CN108519717A - 投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法 - Google Patents

投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法，其中画面调整方法包括投影画面的自动翻转和投影画面的梯形校正；其中，利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数判定当前使用模式；根据确定的当前使用模式，判定投影画面是否进行自动翻转，确定投影画面的方向；确定方向的投影画面通过红外定位与投影幕布边框的自动对齐，以实现投影画面的梯形校正。利用本发明，能够解决投影模式单一、投影画面的自动翻转以及自动校正等问题。

Description

投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法
技术领域
本发明涉及投影技术领域，更为具体地，涉及一种投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法。
背景技术
随着社会的进步和技术的发展，智能产品越来越多的进入人们的日常生活之中，人们利用投影机器人装置将智能产品与先进的互联网技术结合，播放视频并将视频投影到墙面上，其中，投影机器人装置在投影过程中会存在如下问题：
1、投影模式单一不能满足用户的需求；
2、投影画面的方向与用户视线方向不一致，不能自动进行投影画面的自动翻转；
3、投影画面与投影幕布的边框不对齐，不能进行投影画面的自动梯形校正。
为解决上述问题，本发明提供了一种投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法，以解决投影模式单一、投影画面的自动翻转以及自动校正等问题。
本发明提供一种投影机器人装置，包括投影画面的自动翻转装置、投影画面的梯形校正装置和投影幕布，在投影幕布的四个角上设置有红外反光点，其中，
投影画面的自动翻转装置包括加速度传感器和光机，投影画面的梯形校正装置包括红外摄像头，其中，
投影画面的自动翻转装置，用于利用加速度传感器检测所述光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角的度数，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式，根据所确定的当前使用模式，判定投影画面是否进行自动翻转；
投影画面的梯形校正装置，用于通过红外摄像头和设置有红外反光点的投影幕布实现投影画面与投影幕布边框的自动对齐，以实现投影画面的梯形校正。
此外，优选的方案是，投影画面的梯形校正装置还包括马达，
所述马达，用于将投影画面调整到所述投影幕布内。
本发明还提供一种投影机器人的画面调整方法，采用上述投影机器人装置进行画面调整，包括投影画面的自动翻转和投影画面的梯形校正；其中，
利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式；
根据所确定的当前使用模式，判定投影画面是否进行自动翻转，从而确定所述投影画面的方向；
通过红外定位实现确定方向的投影画面与投影幕布边框的自动对齐，从而实现投影画面的梯形校正。
此外，优选的方案是，
使用模式包括桌面使用模式、墙面使用模式、天花板使用模式。
此外，优选的方案是，在利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式的过程中，
若夹角的度数为小于等于80度，则判定为桌面使用模式；其中，
在桌面使用模式下，投影画面进行自动翻转。
此外，优选的方案是，在利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式的过程中，
若夹角的度数为大于80度小于120度，则判定为墙面使用模式；其中，
在墙面使用模式下，投影画面不进行翻转。
此外，优选的方案是，在利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式的过程中，
若夹角的度数为大于150度小于210度，则判定为天花板使用模式；其中，
在天花板使用模式下，投影画面不进行翻转。
此外，优选的方案是，在通过红外定位实现确定方向的投影画面与投影幕布边框的自动对齐，以实现投影画面的梯形校正的过程中，
当红外摄像头检测到投影画面超出投影幕布时，投影机器人通过马达将投影画面调整到投影幕布内；
根据红外摄像头检测投影幕布边缘，以及提取投影画面的特征参数，判断投影画面的四条边与投影幕布的四条边的平行关系；
对投影画面与投影幕布不平行的边进行调整，以实现梯形校正；
根据红外摄像头检测投影画面的四条边与投影幕布的四条边之间的距离，将投影画面调整到投影幕布的中央位置。
此外，优选的方案是，在红外摄像头检测到投影画面超出投影幕布的过程中，
红外摄像头拍摄投影画面，通过计算获得投影画面的四个角的位置参数；
