CN110769216B - 一种投影仪热跑焦判断方法及投影仪 - Google Patents

一种投影仪热跑焦判断方法及投影仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种投影仪热跑焦判断方法，包括：调整焦距使投影画面清晰；在摄像头空间下获取清晰的投影画面作为第一参考画面；获取第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第一标准状态值；定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面；获取摄像头空间下第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，计算得到第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对第一标准状态值的偏移量，如果偏移量超出预设值，则判断为发生热跑焦，否则进行所述定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面这一步骤。本发明无需额外元器件，而且在判断热跑焦是否发生的过程中不会移动马达，从而不会影响观影效果，用户体验度高。

Description

一种投影仪热跑焦判断方法及投影仪
技术领域
本发明涉及投影技术领域，具体涉及一种投影仪热跑焦判断方法及投影仪。
背景技术
投影仪又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同计算机、DV等相连来播放相应的视频信号，投影仪目前广泛用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，根据工作方式的不同，有CRT、LCD、DLP等不同类型。
热跑焦(热失焦)现象普遍发生在投影类电器中，在进行热跑焦补偿前，需要通过一些技术手段判断热跑焦是否发生，现有判断方式主要有两种：一种方式是通过热感应元器件来判断投影仪光学部分的温度变化，直观地从热跑焦发生的原因上入手判断是否发生热跑焦，但是这种方式会由于不同投影设备的光机光学参数随温度变化的趋势不同，因此需要设置不同的阈值来判断，工作量大，不通用，并且需要增加额外的热感应原件，增加成本；另一种方式是通过判断投影仪摄像机拍摄回来的投影画面清晰度是否发生变化来判断是否发生热跑焦，但是这种判断方式需要将马达在当前位置附近移动并拍照分析，从而得到判断结果，由于在判断过程中会移动马达，投影画面将发生变化，影响用户观看。
发明内容
有鉴于此，本申请提供的投影仪热跑焦判断及判断补偿方法，通过判断投影画面的像素范围值是否发生改变或通过判断投影画面顶点坐标是否发生偏移来判断投影仪是否发生热跑焦并作相应补偿，无需额外元器件，而且在判断热跑焦是否发生的过程中不会移动马达，从而不会影响观影效果，用户体验度高。为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种投影仪热跑焦判断方法，应用于带摄像头的投影装置，包括：
调整焦距使投影画面清晰；
在摄像头空间下获取清晰的投影画面作为第一参考画面；
获取第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第一标准状态值；
定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面；
获取摄像头空间下所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量，如果偏移量超出预设值，则判断为发生热跑焦，否则进行所述定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面这一步骤。
进一步地，所述获取第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为标准状态值这一步骤具体包括：
进行所述在摄像头空间下获取清晰的投影画面作为第一参考画面这一步骤的同时，在光机空间下获取清晰的投影画面作为第二参考画面；
分别提取第一参考画面和第二参考画面的特征点并匹配，计算得到第一参考画面和第二参考画面之间的参考画面单应性变换矩阵；
获取第二参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第二标准状态值，根据所述参考画面单应性变换矩阵，计算得到与所述第二标准状态值对应的第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值，并将第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第一标准状态值。
进一步地，所述获取摄像头空间下所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量这一动作具体包括：
进行所述在摄像头空间下获取第一待判断投影画面这一动作的同时，在光机空间下获取第二待判断投影画面；
