CN109788264A - 帧同步信号生成方法及投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种帧同步信号生成方法及一种投影设备，该方法通过获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号。获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号。将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号，以使得激光器以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。本申请可大大提高投影画面的稳定性。

Description

帧同步信号生成方法及投影设备

技术领域

本申请实施例涉及微型投影技术领域，尤其涉及一种帧同步信号生成方法及一种投影设备。

背景技术

相比常见的LCD(液晶微型投影技术)透射微投影、DLP(数字光学处理技术)反射式微投影及LCOS(硅基液晶)反射式微投影，激光扫描投影仪(LBS)具有结构简单、体积小、光路损耗小、功耗低、色彩范围广、对比度大、分辨率高、无需对焦等优点。

LBS投影系统中，MEMS(微机电系统，Microelectromechanical Systems)与激光器是主要的组成部件。MEMS(微机电系统，Microelectromechanical Systems)中的扫描振镜是激光扫描投影设备中的关键器件。扫描振镜分为快轴扫描和慢轴扫描，其中，快轴扫描利用扫描振镜快轴的共振实现在水平方向的快速扫描，其水平驱动信号采用正弦波信号；慢轴扫描是利用电磁力或者静电力等外力驱动扫描振镜慢轴实现垂直方向的匀速扫描，其垂直驱动信号采用锯齿波信号。

通过扫描振镜的快速摆动，将激光光束反射到光幕上的不同位置处，从而在光幕上形成投影图像。实际在图像扫描过程中，激光器发射激光光束需要分别与扫描振镜快轴的驱动信号及扫描振镜慢轴的驱动信号的扫描周期对应，才能够保证在有效扫描窗口使投影图像完整地、稳定地在光幕上成像。但实际由于投影设备的电路结构及MEMS本体原因(例如利用电磁力或静电力驱动扫描振镜需要一定的响应时间)，导致MEMS的扫描振镜实际运转存在一定的延时。因此即使激光器发射激光光束的时序分别与扫描振镜快轴的驱动信号及扫描振镜慢轴的驱动信号的扫描周期对应时，仍然会造成激光光束在光幕上的投影位置发生偏移，导致每一帧图像的起始位置发生变化，从而影响投影画面的稳定性。

发明内容

本申请实施例提供一种帧同步信号生成方法及一种投影设备，通过获得与MEMS中的扫描振镜的偏转位置同步的帧同步信号，并使得激光器按照帧同步信号确定每帧图像的帧起始位置依次点亮每帧图像，可大大提高了投影画面的稳定性。

本申请提供了一种帧同步信号生成方法，包括：

获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号；

获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号；

将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号；

基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号，以使得激光器以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

优选地，所述基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号包括：

确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差；

根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围；

基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号。

优选地，所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差按照以下方式确定：

采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；

基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成帧同步测试信号；

采集所述激光器以所述帧同步测试信号为帧起始时序点亮时，所述MEMS投影得到的第二投影图像；

确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；

基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

优选地，所述基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差包括：

基于所述位置偏移量确定所述第二投影图像的偏移行数；

基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差。

优选地，所述基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，按照如下公式确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差：

其中，i表示所述偏移行数，T_x表示所述水平驱动信号的第一信号周期；T_y表示所述垂直驱动信号的第二信号周期；其中，所述MEMS为单向扫描时N＝1，所述MEMS为双向扫描时N＝2。

优选地，所述脉冲同步信号的脉冲上升沿对应所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置；

所述根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围包括：

基于所述脉冲同步信号，确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第一时间；

建立所述垂直驱动信号的第一时间与所述待扫描图像的图像中间行相对应的第一对应关系；

基于所述相位差及所述第一对应关系，确定所述第一运转信号中与所述待扫描图像的图像中间行对应的第二时间；

根据所述图像分辨率确定的待扫描图像的图像行数；

基于所述参考时钟信号确定所述MEMS的水平扫描周期；

基于所述第二时间、所述图像行数及所述水平扫描周期，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

优选地，所述基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号包括：

获取所述垂直驱动信号的第一预设频率；

结合所述参考时钟信号及所述图像扫描时间范围，确定所述第一运转信号的图像扫描起始时间及所述图像扫描结束时间；

生成以所示第一频率为信号频率，且脉冲上升沿对应所述图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述图像扫描结束时间的帧同步信号。

优选地，所述获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号之前，还包括：

获取所述扫描振镜的共振频率及第一预设频率；

基于所述共振频率生成所述水平驱动信号及基于所述第一预设频率生成所述垂直驱动信号；

发送所述水平驱动信号及所述垂直驱动信号至所述MEMS，以驱动所述MEMS的扫描振镜运转。

优选地，所述获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号包括：

确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间；

在生成所述垂直驱动信号的同时，基于所述第一驱动频率生成脉冲上升沿对应所述第三时间时的脉冲同步信号，使得所述脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内。

优选地，所述将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号包括：

将所述第二运转信号发送至波形整形电路；

利用所述波形整形电路对所述第二运转信号进行波形整形并获取所述波形整形电路输出的与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

本申请提供了一种投影设备，包括第一处理器、以及分别与所述第一连接的MEMS和激光器；

所述MEMS的扫描振镜基于垂直驱动信号进行运转，产生的第一运转信号；所述扫描振镜基于水平驱动信号进行运转，产生的第二运转信号；

所述第一处理器用于获取所述第一运转信号及所述第二运转信号；获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号；将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号；基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号；发送所述帧同步信号至所述激光器；

所述激光器用于以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

优选地，还包括分别与所述MEMS及所述第一处理器连接的波形整形电路；

所述第一处理器将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号具体是，控制所述MEMS发送所述第二运转信号至所述波形整形电路；获取所述波形整形电路输出的参考时钟信号；

所述波形整形电路用于接收所述MEMS发送的第二运转信；并输出与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号至所述第一处理器。

