CN108957738B - 激光投影方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种激光投影方法及一种激光投影设备，该方法通过确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度。基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器按照各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。本申请解决了由于MEMS水平方向运转角速度变化造成图像畸变的技术问题。

Description

激光投影方法及设备

技术领域

本申请实施例涉及微型投影技术领域，尤其涉及一种激光投影方法及一种激光投影设备。

背景技术

目前，激光束扫描投影仪(Laser Beam Scanning，英文缩写：LBS)因其具有结构简单、体积小、功耗低、无需对焦等优点，得到广泛的应用和发展。

LBS主要由激光控制系统、RGB(红、绿、蓝)三色激光器以及MEMS(微机电系统，Microelectromechanical Systems)、扫描镜控制系统等构成。其投影原理是由激光控制系统根据获取的图像，控制RGB三色激光器发射激光至MEMS的反射镜上。在扫描镜控制系统产生的驱动信号控制下，该反射镜围绕水平方向和垂直方向两个轴摆动，从而将RGB三色激光反射至屏幕上合成像素实现图像显示。

MEMS在水平方向采用与MEMS水平共振频率一致的正弦驱动信号，垂直方向采用60HZ的锯齿波驱动信号。因此，MEMS在水平方向运转时的角速度时刻在变化，会出现在正弦驱动信号的中间电平处角速度最大，靠近正弦峰值电平处的角速度最小。由于RGB三色激光受激光控制系统控制都是按照固定点亮周期点亮一个像素，因此一个像素在水平方向的横向长度就等于MEMS水平方向的运转角速度与该固定点亮周期的乘积。这就导致在固定点亮周期内，MEMS水平方向运转角速度越快时对应像素的横向长度就越长，就会出现各像素的横向长度长短不一的情况，造成图像畸变。

发明内容

本申请实施例提供一种激光投影方法及设备，用以解决由于MEMS水平方向运转角速度变化造成图像畸变的技术问题。

本申请提供了一种激光投影方法，包括：

确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度；

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间；

根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器按照各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。

优选地，所述确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度包括：

确定所述待扫描图像的横向像素个数；

获取所述待扫描图像对应的激光器的固有点亮周期；

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数；

根据所述MEMS在任一横向固有点亮周期数时刻运转至与所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素时的运转角速度，确定所述每一列像素分别对应的运转角速度。

优选地，所述基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间包括：

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度，依次判断所述待扫描图像中相邻的任两列像素分别对应的运转角速度的差值是否小于或等于预设阈值；

如果是，将所述相邻的任两列像素划分至同一列像素区间中；

如果否，将所述相邻的任两列像素划分至不同列像素区间中；

根据划分结果获取多个列像素区间。

优选地，所述根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期包括：

计算各列像素区间分别对应的平均运转角速度；

根据所述MEMS在水平方向运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期，使各列像素区间分别对应的平均运转角速度与相应所述激光器的点亮周期的乘积均相等。

优选地，所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律符合由小变大再由大变小的正弦变化规律；

所述根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期包括：

根据由小变大再由大变小的正弦变化规律，基于所述固有点亮周期分别将所述各列像素区间对应的激光器的点亮周期依次按照由大变小再由小变大的正弦变化规律调整。

本申请提供了一种激光投影设备，包括处理组件和存储组件；所述存储组件存储一条或多条计算机程序指令；所述处理组件用于调用并执行所述一条或多条计算机程序指令以实现：

确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度；

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述每一列像素，获得多个列像素区间；

根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器基于各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。

优选地，所述处理组件确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度包括：

确定所述待扫描图像的横向像素个数；

获取所述待扫描图像对应的激光器的固有点亮周期；

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数；

根据所述MEMS在任一横向固有点亮周期数时刻运转至与所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素时的运转角速度，确定所述每一列像素分别对应的运转角速度。

优选地，所述处理组件基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间包括：

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度，依次判断所述相邻的任两列像素分别对应的运转角速度的差值是否小于或等于预设阈值；

