CN109982058A

CN109982058A - 自动跟随投影方法、装置、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN109982058A
Application number: CN201910268332.0A
Authority: CN
Inventors: 何至军; 赵闯
Original assignee: New New Special Electric Automobile Industry Co Ltd
Current assignee: New New Special Electric Automobile Industry Co Ltd
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2019-07-05

Abstract

本发明提供一种自动跟随投影方法、装置、电子设备及存储介质，涉及投影机领域。该方法包括：获取观察者的当前位置以及所述观察者、投影机和观察者检测器之间的三角关系，所述观察者检测器为红外距离传感器或摄像头；根据所述观察者的当前位置、所述三角关系以及投影机位置计算得到形变矩阵；根据所述形变矩阵矫正待投影影像，并将矫正过的画面传送至投影机。相对于现有技术，解决了观察者需要在特定位置才能有最佳视觉效果的问题，使得观察者在最佳位置之外的区域观看时，画面不会产生畸变，视觉效果较好。

Description

自动跟随投影方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及投影机领域，具体而言，涉及一种自动跟随投影方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

投影机是一种常见的影音娱乐设备，应用广泛；投影画面既大又清晰，娱乐体验比较好。观察者是通过视觉感知影像信息，投影图像的反射光刺激视觉神经，刺激源是投影表面固有纹理和投影表面对投影光束的反射，以及投影环境的光照亮度。由于投影是反射光，对眼睛的刺激小，不容易疲劳。

常见的投影机系统，观察者需要在特定的位置才能有最佳视觉效果；一旦人的位置发生移动或者在最佳位置之外的区域观看投影，看到的画面都会有不同程度的畸变，视觉效果比较差，这也限制了投影机更好的视觉体验。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种自动跟随投影方法、装置、电子设备及存储介质，以解决观察者的位置发生移动或者在最佳位置之外的区域观看投影时，看到的画面会有不同程度的畸变，视觉效果比较差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种自动跟随投影方法，包括：

获取观察者的当前位置以及所述观察者、投影机和观察者检测器之间的三角关系，所述观察者检测器为红外距离传感器或摄像头；

根据所述观察者的当前位置、所述三角关系以及投影机位置计算得到形变矩阵；

根据所述形变矩阵矫正待投影影像，并将矫正过的画面传送至投影机。

进一步地，所述观察者检测器包括第一观察者检测器和第二观察者检测器；

所述获取所述观察者的当前位置以及所述观察者、投影机和观察者检测器之间的三角关系之前，包括：

获取所述第一观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系以及所述第二观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系；

根据所述第一观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系以及所述第二观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系，确定所述观察者的当前位置以及所述三角关系。

进一步地，所述根据所述第一观察者检测器、投影机、观察者之间的角度关系以及所述第二观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系，确定所述观察者的当前位置以及所述三角关系，包括：

获取所述第一观察者检测器和所述第二观察者检测器检测到的每个所述观察者的当前位置；

根据每个所述观察者的当前位置、以及预设算法计算观察者的最小区域，以所述最小区域的中心位置为所述观察者的当前位置。

进一步地，所述第一观察者检测器和所述第二观察者检测器的位置为下述任一项：

所述第一观察者检测器与所述第二观察者检测器分别位于投影屏幕正轴线的两侧；

所述第一观察者检测器与所述第二观察者检测器分别位于在所述投影屏幕的对角位置；

所述第一观察者检测器与所述第二观察者检测器均位于在所述投影屏幕的两侧。

进一步地，所述根据所述观察者的当前位置、所述三角关系以及投影机位置计算得到形变矩阵，包括：

根据所述观察者的当前位置、所述投影机位置以及所述三角关系，获得所述待投影影像中每个像素点与所述观察者的位置关系；

根据每个所述像素点与所述观察者之间的位置，计算获取所述形变矩阵。

第二方面，本发明另一实施例提供了一种自动跟随投影装置，所述装置包括：第一获取模块、计算模块、矫正模块，其中：

所述第一获取模块，用于获取观察者的当前位置以及所述观察者、投影机和观察者检测器之间的三角关系，所述观察者检测器为红外距离传感器或摄像头；

所述计算模块，用于根据所述观察者的当前位置、所述三角关系以及投影机位置计算得到形变矩阵；

所述矫正模块，用于根据所述形变矩阵矫正待投影影像，并将矫正过的画面传送至投影机。

所述装置还包括第二获取模块和确定模块，其中：

所述第二获取模块，用于获取所述第一观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系以及所述第二观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系；