优选地，还包括分别于所述MEMS及所述第一处理器连接的第二处理器；

所述第二处理器用于获取所述扫描振镜的共振频率及第一预设频率；基于所述共振频率生成所述水平驱动信号及基于所述第一预设频率生成所述垂直驱动信号；发送所述水平驱动信号及所述垂直驱动信号至所述MEMS。

优选地，所述第二处理器还用于确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间；在生成所述垂直驱动信号的同时，基于所述第一驱动频率生成脉冲上升沿对应所述第三时间时的脉冲同步信号，使得所述脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内；发送所述脉冲同步信号至所述第一处理器。

优选地，所述第一处理器基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号具体是，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差；根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围；基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号。

优选地，所述第一处理器确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差具体是，获取所述第二处理器确定的所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

优选地，所述第二处理器还用于，采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成的帧同步测试信号；发送所述帧同步测试信号至所述激光器；所述MEMS投影得到的第二投影图像；确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

优选地，所述脉冲同步信号的脉冲上升沿对应所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置；

所述第一处理器根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围具体是，基于所述脉冲同步信号，确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第一时间；建立所述垂直驱动信号的第一时间与所述待扫描图像的图像中间行相对应的第一对应关系；基于所述相位差及所述第一对应关系，确定所述第一运转信号中与所述待扫描图像的图像中间行对应的第二时间；根据所述图像分辨率确定的待扫描图像的图像行数；基于所述参考时钟信号确定所述MEMS的水平扫描周期；基于所述第二时间、所述图像行数及所述水平扫描周期，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

本申请实施实例提供了一种帧同步信号生成方法及一种投影设备，通过获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号。第一运转信号及第二运转信号可以准确地反应出扫描振镜运转至不同位置的时序。获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号。将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。参考时钟信号可以表示MEMS扫描一行图像的水平扫描周期。从而可以基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号，以使得激光器以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。由于帧同步信号与第一运转信号同频同相，避免了由于投影设备的电路结构及MEMS本体原因造成的延时，从而可大大提高了投影画面的稳定性。

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帧同步信号生成方法的一个实施例的流程图；

图2示出了本申请提供的一种帧同步信号生成方法的又一个实施例的流程图；

图3示出了本申请提供的一种采用产线图像矫正方法采集获得的投影图像的示意图；

图4示出了本申请提供的帧同步信号生成方法中各个信号的示意图；

图5示出了本申请提供的一种帧同步信号生成装置的一个实施例的结构示意图；

图6示出了本申请提供的一种帧同步信号生成装置的另一个实施例的结构示意图：

图7示出了本申请提供的一种投影设备的一个实施例的结构示意图；

图8示出了本申请提供的一种投影设备的一个实施例的结构示意图；

图9示出了本申请提供的产线图像矫正系统的结构示意图。

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。

本申请技术方案提供的一种对位方法适用但不限于投影设备而中，可以适用于图像扫描的任何应用场景中均可适用。

下面将结合附图对本申请技术方案进行详细描述。

图1为本申请实施例提供的一种帧同步信号生成方法的一个实施例的流程图。该方法可以应用于投影设备中，所述方法可以包括：

101：获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号。

实际应用中，MEMS中分别设置有用于检测所述扫描振镜慢轴角位移的第一传感组件以及扫描振镜快轴的第二传感组件。当MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号及水平驱动信号进行运转时，所述第一传感组件及所述第二传感组件可分别采集扫描振镜慢轴运转时的角位移随时间变化而生成的第一运转信号以及扫描振镜快轴运转时的角位移随时间变化而生成的第二运转信号。

可选地，该第一传感组件和第二传感组件可以由压电传感器及其外围电路构成，因此第一运转信号及第二运转信号实际为模拟信号。该用于检测扫描振镜任一轴运转时角位移随时间变化的传感器组件实际可以采用现有技术，在此不做赘述。

可选地，在某些实施例中，所述获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号之前，还可以包括：

获取所述扫描振镜的共振频率及第一预设频率；

基于所述共振频率生成所述水平驱动信号及基于所述第一预设频率生成所述垂直驱动信号；

发送所述水平驱动信号及所述垂直驱动信号至所述MEMS，以驱动所述MEMS的扫描振镜运转。

可以理解的是，MEMS需要接收到垂直驱动信号及水平驱动信号驱动扫描振镜运转，才可以得到第一运转信号及第二运转信号。因此，该垂直驱动信号及水平驱动信号可以由处理器自身生成，也可以是从信号生成器中生成由处理器控制信号生成器发送垂直驱动信号及水平驱动信号至MEMS，以驱动扫描振镜运转。

其中，该第一预设频率为垂直驱动信号的驱动频率，可计为f_vs≈60Hz。实际应用中，垂直驱动信号为驱动频率在60Hz的锯齿波信号，但由于实际不同型号或不同批次生产的MEMS其扫描精度及工艺的原因，垂直驱动信号的驱动频率可能存在一定偏差，因此实际第一预设频率根据实际情况设定在60Hz左右。水平驱动信号是驱动频率为MEMS的共振频率的正弦信号，水平方向的驱动频率可以计为f_Hs，f_Hs实际需要与MEMS的共振频率一致，且与f_vs满足f_Hs＝C*f_vs，其中，C为正整数系数。

102：获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号。

实际脉冲同步信号可以与所述垂直驱动信号同时生成。具体确定所述垂直驱动信号与所述脉冲同步信号的对应关系后，可按照同一时钟信号同步生成同频同相的垂直驱动信号及脉冲同步信号，且生成该脉冲同步信号的脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内，其脉冲下降沿处于信号周期范围内即可。

可选地，在某些实施例中，获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号可以包括：

确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间；

在生成所述垂直驱动信号的同时，基于所述第一驱动频率生成脉冲上升沿对应所述第三时间时的脉冲同步信号，使得所述脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内。