如果是，将所述相邻的任两列像素划分至同一列像素区间中；

如果否，将所述相邻的任两列像素划分至不同列像素区间中；

根据划分结果获得多个列像素区间。

优选地，所述处理组件根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期包括：

计算各列像素区间分别对应的平均运转角速度；

根据所述MEMS在水平方向运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期，使各列像素区间分别对应的平均运转角速度与相应所述激光器的点亮周期的乘积均相等。

优选地，所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律符合由小变大再由大变小的正弦变化规律；

所述根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期包括：

根据由小变大再由大变小的正弦变化规律，基于所述固有点亮周期分别将所述各列像素区间对应的激光器的点亮周期依次按照由大变小再由小变大的正弦变化规律调整。

本发明提供了一种激光投影方法及一种激光投影设备，通过确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度。基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器基于各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。通过调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期，使MEMS的运转角速度增大时缩短对应列像素区间对应激光器的点亮周期，MEMS的运转角速度减小时延长对应列像素区间对应激光器的点亮周期，从而可以均衡各像素的横向长度，达到矫正畸变图像的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。

图1示出了本申请提供的一种激光投影方法一个实施例的流程图；

图2示出了本申请提供的一种微机电系统MEMS的驱动信号的示意图；

图3示出了本申请提供的一种列像素区间对应的激光点亮周期的调整示意图；

图4示出了本申请提供的一种激光投影方法又一个实施例的流程图；

图5示出了本申请提供的一种激光投影装置一个实施例的结构示意图；

图6示出了本申请提供的一种激光投影装置又一个实施例的结构示意图；

图7示出了本申请提供的一种激光投影设备一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

为了解决由于MEMS(微机电系统，Microelectromechanical Systems)水平方向的运转角速度变化造成图像畸变的技术问题，发明人经过一些列研究提出了本申请方案。本发明提供了一种激光投影方法及一种激光投影设备，通过确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度。基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器基于各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。通过调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期，使MEMS的运转角速度增大时缩短对应列像素区间对应激光器的点亮周期，MEMS的运转角速度减小时延长对应列像素区间对应激光器的点亮周期，从而可以均衡各像素的横向长度，达到矫正畸变图像的目的。

下面将结合附图对本申请技术方案进行详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种激光投影方法的一个实施例的流程图。该方法可以包括：

101：确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度。

本实施例提供的技术方案适用但不限于现有的激光投影设备中，还可以应用于其它领域中。

该激光投影设备可以是激光束扫描投影仪(Laser Beam Scanning，英文缩写：LBS)，其中激光器可以是RGB(红、绿、蓝)三色激光器，用于产生RGB三色激光光束。实际应用中，如果该激光器为RGB三色激光器，RGB三色激光器产生的RGB三色激光光束还需要经过合束器将RGB三色激光光束合成白光光束发射至MEMS的反射镜上，由反射镜将激光光束反射至屏幕上点亮相应的像素。

实际应用中，激光投影设备中的激光控制系统根据获取的待扫描图像确定激光器点亮一个像素的固有点亮周期，以控制激光器按照该固有点亮周期点亮该待扫描图像中的每一个像素。而MEMS则受扫描镜控制系统产生的驱动信号的控制，带动反射镜围绕水平方向和垂直方向两个轴摆动。激光器发射的激光信号入射至MEMS的反射镜上，随着MEMS的运转入射到屏幕的不同位置上。

当激光投影设备的显示分辨率一定时，图像分辨率越高其像素个数就越多，因此根据待扫描图像的分辨率就可以确定该待扫描图像中像素的行数和列数。

由图2所示为MEMS的驱动信号示意图，其中在垂直方向采用60HZ的锯齿波信号，使得MEMS在垂直方向扫描时运转的角速度不变；在水平方向采用正弦信号，该正弦信号的频率与MEMS水平共振频率一致，使得MEMS在水平方向扫描时运转的角速度按照正弦变化规律时刻发生变化。MEMS在水平方向由扫描起始位置开始运转，此时正弦驱动信号处于峰值时，其运转的角速度随着正弦规律变化逐渐增大，当正弦驱动信号处于中间电平处时对应MEMS的运转角速度最大，再由最大运转角速度对应的扫描位置处开始运转角速度逐渐减小直至到扫描结束位置处回转至下一扫描起始位置处。