同时红外摄像头检测投影幕布的四个角的位置参数，其中，在投影幕布的四个角上设置有红外反光点；
根据投影画面的四个角的位置参数和投影幕布的四个角的位置参数，判断投影画面是否超出所述投影幕。
此外，优选的方案是，投影画面的四个角的位置参数为(X，Y)，投影幕布的四个角的位置参数为(A，B)；
如果相对应的四个角的位置参数为|X|<|A|，|Y|<|B|，则投影画面处于投影幕布内；
如果相对应的四个角的位置参数为|X|>|A或|Y|>|B|，则投影画面超出投影幕布。
从上面的技术方案可知，本发明提供的投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法，通过投影画面的自动翻转装置实现投影画面的自动翻转，通过红外摄像头和设置有红外反光点的投影幕布实现投影画面与投影幕布边框的自动对齐，实现投影画面的梯形校正，从而实现投影机器人的投影画面的自动调整。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
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为根据本发明实施例的投影机器人的画面调整方法流程示意图；
图2-1为根据本发明实施例的桌面模式局部特写示意图；
图2-2为根据本发明实施例的桌面模式示意图；
图3-1为根据本发明实施例的墙面模式局部特写示意图；
图3-2为根据本发明实施例的墙面模式示意图；
图4-1为根据本发明实施例的天花板模式局部特写示意图；
图4-2为根据本发明实施例的天花板模式示意图；
图5为根据本发明实施例的红外摄像头捕捉红外反光点实现投影幕布的定位的流程示意图；
图6为根据本发明实施例的投影画面与投影幕布位置关系示意图；
图7为根据本发明实施例的投影机器人装置的结构框图。
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。
为了说明本发明提供的投影机器人的画面调整方法，图1示出了根据本发明实施例的投影机器人的画面调整方法流程。
如图1所示，本发明提供的投影机器人的画面调整方法，包括：投影画面的自动翻转和投影画面的梯形校正；其中，
S110：利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式；
S120：根据所确定的当前使用模式，判定投影画面是否进行自动翻转，从而确定投影画面的方向；
S130：通过红外定位实现确定方向的投影画面与投影幕布边框的自动对齐，从而实现投影画面的梯形校正。
上述为投影画面的自动翻转和梯形校正的具体方法，本发明投影机器人是一种可实现桌面、墙面、天花板三种模式投影的机器人，可在三种模式下实现画面的自动调整。画面的调整包括投影画面的自动翻转和投影画面的梯形校正。其中，投影画面的自动翻转利用加速度传感器对角度的检测进行判定；投影画面的梯形校正利用红外定位与投影幕布的边框对齐，以此来实现梯形校正。
下面将详细介绍投影画面的自动翻转是如何实现的。
投影机器人开机进入投影画面后，根据加速度传感器(G-sensor)检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角的度数，确定当前使用模式，然后再判定投影画面是否进行自动翻转。
由于本发明包括三种当前使用模式，即：桌面使用模式、墙面使用模式、天花板使用模式。三种使用模式通过夹角的三个范围进行确定。
桌面使用模式
在图2-1和图2-2所示的实施例中，如图2-1所示，通过加速度传感器检测到光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角ε，如果ε小于等于80度，则确定为桌面使用模式，投影画面进行自动翻转(mirror-flip调整)，将投影画面调整为适合桌面使用的方向。
其中，需要说明的是，在夹角的度数为小于等于80度，判定为桌面使用模式，在桌面使用模式的情况下，投影画面是否需要翻转，还需要根据用户与光机发出光的位置关系进行确定。
当用户所在的位置处于用户的视线与光机发出光相向时，开机后画面的方向与桌面模式的画面方向是一致的，不需要进行画面翻转，则投影画面不用进行mirror-flip调整。
在图2-2所示的实施例中，当用户所在的位置处于用户的视线与光机发出光相对时，投影画面进行自动翻转(mirror-flip调整)；首先，开机后投影画面投影在桌面上的图像与用户的观察方向是相反的，然后自动调整画面方向，使得投影画面的方向适合用户使用的方向。当投影画面需要进行自动翻转时，一般是通过遥控器进行控制，进行翻转的。
在桌面使用模式的使用过程中，用户大多采用图2-2所示的实施例的情况，因此投影画面需要进行翻转；但是在实际应用中，具体情况还需要进行具体分析，从而正确判断投影画面是否需要翻转。
墙面使用模式