由于脉冲同步信号与垂直驱动信号同频同相，但实际第一运转信号与垂直驱动信号之间存在一定的相位差，因此基于脉冲同步信号可以获得垂直驱动信号的基准相位。而脉冲驱动信号上升沿位于垂直驱动信号的图像扫描时间范围内，同时还可以获得到扫描图像的基准行对应的基准时间。例如，待扫描图像的图像分辨率为1280*720P，因此，待扫描图像包括720行像素信息。实际在图像扫描过程中，为了保证投影图像的位置处于有效扫描窗口的中心位置，可以将垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间作为基准时间。理论上在基准时间时，扫描振镜运转至有效扫描窗口的中心位置，此时，要保证投影图像投影在中心位置，就需要激光器同时点亮的激光光束对应的像素信息为待扫描图像的中间行，即该待扫描图像的第480行的像素信息。因此，将待扫描图像的中间行作为基准行，将垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的时间为基准时间，在生成垂直驱动信号的同时，使得脉冲同步信号的脉冲上升沿在该基准时间处生成，从而基于脉冲同步信号可以获得垂直驱动信号的基准相位及基准时间。

实际上，该基准时间可以根据实际需求进行设定，并不限定于垂直驱动信号的中间位置对应的时间，可以是垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的任一对应的时间作为基准时间，当然基准时间发生变化其对应的待扫描图像的基准行也对应改变。

103：将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

实际应用中，第二运转信号为正弦波信号，当MEMS为单向扫描时(仅在水平方向上从左至右的运转过程中扫描一行图像)，MEMS扫描一行图像的水平扫描周期即为第二运转信号的一个信号周期T；当MEMS为双向扫描时(在水平方向上从左至右及从右至左的运转过程中扫描两行图像)，此时MEMS扫描一行图像的水平扫描周期为半个信号周期T/2。通过将第二运转信号进行波形整形将正弦波信号处理成为与第二参考信号同频同相的脉冲信号作为参考时钟信号。从而可以结合参考时钟信号生成帧同步信号，保证了生成的帧同步信号与第二运转信号的水平扫描周期同步。

可选地，对第二运转信号进行波形整形可以通过信号采样、滤波等现有信号处理技术进行处理得到脉冲信号，在此不再赘述。也可以采用波形整形电路对第二运转信号进行波形整形。因此所述将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号可以包括：

将所述第二运转信号发送至波形整形电路；

利用所述波形整形电路对所述第二运转信号进行波形整形并获取所述波形整形电路输出的与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

本申请实施实例中的参考时钟信号的生成方式包括但不限于上述方式，可采用现有技术中任一方式生成，在此不做具体限定，可根据实际需求进行设置。

104：基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号，以使得激光器以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

实际根据图像分辨率可以确定所述待扫描图像的图像行数；根据第一运转信号及垂直驱动信号可以确定两者之间的相位差；脉冲同步信号和相位差可以确定第一运转信号中待扫描图像的基准行对应的时间。通过参考时钟信号及第一运转信号中的基准行对应时间，确定帧同步信号的脉冲上升沿对应的图像扫描起始时间及脉冲下降沿对应的图像扫描结束时间，从而生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号。

本申请实施例中提供的帧同步信号生成方法，适用但不限于激光扫描投影设备中，特别是在微投影设备中具有明显的优势。利用脉冲同步信号与垂直驱动信号同频同相的特性，可以基于脉冲同步信号及第一运转信号确定帧同步信号的相位，并利用参考时钟信号可确定MEMS扫描一行图像的水平扫描周期的特性，利用参考时钟时钟信号进行计时。从而结合参考时钟信号，第一运转信号及图像分辨率，简单、快速地生成与第一运转信号同频同相的帧同步信号，避免了由于投影设备的电路结构及MEMS本体原因造成的延时，从而可大大提高了投影画面的稳定性。

图2为本申请实施例提供的一种帧同步信号生成方法的又一个实施例的流程图。该方法可以应用于投影设备中，所述方法可以包括：

201：获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号。

202：获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号。

203：将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

204：确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

205：根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

206：基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号。

实际垂直驱动信号及所述第一运转信号的相位差，可以根据垂直驱动信号及第一运转信号计算获得。但由于该相位差实际是由投影设备中的电路结构及MEMS本体造成的，因此该相位差是固定不变的，且针对不同的投影设备其相位差也不尽相同。由于由处理器计算垂直驱动信号及第一运转信号的相位差至少需要一个第一信号周期，如果再基于相位差及第一运转信号计算帧同步信号的图像扫描起始时间及图像扫描结束时间，还需要再延后一个第一信号周期才能生成帧同步信号，因此，采用通过计算相位差后再生成帧同步信号，就会导致投影设备生成帧同步信号的实时性较差。

因此，可以预先采用产线图像矫正方法，确定垂直驱动信号与第一运转信号的相位差。可选地，在某些实施实例中，所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差可以按照以下方式确定：

采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；

基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成帧同步测试信号；

采集所述激光器以所述帧同步测试信号为帧起始时序点亮时，所述MEMS投影得到的第二投影图像；

确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；

基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

如图3所示，所述第一投影图像为“ABCD”对应的区域，第二投影图像为“abcd”对应区域。实际MEMS进行图像扫描时，存在一部分扫描区域激光器是没有点亮的，因此，为了确定扫描图像是否发生偏移，通过持续点亮激光器，将MEMS的实际扫描位置全部点亮，从而得到图像尺寸较大的第一投影图像。然后再根据与垂直驱动信号同步的帧同步测试信号驱动激光器点亮待扫描图像，投影得到第二投影图像。实际第一投影图像及第二投影图像可以通过工业相机采集获得，并通过图像处理得到如图3所示的图像。然后通过分别确定“ABCD”区域的中心位置坐标及“abcd”区域中的中心位置坐标，计算获得第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量，该位置偏移量可以包括水平行方向上的偏移行数及垂直方向上的偏移列数。