所述确定模块，用于根据所述第一观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系以及所述第二观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系，确定所述观察者的当前位置以及所述三角关系。

进一步地，所述确定模块，还用于获取所述第一观察者检测器和所述第二观察者检测器检测到的每个所述观察者的当前位置；根据每个所述观察者的当前位置、以及预设算法计算观察者的最小区域，以所述最小区域的中心位置为所述观察者的当前位置。

进一步地，所述计算模块，具体用于根据所述观察者的当前位置、所述投影机位置以及所述三角关系，获得所述待投影影像中每个像素点与所述观察者的位置关系；

第三方面，本申请另一实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储介质之间通过总线通信，处理器执行机器可读指令，以执行上述第一方面任一项所述的自动跟随投影方法的步骤。

第四方面，本申请另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面任一项所述的自动跟随投影方法的步骤。

本发明的有益效果是：通过对观察者当前位置的检测，根据观察者当前位置、三角关系以及投影机的位置计算得到形变矩阵，进一步通过形变矩阵对待投影影像进行矫正，并将矫正过的画面传送至投影机，从而解决了观察者需要在特定位置才能有最佳视觉效果的问题，使得观察者在最佳位置之外的区域观看时，画面不会产生畸变，视觉效果较好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本申请一实施例提供的自动跟随方法的流程示意图；

图2为本申请另一实施例提供的自动跟随方法的流程示意图；

图3为本申请另一实施例提供的自动跟随投影的示意图；

图4为本申请另一实施例提供的自动跟随投影的示意图；

图5为本申请另一实施例提供的自动跟随方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的自动跟随装置的结构示意图；

图7为本申请另一实施例提供的自动跟随装置的结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本申请一实施例提供的一种自动跟随投影方法的流程示意图，该方法的执行主体可以是计算机或处理器，也可以是包含处理器的投影机等，在此不作限制。如图1所示，该方法包括：

S101：获取观察者的当前位置以及观察者、投影机和观察者检测器之间的三角关系。

该三角关系用于描述观察者、投影机和观察者检测器之间的位置关系，通过距离、角度等位置信息来体现该三角关系。其中，投影机和观察者检测器的位置信息可以是投影机默认固定的，获取观察者的当前位置后，就可以计算出该三角关系。

可选地，观察者检测器可以为红外距离传感器或摄像头。

举例说明：观察者检测器为红外距离传感器时，观察者身上需要匹配红外遥控器或者红外按钮，在本申请的优选实施例中，设置一种携带有红外按钮的眼镜，其中，红外按钮安装在眼镜框架上，此时红外距离传感器检测到的观察者的位置即为观察者眼睛此时的位置，提高了检测的精准度。但具体实施中，匹配红外遥控器还是红外按钮，红外按钮放置在何处，均可根据用户需要设计，在此并不做任何限制。

可选地，观察者检测器为摄像头时，对摄像头匹配带有图像处理能力的芯片，就可以根据人脸识别来定位观察者此时所在的位置，例如，可以通过定位观察者此时眼睛所在的位置作为观察者的位置，检测精度更高，误差更小。具体实施过程中，观察者检测器的选择根据用户需要设置，在此并不做任何限制。

S102：根据观察者的当前位置、三角关系以及投影机位置计算得到形变矩阵。

举例说明：观察者向投影屏幕的右边移动一定距离，此时根据观察者检测器采集的观察者的当前位置、三角关系以及投影机位置的信息，计算得到观察者的当前位置对应的形变矩阵。由于观察者向右边移动，越靠近左边界的投影屏幕距离观察者越远，观察者看到的图像就越大，所以对图像像素调整的原则就是距离观察者选的像素要稍微缩小一些，近的要稍微放大一些，这样尽管观察者的位置发生了移动，但是观察者看到的画面依然是将均匀的。

