CN110996082A - 投影调节方法、装置、投影仪及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种投影调节方法、装置、投影仪及可读存储介质。方法包括：获取投影仪与投影面之间的当前投影距离，当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到投影面相应的投影点之间的距离；基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与投影距离对应的变换参数用于对待投影图像进行图像变换，以使投影仪投射的经过图像变换后的待投影图像在投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；通过目标变换参数对待投影图像进行图像变换得到目标图像；向投影面投射目标图像，能够改善投影画面因存在虚焦而模糊不清的问题。

Description

投影调节方法、装置、投影仪及可读存储介质

技术领域

本发明涉及投影处理技术领域，具体而言，涉及一种投影调节方法、装置、投影仪及可读存储介质。

背景技术

投影仪为一种可以将图像或视频投射到投影面(比如墙壁、幕布)上的设备，以供用户从投影面上观看投影仪所投射的图像。当投影仪与投影面之间的距离不合适时，投影仪的光机结构投射在投影面上的图像容易存在虚焦的情况，即，投影面所呈现的图像模糊不清。目前，通常是利用设置在光机结构上的马达转动元件来调整光机的对焦状态，以改善投影的虚焦问题，而马达的移动精度会影响对焦后在投影面上呈现的图像的清晰度效果。

发明内容

本申请提供一种投影调节方法、装置、投影仪及可读存储介质，能够改善投射在投影面上呈现的图像的清晰度。

为了实现上述目的，本申请实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本申请实施例提供一种投影调节方法，应用于投影仪，所述方法包括：

获取投影仪与投影面之间的当前投影距离，所述当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离；

基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与所述投影距离对应的变换参数用于对所述待投影图像进行图像变换，以使所述投影仪投射的经过所述图像变换后的待投影图像在所述投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；

通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像；

向所述投影面投射所述目标图像。

在上述的实施例方式中，通过基于像素点到投影点之间的距离对应的变换参数，对待投影图像进行图像变换，以使投影后在投影面上呈现清晰的图像，能够改善投影画面因存在虚焦而模糊不清的问题。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，在获取投影仪与投影面之间的当前投影距离之前，所述方法还包括：

获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离，所述场景图像包括通过所述投影仪将第一图像投射在所述投影面上形成的第二图像；

基于所述第一图像和所述第二图像计算用于将所述第一图像变换为所述第二图像的点扩散函数；

基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数；

变更所述第一投影距离的距离，并重复执行所述获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离至基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数，以得到多个不同距离的第一投影距离对应的多个变换参数；

基于与多个不同距离的第一投影距离及每个第一投影距离对应的变换参数，建立所述投影距离与变换参数的对应关系。

在上述的实施方式中，在对待投影图像进行调节前，通过建立投影距离与变换参数的对应关系，有利于后续在图像调节过程中，基于投影距离确定变换参数，从而有利于简化图像变换的处理流程。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述目标变换参数包括在正投影时根据所述当前投影距离确定的卷积核，通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像，包括：

根据所述卷积核对所述待投影图像的每个像素点作卷积运算得到所述目标图像。

在上述的实施方式中，通过卷积的方式对待投影图像进行图像变换，有利于降低运算量，提高运算速度。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述目标变换参数包括待投影图像的每个像素点对应的卷积核，通过所述目标变换参数对待投影图像进行图像变换得到目标图像，包括：

根据与所述待投影图像中的每个像素点对应的卷积核，对所述待投影图像中相应的像素点进行图像变换，以得到所述目标图像。

在上述的实施方式中，通过基于每个像素点对应的变换参数对待投影图像中的每个像素点进行图像变换，有利于提高经过图像变换后得到图像投射在投影面上所呈现的图像的清晰度。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，在基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数之前，所述方法还包括：

在所述待投影图像的像素点中确定存在点距离未在指定距离范围中的像素点，所述点距离为所述待投影图像中的目标像素点与所述目标像素点投影在所述投影面上的呈现的投影点之间的距离，其中，所述点距离在所述指定距离范围中的像素点投影在所述投影面上形成的图区的清晰度在所述预设范围中。

在上述的实施方式中，当待投影图像的像素点中的点距离均在指定距离范围中时，意味着投射在投影面上呈现的图像为清晰图像，无需进行图像校正。当待投影图像的像素点的点距离存在未在指定距离范围中的点距离时，意味着投射在投影面上呈现的图像为不清晰的图像，需要进行图像校正。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：