可选地，在某些实施例中，所述基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差可以包括：

基于所述位置偏移量确定所述第二投影图像的偏移行数；

基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差。

进一步地，所述基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，可以按照如下公式确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差：

其中，i表示所述偏移行数，T_x表示所述水平驱动信号的第一信号周期；T_y表示所述垂直驱动信号的第二信号周期；N＝1或2；其中，所述MEMS为单向扫描时N＝1，所述MEMS为双向扫描时N＝2。

可选地，所述脉冲同步信号的脉冲上升沿对应所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置；

所述根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围可以包括：

基于所述脉冲同步信号，确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第一时间；

建立所述垂直驱动信号的第一时间与所述待扫描图像的图像中间行相对应的第一对应关系；

基于所述相位差及所述第一对应关系，确定所述第一运转信号中与所述待扫描图像的图像中间行对应的第二时间；

根据所述图像分辨率确定的待扫描图像的图像行数；

基于所述参考时钟信号确定所述MEMS的水平扫描周期；

基于所述第二时间、所述图像行数及所述水平扫描周期，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

可选地，在某些实施例中，所述基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号可以包括：

获取所述垂直驱动信号的第一预设频率；

结合所述参考时钟信号及所述图像扫描时间范围，确定所述第一运转信号的图像扫描起始时间及所述图像扫描结束时间；

生成以所示第一频率为信号频率，且脉冲上升沿对应所述图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述图像扫描结束时间的帧同步信号。

实际应用中，该第一时间可以是垂直驱动信号的上升沿的任一位置对应的时间，但是为了保证投影图像在有效扫描窗口中处于中心位置，没有发生偏移，因此，为了便于计算，优先设定第一时间为垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的时间，且扫描振镜基于垂直驱动信号在第一时间时，对应激光器应对应点亮待扫描图像的中间行的行图像信息。

如图4所示，其中u₀表示垂直驱动信号，u₁表示脉冲同步信号，u₂表示水平驱动信号，u₃表示第一运转信号，u₄表示第二运转信号，u₅表示参考时钟信号，u₆表示帧同步信号。以图4为例，设定u₁的脉冲上升沿对应垂直同步信号上升沿的中间位置处，对应待扫描图像基准行(即中间行)的基准时间(即第一时间)为t₁+NT_y，(N＝0,1,2,3…..,T_y为所述垂直驱动信号的第一信号周期)。u₀和u₃之间存在固定的相位差n₁，基于相位差n₁可以确定u₃中对应基准行的时间(即第二时间)为t₂+NT_y(N＝0,1,2,3…..,T_y为第一信号周期)。由于在第一运转信号在当前信号周期内确定基准行对应的时间为t₂(即N＝0的信号周期)，从而可结合参考时钟信号，基于t₂及待扫描图像的扫描行数确定下个信号周期的帧同步信号的脉冲上升沿对应的图像扫描起始时间T₁及脉冲下降沿对应的图像扫描结束时间T₂。具体过程为，以MEMS为双向扫描，其待扫描图像基准行为待扫描图像的中间行，由图像分辨率可确定待扫描图像总行数为16行为例，实际n₃表示扫描一帧图像的图像扫描时间。由于MEMS为双向扫描，由u₄和u₅可以看出，参考时钟信号的一个信号周期可以包括两个扫描一行图像的水平扫描周期，因此记水平驱动信号的第二信号周期T_x＝2Δt，其中，Δt表示扫描一行图像的水平扫描周期。因此，n₃＝16Δt，计算第一运转信号当前信号周期(N＝0)中，图像扫描起始时间为t₂-n₃/2，图像扫描结束时间为t₂+n₃/2，从而可以进一步确定，下一周期中(即N＝1)，图像扫描起始时间为T₁＝t₃＝t₂-n₃/2+T_y，图像扫描结束时间为T₂＝t₄＝t₂+n₃/2+T_y，以此类推从而可以确定帧同步信号的对应每帧待扫描图像的图像扫描起始时间及图像扫描结束时间。实际信号生成过程中，由于无法进行倒退时间生成N＝0周期的帧同步信号，仅能基于前一周期的第一运转信号生成下一周期的帧同步信号，因此，帧同步信号在N＝1时即可用于驱动激光器点亮待扫描图像。

实际上述产线图像矫正方法获得相位差的过程中，帧同步测试信号可以仅基于垂直驱动信号及待扫描图像的图像分辨率从生成，实际为了保证帧同步信号与垂直驱动信号同步，可按照上述方式将垂直驱动信号上升沿的中间位置对应的时间作为基准时间，并将该基准时间对应待扫描图像的中间行。基于水平驱动信号生成测试时钟信号，生成帧同步测试信号，在此不再赘述。

本申请实施例中，通过产线图像矫正方法预先确定该垂直驱动信号与第一运转信号的相位差，提高了帧同步信号的产生速率，保证了帧同步信号的相位稳定性。同时该帧同步信号可通过处理器产生，大大减少了外围电路设计的复杂性，便于投影设备中电路结构的微型化。

图5为本申请实施例提供的一种帧同步信号生成装置的一个实施例的结构示意图。该装置可以应用于投影设备中，所述装置可以包括：

第一获取模块501，用于获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号。

实际应用中，MEMS中分别设置有用于检测所述扫描振镜慢轴角位移的第一传感组件以及扫描振镜快轴的第二传感组件。当MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号及水平驱动信号进行运转时，所述第一传感组件及所述第二传感组件可分别采集扫描振镜慢轴运转时的角位移随时间变化而生成的第一运转信号以及扫描振镜快轴运转时的角位移随时间变化而生成的第二运转信号。

