转角度。
激光接收器2用于接收激光发射信号经投射屏幕漫反射回的激光反射信号。
光学组件3用于调整激光的出射角度。光学组件3可以按照默认出射角度发出一帧像素激光，也可以在控制模块4的控制下，调整这一帧像素激光的中每一个像素激光的出射角度。
控制模块4进行图像失真校正的方法参照前述实施例的阐释，在此不做赘述。
参见图6所示，激光显示模组1中的激光发射器1a发出激光发射信号。控制一部分激光发射信号的光路，以使其激励激光接收器2；控制另一部分激光发射信号的光路，以使其在光学器件3的作用下以不同的出射角度射向投射屏幕S。
投射屏幕S将激光发射信号漫反射回去，形成激光反射信号。在图6所示的例子中，光学器件3控制激光反射信号的光路，以使其激励激光接收器2。在另外一些例子中，用于接收激光反射信号的激光接收器2可以被设置在激光投影仪的前表面，这样便无需光学器件3改变激光反射信号的光路。
需要说明的是，激光接收器2可以是有两个接收器件构成，其中一个用于接收激光发射信号，另一个用于接收激光反射信号。
在一个例子中，激光接收器内部设置有用于检测红色激光的红色激光传感器、用于检测绿色激光的绿色激光传感器和用于检测蓝光的蓝色激光传感器。当激光投影仪发出不同颜色或不同亮度的激光发射信号时，对应地，激光接收器将前述激光发射信号和激光反射信号转化成的电信号的波形也是不同的。
图6中还示出了前述的垂直距离d和投影距离L。
激光接收器2将前述激光发射信号和激光反射信号转换为电信号，并将该电信号输出至控制模块4(图6中没有示出)。控制模块4便可依据这两种信号的时间差确定激光从激光投影仪到投射屏幕S的飞行时间。
控制模块4依据一组飞行时间与对应的出射角度，便可依据前述方法计算得到激光投影仪的机身偏转角度，进而依次为依据调整各个像素激光的出射角度。
对于本领域技术人员来说，可以通过硬件方式、软件方式或软硬件结合的方式实现前述激光投影仪的图像失真校正方法。基于同一发明构思，参考图7介绍本公开实施例的激光投影仪，以执行前述激光投影仪的图像失真校正方法。
图7是显示可用于实现本公开的实施例的激光投影仪的硬件配置的例子的框图，激光投影仪300包括处理器3010、存储器3020、接口装置3030、通信装置3040、激光显示模组3050、激光接收器3060、光学组件3070，等等。
存储器3020用于存储指令，所述指令用于控制处理器3010进行操作以执行根据前述任一项所述的激光投影仪的图像失真校正方法。
处理器3010例如可以是中央处理器CPU、微处理器MCU等。存储器3020例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。接口装置3030例如包括USB接口等。通信装置3040例如能够进行有线或无线通信。激光显示模组3050用于生成激光发射信号以及像素激光。激光接收器3060用于接收前述的激光发射信号以及激光反射信号。光学组件3070用于控制激光的出射角度。
图7所示的激光投影仪仅是解释性的，并且决不是为了要限制本公开、其应用或用途。本领域技术人员应当理解，尽管在图7中示出了多个装置，但是，本公开可以仅涉及其中的部分装置。本领域技术人员可以根据本公开所公开方案设计指令，指令如何控制处理器进行操作是本领域公知技术，故在此不再详细描述。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于装置实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可是不是物理上分开的。
另外，附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本公开实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种激光投影仪的图像失真校正方法，其特征在于，
所述激光投影仪按照不同的出射角度发出像素激光，所述像素激光在投射屏幕上形成像素投影点以形成投影画面；
所述方法包括：
控制所述激光投影仪以不同的出射角度向投射屏幕发出多个激光发射信号，所述多个激光发射信号在投射屏幕上的投影点不在一条直线上；
接收投射屏幕漫反射回的多个激光反射信号；
根据每个激光发射信号与其对应的激光反射信号得到多个时间差，并根据所述多个时间差确定激光从投影仪到投射屏幕的多个飞行时间；
根据所述多个飞行时间与所述不同的出射角度的对应关系，判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度；
对每个像素投影点的出射角度按照所述机身偏转角度的相反角度进行角度修正；其中，
所述根据所述多个飞行时间与所述不同的出射角度的对应关系，判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的偏转角度包括：
预存激光投影仪的机身偏转不同角度的情况下，飞行时间与出射角度的标准对应关系数据；
获取当前激光投影仪发出的激光发射信号的飞行时间与其对应的出射角度的当前对应关系数据；
将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较，选择最接近标准对应关系数据所对应的机身偏转角度作为所述激光投影仪的机身偏转角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
由不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；
由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；
所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：
将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；
所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
由不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；
由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；
所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：
将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；
所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
对应于不同的出射角度，所述激光发射信号具有不同的数据格式；
所述飞行时间是根据相同数据格式的激光发射信号和激光反射信号的时间差所确定的。
5.一种激光投影仪，其特征在于，
包括激光显示模组、激光接收器、光学组件和控制模块；
所述激光显示模组用于发出激光发射信号和发出像素激光，其中所述像素激光用以在投射屏幕上形成像素投影点，所述像素投影点用以形成投影画面；
所述激光接收器用于接收激光发射信号经投射屏幕漫反射回的激光反射信号；
所述光学组件用于调整激光的出射角度；
所述控制模块用于：
控制所述激光投影仪以不同的出射角度向投射屏幕发出多个激光发射信号，所述多个激光发射信号在投射屏幕上的投影点不在一条直线上；
获取所述多个激光发射信号与其对应的激光反射信号的多个时间差并根据所述多个时间差确定激光从投影仪到投射屏幕的多个飞行时间；
根据多个出射角度与其对应的多个飞行时间判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度；
对每个像素投影点的出射角度按照所述机身偏转角度的相反角度进行角度修正；其中，
所述根据多个出射角度与其对应的多个飞行时间判定所述激光投影仪相对于其正对投射屏幕的状态的机身偏转角度包括：
预存激光投影仪的机身偏转不同角度的情况下，飞行时间与出射角度的标准对应关系数据；
获取当前激光投影仪发出的激光发射信号的飞行时间与其对应的出射角度的当前对应关系数据；
将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较，选择最接近标准对应关系数据所对应的机身偏转角度作为所述激光投影仪的机身偏转角度。
6.根据权利要求5所述的激光投影仪，其特征在于，
由不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；
由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；
所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：
