CN110766745B - 投影仪镜头前干扰物的检测方法、投影仪和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种投影仪镜头前干扰物的检测方法、投影仪和存储介质。所述检测方法包括：步骤S1：获取拍摄图像，所述拍摄图像是对投影画面进行拍摄而获得的图像，所述拍摄图像包含的范围大于投影仪投影出的投影画面的范围；步骤S2：根据所述拍摄图像，选取干扰物的备选区域；步骤S3：如果所述备选区域中有至少一个备选区域满足最上、最下、最左和最右的像素点中的至少两个像素点位于所述拍摄图像边缘，则认为投影仪镜头前存在干扰物。使用本发明方法可以准确地识别投影仪镜头前方是否存在干扰物。
Description
技术领域
本发明涉及投影技术领域，具体涉及投影仪镜头前干扰物的检测方法、投影仪和存储介质。
背景技术
在投影仪进行放映时，可能在投影仪的镜头至银幕的光路上出现干扰物，例如有人站在投影仪前方、或有瓶子、盒子被放置在投影仪前方。由于投影仪发出的光线强度大，光线照射可能会对干扰物造成损伤。为了能够在投影仪镜头前出现干扰物时及时采取措施，因此需要一种方法，能够准确检测投影仪镜头前是否存在干扰物。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种投影仪镜头前干扰物的检测方法，包括：
步骤S1：获取拍摄图像，所述拍摄图像是对投影画面进行拍摄而获得的图像，所述拍摄图像包含的范围大于投影仪投影出的投影画面的范围；
步骤S2：根据所述拍摄图像，选取干扰物的备选区域；
步骤S3：如果所述备选区域中有至少一个备选区域满足最上、最下、最左和最右的像素点中的至少两个像素点位于所述拍摄图像边缘，则认为投影仪镜头前存在干扰物。
可选地，所述步骤S1包括：获取一张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述拍摄图像中区域平均亮度小于第一预设值、区域内像素值之间相差小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
可选地，所述步骤S1包括：以预设的时间间隔获取至少两张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述至少两张拍摄图像中区域平均亮度均低于第一预设值、区域内像素值之间相差均小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物备选区域。
可选地，所述步骤S2包括：以预设像素大小的滑动窗口在每张所述拍摄图像中按预设方向滑动，在所述滑动窗口滑动的过程中计算所述滑动窗口的平均亮度，当所述滑动窗口在各拍摄图像中的平均亮度均小于第一预设值时，在每张拍摄图像中以位于所述滑动窗口中心的像素点为参考点，对参考点的所有外圈依次进行遍历，其中，针对每一个外圈中的每一个像素点，如果该像素点的像素值与滑动窗口中心的像素点的像素值相差小于第二预设值，则标记为1，否则标记为0；在完成对拍摄图像的标记之后，将在每张拍摄图像中都标记为1且面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
相应地，本发明还提供一种投影仪，所述投影仪包括：
存储器，用于存储计算机程序；
和处理器，用于执行所述计算机程序以实现以下方法：
步骤S1：获取拍摄图像，所述拍摄图像是对投影画面进行拍摄而获得的图像，所述拍摄图像包含的范围大于投影仪投影出的投影画面的范围；
步骤S2：根据所述拍摄图像，选取干扰物的备选区域；
步骤S3：如果所述备选区域中有至少一个备选区域满足最上、最下、最左和最右的像素点中的至少两个像素点位于所述拍摄图像边缘，则认为投影仪镜头前存在干扰物。
可选地，所述步骤S1包括：获取一张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述拍摄图像中区域平均亮度小于第一预设值、区域内像素值之间相差小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
可选地，所述步骤S1包括：以预设的时间间隔获取至少两张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述至少两张拍摄图像中区域平均亮度均低于第一预设值、区域内像素值之间相差均小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物备选区域。