而MEMS在水平方向由扫描起始位置运转至扫描结束位置的过程中，由于激光器按照固有点亮周期点亮一个像素，在相同点亮周期内MEMS运转角速度越快，激光光束在屏幕上水平方向的位移就越大，此时像素的横向长度就越长。因此，待扫描图像中每一行中的像素的横向长度的变化规律与MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律相同，且每一列中的像素具有相同的横向长度。

102：基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。

可选地，可以根据待扫描图像畸变要求、待扫描图像分辨率、MEMS的驱动速度等需求，将待扫描图像进行区间划分。由于该待扫描图像每一列像素分别是MEMS在水平方向运转时的不同时刻由激光器点亮，因此在一个水平扫描周期内，确定MEMS在相应时刻的运转角速度即可确定每一列像素分别对应的运转角速度。

通常待扫描图像器的相邻的两列像素之间的间隔距离非常小，例如高清图像分辨率为1280*720p时，此时有1280列像素。而MEMS运转速度又非常快，因此在间隔距离较近的列像素之间其分别对应的运转角速度的变化不是很明显，同理，间隔距离较近的列像素之间其分别对应的像素的横向长度也是近似的。而调整每一列像素对应的激光器的点亮周期的计算量是很庞大的，因此可以通过将待扫描图像进行列划分，将对应像素横向长度近似或对应MEMS运转角速度近似的列像素划分到同一列像素区间中，从而基于列像素区间调整对应像素的点亮周期，在保证图像畸变矫正效果的同时可以大大提高图像畸变的矫正效率。

可以理解的是，矫正精度与列像素区间划分获得的区间个数正相关，当划分的列区间个数越多，矫正效果就越好，反之，矫正效果就越差。因此，为了平衡计算效率和矫正精度之间的关系，可以设定一个划分阈值，将满足该划分阈值的列像素划分到同一区间中。

103：根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期。使得所述激光器按照各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。

在获得划分的列像素区间后，根据MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律调整每个列像素的区间对应的激光器的点亮周期。当该列像素区间对应的MEMS运转角速度较快时，适当缩短该列像素区间对应的激光器的点亮周期，当该列像素区间对应的MEMS运转角速度较慢时，适当延长该列像素区间对应的激光器的点亮周期。如图3所示，以该待扫描图像的像素为4行60列为例，将每10列像素划分为一个像素区间获得6个列像素区间P1-P6，每个列区间对应的点亮周期分别为T1～T6，此时点亮周期T按照与MEMS的运转角速度相同正弦规律变化，且中心对称相等。由于MEMS在水平方向的运转角速度按照从左到右由慢到快再到慢的正弦规律变化，因此点亮周期T也按照由长到短再到长的规律变化，即T1＝T6、T2＝T5、T3＝T4，且T1与T6时间最长，T3与T4时间最短。

根据调整后各列像素区间对应的点亮周期，控制激光器按照相应的点亮周期点亮各列像素区间内的像素，从而使得每个像素的横向长度近似相等或相等。

可选地，在某些实施例中，所述确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度可以包括：

确定所述待扫描图像的横向像素个数；

获取所述激光器的固有点亮周期；

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数；

根据所述MEMS在任一横向固有点亮周期数时刻运转至与所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素时的运转角速度，确定所述每一列像素分别对应的运转角速度。

由于待扫描图像确定后，点亮一个像素的固有点亮周期就可以确定，因此可以将该待扫描图像的像素列数作为在MEMS的一个水平扫描周期中激光器点亮的横向像素个数。横向像素个数即待扫描图像一行的像素个数，例如，该待扫描图像由1280列像素，可以确定该待扫描图像一行具有1280个像素。

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，可以确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数。例如，固有点亮周期为T₀，则第一列像素对应的横向固有周期数为T₀，第N列像素对应的横向固有周期数为N*T₀。根据每一列对应的横向固有周期数，即可确定MEMS在一个水平扫描周期内运转至任一列像素时对应的时长，根据水平驱动信号及对应时长可计算获得运转至任一列像素时MEMS的运转角速度。