可选地，在某些实施例中，所述第一获取模块501之前，还可以包括：

驱动频率获取模块，用于获取所述扫描振镜的共振频率及第一预设频率；

驱动信号生成模块，用于基于所述共振频率生成所述水平驱动信号及基于所述第一预设频率生成所述垂直驱动信号；

驱动信号发送模块，用于发送所述水平驱动信号及所述垂直驱动信号至所述MEMS，以驱动所述MEMS的扫描振镜运转。

可以理解的是，MEMS需要接收到垂直驱动信号及水平驱动信号驱动扫描振镜运转，才可以得到第一运转信号及第二运转信号。因此，该垂直驱动信号及水平驱动信号可以由处理器自身生成，也可以是从信号生成器中生成由处理器控制信号生成器发送垂直驱动信号及水平驱动信号至MEMS，以驱动扫描振镜运转。

第二获取模块502，用于获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号。

实际脉冲同步信号可以与所述垂直驱动信号同时生成。具体确定所述垂直驱动信号与所述脉冲同步信号的对应关系后，可按照同一时钟信号同步生成同频同相的垂直驱动信号及脉冲同步信号，且生成该脉冲同步信号的脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内，其脉冲下降沿处于信号周期范围内即可。

可选地，在某些实施例中，第二获取模块502具体可以用于：

确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间；

在生成所述垂直驱动信号的同时，基于所述第一驱动频率生成脉冲上升沿对应所述第三时间时的脉冲同步信号，使得所述脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内。

实际上，该基准时间可以根据实际需求进行设定，并不限定于垂直驱动信号的中间位置对应的时间，可以是垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的任一对应的时间作为基准时间，当然基准时间发生变化其对应的待扫描图像的基准行也对应改变。

参考时钟生成模块503，用于将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

实际应用中，第二运转信号为正弦波信号，当MEMS为单向扫描时(仅在水平方向上从左至右的运转过程中扫描一行图像)，MEMS扫描一行图像的水平扫描周期即为第二运转信号的一个信号周期T；当MEMS为双向扫描时(在水平方向上从左至右及从右至左的运转过程中扫描两行图像)，此时MEMS扫描一行图像的水平扫描周期为半个信号周期T/2。通过将第二运转信号进行波形整形将正弦波信号处理成为与第二参考信号同频同相的脉冲信号作为参考时钟信号。从而可以结合参考时钟信号生成帧同步信号，保证了生成的帧同步信号与第二运转信号的水平扫描周期同步。

可选地，对第二运转信号进行波形整形可以通过信号采样、滤波等现有信号处理技术进行处理得到脉冲信号，在此不再赘述。也可以采用波形整形电路对第二运转信号进行波形整形。因此所述参考时钟生成模块503具体可以用于：

将所述第二运转信号发送至波形整形电路；

利用所述波形整形电路对所述第二运转信号进行波形整形并获取所述波形整形电路输出的与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

本申请实施实例中的参考时钟信号的生成方式包括但不限于上述方式，可采用现有技术中任一方式生成，在此不做具体限定，可根据实际需求进行设置。

帧同步信号生成模块504，用于基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号，以使得激光器以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

实际根据图像分辨率可以确定所述待扫描图像的图像行数；根据第一运转信号及垂直驱动信号可以确定两者之间的相位差；脉冲同步信号和相位差可以确定第一运转信号中待扫描图像的基准行对应的时间。通过参考时钟信号及第一运转信号中的基准行对应时间，确定帧同步信号的脉冲上升沿对应的图像扫描起始时间及脉冲下降沿对应的图像扫描结束时间，从而生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号。

本申请实施例中提供的帧同步信号生成方法，适用但不限于激光扫描投影设备中，特别是在微投影设备中具有明显的优势。利用脉冲同步信号与垂直驱动信号同频同相的特性，可以基于脉冲同步信号及第一运转信号确定帧同步信号的相位，并利用参考时钟信号可确定MEMS扫描一行图像的水平扫描周期的特性，利用参考时钟时钟信号进行计时。从而结合参考时钟信号，第一运转信号及图像分辨率，简单、快速地生成与第一运转信号同频同相的帧同步信号，避免了由于投影设备的电路结构及MEMS本体原因造成的延时，从而可大大提高了投影画面的稳定性。

图6为本申请实施例提供的一种帧同步信号生成装置的又一个实施例的结构示意图。该装置可以应用于投影设备中，所述装置可以包括：

第一获取模块601，用于获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号。

第二获取模块602，用于获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号。

参考时钟信号生成模块603，用于将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

帧同步信号生成模块604，用于基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号，以使得激光器以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

所述帧同步信号生成模块604可以包括：

第一确定单元611，用于确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

第二确定单元612，用于根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

帧同步信号生成单元613，用于基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号。

实际垂直驱动信号及所述第一运转信号的相位差，可以根据垂直驱动信号及第一运转信号计算获得。但由于该相位差实际是由投影设备中的电路结构及MEMS本体造成的，因此该相位差是固定不变的，且针对不同的投影设备其相位差也不尽相同。由于由处理器计算垂直驱动信号及第一运转信号的相位差至少需要一个第一信号周期，如果再基于相位差及第一运转信号计算帧同步信号的图像扫描起始时间及图像扫描结束时间，还需要再延后一个第一信号周期才能生成帧同步信号，因此，采用通过计算相位差后再生成帧同步信号，就会导致投影设备生成帧同步信号的实时性较差。

因此，可以预先采用产线图像矫正方法，确定垂直驱动信号与第一运转信号的相位差。可选地，在某些实施实例中，所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差可以按照以下方式确定：

第一投影图像采集模块，用于采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；

帧同步测试信号生成模块，用于基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成帧同步测试信号；

第二投影图像采集模块，用于采集所述激光器以所述帧同步测试信号为帧起始时序点亮时，所述MEMS投影得到的第二投影图像；

位置偏移量确定模块，用于确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；

相位差确定模块，用于基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

可选地，在某些实施例中，所述相位差确定模块具体可以用于：

基于所述位置偏移量确定所述第二投影图像的偏移行数；

基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差。

进一步地，所述基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，可以按照如下公式确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差：