可选地，所述步骤S2包括：以预设像素大小的滑动窗口在每张所述拍摄图像中按预设方向滑动，在所述滑动窗口滑动的过程中计算所述滑动窗口的平均亮度，当所述滑动窗口在各拍摄图像中的平均亮度均小于第一预设值时，在每张拍摄图像中以位于所述滑动窗口中心的像素点为参考点，对参考点的所有外圈依次进行遍历，其中，针对每一个外圈中的每一个像素点，如果该像素点的像素值与滑动窗口中心的像素点的像素值相差小于第二预设值，则标记为1，否则标记为0；在完成对拍摄图像的标记之后，将在每张拍摄图像中都标记为1且面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
优选地，所述步骤S3之后还包括：
步骤S4：关闭投影仪镜头。
相应地，本发明还提供一种存储介质，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前述任一种方法。
本申请与现有技术相比，本发明可以准确的识别投影仪前方是否存在干扰物。
附图说明
图1为本发明的投影仪镜头前干扰物的检测方法一个实施方式的流程图；
图2为本发明的拍摄图像和投影图像的示意图；
图3为本发明的备选区域的示意图。
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。
参照图1，本发明提供了一种投影仪镜头前干扰物的检测方法，包括：
步骤S1：获取拍摄图像，所述拍摄图像是对投影画面进行拍摄而获得的图像，所述拍摄图像包含的范围大于投影仪投影出的投影画面的范围；
步骤S2：在所述拍摄图像中确定干扰物的备选区域；
步骤S3：如果所述备选区域有至少一个备选区域满足最上、最下、最左和最右的像素点中的至少两个像素点位于所述拍摄图像的边缘，则认为投影仪镜头前存在干扰物。
参照图2，在图2中，虚线框代表拍摄图像的范围，实线框代表投影图像的范围。在本发明中，认为干扰物都是从投影仪的镜头外逐渐进入镜头中的，因此在干扰物进入镜头的过程中，干扰物的边缘必定穿过投影图像的边缘。近似地，可以认为干扰物也需穿过拍摄图像的边缘。本发明基于此结论，在步骤S3中，判断若备选区域的最上、最下、最左和最右中至少两个像素点位于拍摄图像的边缘，则认为存在干扰物。参见图3，图中阴影区域是干扰物的备选区域，由于该区域的最上像素点P1和最右像素点P2(P1)位于拍摄图像的边缘，因此可以据此认为镜头前存在干扰物。
此外，参照图3中的像素点P3和像素点P4，可知投影画面中的内容不会延伸至投影图像之外，因此，本发明通过将拍摄图像的范围设置成大于投影图像，并且在判断备选区域是否是干扰物时采用的是拍摄图像的边缘而非投影图像的边缘，从而可以避免在投影图像的内容本身包括了位于投影图像边缘的深色区域时，将该深色区域误判为干扰物，例如将图3的投影画面中的树1和大石头2等判定为干扰物，进一步增强了本发明的可靠性。
在一个实施方式中，所述步骤S1包括：获取一张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述拍摄图像中区域平均亮度小于第一预设值、区域内像素值之间相差小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
该实施方式认为如果投影仪镜头前方有干扰物，则投影仪投射的光线必定被干扰物遮挡，因此被干扰物遮挡的图像区域的亮度值较低，因此，本发明通过选取区域平均亮度小于第一预设值的区域，有利于快速地选出干扰物的备选区域。
此外，该实施方式认为在第一图像中被干扰物遮挡的区域未被投影图像，因此该区域中像素值之间相差不大。因此，通过选取拍摄图像中像素值之间相差小于第二预设值的区域，可以进一步准确选出干扰物的备选区域。实现该步骤的方法可以采用任何本领域人员公知的方法例如使用区域生长算法来实现。
此外，该实施方式还对备选区域的面积做出限定。这样设置的原因主要有两点，首先面积如果太小，说明可能是由于拍摄设备或投影设备的设备本身原因或是图像本身的原因造成的噪声点，而并不是存在干扰物。其次，本发明检测镜头前是否存在干扰物的目的之一是为了避免投影仪投射的光线对干扰物造成损伤，因此即使投影仪镜头前方存在干扰物，但由于干扰物进入摄像头的面积较小，受到投影仪光束照射的面积较小，即造成的损伤较小，因此该实施方式不针对这种情况进行处理。