建立并存储所述当前投影距离与所述目标变换参数的对应关系，用于在投影距离与所述当前投影距离相同时，获取所述目标变换参数。

在上述的实施方式中，通过存储当前投影距离与目标变换参数的对应关系，有利于在后期投影过程中，当投影距离与该当前投影距离相同时，直接利用该目标变换参数调节需要投影的图像，以降低运算量。

第二方面，本申请实施例还提供一种投影调节装置，应用于投影仪，所述装置包括：

距离获取单元，用于获取投影仪与投影面之间的当前投影距离，所述当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离；

参数确定单元，用于基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与所述投影距离对应的变换参数用于对所述待投影图像进行图像变换，以使所述投影仪投射的经过所述图像变换后的待投影图像在所述投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；

图像变换单元，用于通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像；

投射单元，用于向所述投影面投射所述目标图像。

结合第二方面，在一些可选的实施方式中，所述装置还包括计算单元、遍历单元及关系建立单元，在所述距离获取单元获取投影仪与投影面之间的当前投影距离之前，所述距离获取单元，还用于获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离，所述场景图像包括通过所述投影仪将第一图像投射在所述投影面上形成的第二图像；

所述计算单元，用于基于所述第一图像和所述第二图像计算用于将所述第一图像变换为所述第二图像的点扩散函数；

所述计算单元，还用于基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数；

所述遍历单元，用于变更所述第一投影距离的距离，并重复执行所述获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离至基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数，以得到多个不同距离的第一投影距离对应的多个变换参数；

所述关系建立单元，用于基于与多个不同距离的第一投影距离及每个第一投影距离对应的变换参数，建立所述投影距离与变换参数的对应关系。

第三方面，本申请实施例还提供一种投影仪，所述投影仪包括相互耦合的存储器、处理器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述投影仪执行上述的方法。

第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的投影仪的电路结构模块示意图。

图2为本申请实施例提供的投影调节方法的流程示意图。

图3为本申请实施例提供的投影仪的投影场景的示意图。

图4为本申请实施例提供的待投影图像进行图像转换的示意图。

图5为本申请实施例提供的投影调节装置的方框示意图。

图标：10-投影仪；11-处理器；12-存储器；13-投影镜头；14-测距模块；15-通信模块；100-投影调节装置；110-距离获取单元；120-参数确定单元；130-图像变换单元；140-投射单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，本申请实施例提供一种投影仪10，可以在正投影(正投影可理解为投影方向与投影面垂直的投影，投影方向可理解为投影镜头13朝向投影面上的图像中心的方向)、侧投影(侧投影为非正投影的情况下的投影)的情况下，自动对投射的图像的清晰度进行调节，以使投射在投影面的图像为清晰的图像。其中，在图像清晰度调节过程中，投影仪10可以无需通过调焦的方式调节投射在投影面的图像的清晰度，可以直接对待投影图像进行图像变换，以调节投射在投影面上的图像的清晰度。

其中，投影仪10包括相互耦合的存储器12、处理器11。存储器12内存储有计算机程序，当计算机程序被处理器11执行时，可以使得投影仪10执行下述的投影调节方法。

当然，投影仪10还可以包括其他组件。例如，投影仪10还可以包投影镜头13、测距模块14及通信模块15。处理器11、存储器12、投影镜头13、测距模块14及通信模块15各个元件之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输与交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

处理器11可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。例如，该处理器11可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图形处理器(Graphics ProcessingUnit，GPU)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

存储器12可以是，但不限于，随机存取存储器，只读存储器，可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，电可擦除可编程只读存储器等。在本实施例中，存储器12可以用于存储待投影图像、变换参数、投影距离与变换参数的对应关系、表示图像的清晰度正常的预设范围等。当然，存储器12还可以用于存储程序，处理器11在接收到执行指令后，执行该程序。

投影镜头13可以用于将需要投射的电子版的图像(待投影图像)以光的形式投射在投影面上，从而在投影面上呈现出图像。其投影的工作原理为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

测距模块14可以用于测量待投影图像中的像素点与投影点之间的点距离。测距模块14可以设置在投影镜头13上，该点距离可理解为投影镜头13的中心点与投影在投影面上的投影点之间的距离。投影点可理解为待投影图像中的像素点投射在投影面上形成的点。测距模块14包括但不限于TOF(Time of Flight，飞行时间)相机、结构光相机、双目模组相机等，可以测量投影镜头13与每个像素点在投影面上的投影点的距离。或者，测距模块14为激光测距仪、TOF单点测距仪等单点测距传感器模块，可以测量投影镜头13与投影面上的画面中心之间的距离，其测距原理为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