分别提取第一待判断投影画面和第二待判断投影画面的特征点并匹配，计算得到第一待判断投影画面和第二待判断投影画面之间的待判断投影画面单应性变换矩阵；
获取第二待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，根据所述待判断投影画面单应性变换矩阵，计算得到与第二待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值对应的第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值；
计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量。
进一步地，所述如果偏移量超出预设值，则判断为发生热跑焦这一动作具体为：
如果第一待判断投影画面的像素范围值超出预设值，则判断为发生热跑焦；
或如果第一待判断投影画面的所有顶点坐标值分别相对第一参考画面的所有顶点坐标值的偏移量同时超出预设值时，则判断为发生热跑焦；
或如果第一待判断投影画面的像素范围值超出预设值，同时第一待判断投影画面的所有顶点坐标值分别相对第一参考画面的所有顶点坐标值的偏移量同时超出预设值时，则发生热跑焦。
进一步地，在判断为发生热跑焦后，进行所述调整焦距使投影画面清晰这一步骤。
一种可以用上述方法进行热跑焦判断的投影仪，包括：
摄像头：用于拍摄获取投影面上的投影画面；
调焦单元：用于调整投影仪焦距，还用于根据第一判断单元的判断结果调整投影仪焦距；
分析单元：用于分析调焦单元调整投影仪焦距后的投影画面是否清晰；
计算单元：用于计算获取到的投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，还用于计算投影画面之间的像素范围值偏移量，还用于计算投影画面之间的顶点坐标值偏移量；
储存单元：用于储存第一计算单元的计算结果；
时钟单元：用于定时触发摄像头拍摄投影面上的投影画面；
第一判断单元：用于根据第一计算单元的计算结果判断投影仪是否发生热跑焦。
进一步地，还包括：
系统截图单元：用于获取光机空间下的投影画面；
其中，所述第一计算单元还用于根据摄像头获取到的投影画面和系统截图单元获取到的投影画面计算得到单应性变换矩阵。
本发明提供的投影仪热跑焦判断及判断补偿方法，通过判断投影画面的像素范围值是否发生改变或通过判断投影画面顶点坐标是否发生偏移来判断投影仪是否发生热跑焦并作相应补偿，无需额外元器件，而且在判断热跑焦是否发生的过程中不会移动马达，从而不会影响观影效果，用户体验度高。
附图说明
图1为实施例1提供的方法流程图。
图2为实施例2提供的投影仪结构示意框图。
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。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种投影仪热跑焦判断方法，应用于带摄像头的投影装置，包括：
S1：调整焦距使投影画面清晰；
S2：在摄像头空间下获取清晰的投影画面作为第一参考画面；
S3：获取第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第一标准状态值；
S4：定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面；
S5：获取摄像头空间下所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量，如果偏移量超出预设值，则判断为发生热跑焦，否则进行所述定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面这一步骤
这里需要说明的是，本实施例中，步骤S3中所说的像素范围值可以用面积来表示，还需要说明的是，光机空间和摄像头空间是不一样的，摄像头能获取到的图像比光机打出的图像大，举个例子，光机打出的图像最大像素范围为1280*1024，摄像头能获取到图像最大像素范围也为1280*1024(为了有对比性设定了相同的取值，光机空间下的最大像素范围和摄像头空间下的最大像素范围可以不一样)，当光机打出一张像素范围为1280*1024的图片，摄像头可以获取该图片的整个画面轮廓，但是该图片在摄像头空间内的像素范围可能就为704*304，步骤S2中所说的摄像头空间下的像素范围可以是指摄像头获取到光机打出的整张图像在摄像头空间下的像素范围，而投影仪光机空间下投影画面的像素范围是投影仪本身就可以获取得到的。
具体地，所述获取第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为标准状态值这一步骤，即步骤S3具体包括：
S31：进行所述在摄像头空间下获取清晰的投影画面作为第一参考画面这一步骤的同时，即进行步骤S2的同时，在光机空间下获取清晰的投影画面作为第二参考画面；
S32：分别提取第一参考画面和第二参考画面的特征点并匹配，计算得到第一参考画面和第二参考画面之间的参考画面单应性变换矩阵；
