CN111050150B - 焦距调节方法、装置、投影设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及投影技术领域，具体而言，涉及一种焦距调节方法、装置、投影设备及存储介质。焦距调节方法包括：获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与投影场景图像对应的原始输出图像，从原始输出图像中，选取特征区域，此后，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，并根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作。本申请实施例提供的焦距调节方法、装置、投影设备及存储介质能够保证调节效果的可靠性，同时，能够降低调节过程的复杂程度。

Description

焦距调节方法、装置、投影设备及存储介质

技术领域

本申请涉及投影技术领域，具体而言，涉及一种焦距调节方法、装置、投影设备及存储介质。

背景技术

投影设备，又称投影仪或投影机，是一种可以将图像或视频投影到投影面(例如，墙壁、幕布)上的设备。目前，在投影设备的使用过程中，针对投影设备的发热跑焦问题，通常需要使用人员手动执行焦距调节动作，以实现对投影设备焦距的调节，因此，无法保证调节效果的可靠性，且调节过程复杂。

发明内容

本申请实施例的目的在于，提供一种焦距调节方法、装置、投影设备及存储介质以解决上述问题。

第一方面，本申请实施例提供的焦距调节方法，包括：

获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与投影场景图像对应的原始输出图像；

从原始输出图像中，选取特征区域；

从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域；

根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作。

本申请实施例提供的焦距调节方法，能够获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出投影场景图像对应的原始输出图像，从原始输出图像中，选取特征区域，以从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，并根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作。由于焦距调节指令根据目标区域的清晰度表征数据生成，而投影设备是根据焦距调节指令自动执行焦距调节动作的，因此，能够保证调节效果的可靠性，同时，能够降低调节过程的复杂程度。

结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第一种可选的实施方式，从原始输出图像中，选取特征区域，包括：

从原始输出图像中，划分目标数量个待选区域；

从目标数量个待选区域中，选取纹理最丰富的区域，作为特征区域。

本申请实施例中，从原始输出图像中，选取特征区域，包括：从原始输出图像中，划分目标数量个待选区域，以及从目标数量个待选区域中，选取纹理最丰富的区域，作为特征区域，而目标区域是根据特征区域确定出的，因此，能够提高根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令的可靠性。

结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第二种可选的实施方式，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，包括：

创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系；

根据实时映射关系，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域。

本申请实施例中，摄像机坐标系与投影坐标系的映射关系是实时创建的，因此，根据实时映射关系，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，具有较高的可靠性。

结合第一方面的第二种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第三种可选的实施方式，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系，包括：

从投影场景图像中提取X个第一特征点，其中，X≥4，且X为整数；

从投影场景图像对应的原始输出图像中，提取Y个第二特征点，其中，Y≥4，且Y为整数；

根据X个第一特征点和Y个第二特征点，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

本申请实施例中，由于摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系是根据从投影场景图像中提取X个第一特征点，以及从投影场景图像对应的原始输出图像中，提取Y个第二特征点创建的，因此，具有较高的可靠性。

结合第一方面的第四种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第五种可选的实施方式，根据X个第一特征点和Y个第二特征点，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系，包括：

对X个第一特征点和Y个第二特征点进行特征点匹配，以从X个第一特征点中筛选出Z个第一目标特征点，以及从Y个第二特征点中筛选出Z个第二目标特征点，且Z个第二目标特征点与Z个第一目标特征点一一对应，其中，4≤Z≤X，且4≤Z≤Y，且Z为整数；

根据Z个第一目标特征点在投影场景图像中的位置，以及Z个第二目标特征点在原始输出图像中的位置，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

本申请实施例中，从X个第一特征点中筛选出Z个第一目标特征点，以及从Y个第二特征点中筛选出Z个第二目标特征点存在一一对应关系，因此，对X个第一特征点和Y个第二特征点进行特征点匹配属于双向特征匹配，能够提高特征点匹配的可靠性。

结合第一方面的第二种、第三种或第四种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第五种可选的实施方式，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系之前，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，还包括：

获取投影场景图像的亮度值，以及获取投影场景图像对应的原始输出图像的亮度值；

判断投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值是否位于第一预设差异范围；

当投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值超出第一预设差异范围时，对投影场景图像的亮度值和/或原始输出图像的亮度值进行调整，以使投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值位于第一预设差异范围。

