CN108989780A - 激光扫描投影仪的高分辨率投影方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，包括：两幅低分辨率图像通过改变投影帧频，叠加合成一幅高分辨率图像，激光扫描仪的扫描振镜包括快轴和慢轴；其中，第一种方式：两幅低分辨率的图像通过快轴的高分辨投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；第二种方式：两幅低分辨率的图像通过所述快轴的低分辨率投影和所述慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像，其中，慢轴和快轴投影同样的低分辨率。利用本发明，能够解决提高投影图像的分辨率的问题。

Description

激光扫描投影仪的高分辨率投影方法
技术领域
本发明涉及激光扫描投影技术领域，更为具体地，涉及一种激光扫描投影仪的高分辨率投影方法。
背景技术
激光扫描投影仪的关键器件扫描振镜，扫描振镜决定投影的图像分辨率。一般扫描振镜分为快轴振动和慢轴振动，快轴的运动改变投影的长度，慢轴振动的振动改变投影的宽度。快轴的振动决定投影的分辨率，例如快轴振动的频率为360*60时，投影的分辨率为720P；慢轴的运行决定投影和帧频，例如帧频为60Hz，则慢轴的振动频率为60Hz。
其中，扫描振镜的快轴振动频率是固定的，快轴频率是通过器件结构的共振频率实现快轴的快速振动，所以快轴的振动频率是无法改变的。扫描振镜的慢轴振动频率是通过外力使得慢轴达到所需要的振动频率，慢轴的频率是可改变的。
为了提高投影的分辨率，本发明提供了一种激光扫描投影仪的高分辨率投影方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，以解决提高投影图像的分辨率的问题。
本发明提供一种激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，包括：两幅低分辨率图像通过改变投影帧频，叠加合成一幅高分辨率图像，激光扫描仪的扫描振镜包括快轴和慢轴；其中，
第一种方式：两幅低分辨率的图像通过所述快轴的高分辨投影和所述慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；
第二种方式：两幅低分辨率的图像通过所述快轴的低分辨率投影和所述慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像，其中，所述慢轴和所述快轴投影同样的低分辨率。
此外，优选的方案是，在两幅低分辨率的图像通过快轴的高分辨投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像的过程中，
所述快轴的高分辨投影通过增加激光点的数目来实现，其中，
通过改变激光器的入射时序实现增加激光点的数目。
此外，优选的方案是，当两幅1280*720P的图像叠加合成1980*1080P的图像时，
所述快轴通过改变激光器的入射时序投影1980个激光点，所述慢轴通过错开一个像素实现1080P。
此外，优选的方案是，在两幅低分辨率的图像通过快轴的低分辨率投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像的过程中，
通过将两幅低分辨率的图像进行分割后进行扫描投影，其中，
两幅低分辨率图像的总投影像素数等于合成后的高分辨率图像的投影像素数。
此外，优选的方案是，所述快轴包括主体支撑部分和MEMS振镜，其中，
所述主体支撑部分与所述MEMS振镜通过悬臂连接。
此外，优选的方案是，所述振镜快轴在共振的作用下带动所述MEMS振镜做简谐振动。
此外，优选的方案是，当所述MEMS振镜在初始端时，所述MEMS振镜的位相为2Nπ，当所述MEMS振镜运动到另一端时，所述MEMS振镜的位相为(2N+1)π，其中，N为整数；
则当所述MEMS振镜的位相在2Nπ～(2N+1)π时，所述MEMS振镜从初始端扫描至另一端；
当所述MEMS振镜的位相在(2N+1)π～(2N+2)π时，所述MEMS振镜从另一端扫描至初始端。
从上面的技术方案可知，本发明提供的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，采用两幅低分辨率的图像通过快轴的高分辨投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；以及采用两幅低分辨率的图像通过快轴的低分辨率投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；通过改变投影帧频，从而解决提高投影图像的分辨率的问题。
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激光扫描投影仪的高分辨率投影方法流程示意图；
图2为根据本发明实施例的快轴结构示意图；
图3为根据本发明实施例的慢轴结构示意图；
图4为根据本发明实施例的高分辨图像；
图5为根据本发明实施例的低分辨率图像。
其中的附图标记包括：101、主体支撑部分，102、MEMS振镜，1031、悬臂，1032、悬臂，103、壳体部分，104、慢轴振镜部分。
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激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，图1示出了根据本发明实施例的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法流程。
如图1所示，本发明提供的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，包括：S110：两幅低分辨率图像通过改变投影帧频，叠加合成一幅高分辨率图像，激光扫描仪的扫描振镜包括快轴和慢轴；
S120：第一种方式：两幅低分辨率的图像通过快轴的高分辨投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；
S130：第二种方式：两幅低分辨率的图像通过所述快轴的低分辨率投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像，其中，慢轴和快轴投影同样的低分辨率。
上述为叠加成高分辨率图的两种方式，详细过程结合图3至图4进行说明。本发明可以在扫描振镜器件基础上，通过改变投影帧频，使得投影图像的分辨率提高。其中，需要说明的是，扫描振镜的快轴振动频率是固定的，快轴频率是通过器件结构的共振频率实现快轴的快速振动，所以快轴的振动频率是无法改变的。扫描振镜的慢轴振动频率是通过外力使得慢轴达到所需要的振动频率，慢轴的频率是可改变的。
因此首先下面将详细介绍扫描振镜的具体结构，扫描振镜包括快轴和慢轴，图2所示，快轴包括主体支撑部分101和MEMS振镜102，其中，主体支撑部分101与MEMS振镜102通过悬臂1031和悬臂1032连接。快轴在共振的作用下带动MEMS振镜102做简谐振动。
其中，当MEMS振镜在初始端时，MEMS振镜的位相为2Nπ，当所述MEMS振镜运动到另一端时，MEMS振镜的位相为(2N+1)π，其中，N为整数；则当MEMS振镜的位相在2Nπ～(2N+1)π时，MEMS振镜从初始端扫描至另一端；当MEMS振镜的位相在(2N+1)π～(2N+2)π时，MEMS振镜从另一端扫描至初始端。
下面介绍扫描振镜慢轴结构，图3示出了根据本发明实施例的扫描振镜的慢轴结构。如图3所示，慢轴包括壳体部分103和与壳体部分103相固定的慢轴振镜部分104。其中，慢轴的驱动方式为电磁驱动方式或者静电驱动方式，其中，扫描振镜的慢轴可以和扫描振镜的快轴独立分开，也可以集成在一起作为一个整体。
图4和图5所示的实施例中，采用第一种方式合成高分辨率图像，在两幅低分辨率的图像通过快轴的高分辨投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像的过程中，快轴的高分辨投影通过增加激光点的数目来实现，其中，通过改变激光器的入射时序实现增加激光点的数目。
在投影扫描的过程中，图5的两幅低分率图像在慢轴方向错开一个像素，就会投影形成图4所示的高分辨率图像。也就是说，这种方法会损失投影的帧频，但是不会影响其中图像的细节；其中，快轴方向投影为高分辨率投影，慢轴方向为低分辨率投影，通过两帧图像叠加得到一幅高分辨率图像。
在图4和图5所示的实施例中，为了实现高分辨率投影，快轴方向需要相应的提高分辨率，提高方法为增加激光点数目，例如：原来为1280*720P时，快轴方向需要投影1280个激光点，当提高投影分辨率至1980*1080P时，快轴方向需要投影1980个激光点，这种方式可以通过改变激光器的入射时序实现。其中，对于1080行的信息，可以通过使用两帧交错隔行图像进行合成。
在本发明的实施例中，也可以采用第二种方式叠加合成高分辨率图像，两幅低分辨率的图像通过所述快轴的低分辨率投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像，其中，慢轴和快轴投影同样的低分辨。
其中，通过将两幅低分辨率的图像进行分割后进行扫描投影，其中，两幅低分辨率图像的总投影像素数等于合成后的高分辨率图像的投影像素数。
其中，需要说明的是，这种方式也会会损失投影的帧频，并且该方式和第一种方式类似，只是在投影的时候同样将快轴方向也和慢轴方向一样投影低分辨率图像。
两幅低分辨率图像分割方法是可以任意分割，只需要两幅低分辨率图像的总投影像素数等于一幅高分辨率图像的投影像素数即可。
其中，可以参考的分割方法有：当行和列的和为奇数时为第一帧图像，当为偶数时为第二帧图像，采用这种方式分割后，再进行投影，从而形成高分率图像。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，采用两幅低分辨率的图像通过快轴的高分辨投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；以及采用两幅低分辨率的图像通过快轴的低分辨率投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；通过改变投影帧频，从而解决提高投影图像的分辨率的问题。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，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 (7)