本申请实施例中，通过确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度并划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。通过调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期，使MEMS的运转角速度增大时缩短对应列像素区间对应激光器的点亮周期，MEMS的运转角速度减小时延长对应列像素区间对应激光器的点亮周期，从而可以均衡各像素的横向长度，达到矫正畸变图像的目的。

图4是本申请实施例提供的一种激光投影方法的另一个实施例的流程图。该方法可以包括：

401：确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度。

402：基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度，依次判断所述相邻的任两列像素分别对应的运转角速度的差值是否小于或等于预设阈值；如果是，执行步骤403；如果否，执行步骤404。

403：将所述相邻的任两列像素划分至同一列像素区间中。

404：将所述相邻的任两列像素划分至不同列像素区间中。

405：根据划分结果获取多个列像素区间。

可选地，该预设阈值可以根据矫正处理效率和预期矫正效果进行设定，如果要求预期矫正效果较高则预设阈值越小越好；如果要求矫正处理效率越高，则预设阈值越大越好。在此不做具体限定，可根据实际需求进行设定。

在确定待扫描图像每一列像素对应的运转角速度后，根据预设阈值首先判断第一列像素与第二列像素分别对应的运转角速度的差值，如果小于或等于预设阈值则将第一列像素和第二列像素划分至第一列像素区间中；如果大于预设阈值则将第一列像素划分至第一列像素区间中，将第二列像素划分至第二列像素区间中。然后依次判断第二列像素与第三列像素分别对应的运转角速度的差值，如果小于或等于预设阈值则将第二列像素和第三列像素划分至同一列像素区间中；如果大于预设阈值则将第二列像素和第三列像素分别划分至不同列像素区间中；按照上述判断方法再依次判断n₀列像素与n₀+1列像素直至判断完毕，并根据划分结果获得多个列像素区间。

406：计算各列像素区间分别对应的平均运转角速度。

获得的多个列像素区间中，任一个列像素区间包括至少一列像素。如果列像素区间只包括一列像素时，该列像素区间对应的平均运转角速度即为该列像素对应的运转角速度；如果列像素区间包括至少两列像素时，该列像素区间对应的平均运转角速度即为该至少两列像素分别对应的运转角速度的求和平均值。

407：根据所述MEMS在水平方向运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期，使各列像素区间分别对应的平均运转角速度与相应所述激光器的点亮周期的乘积均相等。

当待扫描图像确定后，该待扫描图像对应的激光器的固有点亮周期是固定的。因此，在确定MEMS在水平方向运转角速度的变化规律后，调整各列像素区间分别对应的点亮周期，使得激光器按照调整后的点亮周期点亮不同列像素区间中的像素。并使得各列像素对应的调整后的点亮周期与相应平均运转角速度的乘积均相等。由于任一个像素的横向长度S＝T*V；其中T表示任一个像素对应的激光器的点亮周期，V表示任一个像素对应的运转角速度。因此，当各列像素区间对应的平均运转角速度与调整后的点亮周期的乘积均相等时，可以保证每个像素的横向长度近似相等。当然，根据所述MEMS在水平方向运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期的方法并不限于上述求各列像素区间的平均运转角速度的调整方法，当然还可以是通过拟合调整或其他调整方法均可适用。

可选地，在某些实施例中，所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律符合由小变大再由大变小的正弦变化规律。

所述根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期可以包括：

根据由小变大再由大变小的正弦变化规律，基于所述固有点亮周期分别将所述各列像素区间对应的激光器的点亮周期依次按照由大变小再由小变大的正弦变化规律调整。

当确定MEMS在水平方向运转角速度的变化规律后，可以基于固有点亮周期依次调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得各列像素调整后的点亮周期基于该固有点亮周期变化。且该变化规律与MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律相同。

例如，确定待扫描图像中对应运转角速度最快的列像素所在的类像素区间的点亮周期为固有点亮周期，按照正弦变化规律随着MEMS运转角速度的，依次缩短左右两侧其它各列像素区间对应的点亮周期，使得激光器按照调整后的各列像素区间对应的点亮周期点亮每个像素的横向长度近似相等。