另外，投影仪10可以通过通信模块15与用户终端建立通信连接，以进行数据交互。例如，用户可以通过用户终端将需要透射的图像、视频等待投影画面发送至投影仪10，以使投影仪10投射出相应的画面。

用户终端可以是，但不限于，智能手机、个人电脑(Personal Computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移动上网设备(MobileInternet Device，MID)等。网络可以是，但不限于，有线网络或无线网络。

请参照图2，本申请实施例还提供一种投影调节方法，可以应用于上述的投影仪10中，由投影仪10执行或实现投影调节方法中的各步骤。投影调节方法可以包括步骤S210至步骤S240，如下：

步骤S210，获取投影仪10与投影面之间的当前投影距离，所述当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离；

步骤S220，基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与所述投影距离对应的变换参数用于对所述待投影图像进行图像变换，以使所述投影仪10投射的经过所述图像变换后的待投影图像在所述投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；

步骤S230，通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像；

步骤S240，向所述投影面投射所述目标图像。

在上述的实施例方式中，投影仪10通过基于像素点到投影点之间的距离对应的变换参数，对待投影图像进行图像变换，得到待投影图像经过图像变换后的图像。然后投射经过图像变换后的待投影图像，以在投影面上呈现清晰的图像，能够改善投影画面因存在虚焦而模糊不清的问题。另外，当投影方式为侧投影时，还可以改善因在侧投影过程中在投影面上呈现的图像因模糊程度不同而难以将投影面的图像校正为清晰图像的问题。

请结合参照图2至图4，其中，图3所示的投影场景可理解为侧投影场景下，待投影图像与待投影图像投射在投影面上呈现的投影后的图像。图4所示的场景可理解为待投影图像通过卷积的方式进行图像转换的示意图。其中，每个方格表示图像的一个像素点。在实际应用过程中，待投影图像的像素点的数量可以根据实际情况进行设置，这里对待投影图像中的像素点的数量不作具体限定。下面将结合图3、图4，对图2所示的投影调节方法中的各步骤进行详细阐述：

步骤S210，获取投影仪10与投影面之间的当前投影距离，所述当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离。

在本实施例中，投影仪10可以通过测距模块14感测或计算至少一个像素点到相应的投影点之间的点距离，从而使得投影仪10获得当前投影距离。像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离可理解为：投影仪10(或投影镜头13)中的待投影图像中的像素点(或投影镜头13的中心点)与该像素点投射在投影面上形成的点之间的距离。

例如，在图3中，像素点A到像素点A投射在投影面上后形成的投影点A’之间的点距离，该距离即为像素点A到投影面相应的投影点之间的距离。投影仪10可以计算待投影图像中的像素点A到投影后的图像中的投影点A’之间的点距离，该距离可以理解为投影点A’到投影镜头13中心之间的距离。另外，投影点A’为像素点A投射在投影面上呈现的点。投影面包括但不限于投影幕布、墙壁等具有平滑表面的物体，可以供投影镜头13投射出的光在投影面上呈现出相应的图像。

其中，至少一个像素点到相应的投影点之间的点距离(当前投影距离)可以根据实际情况进行确定。例如，在正投影时，该当前投影距离可理解为投影镜头13中的待投影图像的中心的像素点到该像素点在投影面上的投影点之间的距离。

在侧投影时，该当前投影距离可以理解为投影镜头13中的待投影图像中心的像素点到该像素点在投影面上的投影点之间的距离；或者指定的多个像素点到相应的投影点之间的距离；或者为每个像素点到相应的投影点之间的距离。其中，所指定的像素点可以根据实际情况在待投影图像中进行确定。例如，待投影图像为矩形时，指定像素点可以包括待投影图像的中心像素点、及四个顶点的像素点。基于不同的像素点，可以通过相应的像素点到投影点的点距离，来确定预先与点距离对应的变换参数，以便于利用变换参数对待投影图像进行校正。