其中，i表示所述偏移行数，T_x表示所述水平驱动信号的第一信号周期；T_y表示所述垂直驱动信号的第二信号周期；N＝1或2；其中，所述MEMS为单向扫描时N＝1，所述MEMS为双向扫描时N＝2。

可选地，所述脉冲同步信号的脉冲上升沿对应所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置；

第二确定单元612具体可以用于：

基于所述脉冲同步信号，确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第一时间；

建立所述垂直驱动信号的第一时间与所述待扫描图像的图像中间行相对应的第一对应关系；

基于所述相位差及所述第一对应关系，确定所述第一运转信号中与所述待扫描图像的图像中间行对应的第二时间；

根据所述图像分辨率确定的待扫描图像的图像行数；

基于所述参考时钟信号确定所述MEMS的水平扫描周期；

基于所述第二时间、所述图像行数及所述水平扫描周期，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

可选地，在某些实施例中，所述帧同步信号生成单元613具体可以用于：

获取所述垂直驱动信号的第一预设频率；

结合所述参考时钟信号及所述图像扫描时间范围，确定所述第一运转信号的图像扫描起始时间及所述图像扫描结束时间；

生成以所示第一频率为信号频率，且脉冲上升沿对应所述图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述图像扫描结束时间的帧同步信号。

实际应用中，该第一时间可以是垂直驱动信号的上升沿的任一位置对应的时间，但是为了保证投影图像在有效扫描窗口中处于中心位置，没有发生偏移，因此，为了便于计算，优先设定第一时间为垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的时间，且扫描振镜基于垂直驱动信号在第一时间时，对应激光器应对应点亮待扫描图像的中间行的行图像信息。

如图4所示，其中u₀表示垂直驱动信号，u₁表示脉冲同步信号，u₂表示水平驱动信号，u₃表示第一运转信号，u₄表示第二运转信号，u₅表示参考时钟信号，u₆表示帧同步信号。以图4为例，设定u₁的脉冲上升沿对应垂直同步信号上升沿的中间位置处，对应待扫描图像基准行(即中间行)的基准时间(即第一时间)为t₁+NT_y，(N＝0,1,2,3…..,T_y为所述垂直驱动信号的第一信号周期)。u₀和u₃之间存在固定的相位差n₁，基于相位差n₁可以确定u₃中对应基准行的时间(即第二时间)为t₂+NT_y(N＝0,1,2,3…..,T_y为第一信号周期)。由于在第一运转信号在当前信号周期内确定基准行对应的时间为t₂(即N＝0的信号周期)，从而可结合参考时钟信号，基于t₂及待扫描图像的扫描行数确定下个信号周期的帧同步信号的脉冲上升沿对应的图像扫描起始时间T₁及脉冲下降沿对应的图像扫描结束时间T₂。具体过程为，以MEMS为双向扫描，其待扫描图像基准行为待扫描图像的中间行，由图像分辨率可确定待扫描图像总行数为16行为例，实际n₃表示扫描一帧图像的图像扫描时间。由于MEMS为双向扫描，由u₄和u₅可以看出，参考时钟信号的一个信号周期可以包括两个扫描一行图像的水平扫描周期，因此记水平驱动信号的第二信号周期T_x＝2Δt，其中，Δt表示扫描一行图像的水平扫描周期。因此，n₃＝16Δt，计算第一运转信号当前信号周期(N＝0)中，图像扫描起始时间为t₂-n₃/2，图像扫描结束时间为t₂+n₃/2，从而可以进一步确定，下一周期中(即N＝1)，图像扫描起始时间为T₁＝t₃＝t₂-n₃/2+T_y，图像扫描结束时间为T₂＝t₄＝t₂+n₃/2+T_y，以此类推从而可以确定帧同步信号的对应每帧待扫描图像的图像扫描起始时间及图像扫描结束时间。实际信号生成过程中，由于无法进行倒退时间生成N＝0周期的帧同步信号，仅能基于前一周期的第一运转信号生成下一周期的帧同步信号，因此，帧同步信号在N＝1时即可用于驱动激光器点亮待扫描图像。

实际上述产线图像矫正方法获得相位差的过程中，帧同步测试信号可以仅基于垂直驱动信号及待扫描图像的图像分辨率从生成，实际为了保证帧同步信号与垂直驱动信号同步，可按照上述方式将垂直驱动信号上升沿的中间位置对应的时间作为基准时间，并将该基准时间对应待扫描图像的中间行。基于水平驱动信号生成测试时钟信号，生成帧同步测试信号，在此不再赘述。

本申请实施例中，通过产线图像矫正方法预先确定该垂直驱动信号与第一运转信号的相位差，提高了帧同步信号的产生速率，保证了帧同步信号的相位稳定性。同时该帧同步信号可通过处理器产生，大大减少了外围电路设计的复杂性，便于投影设备中电路结构的微型化。

图7为本申请实施例提供的一种投影设备的一个实施例的结构示意图。该投影设备可以包括：第一处理器701、以及分别与所述第一连接的MEMS702和激光器703。

所述MEMS702的扫描振镜基于垂直驱动信号进行运转，产生的第一运转信号；所述扫描振镜基于水平驱动信号进行运转，产生的第二运转信号。

所述第一处理器701用于获取所述第一运转信号及所述第二运转信号；获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号；将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号；基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号；发送所述帧同步信号至所述激光器703。

所述激光器703用于以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

实际该第一处理器701可以是中央处理器(CPU，Central Processing Unit)，微控制器(MCU，Micro Control Unit)等，但为了保证同步信号的生成速率，还可采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)，由于FPGA可以实现数据的并行处理，大大提高数据的处理速度和效率，且可靠性更高，因此可以优先采用FPGA实现帧同步信号的生成。