S103：根据形变矩阵矫正待投影影像，并将矫正过的画面传送至投影机。

需要说明的是，待投影影像根据形变矩阵进行画面矫正以后，矫正过的画面被传送至投影机，投影机将矫正过的影像投影到投影屏幕上，这样即使观察者的位置发生了变化，但是依然能够看到无畸变的画面，提高了观察者的观影体验感。

本实施例中，通过对观察者当前位置的检测，根据观察者当前位置、三角关系以及投影机的位置计算得到形变矩阵，进一步通过形变矩阵对待投影影像进行矫正，并将矫正过的画面传送至投影机，从而解决了观察者需要在特定位置才能有较佳视觉效果的问题，使得观察者在最佳位置之外的区域观看时，画面不会产生畸变，视觉效果较好。

进一步地，观察者检测器包括第一观察者检测器和第二观察者检测器。

图2为本申请另一实施例提供的自动跟随投影方法的流程示意图，图3为本申请另一实施例提供的自动跟随投影的示意图，图4为本申请另一实施例提供的自动跟随投影的示意图，如图2-图4所示，步骤S101之前，还包括：

S201：获取第一观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系以及第二观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系。

S202：根据第一观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系以及第二观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系，确定观察者603的当前位置以及三角关系。

需要说明的是，获取第一观察者检测器、投影机602和观察者603之间的角度关系以及第二观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系之后，由于第一观察者检测器(第二观察者检测器)、投影机602和观察者603之间构成了三角形结构，所以利用三角函数的边角关系即可获得任意角对应的边，或者任意边对应的角，进而确定观察者603当前的位置以及三角关系。

进一步地，步骤S202还包括：获取第一观察者检测器和第二观察者检测器检测到的每个观察者603的当前位置。根据每个观察者603的当前位置、以及预设算法计算观察者603的最小区域，以最小区域的中心位置为观察者603的当前位置。

需要说明的是，观察者603数量不一定只有一个人，如果观察者603数量较多，可选地，根据每个观察者603当前的位置，计算最小区域，该最小区域映射到二维平面即为一个圆形，其中，每个观察者603都需要包含在该圆形内，并且该圆形应该与尽可能多的观察者603的位置内切，此时该圆形即为观察者603的最小区域，该圆的圆心即为最小区域的中心，以最小区域的中心位置为观察者603的当前位置，进一步根据观察者603的当前位置、三角关系以及投影机602位置计算形变矩阵；其中，最小区域的范围越小，精确度就越高。

可选地，观察者检测器601的数量与位置在此并不做任何限制，观察者检测器601的数量最少为2个，举例说明：如图4所示，在本申请的一个实施例中，观察者检测器601的数量为2个，包括第一观察者检测器与第二观察者检测器，其中，他们的放置位置可以为下述任一项：第一观察者检测器与第二观察者检测器分别位于投影屏幕604正轴线的两侧；第一观察者检测器与第二观察者检测器分别位于在投影屏幕604的对角位置；第一观察者检测器与第二观察者检测器均位于在投影屏幕604的两侧；但观察者检测器601的具体数量与位置的放置根据用户需要设计，在此并不做任何限制。

图5为本申请另一实施例提供的自动跟随投影方法的流程示意图，如图5所示，步骤S102还包括：

S301：根据观察者603的当前位置、投影机602位置以及三角关系，获得待投影影像中每个像素点与观察者603的位置关系。

S302：根据每个像素点与观察者603之间的位置，计算获取形变矩阵。

需要说明的是，形变矩阵是根据待投影影像中每一个像素点与观察者603之间的距离计算得到的。

具体地：根据观察者603的当前位置、投影机602位置以及三角关系，获得待投影影像中对应像素点与观察者603之间的距离关系。其中，距离关系为：其中m表示行像素点数，n表示列像素点数。观察者603与投影屏幕604中间的像素点的距离为其中对应每个像素点大小的调整关系为：i∈[1,m]，j∈[1,n]。所以在整个投影域内，对应待投影影像的像素调整形变矩阵为H，

举例说明：如果观察者603在右侧，越靠近左边界的投影屏幕604距离观察者越远，观察者603看到的图像越大。所以对图像像素调整的原则是距离观察者603远的像素要稍微缩小一些，近一点的要放大一些(原理是投影影像距离观察者603远，看到的影像越大)，这样尽管观察者603的位置发生了移动，经过形变矩阵调整后看到的画面依然是均匀的。此时，根据观察者603当前的位置以及待投影影像信息计算得到形变矩阵为