本申请实施例中，在创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系之前，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，还包括：能够对投影场景图像的亮度值和/或原始输出图像的亮度值进行调整，以使投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值位于第一预设差异范围，从而提高创建的实时映射关系的可靠性。

结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的六种可选的实施方式，根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作之前，焦距调节方法，还包括：

基于特征区域的清晰度，获得目标区域的清晰度表征数据。

本申请实施例中，根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作之前，焦距调节方法，还包括：基于特征区域的清晰度，获得目标区域的清晰度表征数据。显然，目标区域的清晰度表征数据是以特征区域的清晰度作为参考标准获得的，因此，能够保证目标区域的清晰度表征数据的可靠性。

结合第一方面的第六种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第七种可选的实施方式，基于特征区域的清晰度，获得目标区域的清晰度表征数据，包括：

针对预设的模糊参数集合中包括的每个模糊参数，通过模糊参数，对特征区域进行模糊处理，获得模糊区域图像；

从多张模糊区域图像中，选取与目标区域清晰相似度最大的目标模糊图像；

将目标模糊图像对应的模糊参数，作为目标区域的清晰度表征数据。

本申请实施例中，基于特征区域的清晰度，获得目标区域的清晰度表征数据，包括：针对预设的模糊参数集合中包括的每个模糊参数，通过模糊参数，对特征区域进行模糊处理，获得模糊区域图像，从多张模糊区域图像中，选取与目标区域清晰相似度最大的目标模糊图像，以及将目标模糊图像对应的模糊参数，作为目标区域的清晰度表征数据。由于目标区域清晰度表征数据的获取过程，简单便捷，因此，能够提高焦距调节方法的执行效率。

第二方面，本申请实施例提供的焦距调节装置，应用于投影设备，焦距调节装置包括：

图像获取模块，用于获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与投影场景图像对应的原始输出图像；

第一区域选取模块，用于从原始输出图像中，选取特征区域；

第二区域选取模块，用于从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域；

指令生成模块，用于根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作。

本申请实施例提供的焦距调节装置具有与上述第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的焦距调节方法相同的有益效果，此处不作赘述。

第三方面，本申请实施例提供的投影设备，包括处理器和存储器，存储器上存储有计算机程序，处理器用于执行计算机程序，以实现上述第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的焦距调节方法。

本申请实施例提供的投影设备具有与上述第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的焦距调节方法相同的有益效果，此处不作赘述。

第四方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被执行时，实现上述第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的焦距调节方法。

本申请实施例提供的存储介质具有与上述第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的焦距调节方法相同的有益效果，此处不作赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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一种投影设备的示意性结构框图。

图2为本申请实施例提供的投影设备的另一种示意性结构框图。

图3为本申请实施例提供的一种焦距调节方法的步骤流程图。

图4为本申请实施例提供的一种原始输出图像中待选区域的划分示意图。

图5为本申请实施例提供的一种特征区域与目标区域的对应关系示意图。

图6为本申请实施例提供的一种焦距调节装置的步骤流程图。

附图标记：100-投影设备；110-处理器；120-存储器；130-通信组件；140-投影镜头；150-摄像装置；200-原始输出图像；300-投影场景图像；400-焦距调节装置；410-图像获取模块；420-第一区域选择模块；430-第二区域选取模块；440-指令生成模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，为本申请实施例提供的一种应用焦距调节方法及装置的投影设备100的示意性结构框图。在结构上，投影设备100可以包括处理器110和存储器120。

处理器110与存储器120直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互，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。焦距调节装置200包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储在存储器120中或固化在投影设备100的操作系统(Operating System，OS)中的软件模块。处理器110用于执行存储器120中存储的可执行模块，例如，焦距调节装置200所包括的软件功能模块及计算机程序等，以实现焦距调节方法。处理器110可以在接收到执行指令后，执行计算机程序。

其中，处理器110可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。处理器110也可以是通用处理器，例如，可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、分立门或晶体管逻辑器件、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。此外，通用处理器可以是微处理器或者任何常规处理器等。

存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)、可擦可编程序只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，以及电可擦编程只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)。存储器120用于存储程序，处理器110在接收到执行指令后，执行该程序。