将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；
所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
7.根据权利要求5所述的激光投影仪，其特征在于，
由不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或该向量进行归一化以得到标准矩阵或标准向量，所述标准矩阵或标准向量作为所述标准对应关系数据；
由当前获取到的不同出射角度所对应的飞行时间分别乘以该飞行时间对应的出射角度的余弦值，计算结果构成矩阵或向量，对该矩阵或向量进行归一化以得到当前矩阵或当前向量，所述当前矩阵或当前向量作为所述当前对应关系数据；
所述将当前对应关系数据与标准对应关系数据进行比较包括：
将当前矩阵或当前向量与标准矩阵或标准向量做差得到差矩阵或差向量，计算差矩阵或差向量的模或其中每个数据点的绝对值之和；
所述最接近的标准对应关系数据为所述差矩阵或差向量的模或者所述绝对值之和最小的标准矩阵或标准向量。
8.根据权利要求5所述的激光投影仪，其特征在于，
对应于不同的出射角度，所述激光发射信号具有不同的数据格式；
所述飞行时间是根据相同数据格式的激光发射信号和激光反射信号的时间差所确定的。
9.一种激光投影仪，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据权利要求1所述的方法。
CN201710923069.5A 2017-09-30 2017-09-30 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪 Active CN107707898B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710923069.5A CN107707898B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710923069.5A CN107707898B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107707898A CN107707898A (zh) 2018-02-16
CN107707898B true CN107707898B (zh) 2019-06-21

Family

ID=61184462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710923069.5A Active CN107707898B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107707898B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109634032B (zh) * 2018-10-31 2021-03-02 歌尔光学科技有限公司 图像处理方法、装置
CN109600590A (zh) * 2018-11-30 2019-04-09 歌尔股份有限公司 投影仪图像畸变的矫正方法、装置及介质
CN112399158B (zh) * 2019-08-19 2023-06-30 深圳光峰科技股份有限公司 投影图像校准方法、装置及投影设备
CN114383812B (zh) * 2022-01-17 2024-07-23 深圳市火乐科技发展有限公司 传感器稳定性的检测方法、装置、电子设备及介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101715091A (zh) * 2008-09-29 2010-05-26 株式会社日立制作所 显示装置
CN102998885A (zh) * 2012-11-20 2013-03-27 芜湖雅图数字视频技术有限公司 对投影仪投影图像失真校正的方法
CN106612422A (zh) * 2015-12-31 2017-05-03 北京数科技有限公司 一种投影校正方法及装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103792769A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 建兴电子科技股份有限公司 激光投影系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101715091A (zh) * 2008-09-29 2010-05-26 株式会社日立制作所 显示装置
CN102998885A (zh) * 2012-11-20 2013-03-27 芜湖雅图数字视频技术有限公司 对投影仪投影图像失真校正的方法
CN106612422A (zh) * 2015-12-31 2017-05-03 北京数科技有限公司 一种投影校正方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107707898A (zh) 2018-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107707898B (zh) 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪
CN107728410B (zh) 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪
US11115633B2 (en) Method and system for projector calibration
US9800846B2 (en) Gestural control of visual projectors
CN112399158B (zh) 投影图像校准方法、装置及投影设备
US8711213B2 (en) Correction information calculating device, image processing apparatus, image display system, and image correcting method
US10057556B2 (en) Projector optimization method and system
JP6461426B2 (ja) 輝度調整装置及び方法、並びに画像表示システム、並びにプログラム及び記録媒体
US20210029333A1 (en) System, method and computer program product for laser projection
JP2015184056A (ja) 計測装置、方法及びプログラム
JP6630432B2 (ja) 距離画像処理装置、距離画像取得装置、及び距離画像処理方法
US20040257366A1 (en) System for correcting approximate expressions used in geometrical correction of projected images
US10488181B2 (en) Optical distance measurement system and method
CN116337412A (zh) 屏幕检测方法、设备及存储介质
CN113542709B (zh) 投影图像亮度调整方法、装置、存储介质及投影设备
CN111899310A (zh) 投影镜头占空比调整方法、装置、设备和计算机存储介质
CN107094219B (zh) 图像处理装置和图像处理方法
KR20120005270A (ko) 영상 출력 장치 및 이를 이용한 영상 출력 방법
US7714914B2 (en) Method and device for the correction of the brightness of a raw image generated by a sensor matrix
CN109313811A (zh) 基于视觉系统振动移位的自动校正方法、装置及系统
CN113542708B (zh) 投影面参数确认方法、装置、存储介质及投影设备
CN108377383B (zh) 一种多投影3d系统光场对比度调整方法及其系统
CN109600590A (zh) 投影仪图像畸变的矫正方法、装置及介质
KR20070022514A (ko) 오차를 최소화하는 선형광 형상검출 시스템 및 방법
CN112735353B (zh) 屏幕亮度均匀性校正装置与方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant