CN110166755A - 一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，属于基本投影技术，颜色对比以及基本相机技术领域，该方法包括如下步骤：开始投影；摄像头自动对焦；获得大致单位的宽度和高度；执行颜色校准a；进行为纯黑色的初始化投影；投影指定颜色块；开启摄像头采集图像；提取图像颜色块；计算颜色块颜色分值均值；计算均值与投射颜色差值；记录该区域差值；执行颜色校准b，该方法中执行过程简单，无需过于复杂的计算，极容易集成到设备中，仅需要一枚自动对焦高清摄像头，可以根据投影幕布或者投影墙的颜色或者局部颜色校正投射在该区域的颜色，使得颜色失真情况得以修复，且该方法中对于硬件设备无太大要求，在硬件方面的部署和成本影响极小。
Description
技术领域
本发明属于基本投影技术，颜色对比以及基本相机技术技术领域，尤其涉及一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法。
背景技术
数字多媒体的发明和应用极大的丰富了现代人的生活，技术的多样性和创新以及交互等已经渗透到人类生活的方方面面，从便携终端的多媒体设备到大屏娱乐多媒体设备，无不对现代人生活有重大的意义。
视频播放设备在多媒体设备中扮演着极为重要角色，随着生活质量的提高和技术的发展，高质量的视频内容和高质量的播放设备以及技术成为人们追求的一大因素。从传统的电子显像管到等离子以及液晶led等显示技术的发展，显示终端技术和效果可谓日新月异。而投影设备作为一种“无屏”的显示技术，具有便携，方便可控的显示尺寸，成本更低等优势，一直以来都有举足轻重的地位。
随着投影设备越来越普及，如何使得投影画质更高，成为了大家所关注的课题。由于投影设备利用光线投射技术投影到指定的介质中(如投影幕布)，其投影过程受投影范围内的光线，空气成分等因素影响较大，通常无法达到同级别带屏幕的显示设备的效果(如液晶显示面板/等离子显示面板等)。
在实际投影中由于投射幕布的影响会直接导致影像颜色的失真，严重的影响了投影的效果。例如颜色不同的投影幕布或者颜色不同的投影墙，同样的影像投影出来的效果差距甚大。再者，投影幕布或者投影墙如果出现颜色污斑，也对污斑处的投影颜色造成失真。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，可以根据投影幕布或者投影墙的颜色或者局部颜色校正投射在该区域的颜色，可以有效的减少投影幕布在颜色上的偏差对投影效果的影响，大大提升投影的使用体验，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，该基于颜色侦测的投影颜色校准方法包括如下步骤：
S1、开始投影；
S2、摄像头自动对焦；
S3、获得大致单位的宽度和高度；
S4、执行颜色校准a；
S5、进行为纯黑色的初始化投影；
S6、投影指定颜色块；
S7、开启摄像头采集图像；
S8、提取图像颜色块；
S9、计算颜色块颜色分值均值；
S10、计算均值与投射颜色差值；
S11、记录该区域差值；
S12、执行颜色校准b。
优选的，所述步骤S1中用于投影的投影设备为具备可自动测距对焦的高清晰摄像头和可运行软件系统的电子基本硬件设备。
优选的，所述步骤S3中通过根据自动测距对焦返回的数据可知从投影设备到投影幕布之间的大致距离A，根据投影设备的投影距离和尺寸之间的关系大致得到投影的画面尺寸长度为w，高度为h获得大致单位的宽度和高度。
优选的，所述S6中颜色块以投影范围的左上角为基准点即为原点，投影出一块颜色块，该颜色块的尺寸为NxN，N的取值范围为w/50-w/20，该颜色块的颜色取值为颜色空间的每个分值的最大值，如RGB颜色空间则投影的颜色为：
R＝255
G＝255
B＝255。
优选的，所述步骤S8中提取图像颜色块通过打开摄像头，自动对焦后拍摄一张图像G，该图像包含投影出来的颜色块。
优选的，所述步骤S9中计算颜色块与投射颜色差值包括下列步骤：
S91、利用图像的轮廓提取算法计算得到在图像G中投影颜色块Y的坐标范围。
S92、计算颜色块Y中每个颜色分量的平均值：CRGB。
优选的，所述步骤S10中计算均值与投射颜色差值利用所述S92中所得CRGB，计算CRGB与投影设备投射颜色分值之间的差值，由于投影设备投射的颜色每个分值均为最大值，所以计算的时候即为：
SR＝CR-255
SG＝CG-255
SB＝CB-255
其中SRGB为均值与投影颜色之间的差值。
优选的，所述步骤S11包括记录颜色偏差值以及颜色区域内的坐标范围，后续用于校准该区域的颜色，在投影颜色校正计算方式为：
T’RGB＝TRGB+SRGB，
其中T’RGB为最终从投影设备投射出来的颜色值；
TRGB为原始的颜色值。
优选的，所述校准计算是针对该投影区域内的每个投影像素的处理。
优选的，在每次投影设备移动或者每次执行投影校正或称梯度校正等，需执行步骤S5中的校准。
优选的，所述根据步骤S5中得到的每个区域的颜色校准值，在投射影像的时候根据S5中的S58步骤校正该区域的颜色。
