CN110740302B - 投影仪失焦方向的定位方法和定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及投影仪技术领域，实施例公开一种投影仪失焦方向的定位方法和定位装置。通过向投影面投射出标记图，拍摄投影面上的标记图经处理后获得标记图图像，计算标记图图像的水平方向清晰度值和标记图图像的垂直方向清晰度值，根据标记图图像的水平方向清晰度值和标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向的方法以及对应的定位装置，确定了投影机光机的失焦方向，即为光机调焦提供了准确的向左或者向右的调焦方向，从而能够实现光机直接向失焦方向进行焦距调整，提高了投影仪调焦的准确性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及投影仪技术领域，具体涉及一种投影仪失焦方向的定位方法和定位装置。
背景技术
投影仪在使用过程中会出现光机失焦的状况，现有的投影仪在进行焦距调整时都是按焦距从小到大或者从大到小遍历，找到最清晰度点后完成调焦，效率不高。因此亟需提供一种更优的确定失焦方向的方法，为调焦提供准确的调焦方向，从而提高调焦的效率。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种投影仪失焦方向的定位方法和定位装置，能够确定光机的失焦方向，为光机调焦提供准确的向左或者向右的调焦方向，实现了投影仪直接向失焦方向调焦，提高了投影仪调焦的准确性和效率。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种投影仪失焦方向的定位方法，应用于投影仪，包括：
向投影面投射出标记图；其中，所述标记图上设置有水平纹理块和垂直纹理块，所述水平纹理块与所述垂直纹理块相对于所述标记图的中心点对称，所述水平纹理块和所述垂直纹理块旋转90度可转换；
拍摄投影面上的标记图，经处理后获得标记图图像；
计算所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值；
根据所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向。
进一步的，所述标记图上设置有若干个水平纹理块和与所述若干个水平纹理块一一对应的若干个垂直纹理块，所述每个水平纹理块和与其对应的垂直纹理块相对于所述标记图的中心点对称。
进一步的，所述计算标记图图像的水平方向清晰度值的方法，包括：
计算标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值；
将标记图图像中各个像素点的水平方向清晰度值求和，得到标记图图像的水平方向清晰度值。
进一步的，所述计算标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值的方法，包括：
对标记图图像进行边界补充；
采用水平清晰度检测窗口在边界补充后的标记图图像中平滑一遍，获得标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值；
其中，水平清晰度检测窗口为：
| -1 | 0 | 1 |
| -1 | 0 | 1 |
| -1 | 0 | 1 |
；获取与水平清晰度检测窗口对应的各像素点灰度值为：
| x1 | x4 | x7 |
| x2 | x5 | x8 |
| x3 | x6 | x9 |
；计算x5像素点的水平清晰度值＝1*x7+1*x8+1*x9+(-1*x1)+(-1*x2)+(-1*x3)；
通过水平清晰度检测窗口的移动依次计算各像素点的水平清晰度值。
进一步的，所述计算标记图图像的垂直方向清晰度值的方法，包括：
计算标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值；
将标记图图像中各个像素点的垂直方向清晰度值求和，得到标记图图像的垂直方向清晰度值。
进一步的，所述计算标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值的方法，包括：
对标记图图像进行边界补充；
采用垂直清晰度检测窗口在边界补充后的标记图图像中平滑一遍，获得标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值；
其中，垂直清晰度检测窗口为：
| -1 | -1 | -1 |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
；获取与垂直清晰度检测窗口对应的各像素点灰度值为：
| x1 | x4 | x7 |
| x2 | x5 | x8 |
| x3 | x6 | x9 |
；计算x5像素点的垂直清晰度值＝1*x3+1*x6+1*x9+(-1*x1)+(-1*x4)+(-1*x7)；
通过垂直清晰度检测窗口的移动依次计算各像素点的垂直清晰度值。
进一步的，所述根据所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向的方法，包括：