本实施例中，通过对观察者603当前位置的检测，根据观察者603当前位置、三角关系以及投影机602的位置计算得到形变矩阵，进一步通过形变矩阵对待投影影像进行矫正，并将矫正过的画面传送至投影机602，从而解决了观察者603需要在特定位置才能有最佳视觉效果的问题，使得观察者603在最佳位置之外的区域观看时，画面不会产生畸变，视觉效果较好。

图6为本申请一实施例提供的自动跟随投影装置，如图6所示，该装置包括：第一获取模块401、计算模块402、矫正模块403，其中：

第一获取模块401，用于获取观察者603的当前位置以及观察者603、投影机602和观察者603检测器之间的三角关系，观察者检测器601为红外距离传感器或摄像头。

计算模块402，用于根据观察者603的当前位置、三角关系以及投影机602位置计算得到形变矩阵。

矫正模块403，用于根据形变矩阵矫正待投影影像，并将矫正过的画面传送至投影机602。

进一步地，观察者检测器601包括第一观察者检测器和第二观察者检测器。

图7为本申请另一实施例提供的自动跟随投影装置的结构示意图，如图7所示，该装置还包括：第二获取模块404和确定模块405，其中：

第二获取模块404，用于获取第一观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系以及第二观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系。

确定模块405，用于根据第一观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系以及第二观察者检测器、投影机602、观察者603之间的角度关系，确定观察者603的当前位置以及三角关系。

进一步地，确定模块405还用于获取第一观察者检测器和第二观察者检测器检测到的每个观察者603的当前位置；根据每个观察者603的当前位置、以及预设算法计算观察者603的最小区域，以最小区域的中心位置为观察者603的当前位置。

进一步地，第一观察者检测器和第二观察者检测器的位置为下述任一项：

第一观察者检测器与第二观察者检测器分别位于投影屏幕604正轴线的两侧；第一观察者检测器与第二观察者检测器分别位于在投影屏幕604的对角位置；第一观察者检测器与第二观察者检测器均位于在投影屏幕604的两侧。

进一步地，计算模块，具体用于根据观察者603的当前位置、投影机602位置以及三角关系，获得待投影影像中每个像素点与观察者603的位置关系；根据每个像素点与观察者603之间的位置，计算获取形变矩阵。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

图8为本发明另一实施例提供的电子设备的结构示意图，该装置可以集成于终端设备或者终端设备的芯片，该终端可以是具备图像处理功能的计算设备。如图8所示，该装置包括：处理器501、存储介质502和总线503，存储介质502存储有处理器501可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器501与存储介质502之间通过总线503通信，处理器501执行机器可读指令，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本发明还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，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，在本发明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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims

1.一种自动跟随投影方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观察者检测器包括第一观察者检测器和第二观察者检测器；

所述获取所述观察者的当前位置以及所述观察者、投影机和观察者检测器之间的三角关系之前，还包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一观察者检测器、投影机、观察者之间的角度关系以及所述第二观察者检测器、所述投影机、所述观察者之间的角度关系，确定所述观察者的当前位置以及所述三角关系，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一观察者检测器和所述第二观察者检测器的位置为下述任一项：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述观察者的当前位置、所述三角关系以及投影机位置计算得到形变矩阵，包括：

6.一种自动跟随投影装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块、计算模块、矫正模块，其中：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述观察者检测器包括第一观察者检测器和第二观察者检测器；

所述装置还包括第二获取模块和确定模块，其中：

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于获取所述第一观察者检测器和所述第二观察者检测器检测到的每个所述观察者的当前位置；根据每个所述观察者的当前位置、以及预设算法计算观察者的最小区域，以所述最小区域的中心位置为所述观察者的当前位置。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一观察者检测器和所述第二观察者检测器的位置为下述任一项：

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于根据所述观察者的当前位置、所述投影机位置以及所述三角关系，获得所述待投影影像中每个像素点与所述观察者的位置关系；根据每个所述像素点与所述观察者之间的位置，计算获取所述形变矩阵。