应当理解，图1所示的结构仅为示意，本申请实施例提供的投影设备100还可以具有比图1更少或更多的组件，或是具有与图1所示不同的配置，例如，如图2所示，本申请实施例提供的投影设备100还可以包括通信组件130、投影镜头140、摄像装置150等。其中，通信组件130用于与用户终端直接或间接地通信连接，以实现数据的传输或交互。如此，便可以通过用户终端将待输出图像发送给处理器110，以使处理器110将待输出图像通过投影镜头140输出。而用户终端可以是，但不限于，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(Mobile InternetDevice，MID)等。此外，本申请实施例中，摄像装置150用于拍摄投影场景图像。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的焦距调节方法的流程示意图，该方法应用于图1或图2所示的投影设备100。所应说明的是，本申请实施例提供的焦距调节方法不以图1或图2及以下所示的顺序为限制，以下结合图3对焦距调节方法的具体流程及步骤进行描述。

步骤S100，获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与投影场景图像对应的原始输出图像。

本申请实施例中，投影场景图像包括投影设备将原始输出图像投影到投影面上，所形成的投影图像。而原始输出图像可以是电子版本的演讲稿、教学课件或静态图片等数据文件中包括的某张图像，也可以是动态图片、影像视频等数据文件中包括的某帧图像。此外，需要说明的是，本申请实施例中，拍摄投影场景图像的摄像机可以是投影设备上设置的摄像装置，也可以是独立于投影设备，但与投影设备直接或间接地通信连接的摄像装置。

此外，本申请实施例中，可以按预设时间间隔获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与投影场景图像对应的原始输出图像，而该预设时间间隔可以是，但不限于30s、1min、2min。

步骤S200，从原始输出图像中，选取特征区域。

由于本申请实施例提供的焦距调节方法，是用于实现对投影设备焦距的调节，因此，为保证调节效果的可靠性，本申请实施例中，从原始输出图像中，选取的特征区域，可以是原始输出图像中纹理最丰富的区域，基于此，本申请实施例中，步骤S200可以包括步骤S210和步骤S220。

步骤S210，从原始输出图像中，划分目标数量个待选区域。

本申请实施例中，目标数量个待选区域可以不完全覆盖原始输出图像，例如，目标数量可以是5个，5个待选区域可以为原始输出图像200的左上区域A、右上区域B、左下区域C、右下区域D和中间区域E。当然，目标数量个待选区域也可以完全覆盖原始输出图像，例如，目标数量可以是9个，如图4所示，9个待选区域可以为原始输出图像200的左上区域F、上区域G、右上区域H、左区域I、中间区域J、右区域K、左下区域L、下区域M和右下区域N。

步骤S220，从目标数量个待选区域中，选取纹理最丰富的区域，作为特征区域。

对于步骤S220，本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，可以分别对目标数量个待选区域中包括的每个待选区域进行小波分解，此后，获得中高频区域能力与低频区域能量的比值，比值最大的待选区域即为纹理最丰富的区域。

步骤S300，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域。

可以理解的是，本申请实施例中，需要根据摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，基于此，步骤S300可以包括步骤S340和步骤S380。

步骤S340，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

本申请实施例中，可以通过投影场景图像和投影场景图像对应的原始输出图像进行特征点提取，以及特征点匹配，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。基于此，本申请实施例中，步骤S340可以包括步骤S341、步骤S342和步骤S343。

步骤S341，从投影场景图像中提取X个第一特征点，其中，X≥4，且为整数。

本申请实施例中，第一特征点为投影场景图像中灰度值相对于周围像素点发生剧烈变化的点，且第一特征点的数量至少为4个，也即，X≥4，但为避免X个第一特征点中，存在无效特征点，或不可用特征点，本申请实施例中，第一特征点的数量可以更多，例如，可以是80个。本申请实施例中，可以通过加速稳健特征(Speeded Up Robust Features，SURF)算法从投影场景图像中提取X个第一特征点，并获得每个第一特征点在摄像机坐标系中的第一三维坐标。SURF算法是一个稳健的图像识别和描述算法，使用海森矩阵(Hessian)的行列式值作特征点响应侦测，并用积分图加速运算。

步骤S342，从投影场景图像对应的原始输出图像中，提取Y个第二特征点，其中，Y≥4，且为整数。

本申请实施例中，第二特征点为原始输出图像中灰度值相对于周围像素点发生剧烈变化的点，且第二特征点的数量至少为4个，也即，Y≥4，但为避免Y个第二特征点中，存在无效特征点，或不可用特征点，本申请实施例中，第二特征点的数量可以更多，例如，可以是80个。同样，本申请实施例中，可以通过SURF算法从投影场景图像对应的原始输出图像中，提取Y个第二特征点，并获得每个第二特征点在投影设备坐标系中的第二三维坐标。