可理解地，在测量当前投影距离时，可以根据实际情况采用相应的测距模块14进行点距离的测量。例如，当前投影距离为投影镜头13中的待投影图像中心的像素点到该像素点在投影面上的投影点之间的距离时，测距模块14可以为激光测距仪、TOF单点测距仪等，可以测量点到点之间距离的单点测距传感器模块。若当前投影距离为每个像素点到相应的投影点之间的距离，测距模块14可以TOF相机、结构光相机等，可以测量点到多点之间距离的多点测距传感器模块。通常而言，单点测距传感器模块的成本低于多点测距传感器模块。当在投影仪10测试阶段，可以将中心像素点到相应的投影点之间的距离与对应的变换参数进行关联。在后期使用投影仪10需要进行投影校正时，可以直接基于中心像素点的点距离确定对应的变换参数，然后利用变换参数对待投影图像进行校正，有利于降低投影校正的成本。

在本实施例中，测距模块14可以设置在投影镜头13上，测距模块14可以测量投影面中相应的点到测距模块14之间的距离。其中，投影面中的投影点到测距模块14之间的距离可以转换为投影镜头13与投影点之间的距离，该距离便可以作为像素点与投影点之间的点距离。

投影仪10转换距离的原理可以为：若测距模块14设置在投影镜头13上，投影面中的投影点到测距模块14之间的距离便为投影镜头13与投影点之间的距离；若测距模块14未设置在投影镜头13上，此时，预先建立测距模块14与投影镜头13之间的空间位置模型，基于投影点、投影镜头13的中心点、测距模块14中心点构造三角形，利用顶点为测距模块14的中心点的夹角，基于投影面中的投影点到测距模块14之间的距离，根据三角函数便可以计算得到投影镜头13与投影点之间的距离。可理解地，计算投影镜头13到投影点之间的距离的计算方式为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

需要说明的是，当投影仪10投射的图像存在部分区域未在投影面(比如投影幕布)上时，可以通过调节投影仪10的投射方向或缩放投放的图像的尺寸，以使投射的图像完整地落在投影面内。

在步骤S210之前，方法还可以包括：获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪10与所述投影面的第一投影距离，所述场景图像包括通过所述投影仪10将第一图像投射在所述投影面上形成的第二图像；基于所述第一图像和所述第二图像计算用于将所述第一图像变换为所述第二图像的点扩散函数；基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数；变更所述第一投影距离的距离，并重复执行所述获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪10与所述投影面的第一投影距离至基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数，以得到多个不同距离的第一投影距离对应的多个变换参数；基于与多个不同距离的第一投影距离及每个第一投影距离对应的变换参数，建立所述投影距离与变换参数的对应关系。

在本实施例中，场景图像可以由摄像头拍摄得到。该摄像头可以为投影仪10中的摄像头，或者为独立于投影仪10的摄像头，可以用于拍摄投影仪10投射在投影面上的图像。摄像头在拍摄到场景图像后，可以将场景图像传输至投影仪10，以使投影仪10从场景图像中提取出第二图像。其中，提取第二图像的方式可以为通过轮廓线提取算法，从场景图像中提取出第二图像。轮廓线提取算法为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

摄像头拍摄到的场景图像中通常包括完整的第二图像。其中，第一图像可理解为存储在投影仪10或用户终端上的电子版的图像，该图像可以称为待投影图像。第二图像可理解为第一图像投射在投影面上形成的图像，该图像可以称为投影后的图像。

在计算点扩散函数时，可以通过高斯模糊模型表示点扩散函数。高斯模糊模型如下：

其中，h(i,j)表示在像素坐标为(i,j)的像素点的点扩散函数，i和j分别表示待投影图像中的像素点的横、纵坐标。例如，基于待处理图像的左下角顶点为原点，建立空间直角坐标系0-xy，若待处理图像中的一个像素点的像素坐标为(3,4)，则表示该像素点的位置为原点右侧的第三行像素、上侧的第四行像素相交的像素点。

高斯模糊函数的σ参数是与投影距离相关的一个参数。该点扩散函数表明了在不同的投影距离情况下，成像平面(投影面)上每个点的模糊的计算方式。根据该模型，投影仪10可以提前预知在实际空间中待投影图像投射到投影面上的图像的模糊效果。因此，投影仪10可以在投射待投影图像之前，通过变换参数对待投影图像进行图像变换，然后利用经过图像变换后得到的目标图像进行投射，以使投射在投影面上的图像为清晰的图像。其中，计算第一图像中的每个像素点的变换参数的方式可以如下：

g＝H*f (2)

f≈f’＝H*p (3)

p＝arg min{d(H*p,f)} (4)