本领域技术人员应当理解，上述选取在所述拍摄图像中区域平均亮度小于第一预设值、区域内像素值之间相差小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域的步骤不限于以上描述的顺序，只要能够实现选取出本发明所述备选区域即可。
在一个实施方式中，所述步骤S1包括：以预设的时间间隔获取至少两张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述至少两张拍摄图像中区域平均亮度均低于第一预设值、区域内像素值之间相差均小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物备选区域。
该实施方式根据多张拍摄图像选取备选区域，选出的备选区域均需要满足三个条件：
(1)该备选区域在每一张拍摄图像中对应的区域的平均亮度均低于第一预设值；
(2)该备选区域在每一张拍摄图像中对应的区域内的像素值之间相差均小于第二预设值；
(3)该备选区域的面积大于第三预设值。
该实施方式认为，如果干扰物在镜头前存在一段时间，则在这一段时间内投影图像的内容可能会发生变化，也就是说投影图像中不同区域的亮度可能会发生变化，然而被干扰物遮挡的部分的亮度应当是稳定地处于低亮度状态，因此，通过选取多张拍摄图像中区域平均亮度均低于第一预设值的区域，可以更加准确地选出干扰物的备选区域。而对于干扰物仅仅在镜头前短暂停留的情况，例如有人从投影仪前跑过，则认为由于干扰物被投影仪的光束照射的时间短，因此造成的损伤较小，因此该实施方式不针对这种情况进行处理。
在一个具体的实施方式中，所述步骤S2包括：
以预设像素大小的滑动窗口在每张所述拍摄图像中按预设方向滑动，在所述滑动窗口滑动的过程中计算所述滑动窗口的平均亮度，当所述滑动窗口在各拍摄图像中的平均亮度均小于第一预设值时，在每张拍摄图像中以位于所述滑动窗口中心的像素点为参考点，对参考点的所有外圈依次进行遍历，其中，针对每一个外圈中的每一个像素点，如果该像素点的像素值与滑动窗口中心的像素点的像素值相差小于第二预设值，则标记为1，否则标记为0；在完成对拍摄图像的标记之后，将在每张拍摄图像中都标记为1且面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
获取干扰物的备选区域的方式不限于以上方法，本发明对此不做限制。
在一个实施方式中，所述步骤S3之后还包括：步骤S4：关闭投影仪镜头。
通过在判断出有干扰物的时候关闭投影仪镜头，可以及时地防止投影仪投射的光束对干扰物的损伤。
相应地，本发明还提供一种投影仪，所述投影仪包括：
存储器，用于存储计算机程序；
和处理器，用于执行所述计算机程序以实现以下方法：
步骤S1：获取拍摄图像，所述拍摄图像是对投影画面进行拍摄而获得的图像，所述拍摄图像包含的范围大于投影仪投影出的投影画面的范围；
步骤S2：在所述拍摄图像中确定干扰物的备选区域；
步骤S3：如果所述备选区域中有至少一个备选区域满足最上、最下、最左和最右的像素点中的至少两个像素点位于所述拍摄图像边缘，则认为投影仪镜头前存在干扰物。
在一个实施方式中，所述步骤S1包括：获取一张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述拍摄图像中区域平均亮度小于第一预设值、区域内像素值之间相差小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
在一个实施方式中，所述步骤S1包括：以预设的时间间隔获取至少两张拍摄图像；所述步骤S2包括：选取在所述至少两张拍摄图像中区域平均亮度均低于第一预设值、区域内像素值之间相差均小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物备选区域。
在一个实施方式中，所述步骤S2包括：以预设像素大小的滑动窗口在每张所述拍摄图像中按预设方向滑动，在所述滑动窗口滑动的过程中计算所述滑动窗口的平均亮度，当所述滑动窗口在各拍摄图像中的平均亮度均小于第一预设值时，在每张拍摄图像中以位于所述滑动窗口中心的像素点为参考点，对参考点的所有外圈依次进行遍历，其中，针对每一个外圈中的每一个像素点，如果该像素点的像素值与滑动窗口中心的像素点的像素值相差小于第二预设值，则标记为1，否则标记为0；在完成对拍摄图像的标记之后，将在每张拍摄图像中都标记为1且面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
优选地，所述步骤S3之后还包括：
步骤S4：关闭投影仪镜头。