步骤S343，根据X个第一特征点和Y个第二特征点，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

本申请实施例中，对于步骤S343，作为一种可选的实施方式，其可以包括对X个第一特征点和Y个第二特征点进行特征点匹配，以从X个第一特征点中筛选出Z个第一目标特征点，以及从Y个第二特征点中筛选出Z个第二目标特征点，且Z个第二目标特征点与Z个第一目标特征点一一对应，其中，4≤Z≤X，且4≤Z≤Y，且为整数，此后，根据Z个第一目标特征点在投影场景图像中的位置，以及Z个第二目标特征点在原始输出图像中的位置，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系，也即，也即，根据Z个第一目标特征点的第一三维坐标，以及Z个第二目标特征点的第二三维坐标，创建摄像机坐标系与投影设备坐标系的实时映射关系。本申请实施例中，由于对X个第一特征点和Y个第二特征点进行特征点匹配属于双向特征匹配，因此，能够提高特征点匹配的可靠性。

此外，需要说明的是，本申请实施例中，可以通过随机抽样一致(Random SampleConsensus，RANSAC)算法对X个第一特征点和Y个第二特征点进行特征点匹配，以从X个第一特征点中筛选出Z个第一目标特征点，以及从Y个第二特征点中筛选出Z个第二目标特征点。RANSAC算法为可以根据一组包含异常数据的样本数据集，计算出数据的数学模型参数，得到有效样本数据的算法。

本申请实施例中，摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系可以通过以下逻辑计算关系获得：

H1＝Cz*Pz'

其中，H1用于表征Z个第一目标特征点与Z个第二目标特征点的映射关系，也即，摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系，Cz为投影场景图像中Z个第一目标特征点的第一三维坐标组成的3*Z的矩阵，Pz'为原始输出图像中Z个第二目标特征点的第二三维坐标组成的Z*3的逆矩阵。

步骤S380，根据实时映射关系，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域。

以特征区域为图4所示左上区域F为例，如图5所示，根据实时映射关系，可以从投影场景图像300中，确定出与特征区域对应的目标区域F'。

为提高创建的实时映射关系的可靠性，本申请实施例中，在步骤S340之前，步骤S300还可以包括步骤S310、步骤S320和步骤S330。

步骤S310，获取投影场景图像的亮度值，以及获取投影场景图像对应的原始输出图像的亮度值。

步骤S320，判断投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值是否位于第一预设差异范围，其中，第一预设差异范围可以根据实际需求设定，本申请实施例对此不作限制。

步骤S330，当投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值超出第一预设差异范围时，对投影场景图像的亮度值和/或原始输出图像的亮度值进行调整，以使投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值位于第一预设差异范围。

通过上述设置，在对投影场景图像和投影场景图像对应的原始输出图像进行特征点提取，以及特征点匹配等操作时，便能够避免由于投影场景图像和原始输出图像亮度不同，而对特征点提取和匹配产生影响，从而保证创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系的可靠性。

为保证从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域的可靠性，本申请实施例提供的焦距调节方法，在执行步骤S380之前，还可以包括步骤S300还可以包括步骤S350、步骤S360和步骤S370。

步骤S350，获取摄像机坐标系与投影坐标系的标准映射关系。

对于步骤S350，本申请实施例中，35作为一种可选的实施方式，其可以包括步骤S351、步骤S352和步骤S353。

步骤S351，获取投影设备与投影面之间的距离为预设标准距离时，摄像机拍摄的标准场景图像，并确定出标准场景图像对应的标准输出图像。其中，设标准距离可以根据实际需求设定，本申请实施例对此不作限制。

本申请实施例中，标准场景图像包括将标准场景图像对应的标准输出图像，投影到投影面上形成的投影场景图像。其中，标准输出图像可以是电子版本的演讲稿、教学课件或静态图片等数据文件中包括的某张图像，也可以是动态图片、影像视频等数据文件中包括的某帧图像。

步骤S352，从标准场景图像中，选取W个第三目标特征点，以及从标准输出图像中，选取W个第四目标特征点，其中，W≥4，且为整数。

本申请实施例中，从标准场景图像中，提取W个第三目标特征点之后，还可以获得每个第三目标特征点在摄像机坐标系中的第三三维坐标，同样，从标准输出图像中，提取W个第四目标特征点之后，还可以获得每个第四目标特征点在投影设备坐标系中的第四三维坐标。此外，本申请实施例中，W的取值可以为4，而4个第三目标特征点可以为标准场景图像的4个边角点，同样，4个第四目标特征点可以为标准输出图像的4个边角点。