1.一种激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，包括：两幅低分辨率图像通过改变投影帧频，叠加合成一幅高分辨率图像，激光扫描仪的扫描振镜包括快轴和慢轴；其中，
第一种方式：两幅低分辨率的图像通过所述快轴的高分辨投影和所述慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像；
第二种方式：两幅低分辨率的图像通过所述快轴的低分辨率投影和所述慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像，其中，所述慢轴和所述快轴投影同样的低分辨率。
2.如权利要求1所述的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，其中，在两幅低分辨率的图像通过快轴的高分辨投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像的过程中，
所述快轴的高分辨投影通过增加激光点的数目来实现，其中，
通过改变激光器的入射时序实现增加激光点的数目。
3.如权利要求2所述的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，其中，
当两幅1280*720P的图像叠加合成1980*1080P的图像时，
所述快轴通过改变激光器的入射时序投影1980个激光点，所述慢轴通过错开一个像素实现1080P。
4.如权利要求1所述的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，其中，
在两幅低分辨率的图像通过快轴的低分辨率投影和慢轴的低分辨率投影，叠加合成一幅高分辨率图像的过程中，
通过将两幅低分辨率的图像进行分割后进行扫描投影，其中，
两幅低分辨率图像的总投影像素数等于合成后的高分辨率图像的投影像素数。
5.如权利要求1所述的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，其中，
所述快轴包括主体支撑部分和MEMS振镜，其中，
所述主体支撑部分与所述MEMS振镜通过悬臂连接。
6.如权利要求5所述的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，其中，
所述振镜快轴在共振的作用下带动所述MEMS振镜做简谐振动。
7.如权利要求5所述的激光扫描投影仪的高分辨率投影方法，其中，
当所述MEMS振镜在初始端时，所述MEMS振镜的位相为2Nπ，当所述MEMS振镜运动到另一端时，所述MEMS振镜的位相为(2N+1)π，其中，N为整数；
则当所述MEMS振镜的位相在2Nπ～(2N+1)π时，所述MEMS振镜从初始端扫描至另一端；
当所述MEMS振镜的位相在(2N+1)π～(2N+2)π时，所述MEMS振镜从另一端扫描至初始端。
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