前述以对本申请实施例的具体实施方法做了详细的说明，在此不再赘述。

本申请实施例中提供的帧同步信号生成方法，适用但不限于激光扫描投影设备中，特别是在微投影设备中具有明显的优势。利用脉冲同步信号与垂直驱动信号同频同相的特性，可以基于脉冲同步信号及第一运转信号确定帧同步信号的相位，并利用参考时钟信号可确定MEMS扫描一行图像的水平扫描周期的特性，利用参考时钟时钟信号进行计时。从而结合参考时钟信号，第一运转信号及图像分辨率，简单、快速地生成与第一运转信号同频同相的帧同步信号，避免了由于投影设备的电路结构及MEMS本体原因造成的延时，从而可大大提高了投影画面的稳定性。

图8为本申请实施例提供的一种投影设备的又一个实施例的结构示意图。该投影设备除包括图7实施例中的第一处理器701、以及分别与所述第一连接的MEMS702和激光器703之外，还可以包括分别于所述MEMS702及所述第一处理器701连接的第二处理器704。

实际所述第二处理器可以是中央处理器(CPU，Central Processing Unit)，微控制器(MCU，Micro Control Unit)等，在此不做具体限定。

所述第二处理器704用于获取所述扫描振镜的共振频率及第一预设频率；基于所述共振频率生成所述水平驱动信号及基于所述第一预设频率生成所述垂直驱动信号；发送所述水平驱动信号及所述垂直驱动信号至所述MEMS702。

可选地，所述第二处理器还用于确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间；在生成所述垂直驱动信号的同时，基于所述第一驱动频率生成脉冲上升沿对应所述第三时间时的脉冲同步信号，使得所述脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内；发送所述脉冲同步信号至所述第一处理器701。

可选地，所述第一处理器701基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号具体是，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差；根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围；基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号。

实际，所述第一处理器701确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差具体可以是，利用所述第二处理器确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

所述第二处理器704还用于采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成的帧同步测试信号；发送所述帧同步测试信号至所述激光器；所述MEMS投影得到的第二投影图像；确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

可选地，在某些实施例中，所述第一处理器基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差具体可以是是，基于所述位置偏移量确定所述第二投影图像的偏移行数；基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差。

可选地，在某些实施例中，所述脉冲同步信号的脉冲上升沿对应所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置；

所述第一处理器701根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围具体可以是，基于所述脉冲同步信号，确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第一时间；建立所述垂直驱动信号的第一时间与所述待扫描图像的图像中间行相对应的第一对应关系；基于所述相位差及所述第一对应关系，确定所述第一运转信号中与所述待扫描图像的图像中间行对应的第二时间；根据所述图像分辨率确定的待扫描图像的图像行数；基于所述参考时钟信号确定所述MEMS702的水平扫描周期；基于所述第二时间、所述图像行数及所述水平扫描周期，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

可选地，在某些实施例中，所述投影设备还可以包括分别与所述MEMS702及所述第一处理器701连接的波形整形电路705。

所述第一处理器701将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号具体是，控制所述MEMS发送所述第二运转信号至所述波形整形电路；获取所述波形整形电路输出的参考时钟信号。

所述波形整形电路705用于接收所述MEMS发送的第二运转信；并输出与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号至所述第一处理器701。

可选地，所述第一处理器701确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差具体是，获取所述第二处理器704确定的所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。所述第二处理器704还可以用于，采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成的帧同步测试信号；发送所述帧同步测试信号至所述激光器；所述MEMS投影得到的第二投影图像；确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

实际所述相位差需要预先通过产线图像校正系统确定，如图9所示该产线图像矫正系统可以包括：投影设备901、光幕902及工业相机903。

所述投影设备901包括前述实施例中的组件，具体地投影设备901通过第一处理器或第二处理器控制激光器703持续点亮，利用MEMS702将激光信号投影至光幕上，并同时控制工业相机803采集激光器703持续点亮时，所述MEMS702投影得到的第一投影图像。

然后，投影设备901基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成的帧同步测试信号；同时利用帧同步测试信号驱动激光器点亮待扫描图像，利用MEMS702将激光信号投影至光幕上，并同时控制工业相机903采集所述激光器703以所述帧同步测试信号为帧起始时序点亮时，所述MEMS投影得到的第二投影图像。

所述投影设备901确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

实际投影时设备903在利用帧同步测试信号驱动所述激光器点亮的同时，发送垂直驱动信号及水平驱动信号至所述MEMS702，以驱动扫描振镜运转，在光幕上形成投影图像。为了保证工业相机903可以实时采集到光幕上的投影图像，将工业相机903置于光幕902相对投影设备所在的对侧，该光幕902实际为半透明光幕，投影设备发出的激光光束在光幕上形成投影画面时会透射过光幕902被工业相机拍摄。

实际工业相机903采集的第一投影图像及第二投影图像可以发送至投影设备，由投影设备中的第二处理器进行计算得到该相位差。

当然可以理解的是，该产线图像矫正系统中还可以包括第三处理器，该第三处理器可以是上位机、服务器、计算机等终端设备。工业相机将采集的第一投影图像及第二投影图像发送至该第三处理器进行图像处理，确定第二投影图像的位置偏移量，进而基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。第三处理器将确定的相位差发送至该投影设备，该投影设备中还可已包括存储所述相位差数据的存储器，并在生成帧同步信号时直接从存储器获取该相位差数据即可，不需要在每次进行图像扫描时均计算一次相位差，从而可以大大提高帧同步信号的生成效率。

前述以对本申请实施例的具体实施方法做了详细的说明，在此不再赘述。

本申请实施例中，通过产线图像矫正方法预先确定该垂直驱动信号与第一运转信号的相位差，提高了帧同步信号的产生速率，保证了帧同步信号的相位稳定性。同时该帧同步信号可通过处理器产生，大大减少了外围电路设计的复杂性，便于投影设备中电路结构的微型化。

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 (18)

1.一种帧同步信号生成方法，其特征在于，包括：

获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号；

获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号；

将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号；

基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号，以使得激光器以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号包括：