步骤S353，根据W个第三目标特征点在标准场景图像中的位置，以及W个第四目标特征点在标准输出图像中的位置，创建摄像机坐标系与投影坐标系的标准映射关系，也即，根据W个第三目标特征点的第三三维坐标，以及W个第四目标特征点的第四三维坐标，创建摄像机坐标系与投影设备坐标系的标准对应关系。

本申请实施例中，摄像机坐标系与投影坐标系的标准映射关系可以通过以下逻辑计算关系获得：

H＝Cw*Pw'

其中，H用于表征W个第三目标特征点与W个第四目标特征点的映射关系，也即，摄像机坐标系与投影坐标系的标准映射关系，Cw为标准场景图像中W个第三目标特征点的第三三维坐标组成的3*W的矩阵，Pw'为标准输出图像中W个第四目标特征点的第四三维坐标组成的W*3的逆矩阵。

步骤S360，判断标准映射关系与实时映射关系之间的坐标差异值是否位于第二预设差异范围，其中，第二预设差异区间可以根据实际需求设定，本申请实施例对此不作限制。

步骤S370，当标准映射关系与实时映射关系之间的坐标差异值超出第二预设差异范围时，重新执行步骤S340，直至标准映射关系与实时映射关系之间的坐标差异值位于第二预设差异范围。

步骤S400，根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作。

本申请实施例中，目标区域的清晰度表征数据，可以以从原始输出图像中选取的特征区域为参考确定出。基于此，本申请实施例提供的焦距调整装置还可以包括步骤S401，基于特征区域的清晰度，获得目标区域的清晰度表征数据。而对于步骤S401，本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，其又可以包括步骤S4011、步骤S4012和步骤S4013。

步骤S4011，针对预设的模糊参数集合中包括的每个模糊参数，通过该模糊参数，对特征区域进行模糊处理，获得模糊区域图像。

本申请实施例中，可以预设多个不同的模糊参数，并存储于模糊参数集合中，此外，当步骤S4011中，采用高斯模糊处理方式对特征区域进行模糊处理，获得模糊区域图像时，模糊参数为高斯参数，又称高斯核(theta)。以特征区域为图4所示左上区域F，模糊参数集合中包括的10个模糊参数为例，可以分别通过10个模糊参数，对特征区域进行高斯模糊处理，获得10张模糊区域图像。

步骤S4012，从多张模糊区域图像中，选取与目标区域清晰相似度最大的目标模糊图像。

本申请实施例中，可以通过预设的图像清晰度算法，计算多张模糊区域图像中每张模糊区域图像的清晰度，此后，通过同样的图像清晰度算法，计算目标区域的清晰度，以从多张模糊区域图像中，选取与目标区域清晰相似度最大的目标模糊图像。其中，图像清晰度算法可以是，但不限于Brenner梯度函数、Tenengrad梯度函数、灰度方差函数、灰度方差乘积函数、Vollath函数。

步骤S4013，将目标模糊图像对应的模糊参数，作为目标区域的清晰度表征数据。

本申请实施例中，获得目标区域的清晰度表征数据之后，便可以执行步骤S400。

对于步骤S400，本申请实施例中，作为第一种可选的实施方式，可以判断清晰度表征数据是否大于标准清晰度数据，若清晰度表征数据大于标准清晰度数据，则从预设的焦距调节数据库中，获取与清晰度表征数据对应的调节距离，生成焦距调节指令，基于此，便可以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作，驱动焦距调节马达转动，从而带动投影镜头往预设方向移动，且移动距离为调节距离，以实现焦距调节的目的。需要说明的是，本申请实施例中，焦距调节数据库中存储有多个清晰度表征数据与多个调节距离的对应关系，而该对应关系可以通过实际试验获得。

对于步骤S400，本申请实施例中，作为第二种可选的实施方式，可以判断清晰度表征数据是否大于标准清晰度数据，若清晰度表征数据大于标准清晰度数据，则生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作，驱动焦距调节马达转动，从而带动投影镜头往预设方向移动，且移动距离为预设步长，以实现焦距调节的目的。