在图3-1和图3-2所示的实施例中，如图3-1所示，通过加速度传感器检测到光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角ε，如果ε大于80度小于120度，则确定为墙面使用模式，投影画面则不用进行mirror-flip调整。
在图3-2所示的实施例中，当用户所在的位置处于用户的视线与光机发出光相向时，开机后画面的方向与墙面模式的画面方向是一致的，因此，投影画面进行自动翻转(mirror-flip调整)。
天花板使用模式
在图4-1和图4-2所示的实施例中，如图4-1所示，通过加速度传感器检测到光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角ε，如果ε大于150度小于210度，则确定为天花板使用模式，投影画面则不用进行mirror-flip调整。
在图4-2所示的实施例中，当用户所在的位置处于用户的视线与光机发出光相向时，开机后画面的方向与天花板模式的画面方向是一致的，因此，投影画面进行自动翻转(mirror-flip调整)。
下面将详细介绍投影画面的梯形校正是如何实现的。
投影画面的方向确定后，投影画面通过红外定位与投影幕布边框的自动对齐，以实现自动梯形校正功能。
目前，投影机器人的梯形校正主要分为单向梯形校正和双向梯形校正为主，很少有四向梯形校正；单向梯形校正为垂直方向的梯形校正，双向梯形校正为垂直和水平方向的梯形校正。而本发明采用的边框对齐方式是不同上述两种校正方式的四向梯形校正。
其中，为了梯形自动校正和显示效果的提升桌面模式及墙面模式需要配合专业投影幕布，且投影幕布边缘布置红外反光点。本发明中采用红外摄像头捕捉红外反光点来实现投影幕布的定位。
图5示出了红外摄像头捕捉红外反光点实现投影幕布的定位的流程。
如图5所示，a、当红外摄像头检测到投影画面超出投影幕布时，投影机器人通过马达将投影画面调整到投影幕布内；
b、根据红外摄像头检测投影幕布边缘，以及提取投影画面的特征参数，判断投影画面的四条边与投影幕布的四条边的平行关系；
c、对投影画面与投影幕布不平行的边进行调整，以实现梯形校正；
d、根据红外摄像头检测投影画面的四条边与投影幕布的四条边之间的距离，将投影画面调整到投影幕布的中央位置。
具体地，在步骤a中，在红外摄像头检测到所述投影画面超出投影幕布的过程中，红外摄像头拍摄投影画面，通过计算获得投影画面的四个角的位置参数；同时红外摄像头检测投影幕布的四个角的位置参数，其中，在投影幕布的四个角上设置有红外反光点；根据投影画面的四个角的位置参数和投影幕布的四个角的位置参数，判断投影画面是否超出投影幕。
其中，需要说明的是，投影画面的四个角的位置参数为(X，Y)，投影幕布的四个角的位置参数为(A，B)；如果相对应的四个角的位置参数为|X|<|A|，|Y|<|B|，则投影画面处于投影幕布内；如果相对应的四个角的位置参数为|X|>|A|或|Y|>|B|，则投影画面超出投影幕布。
也就是说，在图6所示的实施例中，在投影画面四个角的位置参数分别为(X1，Y1)(X2，Y2)(X3，Y3)(X4，Y4)，投影幕布四个角的位置参数分别为(A1，B1)(A2，B2)(A3，B3)(A4，B4)，投影幕布的四个角的参数位置也是红外反光点，其中，如果|X1|<|A1|，|Y1|<|B1|，|X2|<|A2|，|Y2|<|B2|，|X3|<|A3|，|Y3|<|B3|，|X4|<|A4|，|Y4|<|B4|则投影画面处于投影幕布内；如果|X1|>|A1|或|Y1|>|B1|，|X2|>|A2|或|Y2|>|B2|，|X3|>|A3|或者|Y3|>|B3|，|X4|>|A4|或者|Y4|>|B4|，其中一组成立，则投影画面超出投影幕布。
此外，在本发明中，投影机器人还根据环境光线自动调节投影画面的色温及色彩，使得投影画面达到最佳的显示效果。
与上述投影机器人的画面调整方法相对应，本发明还提供一种投影机器人装置。图7示出了根据本发明实施例的投影机器人装置的结构。
如图7所示，本发明提供的投影机器人装置700包括投影画面的自动翻转装置710、投影画面的梯形校正装置720和投影幕布730，在投影幕布730的四个角上设置有红外反光点，其中，投影画面的自动翻转装置710包括加速度传感器711和光机，投影画面的梯形校正装置720包括红外摄像头721。
投影画面的自动翻转装置710，用于利用加速度传感器711检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角的度数，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式，根据所确定的当前使用模式，判定投影画面是否进行自动翻转。
投影画面的梯形校正装置720，用于通过红外摄像头721和设置有红外反光点的投影幕布实现投影画面与投影幕布边框的自动对齐，以实现投影画面的梯形校正。