比较所述标记图图像的水平方向清晰度值与所述标记图图像的垂直方向清晰度值；若所述标记图图像的水平方向清晰度值大于所述标记图图像的垂直方向清晰度值，则定位投影仪左失焦；若所述标记图图像的水平方向清晰度值小于所述标记图图像的垂直方向清晰度值，则定位投影仪右失焦。
本发明还提供一种投影机失焦方向的定位装置，应用于投影仪，包括：
投射模块，用于向投影面投射出标记图；其中，所述标记图上设置有水平纹理块和垂直纹理块，所述水平纹理块与所述垂直纹理块相对于所述标记图的中心点对称，所述水平纹理块和所述垂直纹理块旋转90度可转换；
拍摄模块，用于拍摄投影面上的标记图，经处理后获得标记图图像；
计算模块，用于计算所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值；
判断模块，用于根据所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向。
本发明还提供一种投影机失焦方向的定位装置，应用于投影仪，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述投影仪失焦方向的定位方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述投影仪失焦方向的定位方法的步骤。
本申请与现有技术相比，其有益效果详细说明如下：本申请提供的技术方案通过向投影面投射出标记图，拍摄投影面上的标记图经处理后获得标记图图像，计算标记图图像的水平方向清晰度值和标记图图像的垂直方向清晰度值，根据标记图图像的水平方向清晰度值和标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向的方法以及对应的定位装置，确定了投影机光机的失焦方向，即为光机调焦提供了准确的向左或者向右的调焦方向，从而能够实现光机直接向失焦方向进行焦距调整，提高了投影仪调焦的准确性和效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的投影仪失焦方向的定位方法流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的投射出的标记图；
图3为本发明实施例一提供的标记图图像的像素图；
图4为本发明实施例一提供的左失焦时的标记图图像；
图5为本发明实施例一提供的右失焦时的标记图图像；
图6为本发明实施例二提供的投影仪失焦方向的定位装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明实施例一提供一种投影仪失焦方向的定位方法，应用于投影仪，包括：
S1：向投影面投射出标记图；
其中，标记图上设置有水平纹理块和垂直纹理块，水平纹理块与垂直纹理块相对于标记图的中心点对称，水平纹理块和垂直纹理块旋转90度可转换；
S2：拍摄投影面上的标记图，经处理后获得标记图图像；
S3：计算标记图图像的水平方向清晰度值和标记图图像的垂直方向清晰度值；
S4：根据标记图图像的水平方向清晰度值和标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向。
更优的方式，标记图上可以设置若干个水平纹理块和与若干个水平纹理块一一对应的若干个垂直纹理块，每个水平纹理块和与其对应的垂直纹理块相对于标记图的中心点对称。
需要说明的是，步骤S1中向投影面投射出的标记图，如图2提供了一种标记图，该标记图中水平纹理块为水平条纹纹理块，垂直纹理块为垂直条纹纹理块，水平条纹纹理块与垂直纹理块纹理相同，水平纹理块和垂直纹理块旋转90度可转换。在标记图图像的水平方向上，水平纹理块和垂直纹理块交替排列，在标记图图像的垂直方向上，水平纹理块和垂直纹理块交替排列。
需要说明的是，步骤S2中，拍摄投影面上的标记图，需要拍摄投影面上的完整标记图以利于后期进行图像处理和分析，可以采用摄像头对投射出去的图像拍照，将拍摄的标记图经过背景处理后，获得只包含投射出的标记图的标记图图像。
需要说明的是，步骤S3中，获得标记图图像后，需要对标记图图像进行分析，其中计算标记图图像的水平方向清晰度值的方法，包括：
S31：计算标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值；
S32：将标记图图像中各个像素点的水平方向清晰度值求和，得到标记图图像的水平方向清晰度值。
具体的，步骤S31中计算标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值的方法，包括：
S311：对标记图图像进行边界补充；
S312：采用3*3水平清晰度检测窗口在边界补充后的标记图图像中平滑一遍，获得标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值；其中，3*3水平清晰度检测窗口为：
| -1 | 0 | 1 |
| -1 | 0 | 1 |
| -1 | 0 | 1 |
；获取与水平清晰度检测窗口对应像素点的灰度值为：
| x1 | x4 | x7 |
| x2 | x5 | x8 |
| x3 | x6 | x9 |
；计算x5像素点的水平清晰度值＝1*x7+1*x8+1*x9+(-1*x1)+(-1*x2)+(-1*x3)；
通过水平清晰度检测窗口的移动依次计算各像素点的水平清晰度值。