可以理解的是，当步骤S400采用上述第二种可选的实施方式时，为保证调节效果的可靠性，还需重复执行步骤S100、步骤S200、步骤S300和步骤S400，也即，在预设时间间隔之后，再次获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出投影场景图像对应的原始输出图像，从原始输出图像中，选取特征区域，以从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，并根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令，再次执行焦距调节动作，并如此重复前述动作，直至获取的清晰度表征数据是小于或等于标准清晰度数据为止。

此外，需要说明的是，本申请实施例中，标准清晰度数据可以在投影设备开机之后，监测投影设备是否执行焦距调节动作，例如，投影设备自动执行的焦距调节动作，或使用人员手动执行的焦距调节动作，若监测到投影设备执行焦距调节动作，则执行步骤S100、步骤S200和步骤S300，以确定出目标区域，将该目标区域对应的清晰度表征数据，作为标准清晰度数据。

还需要说明的是，本申请实施例中，若投影设备开机之后，在预设等待时间段内，未检测到焦距调节动作执行，则同样执行步骤S100、步骤S200和步骤S300，以确定出目标区域，将该目标区域对应的清晰度表征数据，其中，预设等待时间段可以是2s、3s、5s。

基于与上述焦距调节装置400同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种应用于投影设备的焦距调节装置400。请参阅图6，本申请实施例提供的焦距调节装置400包括图像获取模块410、第一区域选取模块420、第二区域选取模块420和指令生成模块440。

图像获取模块410，用于获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与投影场景图像对应的原始输出图像。

关于图像获取模块410的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S100的详细描述，也即，步骤S100可以由图像获取模块410执行。

第一区域选取模块420，用于从原始输出图像中，选取特征区域。

关于第一区域选取模块420的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S200的详细描述，也即，步骤S200可以由第一区域选取模块420执行。

第二区域选取模块420，用于从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域。

关于第二区域选取模块420的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S300的详细描述，也即，步骤S300可以由第二区域选取模块420执行。

指令生成模块440，用于根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作。

关于指令生成模块440的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S100的详细描述，也即，步骤S100可以由指令生成模块440执行。

本申请实施例中，第一区域选取模块420可以包括区域划分单元和第一区域选取单元。

区域划分单元，用于从原始输出图像中，划分目标数量个待选区域。

关于区域划分单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S210的详细描述，也即，步骤S210可以由区域划分单元执行。

第一区域选取单元，用于从目标数量个待选区域中，选取纹理最丰富的区域，作为特征区域。

关于第一区域选取单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S220的详细描述，也即，步骤S220可以由第一区域选取单元执行。

本申请实施例中，第二区域选取模块420可以包括第一创建单元和第二区域选取单元。

第一创建单元，用于创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

关于第一创建单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S340的详细描述，也即，步骤S340可以由第一创建单元执行。

第二区域选取单元，用于根据实时映射关系，从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域。

关于第二区域选取单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S380的详细描述，也即，步骤S380可以由第二区域选取单元执行。

本申请实施例中，第一创建单元可以包括第一提取子单元、第二提取子单元和第一映射关系创建子单元。

第一提取子单元，用于从投影场景图像中提取X个第一特征点，其中，X≥4，且为整数。

关于第一提取子单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S341的详细描述，也即，步骤S341可以由第一提取子单元执行。

第二提取子单元，用于从投影场景图像对应的原始输出图像中，提取Y个第二特征点，其中，Y≥4，且为整数。

关于第二提取子单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S342的详细描述，也即，步骤S342可以由第二提取子单元执行。

第一映射关系创建子单元，用于根据X个第一特征点和Y个第二特征点，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

第一映射关系创建子单元，具体用于对X个第一特征点和Y个第二特征点进行特征点匹配，以从X个第一特征点中筛选出Z个第一目标特征点，以及从Y个第二特征点中筛选出Z个第二目标特征点，且Z个第二目标特征点与Z个第一目标特征点一一对应，其中，4≤Z≤X，且4≤Z≤Y，且Z为整数，此后，再根据Z个第一目标特征点在投影场景图像中的位置，以及Z个第二目标特征点在原始输出图像中的位置，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

关于第一映射关系创建子单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S343的详细描述，也即，步骤S343可以由第一映射关系创建子单元执行。