优选的，以宽度和高度步长均为N投影下一个颜色块，重复步骤S6～S11，直至整个投影范围的颜色校准结束，并且全部进行记录。
本发明的有益效果是：
1.可以根据投影幕布或者投影墙的颜色或者局部颜色校正投射在该区域的颜色，使得颜色失真情况得以修复。
2.方法对于硬件设备无太大要求，仅需要一枚自动对焦高清摄像头，在硬件方面的部署和成本影响极小。
3.执行过程简单，无需过于复杂的计算，极容易集成到设备中。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
请参考图1，下面将结合附图对本发明实施例的基于颜色侦测的投影颜色校准方法作详细说明。
图1中，该基于颜色侦测的投影颜色校准方法包括如下步骤：
S1、开始投影；
S2、摄像头自动对焦；
S3、获得大致单位的宽度和高度；
S4、执行颜色校准a；
S5、进行为纯黑色的初始化投影；
S6、投影指定颜色块；
S7、开启摄像头采集图像；
S8、提取图像颜色块；
S9、计算颜色块颜色分值均值；
S10、计算均值与投射颜色差值；
S11、记录该区域差值；
S12、执行颜色校准b。
实施例1
具体的步骤S1中采用符合要求的投影仪，投影仪需要具备可自动测距对焦的高清晰摄像头和可运行软件系统的电子基本硬件设备，该摄像头主要用于在系统运行过程中可以采集投影设备投影到幕布的影像画面，针对投影设备的成像硬件和流明等均无特别要求。
在进行颜色侦测校正初始化中，需在每次开启设备的时候进行，过程如下：
A).根据自动测距对焦返回的数据可知从投影设备到投影幕布之间的大致距离A，根据投影设备的投影距离和尺寸之间的关系大致得到投影的画面尺寸长度为w，高度为h。
B).清除投影的内容，使得投影内容为纯黑色。
C).以投影范围的左上角为基准点(原点)，投影出一块颜色块。该颜色块的尺寸为NxN，N的取值为w/50。该颜色块的颜色取值为颜色空间的每个分值的最大值，如RGB颜色空间则投影的颜色为：
R＝255
G＝255
B＝255
D).打开摄像头，自动对焦后拍摄一张图像G。该图像包含投影出来的颜色块。
E).利用图像的轮廓提取算法计算得到在图像G中投影颜色块Y的坐标范围。
F).计算颜色块Y中每个颜色分量的平均值：CRGB。
G).计算与投影设备投射颜色分值之间的差值，由于投影设备投射的颜色每个分值均为最大值，所以计算的时候即为：
SR＝CR-255
SG＝CG-255
SB＝CB-255
其中SRGB为均值与投影颜色之间的差值。
H).即为该颜色区域内的颜色偏差值，记录下该颜色偏差值以及该区域的坐标范围，后续用于校准该区域的颜色。在投影颜色校正计算方式为：
T’RGB＝TRGB+SRGB，
其中T’RGB为最终从投影设备投射出来的颜色值。
TRGB为原始的颜色值。
特别的，这个计算针对的是该区域内的每个投影像素的处理。
以宽度和高度步长均为N投影下一个颜色块，重复步骤D～H，直至整个投影范围的颜色校准结束，并且全部进行记录。
实施例2
具体的步骤S1中采用符合要求的投影仪，投影仪需要具备可自动测距对焦的高清晰摄像头和可运行软件系统的电子基本硬件设备，该摄像头主要用于在系统运行过程中可以采集投影设备投影到幕布的影像画面，针对投影设备的成像硬件和流明等均无特别要求。
在进行颜色侦测校正初始化中，需在每次开启设备的时候进行，过程如下：
A).根据自动测距对焦返回的数据可知从投影设备到投影幕布之间的大致距离A，根据投影设备的投影距离和尺寸之间的关系大致得到投影的画面尺寸长度为w，高度为h。
B).清除投影的内容，使得投影内容为纯黑色。
C).以投影范围的左上角为基准点(原点)，投影出一块颜色块。该颜色块的尺寸为NxN，N的取值为w/20。该颜色块的颜色取值为颜色空间的每个分值的最大值，如RGB颜色空间则投影的颜色为：
R＝255
G＝255
B＝255
D).打开摄像头，自动对焦后拍摄一张图像G。该图像包含投影出来的颜色块。
E).利用图像的轮廓提取算法计算得到在图像G中投影颜色块Y的坐标范围。
F).计算颜色块Y中每个颜色分量的平均值：CRGB。
G).计算与投影设备投射颜色分值之间的差值，由于投影设备投射的颜色每个分值均为最大值，所以计算的时候即为：
SR＝CR-255
SG＝CG-255
SB＝CB-255
其中SRGB为均值与投影颜色之间的差值。
H).即为该颜色区域内的颜色偏差值，记录下该颜色偏差值以及该区域的坐标范围，后续用于校准该区域的颜色。在投影颜色校正计算方式为：
T’RGB＝TRGB+SRGB，
其中T’RGB为最终从投影设备投射出来的颜色值。
TRGB为原始的颜色值。
特别的，这个计算针对的是该区域内的每个投影像素的处理。
以宽度和高度步长均为N投影下一个颜色块，重复步骤D～H，直至整个投影范围的颜色校准结束，并且全部进行记录
综上颜色校准方法中在每次投影设备移动或者每次执行投影校正(梯度校正等)需进行上述的校准方法。