这里，由于采用的水平清晰度检测窗口的大小为3*3，每次求解出的只是中间像素点的清晰度值，因此当水平清晰度检测窗口沿着图像依次滑动后只能求解出中间部分像素点的清晰度值出来，这显然不是我们想要的结果，为了避免这种情况需要对标记图图像做边界填充处理。常用的边界补充方法包括：补零填充、边界复制填充，镜像填充等等。假设用3*3定义原始标记图图像的尺寸，经填充后效果，则补充为9*9的尺寸。
如图3所示，使用水平清晰度检测窗口在图像上面平滑一遍，水平清晰度检测窗口在图像上可以按逐行移动，从左到右逐个像素点移动的方法。
需要说明的是，步骤S3中，获得标记图图像后，需要对标记图图像进行分析，其中计算标记图图像的垂直方向清晰度值的方法，包括：
S33：计算标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值；
S34：将标记图图像中各个像素点的垂直方向清晰度值求和，得到标记图图像的垂直方向清晰度值。
具体的，步骤S33中计算标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值的方法，包括：
S331：对标记图图像进行边界补充；
S332：采用3*3垂直清晰度检测窗口在边界补充后的标记图图像中平滑一遍，获得标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值；
其中，3*3垂直清晰度检测窗口为：
| -1 | -1 | -1 |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
；获取与垂直清晰度检测窗口对应的各像素点灰度值为：
| x1 | x4 | x7 |
| x2 | x5 | x8 |
| x3 | x6 | x9 |
；计算x5像素点的垂直清晰度值＝1*x3+1*x6+1*x9+(-1*x1)+(-1*x4)+(-1*x7)；
通过垂直清晰度检测窗口的移动依次计算各像素点的垂直清晰度值。
这里，由于采用的垂直清晰度检测窗口的大小为3*3，每次求解出的只是中间像素点的清晰度值，因此当垂直清晰度检测窗口沿着图像依次滑动后只能滑动出中间部分像素点的清晰度值出来，这显然不是我们想要的结果，为了避免这种情况需要对标记图图像做边界填充处理。常用的边界补充方法包括：补零填充、边界复制填充，镜像填充等等。假设用3*3定义标记图图像的尺寸，经填充后的效果，则补充为9*9的尺寸。
如图3所示，使用垂直清晰度检测窗口在图像上面平滑一遍，垂直清晰度检测窗口在图像上可以按逐行移动，从左到右逐个像素点移动的方法。
如图3中，方格图代表拍摄的标记图图像的像素图，每格代表一个像素点，图中3*3窗口就是清晰度检测窗口，对于每个像素点而言，水平方向清晰度的值＝x7+x8+x9-x1-x2-x3，垂直方向清晰度的值＝x3+x6+x9-x1-x4-x7，将标记图图像中各个像素点水平方向清晰度值相加就得到标记图图像水平方向清晰度值，将标记图图像中各个像素点垂直方向清晰度值相加就得到标记图图像垂直方向清晰度值。3*3窗口中的值代表的是计算参数，这里的x1...x9分别代表与3*3窗口对应的图像上的像素点的灰度值。
x5像素点水平方向清晰度的值＝1*x7+1*x8+1*x9+(-1*x1)+(-1*x2)+(-1*)x3；x5像素点垂直方向清晰度的值＝1*x3+1*x6+1*x9+(-1*x1)+(-1*x4)+(-1*x7)。
其中，水平清晰度检测窗口和垂直清晰度检测窗口可以同时工作，效率比较高，也可以分开工作，分开工作时，水平清晰度检测窗口或者垂直清晰度检测窗口中任一先工作都可以。水平清晰度检测窗口和垂直清晰度检测窗口工作时可以都按照每行先左后右、换行再左后右的方式移动计算。
需要说明的是，步骤S4中根据标记图图像的水平方向清晰度值和标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向的方法，包括：
比较标记图图像的水平方向清晰度值与标记图图像的垂直方向清晰度值大小：若标记图图像的水平方向清晰度值大于标记图图像的垂直方向清晰度值，则确定投影仪左失焦；若标记图图像的水平方向清晰度值小于标记图图像的垂直方向清晰度值，则确定投影仪右失焦。如图4为投影仪左失焦时的标记图图像，可见标记图图像中垂直纹理块模糊，如图5为投影仪右失焦时的标记图，可见标记图图像中水平纹理块模糊。
如图6所示，本发明实施例二提供一种投影机失焦方向的定位装置，应用于投影仪，其特征在于，包括：
投射模块，用于向投影面投射出标记图；其中，所述标记图上设置有水平纹理块和垂直纹理块，所述水平纹理块与所述垂直纹理块相对于所述标记图的中心点对称，所述水平纹理块和所述垂直纹理块旋转90度可转换；
拍摄模块，用于拍摄投影面上的标记图，经处理后获得标记图图像；
计算模块，用于计算所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值；
判断模块，用于根据所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值定位投影仪的失焦方向。
本发明实施例还提供一种投影机失焦方向的定位装置，应用于投影仪，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述投影仪失焦方向的定位方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述投影仪失焦方向的定位方法的步骤。