其中，g为待投影图像投射在投影面上形成的图像；f为待投影图像(原图)；p为待处理图像经过图像变换后得到的图像(目标图像)；f’为目标图像投射在投影面上形成的图像，或仿真目标图像投射在投影面上形成的仿真图像；H为每个像素点的扩散函数的集合；d()为计算括号内变换后的目标图像投射在投影面上的图像f’与原图f之间的相似度的差异。公式(2)式即为成像过程，待投影图像f经过传播到达投影面，在投影面处存在弥散的情况。投影仪10可以利用扩散函数H的卷积运算来表示，最终得到成像结果为g。为了使得在投影面上呈现的图像f’的清晰度接近或等同于待投影图像f，可以用公式(3)表达调节后的图像在投影面上呈现的图像p与待投影图像f之间的关系。调节后的图像p通过弥散后在投影面上呈现的图像f’与原图f的差异最小时，所对应的调节后的图像p对应的变换参数即为目标变换参数，调节后的图像p可以通过公式(4)来获得。

可理解地，基于公式(1)至公式(4)便可以得到每个像素点的变换参数，其中，每个像素点的变换参数与距离相关，得到的图像p是能够满足投射在投影面上呈现的图像H*p和原图f最相似。即，与原图f最相似的图像H*p的变换参数便为目标变换参数。投影仪10可以建立并存储变换参数与距离的对应关系，从而得到变换参数的数据库，以便于在后期投影过程中，基于该对应关系，根据像素点的点距离来确定该像素点的变换参数。

步骤S220，基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与所述投影距离对应的变换参数用于对所述待投影图像进行图像变换，以使所述投影仪10投射的经过所述图像变换后的待投影图像在所述投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中。

在本实施例中，清晰度可理解为投影面上的图像与待投影图像之间的相似度。相似度越低，也就表示呈现在投影面上的图像的清晰度越低。预设范围为表示投影在投影面上的图像的清晰度正常的范围，可以根据实际情况进行设置，例如预设范围为95％-100％。

投影仪10在确定出每个像素点的点距离后，便可以基于存储的距离与投影参数的对应关系，从变换参数的数据库中确定与点距离相同的变换参数为相应的像素点的目标变换参数。例如，基于像素点A的点距离，从数据库中查找到与该点距离相同的变换参数为像素点A的目标变换参数。

作为一种可选的实施方式，在步骤S220之前，方法还可以包括判断投影仪10与投影面之间的距离的步骤。例如，方法还可以包括：在所述待投影图像的像素点中确定存在点距离未在指定距离范围中的像素点，所述点距离为所述待投影图像中的目标像素点与所述目标像素点投影在所述投影面上的呈现的投影点之间的距离，其中，所述点距离在所述指定距离范围中的像素点投影在所述投影面上形成的图区的清晰度在所述预设范围中。

可理解地，在正投影(正投影可理解为投影方向与投影面垂直的投影，投影方向可理解为投影镜头13朝向投影面上的图像中心的方向)时，投影仪10通常具有一个默认的无需进行图像调节的投影距离范围，该投影距离范围即为指定距离范围，可以根据实际情况进行设置，例如为指定距离范围为1.99米至2.01米。在正投影时，投影仪10在该投影距离范围内投射图像时，投射所呈现的画面较为清晰，若超过该距离范围，投射在投影面的图像便会模糊，需要进行图像调节。其中，在正投影时，投影距离可以为投影镜头13距离所投射出的画面的中心之间的距离。

当投影仪10在非正投影的情况下进行投影时，该投影可以称为侧投影，在侧投影时，投影仪10通常需要对投射的图像进行调节，以使投射到投影面上的图像为清晰的图像。

在上述实施例方式中，若投影仪10确定在所述待投影图像的每个像素点的点距离均在相应的指定距离范围中，则表示投影仪10与投影面之间的距离在投影仪10的默认距离范围中，投影仪10的投射方向为投影仪10的默认投射方向。可理解地，投影仪10与投影面之间的距离在投影仪10的默认距离范围中，且投影仪10的投射方向为投影仪10的默认投射方向时，表示投影仪10投射出的图像为清晰图像，无需对待投影图像进行调节，从而有利于降低投影仪10的运算量。

若投影仪10确定每个像素点的点距离中存在未在相应的指定距离范围中的点距离，则表示投射在投影面上的图像存在模糊的问题，此时，便需要对待投影图像进行调节处理。例如，继续执行步骤S220至步骤S240以完成对待投影图像的调节处理。