确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差；

根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围；

基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差按照以下方式确定：

采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；

基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成帧同步测试信号；

采集所述激光器以所述帧同步测试信号为帧起始时序点亮时，所述MEMS投影得到的第二投影图像；

确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；

基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差包括：

基于所述位置偏移量确定所述第二投影图像的偏移行数；

基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差。

5.根据权利要求4述的方法，其特征在于，所述基于所述偏移行数及水平扫描轴周期，按照如下公式确定所述垂直驱动信号与所述第一振动信号的相位差：

其中，i表示所述偏移行数，T_x表示所述水平驱动信号的第一信号周期；T_y表示所述垂直驱动信号的第二信号周期；其中，所述MEMS为单向扫描时N＝1，所述MEMS为双向扫描时N＝2。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述脉冲同步信号的脉冲上升沿对应所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置；

所述根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围包括：

基于所述脉冲同步信号，确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第一时间；

建立所述垂直驱动信号的第一时间与所述待扫描图像的图像中间行相对应的第一对应关系；

基于所述相位差及所述第一对应关系，确定所述第一运转信号中与所述待扫描图像的图像中间行对应的第二时间；

根据所述图像分辨率确定的待扫描图像的图像行数；

基于所述参考时钟信号确定所述MEMS的水平扫描周期；

基于所述第二时间、所述图像行数及所述水平扫描周期，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号包括：

获取所述垂直驱动信号的第一预设频率；

结合所述参考时钟信号及所述图像扫描时间范围，确定所述第一运转信号的图像扫描起始时间及所述图像扫描结束时间；

生成以所示第一频率为信号频率，且脉冲上升沿对应所述图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述图像扫描结束时间的帧同步信号。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取MEMS的扫描振镜分别基于垂直驱动信号运转时产生的第一运转信号及基于水平驱动信号运转时产生的第二运转信号之前，还包括：

获取所述扫描振镜的共振频率及第一预设频率；

基于所述共振频率生成所述水平驱动信号及基于所述第一预设频率生成所述垂直驱动信号；

发送所述水平驱动信号及所述垂直驱动信号至所述MEMS，以驱动所述MEMS的扫描振镜运转。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号包括：

确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间；

在生成所述垂直驱动信号的同时，基于所述第一驱动频率生成脉冲上升沿对应所述第三时间时的脉冲同步信号，使得所述脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号包括：

将所述第二运转信号发送至波形整形电路；

利用所述波形整形电路对所述第二运转信号进行波形整形并获取所述波形整形电路输出的与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号。

11.一种投影设备，其特征在于，包括第一处理器、以及分别与所述第一连接的MEMS和激光器；

所述MEMS的扫描振镜基于垂直驱动信号进行运转，产生的第一运转信号；所述扫描振镜基于水平驱动信号进行运转，产生的第二运转信号；

所述第一处理器用于获取所述第一运转信号及所述第二运转信号；获取基于所述垂直驱动信号生成的与所述垂直驱动信号同频同相，且脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内的脉冲同步信号；将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号；基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号；发送所述帧同步信号至所述激光器；

所述激光器用于以所述帧同步信号为帧起始时序点亮所述待扫描图像。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括分别与所述MEMS及所述第一处理器连接的波形整形电路；

所述第一处理器将所述第二运转信号进行波形整形获得与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号具体是，控制所述MEMS发送所述第二运转信号至所述波形整形电路；获取所述波形整形电路输出的参考时钟信号；

所述波形整形电路用于接收所述MEMS发送的第二运转信；并输出与所述第二运转信号同频同相的参考时钟信号至所述第一处理器。

13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括分别于所述MEMS及所述第一处理器连接的第二处理器；

所述第二处理器用于获取所述扫描振镜的共振频率及第一预设频率；基于所述共振频率生成所述水平驱动信号及基于所述第一预设频率生成所述垂直驱动信号；发送所述水平驱动信号及所述垂直驱动信号至所述MEMS。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，

所述第二处理器还用于确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第三时间；在生成所述垂直驱动信号的同时，基于所述第一驱动频率生成脉冲上升沿对应所述第三时间时的脉冲同步信号，使得所述脉冲上升沿处于所述垂直驱动信号的图像扫描时间范围内；发送所述脉冲同步信号至所述第一处理器。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述第一处理器基于所述待扫描图像的图像分辨率、所述第一运转信号、所述脉冲同步信号及所述参考时钟信号，生成与所述第一运转信号同频同相的帧同步信号具体是，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差；根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围；基于所述第一运转信号的图像扫描时间范围，生成脉冲上升沿对应所述第一运转信号的图像扫描起始时间，脉冲下降沿对应所述第一运转信号的图像扫描结束时间的帧同步信号。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述第一处理器确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差具体是，获取所述第二处理器确定的所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述第二处理器还用于，采集激光器持续点亮时，所述MEMS投影得到的第一投影图像；基于所述图像分辨率及所述垂直驱动信号生成的帧同步测试信号；发送所述帧同步测试信号至所述激光器；所述MEMS投影得到的第二投影图像；确定所述第一投影图像的图像中心与所述第二投影图像的图像中心的位置偏移量；基于所述位置偏移量，确定所述垂直驱动信号与所述第一运转信号的相位差。

18.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述脉冲同步信号的脉冲上升沿对应所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置；

所述第一处理器根据所述相位差、所述脉冲同步信号、所述参考时钟信号及所述图像分辨率，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围具体是，基于所述脉冲同步信号，确定所述垂直驱动信号的上升沿的中间位置对应的第一时间；建立所述垂直驱动信号的第一时间与所述待扫描图像的图像中间行相对应的第一对应关系；基于所述相位差及所述第一对应关系，确定所述第一运转信号中与所述待扫描图像的图像中间行对应的第二时间；根据所述图像分辨率确定的待扫描图像的图像行数；基于所述参考时钟信号确定所述MEMS的水平扫描周期；基于所述第二时间、所述图像行数及所述水平扫描周期，确定所述第一运转信号的图像扫描时间范围。