本发明的发明原理：投影仪失焦方向有左失焦和右失焦，而根据目前投影光机的设计原理，在不同方向的失焦，在投影画面上体现出来的失焦模糊不一样。根据失焦模糊不一样，在检测投影模糊时，通过分别设计检测算法有效的检测左失焦时图像的清晰度，右失焦图像的清晰度确定失焦方向。
光机在左失焦时，投影的画质整体会在垂直方向变模糊，而水平方向的模糊画质影响较小；光机在右失焦时，投影的画质整体会在水平方向变模糊，而垂直方向的模糊画质影响较小。因此在检测失焦方向时，如果水平方向的模糊程度低于垂直方向，那么当前光机是右失焦，反之是左失焦。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种投影仪失焦方向的定位方法，应用于投影仪，其特征在于，包括：
向投影面投射出标记图；其中，所述标记图上设置有水平纹理块和垂直纹理块，所述水平纹理块与所述垂直纹理块相对于所述标记图的中心点对称，所述水平纹理块和所述垂直纹理块旋转90度可转换；
拍摄投影面上的标记图，经处理后获得标记图图像；
计算所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值；
比较所述标记图图像的水平方向清晰度值与所述标记图图像的垂直方向清晰度值；若所述标记图图像的水平方向清晰度值大于所述标记图图像的垂直方向清晰度值，则定位投影仪左失焦；若所述标记图图像的水平方向清晰度值小于所述标记图图像的垂直方向清晰度值，则定位投影仪右失焦。
2.根据权利要求1所述的投影仪失焦方向的定位方法，其特征在于，所述标记图上设置有若干个水平纹理块和与所述若干个水平纹理块一一对应的若干个垂直纹理块，每个所述水平纹理块和与其对应的垂直纹理块相对于所述标记图的中心点对称。
3.根据权利要求1所述的投影仪失焦方向的定位方法，其特征在于，所述计算标记图图像的水平方向清晰度值的方法，包括：
计算标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值；
将标记图图像中各个像素点的水平方向清晰度值求和，得到标记图图像的水平方向清晰度值。
4.根据权利要求3所述的投影仪失焦方向的定位方法，其特征在于，所述计算标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值的方法，包括：
对标记图图像进行边界补充；
采用水平清晰度检测窗口在边界补充后的标记图图像中平滑一遍，获得标记图图像中每个像素点的水平方向清晰度值；
其中，水平清晰度检测窗口为：
获取与水平清晰度检测窗口对应的各像素点灰度值为：
计算x5像素点的水平清晰度值＝1*x7+1*x8+1*x9+(-1*x1)+(-1*x2)+(-1*x3)；
通过水平清晰度检测窗口的移动依次计算各像素点的水平清晰度值。
5.根据权利要求1所述的投影仪失焦方向的定位方法，其特征在于，所述计算标记图图像的垂直方向清晰度值的方法，包括：
计算标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值；
将标记图图像中各个像素点的垂直方向清晰度值求和，得到标记图图像的垂直方向清晰度值。
6.根据权利要求5所述的投影仪失焦方向的定位方法，其特征在于，所述计算标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值的方法，包括：
对标记图图像进行边界补充；
采用垂直清晰度检测窗口在边界补充后的标记图图像中平滑一遍，获得标记图图像中每个像素点的垂直方向清晰度值；
其中，垂直清晰度检测窗口为：
获取与垂直清晰度检测窗口对应的各像素点灰度值为：
计算x5像素点的垂直清晰度值＝1*x3+1*x6+1*x9+(-1*x1)+(-1*x4)+(-1*x7)；
通过垂直清晰度检测窗口的移动依次计算各像素点的垂直清晰度值。
7.一种投影机失焦方向的定位装置，应用于投影仪，其特征在于，包括：
投射模块，用于向投影面投射出标记图；其中，所述标记图上设置有水平纹理块和垂直纹理块，所述水平纹理块与所述垂直纹理块相对于所述标记图的中心点对称，所述水平纹理块和所述垂直纹理块旋转90度可转换；
拍摄模块，用于拍摄投影面上的标记图，经处理后获得标记图图像；
计算模块，用于计算所述标记图图像的水平方向清晰度值和所述标记图图像的垂直方向清晰度值；
判断模块，用于比较所述标记图图像的水平方向清晰度值与所述标记图图像的垂直方向清晰度值；若所述标记图图像的水平方向清晰度值大于所述标记图图像的垂直方向清晰度值，则定位投影仪左失焦；若所述标记图图像的水平方向清晰度值小于所述标记图图像的垂直方向清晰度值，则定位投影仪右失焦。
8.一种投影机失焦方向的定位装置，应用于投影仪，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至6中任一项所述投影仪失焦方向的定位方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述投影仪失焦方向的定位方法的步骤。
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