本申请实施例中，对待扫描图像划分获得多个列像素区间后，给出了不同的各列像素区间对应的激光点亮周期的调整方法，从而实现对畸变图像的矫正。当然可以理解的是，为了获得更好的图像矫正效果，本申请实施例提供的方法也可以将待扫描图像的每一个列像划分为一个列像素区间，来根据MEMS在水平方向运转角速度的变化规律调整每个列像素对应的点亮周期。在此不做具体限定。

图5是本申请实施例提供的一种激光投影装置的一个实施例的结构示意图。该装置可以包括：

第一确定模块501，用于确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度。

本实施例提供的技术方案适用但不限于现有的激光投影设备中，还可以应用于其它领域中。

该激光投影设备可以是激光束扫描投影仪(Laser Beam Scanning，英文缩写：LBS)，其中激光器可以是RGB(红、绿、蓝)三色激光器，用于产生RGB三色激光光束。实际应用中，如果该激光器为RGB三色激光器，RGB三色激光器产生的RGB三色激光光束还需要经过合束器将RGB三色激光光束合成白光光束发射至MEMS的反射镜上，由反射镜将激光光束反射至屏幕上点亮相应的像素。

实际应用中，激光投影设备中的激光控制系统根据获取的待扫描图像确定激光器点亮一个像素的固有点亮周期，以控制激光器按照该固有点亮周期点亮该待扫描图像中的每一个像素。而MEMS则受扫描镜控制系统产生的驱动信号的控制，带动反射镜围绕水平方向和垂直方向两个轴摆动。激光器发射的激光信号入射至MEMS的反射镜上，随着MEMS的运转入射到屏幕的不同位置上。由图2所示为MEMS的驱动信号示意图，其中在垂直方向采用60HZ的锯齿波信号，使得MEMS在垂直方向扫描时运转的角速度不变；在水平方向采用正弦信号，该正弦信号的频率与MEMS水平共振频率一致，使得MEMS在水平方向扫描时运转的角速度按照正弦变化规律时刻发生变化。MEMS在水平方向由扫描起始位置开始运转，此时正弦驱动信号处于峰值时，其运转的角速度随着正弦规律变化逐渐增大，当正弦驱动信号处于中间电平处时对应MEMS的运转角速度最大，再由最大运转角速度对应的扫描位置处开始运转角速度逐渐减小直至到扫描结束位置处回转至下一扫描起始位置处。

而MEMS在水平方向由扫描起始位置运转至扫描结束位置的过程中，由于激光器按照固有点亮周期点亮一个像素，在相同点亮周期内MEMS运转角速度越快，激光光束在屏幕上水平方向的位移就越大，此时像素的横向长度就越长。因此，待扫描图像中每一行中的像素的横向长度的变化规律与MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律相同，且每一列中的像素具有相同的横向长度。

待扫描图像划分模块502，用于基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。

可选地，可以根据待扫描图像畸变要求、待扫描图像分辨率、MEMS的驱动速度需求，将待扫描图像进行区间划分。由于该待扫描图像每一列像素分别是MEMS在水平方向运转时的不同时刻由激光器点亮。因此在一个水平扫描周期内，确定MEMS在相应时刻的运转角速度即可确定每一列像素分别对应的运转角速度。

通常待扫描图像器的相邻的两列像素之间的间隔距离非常小，例如高清图像分辨率为1280*720p时，此时有1280列像素。而MEMS运转速度又非常快，因此在间隔距离较近的列像素之间其分别对应的运转角速度的变化不是很明显，同理，间隔距离较近的列像素之间其分别对应的像素的横向长度也是近似的。而调整每一列像素对应的激光器的点亮周期的计算量是很庞大的，因此可以通过将待扫描图像进行列划分，将对应像素横向长度近似或对应MEMS运转角速度近似的列像素划分到同一列像素区间中，从而基于列像素区间调整对应像素的点亮周期，在保证图像畸变矫正效果的同时可以大大提高图像畸变的矫正效率。

可以理解的是，矫正精度与列像素区间划分获得的区间个数正相关，当划分的列区间个数越多，矫正效果就越好，反之，矫正效果就越差。因此，为了平衡计算效率和矫正精度之间的关系，可以设定一个划分阈值，将满足该划分阈值的列像素划分到同一区间中。