本申请实施例中，第二区域选取模块420还可以包括亮度获取单元、第一判断单元和亮度调整单元。

亮度获取单元，用于获取投影场景图像的亮度值，以及获取投影场景图像对应的原始输出图像的亮度值。

关于亮度获取单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S310的详细描述，也即，步骤S310可以由亮度获取单元执行。

第一判断单元，用于判断投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值是否位于第一预设差异范围。

关于第一判断单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S320的详细描述，也即，步骤S320可以由第一判断单元执行。

亮度调整单元，用于当投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值超出第一预设差异范围时，对投影场景图像的亮度值和/或原始输出图像的亮度值进行调整，以使投影场景图像的亮度值与原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值位于第一预设差异范围。

关于亮度调整单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S330的详细描述，也即，步骤S330可以由亮度调整单元执行。

本申请实施例中，第二区域选取模块420还可以包括第二创建单元、第二判断单元和控制单元。

第二创建单元，用于获取摄像机坐标系与投影坐标系的标准映射关系。

关于第二创建单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S350的详细描述，也即，步骤S350可以由第二创建单元执行。

第二判断单元，用于判断标准映射关系与实时映射关系之间的坐标差异值是否位于第二预设差异范围。

关于第二判断单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S360的详细描述，也即，步骤S360可以由第二判断单元执行。

控制单元，用于当标准映射关系与实时映射关系之间的坐标差异值超出第二预设差异范围时，控制第一创建单元重新执行创建摄像机坐标系与投影设备坐标系的实时映射关系的步骤，直至标准映射关系与实时映射关系之间的坐标差异值位于第二预设差异范围。

关于控制单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S370的详细描述，也即，步骤S370可以由控制单元执行。

本申请实施例中，第二创建单元可以包括标准图像获取子单元、第三提取子单元和第二映射关系创建子单元。

标准图像获取子单元，用于获取投影设备与投影面之间的距离为预设标准距离时，摄像机拍摄的标准场景图像，并确定出标准场景图像对应的标准输出图像。

关于标准图像获取子单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S351的详细描述，也即，步骤S351可以由标准图像获取子单元执行。

第三提取子单元，用于从标准场景图像中，选取W个第三目标特征点，以及从标准输出图像中，选取W个第四目标特征点，其中，W≥4，且为整数。

关于第三提取子单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S352的详细描述，也即，步骤S352可以由第三提取子单元执行。

第二映射关系创建子单元，根据W个第三目标特征点在标准场景图像中的位置，以及W个第四目标特征点在标准输出图像中的位置，创建摄像机坐标系与投影坐标系的标准映射关系。

关于第二映射关系创建子单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S353的详细描述，也即，步骤S353可以由第二映射关系创建子单元执行。

本申请实施例提供的焦距调节装置400，还可以包括数据获取模块。

数据获取模块，用于基于特征区域的清晰度，获得目标区域的清晰度表征数据。

关于数据获取模块的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S401的详细描述，也即，步骤S401可以由数据获取模块执行。

本申请实施例中，数据获取模块可以包括模糊处理单元、图像选取单元和数据获取单元。

模糊处理单元，用于针对预设的模糊参数集合中包括的每个模糊参数，通过模糊参数，对特征区域进行模糊处理，获得模糊区域图像。

关于模糊处理单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S4011的详细描述，也即，步骤S4011可以由模糊处理单元执行。

图像选取单元，用于从多张模糊区域图像中，选取与目标区域清晰相似度最大的目标模糊图像。

关于图像选取单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S4012的详细描述，也即，步骤S4012可以由图像选取单元执行。

数据获取单元，用于将目标模糊图像对应的模糊参数，作为目标区域的清晰度表征数据。

关于数据获取单元的描述具体可参考上述焦距调节方法相关实施例中关于步骤S4013的详细描述，也即，步骤S4013可以由数据获取单元执行。

此外，本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被执行时，可实现上述方法实施例所提供的焦距调节方法，具体可参见上述方法实施例，本申请实施例中对此不作赘述。

综上所述，本申请实施例提供的焦距调节方法，能够获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出投影场景图像对应的原始输出图像，从原始输出图像中，选取特征区域，以从投影场景图像中，确定出与特征区域对应的目标区域，并根据目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据焦距调节指令执行焦距调节动作。由于焦距调节指令根据目标区域的清晰度表征数据生成，而投影设备是根据焦距调节指令自动执行焦距调节动作的，因此，能够保证调节效果的可靠性，同时，能够降低调节过程的复杂程度。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置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装置、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，在本申请每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，也可以是每个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请每个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、RAM、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，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。