相应地，本发明还提供一种存储介质，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前述任一种方法。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
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 (6)
1.一种投影仪镜头前干扰物的检测方法，其特征在于，包括：
步骤S1：获取拍摄图像，所述拍摄图像是对投影画面进行拍摄而获得的图像，所述拍摄图像包含的范围大于投影仪投影出的投影画面的范围；其中，获取的拍摄图像为一张或者以预设的时间间隔获取至少两张；
步骤S2：根据所述拍摄图像，选取干扰物的备选区域；具体为：
当获取拍摄图像为一张时，选取在所述拍摄图像中区域平均亮度小于第一预设值、区域内像素值之间相差小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域；
当获取拍摄图像为以预设的时间间隔获取至少两张时，选取在至少两张拍摄图像中区域平均亮度均低于第一预设值、区域内像素值之间相差均小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域；
步骤S3：如果所述备选区域中有至少一个备选区域满足最上、最下、最左和最右的像素点中的至少两个像素点位于所述拍摄图像边缘，则认为投影仪镜头前存在干扰物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：以预设像素大小的滑动窗口在每张所述拍摄图像中按预设方向滑动，在所述滑动窗口滑动的过程中计算所述滑动窗口的平均亮度，当所述滑动窗口在各拍摄图像中的平均亮度均小于第一预设值时，在每张拍摄图像中以位于所述滑动窗口中心的像素点为参考点，对参考点的所有外圈依次进行遍历，其中，针对每一个外圈中的每一个像素点，如果该像素点的像素值与滑动窗口中心的像素点的像素值相差小于第二预设值，则标记为1，否则标记为0；在完成对拍摄图像的标记之后，将在每张拍摄图像中都标记为1且面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
3.一种投影仪，其特征在于，所述投影仪包括：
存储器，用于存储计算机程序；
和处理器，用于执行所述计算机程序以实现以下方法：
步骤S1：获取拍摄图像，所述拍摄图像是对投影画面进行拍摄而获得的图像，所述拍摄图像包含的范围大于投影仪投影出的投影画面的范围；其中，获取的拍摄图像为一张或者以预设的时间间隔获取至少两张；
步骤S2：根据所述拍摄图像，选取干扰物的备选区域；具体为：
当获取拍摄图像为一张时，选取在所述拍摄图像中区域平均亮度小于第一预设值、区域内像素值之间相差小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域；
当获取拍摄图像为以预设的时间间隔获取至少两张时，选取在至少两张拍摄图像中区域平均亮度均低于第一预设值、区域内像素值之间相差均小于第二预设值、同时区域面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域；
步骤S3：如果所述备选区域中有至少一个备选区域满足最上、最下、最左和最右的像素点中的至少两个像素点位于所述拍摄图像边缘，则认为投影仪镜头前存在干扰物。
4.根据权利要求3所述的投影仪，其特征在于，所述步骤S2包括：以预设像素大小的滑动窗口在每张所述拍摄图像中按预设方向滑动，在所述滑动窗口滑动的过程中计算所述滑动窗口的平均亮度，当所述滑动窗口在各拍摄图像中的平均亮度均小于第一预设值时，在每张拍摄图像中以位于所述滑动窗口中心的像素点为参考点，对参考点的所有外圈依次进行遍历，其中，针对每一个外圈中的每一个像素点，如果该像素点的像素值与滑动窗口中心的像素点的像素值相差小于第二预设值，则标记为1，否则标记为0；在完成对拍摄图像的标记之后，将在每张拍摄图像中都标记为1且面积大于第三预设值的区域作为干扰物的备选区域。
5.根据权利要求3所述的投影仪，其特征在于，所述处理器执行步骤S3之后还包括：
步骤S4：关闭投影仪镜头。
6.一种存储介质，其特征在于，所述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权利要求1-2中任一项所述的方法。
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