调整模块503，用于根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的RGB三色激光器的点亮周期，使得所述RGB三色激光器按照各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。

在获得划分的列像素区间后，根据MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律调整每个列像素的区间对应的激光器的点亮周期。当该列像素区间对应的MEMS运转角速度较快时，适当缩短该列像素区间对应的激光器的点亮周期，当该列像素区间对应的MEMS运转角速度较慢时，适当延长该列像素区间对应的激光器的点亮周期。如图3所示，以该待扫描图像的像素为4行60列为例，将每10列像素划分为一个像素区间获得6个列像素区间，每个列区间对应的点亮周期分别为T1～T6，此时点亮周期T按照与MEMS的运转角速度相同正弦规律变化，且中心对称相等。由于MEMS在水平方向的运转角速度按照从左到右由慢到快再到慢的正弦规律变化，因此点亮周期T也按照由长到短再到长的规律变化，即T1＝T6、T2＝T5、T3＝T4，且T1与T6时间最长，T3与T4时间最短。

根据调整后各列像素区间对应的点亮周期，控制激光器按照相应的点亮周期点亮各列像素区间内的像素，从而使得每个像素的横向长度近似相等或相等。

可选地，在某些实施例中，所述第一确定模块501具体可以是：

确定所述待扫描图像的横向像素个数；

获取所述激光器的固有点亮周期；

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数；

根据所述MEMS在任一横向固有点亮周期数时刻运转至与所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素时的运转角速度，确定所述每一列像素分别对应的运转角速度。

由于待扫描图像确定后，点亮一个像素的固有点亮周期就可以确定，因此可以将该待扫描图像的像素列数作为在MEMS的一个水平扫描周期中激光器点亮的横向像素个数。横向像素个数即待扫描图像一行的像素个数，例如，该待扫描图像由1280列像素，可以确定该待扫描图像一行具有1280个像素。

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，可以确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数。例如，固有点亮周期为T₀，则第一列像素对应的横向固有周期数为T₀，第N列像素对应的横向固有周期数为N*T₀。根据每一列对应的横向固有周期数，即可确定MEMS在一个水平扫描周期内运转至任一列像素时对应的时长，根据水平驱动信号及对应时长可计算获得运转至任一列像素时MEMS的运转角速度。

本申请实施例中，通过确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度并划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。通过调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期，使MEMS的运转角速度增大时缩短对应列像素区间对应激光器的点亮周期，MEMS的运转角速度减小时延长对应列像素区间对应激光器的点亮周期，从而可以均衡各像素的横向长度，达到矫正畸变图像的目的。

图6是本申请实施例提供的一种激光投影装置的另一个实施例的结构示意图。该装置可以包括：

第一确定模块601，用于确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度。

待扫描图像划分模块602，用于基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。

所述待扫描图像划分模块602可以包括：

判断单元611，用于基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度，依次判断所述相邻的任两列像素分别对应的运转角速度的差值是否小于或等于预设阈值；如果是，触发第一划分单元612；如果否，触发第二划分单元613。

第一划分单元612，用于将所述相邻的任两列像素划分至同一列像素区间中。

第二划分单元613，用于将所述相邻的任两列像素划分至不同列像素区间中。

列像素区间获取单元614，用于根据划分结果获取多个列像素区间。

在确定待扫描图像每一列像素对应的运转角速度后，根据预设阈值首先判断第一列像素与第二列像素分别对应的运转角速度的差值，如果小于或等于预设阈值则将第一列像素和第二列像素划分至第一列像素区间中；如果大于预设阈值则将第一列像素划分至第一列像素区间中，将第二列像素划分至第二列像素区间中。然后依次判断第二列像素与第三列像素分别对应的运转角速度的差值，如果小于或等于预设阈值则将第二列像素和第三列像素划分至同一列像素区间中；如果大于预设阈值则将第二列像素和第三列像素分别划分至不同列像素区间中；按照上述判断方法再依次判断n₀列像素与n₀+1列像素直至判断完毕，并根据划分结果获得多个列像素区间。

调整模块603，用于根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的RGB三色激光器的点亮周期，使得所述RGB三色激光器按照各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。