其中，投影画面的梯形校正装置还包括马达，马达，用于将投影画面调整到投影幕布内。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法，通过投影画面的自动翻转装置实现投影画面的自动翻转，通过红外摄像头和设置有红外反光点的投影幕布实现投影画面与投影幕布边框的自动对齐，实现投影画面的梯形校正，从而实现投影机器人的投影画面的自动调整。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的投影机器人装置及投影机器人的画面调整方法，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)

1.一种投影机器人装置，包括投影画面的自动翻转装置、投影画面的梯形校正装置和投影幕布，在所述投影幕布的四个角上设置有红外反光点，其中，
所述投影画面的自动翻转装置包括加速度传感器和光机，所述投影画面的梯形校正装置包括红外摄像头，其中，
所述投影画面的自动翻转装置，用于利用所述加速度传感器检测所述光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角的度数，根据所述夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式，根据所确定的当前使用模式，判定所述投影画面是否进行自动翻转；
所述投影画面的梯形校正装置，用于通过所述红外摄像头和所述设置有红外反光点的投影幕布实现所述投影画面与所述投影幕布边框的自动对齐，以实现所述投影画面的梯形校正。
2.如权利要求1所述的投影机器人装置，其中，
所述投影画面的梯形校正装置还包括马达，
所述马达，用于将所述投影画面调整到所述投影幕布内。
3.一种投影机器人的画面调整方法，采用如权利要求1-2任一项所述的投影机器人装置进行画面调整，包括投影画面的自动翻转和投影画面的梯形校正；其中，
利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据所述夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式；
根据所确定的当前使用模式，判定所述投影画面是否进行自动翻转，从而确定所述投影画面的方向；
通过红外定位实现确定方向的投影画面与投影幕布边框的自动对齐，从而实现投影画面的梯形校正。
4.如权利要求3所述的投影机器人的画面调整方法，其中，
所述当前使用模式包括桌面使用模式、墙面使用模式、天花板使用模式。
5.如权利要求4所述的投影机器人的画面调整方法，其中，
在利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式的过程中，
若夹角的度数为小于等于80度，则判定为桌面使用模式；其中，
在桌面使用模式下，投影画面进行自动翻转。
6.如权利要求4所述的投影机器人的画面调整方法，其中，
在利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式的过程中，
若夹角的度数为大于80度小于120度，则判定为墙面使用模式；其中，
在墙面使用模式下，投影画面不进行翻转。
7.如权利要求4所述的投影机器人的画面调整方法，其中，
在利用加速度传感器检测光机出光孔中心轴线与竖直面的夹角，根据夹角的度数确定投影机器人的当前使用模式的过程中，
若夹角的度数为大于150度小于210度，则判定为天花板使用模式；其中，
在天花板使用模式下，投影画面不进行翻转。
8.如权利要求3所述的投影机器人的画面调整方法，其中，
在通过红外定位实现确定方向的投影画面与投影幕布边框的自动对齐，以实现投影画面的梯形校正的过程中，
当红外摄像头检测到所述投影画面超出所述投影幕布时，所述投影机器人通过马达将所述投影画面调整到所述投影幕布内；
根据所述红外摄像头检测所述投影幕布边缘，以及提取所述投影画面的特征参数，判断所述投影画面的四条边与所述投影幕布的四条边的平行关系；
对所述投影画面与所述投影幕布不平行的边进行调整，以实现梯形校正；
根据所述红外摄像头检测所述投影画面的四条边与所述投影幕布的四条边之间的距离，将所述投影画面调整到所述投影幕布的中央位置。
9.如权利要求8所述的投影机器人的画面调整方法，其中，
在红外摄像头检测到所述投影画面超出所述投影幕布的过程中，
所述红外摄像头拍摄所述投影画面，通过计算获得所述投影画面的四个角的位置参数；
同时所述红外摄像头检测所述投影幕布的四个角的位置参数，其中，在所述投影幕布的四个角上设置有红外反光点；
根据所述投影画面的四个角的位置参数和所述投影幕布的四个角的位置参数，判断所述投影画面是否超出所述投影幕。
10.如权利要求9所述的投影机器人的画面调整方法，其中，
所述投影画面的四个角的位置参数为(X，Y)，所述投影幕布的四个角的位置参数为(A，B)；
如果相对应的四个角的位置参数为|X|<|A|，|Y|<|B|，则所述投影画面处于所述投影幕布内；
如果相对应的四个角的位置参数为|X|>|A|或|Y|>|B|，则所述投影画面超出所述投影幕布。
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