本发明的工作原理是：使用具备可自动测距对焦的高清晰摄像头和可运行软件系统的电子基本硬件设备的摄像头进行投影，利用该摄像头进行自动对焦，进而通过根据自动测距对焦返回的数据可知从投影设备到投影幕布之间的大致距离A，根据投影设备的投影距离和尺寸之间的关系大致得到投影的画面尺寸长度为w，高度为h获得大致单位的宽度和高度，进行颜色的初步校准，校准完成，进行为纯黑色的初始化投影，以投影范围的左上角为基准点即为原点，投影出一块颜色块，进一步开启摄像头采集图像，提取图像中的颜色块，计算颜色块颜色分值均值，计算完成与投射颜色的差值，记录该颜色块区域的差值，在单个颜色块的区域差值记录完毕，循环至投影指定颜色块步骤中，循环至所有区域校准结束，记录全部完毕，最后执行最终的颜色校准。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (12)
1.一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，该基于颜色侦测的投影颜色校准方法如下步骤：
S1、开始投影；
S2、摄像头自动对焦；
S3、获得大致单位的宽度和高度；
S4、执行颜色校准a；
S5、进行为纯黑色的初始化投影；
S6、投影指定颜色块；
S7、开启摄像头采集图像；
S8、提取图像颜色块；
S9、计算颜色块颜色分值均值；
S10、计算均值与投射颜色差值；
S11、记录该区域差值；
S12、执行颜色校准b。
2.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述步骤S1中用于投影的投影设备为具备可自动测距对焦的高清晰摄像头和可运行软件系统的电子基本硬件设备。
3.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述步骤S3中通过根据自动测距对焦返回的数据可知从投影设备到投影幕布之间的大致距离A，根据投影设备的投影距离和尺寸之间的关系大致得到投影的画面尺寸长度为w，高度为h获得大致单位的宽度和高度。
4.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述S6中颜色块以投影范围的左上角为基准点即为原点，投影出一块颜色块，该颜色块的尺寸为Nx N，N的取值范围为w/50-w/20，该颜色块的颜色取值为颜色空间的每个分值的最大值，如RGB颜色空间则投影的颜色为：
R＝255
G＝255
B＝255。
5.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述步骤S8中提取图像颜色块通过打开摄像头，自动对焦后拍摄一张图像G，该图像包含投影出来的颜色块。
6.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述步骤S9中计算颜色块与投射颜色差值包括下列步骤：
S91、利用图像的轮廓提取算法计算得到在图像G中投影颜色块Y的坐标范围。
S92、计算颜色块Y中每个颜色分量的平均值：CRGB。
7.根据权利要求1或6所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述步骤S10中计算均值与投射颜色差值利用所述S92中所得CRGB，计算CRGB与投影设备投射颜色分值之间的差值，由于投影设备投射的颜色每个分值均为最大值，所以计算的时候即为：
SR＝CR-255
SG＝CG-255
SB＝CB-255
其中SRGB为均值与投影颜色之间的差值。
8.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述步骤S11包括记录颜色偏差值以及颜色区域内的坐标范围，后续用于校准该区域的颜色，在投影颜色校正计算方式为：
T’RGB＝TRGB+SRGB，
其中T’RGB为最终从投影设备投射出来的颜色值；
TRGB为原始的颜色值。
9.根据权利要求8所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述校准计算是针对该投影区域内的每个投影像素的处理。
10.根据权利要求3所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，在每次投影设备移动或者每次执行投影校正或称梯度校正等，需执行步骤S5中的校准。
11.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，所述根据步骤S5中得到的每个区域的颜色校准值，在投射影像的时候根据S5中的S58步骤校正该区域的颜色。
12.根据权利要求1所述的一种基于颜色侦测的投影颜色校准方法，其特征在于，以宽度和高度步长均为N投影下一个颜色块，重复步骤S6～S11，直至整个投影范围的颜色校准结束，并且全部进行记录。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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