所述调整模块603可以包括：

计算单元615，用于计算各列像素区间分别对应的平均运转角速度；

获得的多个列像素区间中，任一个列像素区间包括至少一列像素。如果列像素区间只包括一列像素时，该列像素区间对应的平均运转角速度即为该列像素对应的运转角速度；如果列像素区间包括至少两列像素时，该列像素区间对应的平均运转角速度即为该至少两列像素分别对应的运转角速度的求和平均值。

调整单元616，用于根据所述MEMS在水平方向运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述RGB三色激光器的点亮周期，使各列像素区间分别对应的平均运转角速度与相应所述RGB三色激光器的点亮周期的乘积均相等。

当待扫描图像确定后，该待扫描图像对应的激光器的固有点亮周期是固定的。因此，在确定MEMS在水平方向运转角速度的变化规律后，调整各列像素区间分别对应的点亮周期，使得激光器按照调整后的点亮周期点亮不同列像素区间中的像素。并使得各列像素对应的调整后的点亮周期与相应平均运转角速度的乘积均相等。由于任一个像素的横向长度S＝T*V；其中T表示任一个像素对应的激光器的点亮周期，V表示任一个像素对应的运转角速度。因此，当各列像素区间对应的平均运转角速度与调整后的点亮周期的乘积均相等时，可以保证每个像素的横向长度近似相等。当然，根据所述MEMS在水平方向运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期的方法并不限于上述求各列像素区间的平均运转角速度的调整方法，当然还可以是通过拟合调整或其他调整方法均可适用。

可选地，在某些实施例中，所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律符合由小变大再由大变小的正弦变化规律。

所述根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期可以包括：

根据由小变大再由大变小的正弦变化规律，基于所述固有点亮周期分别将所述各列像素区间对应的激光器的点亮周期依次按照由大变小再由小变大的正弦变化规律调整。

当确定MEMS在水平方向运转角速度的变化规律后，可以基于固有点亮周期依次调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得各列像素调整后的点亮周期基于该固有点亮周期变化。且该变化规律与MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律相同。

例如，确定待扫描图像中对应运转角速度最快的列像素所在的类像素区间的点亮周期为固有点亮周期，按照正弦变化规律随着MEMS运转角速度的，依次缩短左右两侧其它各列像素区间对应的点亮周期，使得激光器按照调整后的各列像素区间对应的点亮周期点亮每个像素的横向长度近似相等。

本申请实施例中，对待扫描图像划分获得多个列像素区间后，给出了不同的各列像素区间对应的激光点亮周期的调整方法，从而实现对畸变图像的矫正。当然可以理解的是，为了获得更好的图像矫正效果，本申请实施例提供的方法也可以将待扫描图像的每一个列像划分为一个列像素区间，来根据MEMS在水平方向运转角速度的变化规律调整每个列像素对应的点亮周期。在此不做具体限定。

图7是本申请实施例的一种激光投影设备的一个实施例的结构示意图。该激光投影设备可以包括处理组件701和存储组件702；所述存储组件702存储一条或多条计算机程序指令；所述一条或多条计算机程序指令用于被所述处理组件701调用并执行。

所述处理组件701可以用于执行计算机程序指令以实现：

确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度；

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间；

根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器按照各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度。

可选地，该处理组件701还用于执行前述各方法步骤中的全部或部分步骤。

可选地，该激光投影设备可以适用于任一通过激光器进行图像扫描的激光投影设备，或其它需要任意激光器进图像扫描的激光投影设备。

其中，该处理组件701可以包括一个或多个处理器来执行计算机指令。当然处理组件701也可以为一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

该存储组件702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

当然，电子设备还可以包括其他部件，例如输入/输出接口、通信组件等。输入/输出接口为处理组件和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是输出设备、输入设备等。通信组件被配置为便于可移动设备和其他设备之间有线或无线方式的通信，例如和控制设备的通信等等。

本申请实施例，通过确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度并划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间。通过调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期，使MEMS的运转角速度增大时缩短对应列像素区间对应激光器的点亮周期，MEMS的运转角速度减小时延长对应列像素区间对应激光器的点亮周期，从而可以均衡各像素的横向长度，达到矫正畸变图像的目的。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时可以实现上述任一实施例的姿态信息获取方法。