此外，需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”和“第三”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (9)

1.一种焦距调节方法，其特征在于，所述焦距调节方法包括：

获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与所述投影场景图像对应的原始输出图像，所述原始输出图像为待投影的数据文件中的一张图像；

从所述原始输出图像中，选取特征区域；

从所述投影场景图像中，确定出与所述特征区域对应的目标区域；

针对预设的模糊参数集合中包括的每个模糊参数，通过所述模糊参数，对所述特征区域进行模糊处理，获得模糊区域图像；

从多张模糊区域图像中，选取与所述目标区域清晰相似度最大的目标模糊图像；

将所述目标模糊图像对应的模糊参数，作为所述目标区域的清晰度表征数据；

根据所述目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据所述焦距调节指令执行焦距调节动作。

2.根据权利要求1所述的焦距调节方法，其特征在于，所述从所述原始输出图像中，选取特征区域，包括：

从所述原始输出图像中，划分目标数量个待选区域；

从所述目标数量个待选区域中，选取纹理最丰富的区域，作为所述特征区域。

3.根据权利要求1所述的焦距调节方法，其特征在于，所述从所述投影场景图像中，确定出与所述特征区域对应的目标区域，包括：

创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系；

根据所述实时映射关系，从所述投影场景图像中，确定出与所述特征区域对应的目标区域。

4.根据权利要求3所述的焦距调节方法，其特征在于，所述创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系，包括：

从所述投影场景图像中提取X个第一特征点，其中，X≥4，且为整数；

从所述投影场景图像对应的原始输出图像中，提取Y个第二特征点，其中，Y≥4，且为整数；

根据所述X个第一特征点和所述Y个第二特征点，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

5.根据权利要求4所述的焦距调节方法，其特征在于，所述根据所述X个第一特征点和所述Y个第二特征点，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系，包括：

对所述X个第一特征点和所述Y个第二特征点进行特征点匹配，以从X个第一特征点中筛选出Z个第一目标特征点，以及从Y个第二特征点中筛选出Z个第二目标特征点，且所述Z个第二目标特征点与所述Z个第一目标特征点一一对应，其中，4≤Z≤X，且4≤Z≤Y，且Z为整数；

根据所述Z个第一目标特征点在所述投影场景图像中的位置，以及所述Z个第二目标特征点在所述原始输出图像中的位置，创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系。

6.根据权利要求3～5任意一项所述的焦距调节方法，其特征在于，所述创建摄像机坐标系与投影坐标系的实时映射关系之前，所述从所述投影场景图像中，确定出与所述特征区域对应的目标区域，还包括：

获取所述投影场景图像的亮度值，以及获取所述投影场景图像对应的原始输出图像的亮度值；

判断所述投影场景图像的亮度值与所述原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值是否位于第一预设差异范围；

当所述投影场景图像的亮度值与所述原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值超出所述第一预设差异范围时，对所述投影场景图像的亮度值和/或所述原始输出图像的亮度值进行调整，以使所述投影场景图像的亮度值与所述原始输出图像的亮度值之间的亮度差异值位于所述第一预设差异范围。

7.一种焦距调节装置，其特征在于，应用于投影设备，所述焦距调节装置包括：

图像获取模块，用于获取摄像机拍摄的投影场景图像，并确定出与所述投影场景图像对应的原始输出图像，所述原始输出图像为待投影的数据文件中的某张图像；

第一区域选取模块，用于从所述原始输出图像中，选取特征区域；

第二区域选取模块，用于从所述投影场景图像中，确定出与所述特征区域对应的目标区域；

指令生成模块，用于根据所述目标区域的清晰度表征数据，生成焦距调节指令，以使投影设备根据所述焦距调节指令执行焦距调节动作；

模糊处理单元，用于针对预设的模糊参数集合中包括的每个模糊参数，通过模糊参数，对特征区域进行模糊处理，获得模糊区域图像；

图像选取单元，用于从多张模糊区域图像中，选取与目标区域清晰相似度最大的目标模糊图像；

数据获取单元，用于将目标模糊图像对应的模糊参数，作为目标区域的清晰度表征数据。

8.一种投影设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序，以实现权利要求1～6中任意一项所述的焦距调节方法。

9.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时，实现权利要求1～6中任意一项所述的焦距调节方法。

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