步骤S230，通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像。

请参照图4，投影仪10可以基于待投影图像中的每个像素点的变换参数，对相应的像素点进行图像变换，得到变换后的像素点。在遍历完待投影图像中的每个像素点，且完成相应的像素点的图像变换后，变换后的像素点形成的图像即为待投影图像经过图像变换后的图像。其中，每个像素点与变换参数之间建立有映射关系，不同的像素点与该像素点自身的变换参数的映射关系不相同。基于此，可以使得投影仪10能够基于该映射关系，准确地对像素点及变换参数进行匹配。例如，电子设备可以使得像素点A能够匹配到像素点A的变换参数，而不会让像素点A匹配到像素点B的变换参数。

作为一种可选的实施方式，所述目标变换参数包括在正投影时根据所述当前投影距离确定的卷积核，步骤S230可以包括：根据所述卷积核对所述待投影图像的每个像素点作卷积运算得到所述目标图像。

其中，正投影的确定方式可以为：投影方向与投影面垂直时，即为正投影。例如，投影方向可理解为投影镜头13朝向投影面上的图像中心的方向，可以通过TOF相机、结构光相机、双目模组相机等测距模块14，测量得到投影方向与投影面之间的夹角。若该夹角为90°或接近90°(例如为89°～90°之间的任意一角度)，则认为当前的投影方式为正投影。

在本实施例中，卷积核可以由投影仪10基于当前投影距离通过深度学习训练得到。例如，假设目标卷积核为M，则p＝M*f，p为上述的目标图像，f为上述的待投影图像，假设M的尺寸为7*7，通过机器学习的方式，以公式d(H*M*f,f)作为评价函数，H与f为已知参数，使用LM(Levenberg-Marquardt，列文伯格-马夸尔特)法、高斯牛顿法，等非线性优化算法，优化获得能够让评价函数最小的卷积因子M，即为需要求解的卷积核。同理，在求解H时，根据不同距离拍摄到g，以及原图f，以及公式(2)g＝H*f，同样可以通过上述的非线性优化算法，求取H。

在正投影的情况下，或者在倾斜度较小(例如，与正投影的投射角度相差小于或等于3°的角度)的侧投影下，每个像素点的卷积核可以相同，以降低运算量。在正投影的情况下，且在固定投影仪10与投影面之间的相对位置后，每个像素点的卷积核可以相同。投影仪10可以对待投影图像中的每个像素点以相同的卷积核作卷积运算，卷积得到后的像素点形成的图像即为目标图像。其中，对图像中的像素点进行卷积运算以得到卷积后的图像的运算方式为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

需要说明的是，卷积核M的尺寸可以根据实际情况进行设置。例如，在图4中，卷积核的尺寸为5*5的卷积核。其中，在图4中，通过对待投影中的像素点A作卷积运算后，得到像素点A”，然后对待投影图像中的每个像素点进行卷积运算，卷积后得到的像素点形成的图像即为经过图像变换后的待投影图像。基于此，由于每个像素点的卷积核相同，在对每个像素点做卷积运算时，有利于减少运算的变量，从而有利于快速运算得到待投影图像在经过图像变换后的目标图像。

作为一种可选的实施方式，所述目标变换参数包括待投影图像的每个像素点对应的卷积核，步骤S230可以包括：根据与所述待投影图像中的每个像素点对应的卷积核，对所述待投影图像中相应的像素点进行图像变换，以得到所述目标图像。

投影仪10可以遍历待投影图像中的每个像素点，并对每个像素点以变换参数进行变换处理，得到变换后的像素点，变换后的像素点形成的图像即为目标图像。其中，待投影图像中的每个像素点的图像变换的过程可以为：针对每个像素点，利用该像素点的卷积核，对该像素点及该像素点的周边像素范围(其周边像素距离范围可以根据实际情况进行设置，例如，可以为以5个像素为半径的圆形区域)的像素点进行卷积运算，并将每个像素的卷积的和，作为卷积后该像素的数值。卷积后的像素点形成的图像即为目标图像。在针对每个像素点进行卷积运算的过程中，每个像素点的卷积核可以相同，可以不同，可以根据实际情况进行确定。

在上述的实施方式中，通过基于每个像素点对应的变换参数对待投影图像中的每个像素点进行图像变换，有利于提高经过图像变换后得到图像投射在投影面上所呈现的图像的清晰度，从而有利于提高投影图像的效果。