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。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种激光投影方法，其特征在于，包括：

确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度；

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间；

根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器按照各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度；

所述基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间包括：

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度，依次判断所述待扫描图像中相邻的任两列像素分别对应的运转角速度的差值是否小于或等于预设阈值；

如果是，将所述相邻的任两列像素划分至同一列像素区间中；

如果否，将所述相邻的任两列像素划分至不同列像素区间中；

根据划分结果获取多个列像素区间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度包括：

确定所述待扫描图像的横向像素个数；

获取所述待扫描图像对应的所述激光器的固有点亮周期；

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数；

根据所述MEMS在任一横向固有点亮周期数时刻运转至与所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素时的运转角速度，确定所述每一列像素分别对应的运转角速度；所述任一横向固有点亮周期数指任一列像素由所述激光器在固有点亮周期内点亮对应的所述固有点亮周期的数目；所述横向固有点亮周期数时刻指所述激光器在与所述固有点亮周期的数目对应的固有点亮周期内点亮列像素的时刻；所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素指所述激光器在与所述固有点亮周期的数目对应的固有点亮周期内点亮的列像素。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期包括：

计算各列像素区间分别对应的平均运转角速度；

根据所述MEMS在水平方向运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期，使各列像素区间分别对应的平均运转角速度与相应所述激光器的点亮周期的乘积均相等。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律符合由小变大再由大变小的正弦变化规律；

所述根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期包括：

根据由小变大再由大变小的正弦变化规律，基于所述待扫描图像对应的所述激光器的固有点亮周期分别将所述各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期依次按照由大变小再由小变大的正弦变化规律调整。

5.一种激光投影设备，其特征在于，包括处理组件和存储组件；所述存储组件存储一条或多条计算机程序指令；所述处理组件用于调用并执行所述一条或多条计算机程序指令以实现：

确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度；

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述每一列像素，获得多个列像素区间；

根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期，使得所述激光器基于各列像素区间各自对应的点亮周期点亮各列像素区间的像素，以均衡所述待扫描图像各像素的横向长度；

所述处理组件基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度划分所述待扫描图像，获得多个列像素区间包括：

基于所述每一列像素分别对应的所述运转角速度，依次判断所述待扫描图像中相邻的任两列像素分别对应的运转角速度的差值是否小于或等于预设阈值；

如果是，将所述相邻的任两列像素划分至同一列像素区间中；

如果否，将所述相邻的任两列像素划分至不同列像素区间中；

根据划分结果获得多个列像素区间。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述处理组件确定待扫描图像的每一列像素分别对应的微机电系统MEMS在水平方向的运转角速度包括：

确定所述待扫描图像的横向像素个数；

获取所述待扫描图像对应的激光器的固有点亮周期；

基于所述固有点亮周期及所述横向像素个数，确定每一列像素对应的横向固有点亮周期数；

根据所述MEMS在任一横向固有点亮周期数时刻运转至与所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素时的运转角速度，确定所述每一列像素分别对应的运转角速度；所述任一横向固有点亮周期数指任一列像素由所述激光器在固有点亮周期内点亮对应的所述固有点亮周期的数目；所述横向固有点亮周期数时刻指所述激光器在与所述固有点亮周期的数目对应的固有点亮周期内点亮列像素的时刻；所述任一横向固有点亮周期数对应的列像素指所述激光器在与所述固有点亮周期的数目对应的固有点亮周期内点亮的列像素。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述处理组件根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律分别调整每个列像素区间对应的激光器的点亮周期包括：

计算各列像素区间分别对应的平均运转角速度；

根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期，使各列像素区间分别对应的平均运转角速度与相应所述激光器的点亮周期的乘积均相等。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律符合由小变大再由大变小的正弦变化规律；

所述处理组件根据所述MEMS在水平方向的运转角速度的变化规律，分别调整各列像素区间对应的激光器的点亮周期包括：

根据由小变大再由大变小的正弦变化规律，基于所述待扫描图像对应的所述激光器的固有点亮周期分别将所述各列像素区间对应的所述激光器的点亮周期依次按照由大变小再由小变大的正弦变化规律调整。

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