S33：获取第二参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第二标准状态值，根据所述参考画面单应性变换矩阵，计算得到与所述第二标准状态值对应的第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值，并将第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第一标准状态值。
这里需要说明的是，步骤S31中所说的在光机空间下获取清晰的投影画面作为第二参考画面这一动作和步骤S2是同时进行的，即第一参考画面和第二参考画面是同时进行的，在具体实施时，步骤S31和步骤S2可能会有时间差，只要时间差在一定可接受范围内就行，其次，获取第二参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值是投影仪系统本身就可以做到的，另外还需要说明的是，可以采用ORB算法或者SIFT SURF算法，分别提取第一参考画面和第二参考画面的特征点并匹配，从而得到摄像头空间下第一参考画面和光机空间下第二参考画面之间的单应性变换矩阵，具体地，通过两张图片之间对应的一定数量的特征点匹配就可以得到这两张图片之间的单应性变换矩阵，从而可以实现这两张图片上所以特征点的相互变换。具体实施时，可以采用开源库OPENCV来实现。
具体地，所述获取摄像头空间下所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量这一动作具体包括：
进行所述在摄像头空间下获取第一待判断投影画面这一动作的同时，在光机空间下获取第二待判断投影画面；
分别提取第一待判断投影画面和第二待判断投影画面的特征点并匹配，计算得到第一待判断投影画面和第二待判断投影画面之间的待判断投影画面单应性变换矩阵；
获取第二待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，根据所述待判断投影画面单应性变换矩阵，计算得到与第二待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值对应的第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值；
计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量。
这里需要说明的是，第一待判断投影画面和第二待判断投影画面是同时获取的，获取第二待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值是投影仪系统本身就可以做到的。得到待判断投影画面单应性变换矩阵的过程和得到参考画面单应性变换矩阵的过程类似，只是一个单应性变换矩阵针对一个时刻下获得的不同空间下的相同两张投影画面。
作为优选，所述如果偏移量超出预设值，则判断为发生热跑焦这一动作具体为：
如果第一待判断投影画面的像素范围值超出预设值，则判断为发生热跑焦；
或如果第一待判断投影画面的所有顶点坐标值分别相对第一参考画面的所有顶点坐标值的偏移量同时超出预设值时，则判断为发生热跑焦；
或如果第一待判断投影画面的像素范围值超出预设值，同时第一待判断投影画面的所有顶点坐标值分别相对第一参考画面的所有顶点坐标值的偏移量同时超出预设值时，则发生热跑焦。
这里需要说明的是，在具体判断是否发生热跑焦时，可以单一标准判断，即只通过像素范围判断或只通过顶点坐标判断，也可以多标准判断，即同时根据像素范围和顶点坐标进行判断，具体采用哪种方式根据用户的判断精确度要求来自行设置，当进行顶点坐标判断时，可以通过判断所有顶点相对第一参考画面的所对应的顶点是否同时往内或往外变换超出1个像素值(也可以是其他预设值)来判断投影仪是否发生热跑焦。
具体实施本实施例时，在判断为发生热跑焦后，进行所述调整焦距使投影画面清晰这一步骤。
这里需要说明的是，重新调焦的过程实际上也是补偿热跑焦的过程，这个时候，当再次进行步骤S2时，实际上是将调焦后新的清晰投影画面更新为下一次热跑焦判断参考标准，这样的更新方式既能达到补偿效果，也可以时刻在热跑焦发生后更新热跑焦判断标准，可靠性好，判断结果也更加准确。实际使用时，可以通过逆向调焦马达的方式使投影仪快速回到新的标准状态。
实施例2
如图2所示，本实施例提供一种可以用实施例1提供的方法来判断是否发生热跑焦的投影仪，包括：
摄像头：用于拍摄获取投影面上的投影画面；
调焦单元：用于调整投影仪焦距，还用于根据第一判断单元的判断结果调整投影仪焦距；
分析单元：用于分析调焦单元调整投影仪焦距后的投影画面是否清晰；
计算单元：用于计算获取到的投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，还用于计算投影画面之间的像素范围值偏移量，还用于计算投影画面之间的顶点坐标值偏移量；
储存单元：用于储存第一计算单元的计算结果；
时钟单元：用于定时触发摄像头拍摄投影面上的投影画面；