步骤S240，向所述投影面投射所述目标图像。

在完成待投影图像的调节后，投影仪10便可以将待投影图像在经过调节后得到的目标图像投射在投影面上。此时，在投影面上呈现的图像便为清晰的图像，即，投影面上的图像的清晰度在预设范围中，以改善投影模糊的问题。另外，在本实施例提供的投影调节方式中，无需对投影镜头13的焦距进行调节，可以直接对待投射图像进行图像变换，以使投射的目标图像为清晰图像，有利于改善因焦距调节的精度不准而使得校正后的图像仍存在模糊的问题。

在步骤S240之后，方法还可以包括：建立并存储所述当前投影距离与所述目标变换参数的对应关系，用于在投影距离与所述当前投影距离相同时，获取所述目标变换参数。

在上述的实施方式中，通过存储当前投影距离与目标变换参数的对应关系，有利于在后期投影过程中，当投影距离与该当前投影距离相同时，基于该对应关系直接获得每个像素点的变换参数，直接利用每个像素点的变换参数调节需要投影的图像，而无需单独计算每个像素点的变换参数，从而有助于降低投影仪10的运算量。

请参照图5，本申请实施例还提供一种投影调节装置100，可以应用于投影仪10，用于执行或实现投影调节方法中的各步骤。投影调节装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器12中或固化在投影仪10操作系统(Operating System，OS)中的软件功能模块。处理器11用于执行存储器12中存储的可执行模块，例如投影调节装置100所包括的软件功能模块及计算机程序等。其中，投影调节装置100可以包括距离获取单元110、参数确定单元120、图像变换单元130及投射单元140。

距离获取单元110，用于获取投影仪10与投影面之间的当前投影距离，所述当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离；

参数确定单元120，用于基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与所述投影距离对应的变换参数用于对所述待投影图像进行图像变换，以使所述投影仪10投射的经过所述图像变换后的待投影图像在所述投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；

图像变换单元130，用于通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像；

投射单元140，用于向所述投影面投射所述目标图像。

可选地，投影调节装置100还可以包括计算单元、遍历单元及关系建立单元。

在所述距离获取单元110获取投影仪10与投影面之间的当前投影距离之前，所述距离获取单元110，还用于获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪10与所述投影面的第一投影距离，所述场景图像包括通过所述投影仪10将第一图像投射在所述投影面上形成的第二图像。所述计算单元，用于基于所述第一图像和所述第二图像计算用于将所述第一图像变换为所述第二图像的点扩散函数。所述计算单元，还用于基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数。所述遍历单元，用于变更所述第一投影距离的距离，并重复执行所述获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪10与所述投影面的第一投影距离至基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数，以得到多个不同距离的第一投影距离对应的多个变换参数。所述关系建立单元，用于基于与多个不同距离的第一投影距离及每个第一投影距离对应的变换参数，建立所述投影距离与变换参数的对应关系。

可选地，所述目标变换参数包括在正投影时根据所述当前投影距离确定的卷积核。图像变换单元130还可以用于根据所述卷积核对所述待投影图像的每个像素点作卷积运算得到所述目标图像。

可选地，所述目标变换参数包括待投影图像的每个像素点对应的卷积核。图像变换单元130还可以用于根据与所述待投影图像中的每个像素点对应的卷积核，对所述待投影图像中相应的像素点进行图像变换，以得到所述目标图像。

可选地，投影调节装置100还可以包括距离判断单元。在参数确定单元120基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数之前，距离判断单元用于：在所述待投影图像的像素点中确定存在点距离未在指定距离范围中的像素点，所述点距离为所述待投影图像中的目标像素点与所述目标像素点投影在所述投影面上的呈现的投影点之间的距离，其中，所述点距离在所述指定距离范围中的像素点投影在所述投影面上形成的图区的清晰度在所述预设范围中。

可选地，关系建立单元还可以用于：建立并存储所述当前投影距离与所述目标变换参数的对应关系，用于在投影距离与所述当前投影距离相同时，获取所述目标变换参数。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的投影仪10、投影调节装置100的具体工作过程，可以参考前述方法中的各步骤对应过程，在此不再过多赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质。可读存储介质中存储有计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例中所述的投影处理方法。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)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)执行本申请各个实施场景所述的方法。

综上所述，本申请提供一种投影调节方法、装置、投影仪及可读存储介质。方法包括：获取投影仪与投影面之间的当前投影距离，当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到投影面相应的投影点之间的距离；基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与投影距离对应的变换参数用于对待投影图像进行图像变换，以使投影仪投射的经过图像变换后的待投影图像在投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；通过目标变换参数对待投影图像进行图像变换得到目标图像；向投影面投射目标图像。在方案中，通过基于像素点到投影点之间的距离对应的变换参数，对待投影图像进行图像变换，以使投影后在投影面上呈现清晰的图像，能够改善投影画面因存在虚焦而模糊不清的问题。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置、系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置、系统和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投影调节方法，其特征在于，应用于投影仪，所述方法包括：

获取投影仪与投影面之间的当前投影距离，所述当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离；

基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与所述投影距离对应的变换参数用于对所述待投影图像进行图像变换，以使所述投影仪投射的经过所述图像变换后的待投影图像在所述投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；

通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像；

向所述投影面投射所述目标图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取投影仪与投影面之间的当前投影距离之前，所述方法还包括：

获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离，所述场景图像包括通过所述投影仪将第一图像投射在所述投影面上形成的第二图像；

基于所述第一图像和所述第二图像计算用于将所述第一图像变换为所述第二图像的点扩散函数；

基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数；

变更所述第一投影距离的距离，并重复执行所述获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离至基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数，以得到多个不同距离的第一投影距离对应的多个变换参数；

基于与多个不同距离的第一投影距离及每个第一投影距离对应的变换参数，建立所述投影距离与变换参数的对应关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标变换参数包括在正投影时根据所述当前投影距离确定的卷积核，通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像，包括：

根据所述卷积核对所述待投影图像的每个像素点作卷积运算得到所述目标图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标变换参数包括待投影图像的每个像素点对应的卷积核，通过所述目标变换参数对待投影图像进行图像变换得到目标图像，包括：

根据与所述待投影图像中的每个像素点对应的卷积核，对所述待投影图像中相应的像素点进行图像变换，以得到所述目标图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数之前，所述方法还包括：

在所述待投影图像的像素点中确定存在点距离未在指定距离范围中的像素点，所述点距离为所述待投影图像中的目标像素点与所述目标像素点投影在所述投影面上的呈现的投影点之间的距离，其中，所述点距离在所述指定距离范围中的像素点投影在所述投影面上形成的图区的清晰度在所述预设范围中。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

建立并存储所述当前投影距离与所述目标变换参数的对应关系，用于在投影距离与所述当前投影距离相同时，获取所述目标变换参数。

7.一种投影调节装置，其特征在于，应用于投影仪，所述装置包括：

距离获取单元，用于获取投影仪与投影面之间的当前投影距离，所述当前投影距离包括待投影图像中的至少一个像素点到所述投影面相应的投影点之间的距离；

参数确定单元，用于基于存储的投影距离与变换参数的对应关系，确定与所述当前投影距离对应的目标变换参数，其中，与所述投影距离对应的变换参数用于对所述待投影图像进行图像变换，以使所述投影仪投射的经过所述图像变换后的待投影图像在所述投影面呈现的图像的清晰度在预设范围中；

图像变换单元，用于通过所述目标变换参数对所述待投影图像进行图像变换得到目标图像；

投射单元，用于向所述投影面投射所述目标图像。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括计算单元、遍历单元及关系建立单元，在所述距离获取单元获取投影仪与投影面之间的当前投影距离之前，所述距离获取单元，还用于获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离，所述场景图像包括通过所述投影仪将第一图像投射在所述投影面上形成的第二图像；

所述计算单元，用于基于所述第一图像和所述第二图像计算用于将所述第一图像变换为所述第二图像的点扩散函数；

所述计算单元，还用于基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数；

所述遍历单元，用于变更所述第一投影距离的距离，并重复执行所述获取所述投影面所在区域的第一场景图像及所述投影仪与所述投影面的第一投影距离至基于所述点扩散函数计算所述第二图像变换为所述第一图像的变换参数，以得到多个不同距离的第一投影距离对应的多个变换参数；

所述关系建立单元，用于基于与多个不同距离的第一投影距离及每个第一投影距离对应的变换参数，建立所述投影距离与变换参数的对应关系。

9.一种投影仪，其特征在于，所述投影仪包括相互耦合的存储器、处理器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述投影仪执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-6中任意一项所述的方法。

Images