第一判断单元：用于根据第一计算单元的计算结果判断投影仪是否发生热跑焦。
具体地，本实施例还可以包括：
系统截图单元：用于获取光机空间下的投影画面；
其中，所述第一计算单元还用于根据摄像头获取到的投影画面和系统截图单元获取到的投影画面计算得到单应性变换矩阵。
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 (7)

1.一种投影仪热跑焦判断方法，应用于带摄像头的投影装置，其特征在于，包括：
调整焦距使投影画面清晰；
在摄像头空间下获取清晰的投影画面作为第一参考画面；
获取第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第一标准状态值；
定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面；
获取摄像头空间下所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量，如果偏移量超出预设值，则判断为发生热跑焦，否则进行所述定时触发拍照，在摄像头空间下获取第一待判断投影画面这一步骤。
2.根据权利要求1所述的一种投影仪热跑焦判断方法，其特征在于，所述获取第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为标准状态值这一步骤具体包括：
进行所述在摄像头空间下获取清晰的投影画面作为第一参考画面这一步骤的同时，在光机空间下获取清晰的投影画面作为第二参考画面；
分别提取第一参考画面和第二参考画面的特征点并匹配，计算得到第一参考画面和第二参考画面之间的参考画面单应性变换矩阵；
获取第二参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第二标准状态值，根据所述参考画面单应性变换矩阵，计算得到与所述第二标准状态值对应的第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值，并将第一参考画面的像素范围值和/或顶点坐标值作为第一标准状态值。
3.根据权利要求2所述的一种投影仪热跑焦判断方法，其特征在于，所述获取摄像头空间下所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量这一动作具体包括：
进行所述在摄像头空间下获取第一待判断投影画面这一动作的同时，在光机空间下获取第二待判断投影画面；
分别提取第一待判断投影画面和第二待判断投影画面的特征点并匹配，计算得到第一待判断投影画面和第二待判断投影画面之间的待判断投影画面单应性变换矩阵；
获取第二待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，根据所述待判断投影画面单应性变换矩阵，计算得到与第二待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值对应的第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值；
计算得到所述第一待判断投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值相对所述第一标准状态值的偏移量。
4.根据权利要求1所述的一种投影仪热跑焦判断方法，其特征在于，所述如果偏移量超出预设值，则判断为发生热跑焦这一动作具体为：
如果第一待判断投影画面的像素范围值超出预设值，则判断为发生热跑焦；
或如果第一待判断投影画面的所有顶点坐标值分别相对第一参考画面的所有顶点坐标值的偏移量同时超出预设值时，则判断为发生热跑焦；
或如果第一待判断投影画面的像素范围值超出预设值，同时第一待判断投影画面的所有顶点坐标值分别相对第一参考画面的所有顶点坐标值的偏移量同时超出预设值时，则发生热跑焦。
5.根据权利要求1—4任意一项所述的一种投影仪热跑焦判断方法，其特征在于，在判断为发生热跑焦后，进行所述调整焦距使投影画面清晰这一步骤。
6.一种用权利要求1—5任意一项所述热跑焦判断方法进行热跑焦判断的投影仪，其特征在于，包括：
摄像头：用于拍摄获取投影面上的投影画面；
调焦单元：用于调整投影仪焦距，还用于根据第一判断单元的判断结果调整投影仪焦距；
分析单元：用于分析调焦单元调整投影仪焦距后的投影画面是否清晰；
第一计算单元：用于计算获取到的投影画面的像素范围值和/或顶点坐标值，还用于计算投影画面之间的像素范围值偏移量，还用于计算投影画面之间的顶点坐标值偏移量；
储存单元：用于储存第一计算单元的计算结果；
时钟单元：用于定时触发摄像头拍摄投影面上的投影画面；
第一判断单元：用于根据第一计算单元的计算结果判断投影仪是否发生热跑焦。
7.根据权利要求6所述的一种投影仪，其特征在于，还包括：
系统截图单元：用于获取光机空间下的投影画面；
其中，所述第一计算单元还用于根据摄像头获取到的投影画面和系统截图单元获取到的投影画面计算得到单应性变换矩阵。
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