CN112261394A

CN112261394A - 振镜的偏转率的测量方法、装置、系统及计算机存储介质

Info

Publication number: CN112261394A
Application number: CN202011128799.4A
Authority: CN
Inventors: 庞凤颖
Original assignee: Goertek Optical Technology Co Ltd
Current assignee: Goertek Optical Technology Co Ltd
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-01-22
Anticipated expiration: 2040-10-20
Also published as: CN112261394B

Abstract

本发明公开了一种振镜的偏转率的测量方法，所述振镜的偏转率的测量方法包括：获取投影仪的振镜偏转时所述投影仪投影的第一投影图像；获取所述振镜未偏转时所述投影仪投影的第二投影图像；根据所述第一投影图像和所述第二投影图像确定图像偏移量；根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率。本发明还公开了一种振镜的偏转率的测量装置、系统及计算机存储介质，通过振镜偏转时的投影图像和振镜未偏转时的投影图像，计算出图像的偏移量，进而确定振镜的偏转率，测试人员根据偏转率即可知晓振镜的偏转效果是否合格，无需测试人员肉眼观测，提高了振镜的检测效率，并且检测结果更加准确。

Description

振镜的偏转率的测量方法、装置、系统及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及振镜偏转技术领域，尤其涉及振镜的偏转率的测量方法、装置、系统及计算机存储介质。

背景技术

数字光处理技术(DLP，Digital Light Processing)投影系统包括发光部件、数字微镜元件(DMD，Digital Micromirror Device)、振镜以及其他光学元件和结构部件。其中，振镜用于增加图像的解析度，在将产品小型化的同时提高图像的清晰度。

在投影仪出厂时，需要对振镜的偏转效果进行检测，以确保投影仪在投影时的图像高清晰度。振镜的偏转效果一般由测试人员肉眼观测投影出的图像，并根据经验来判断偏转效果是否合格，使得振镜的检测效率较低。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种振镜的偏转率的测量方法，旨在通过投影图像计算振镜的偏转率，以检测振镜的偏转效果是否合格，提高检测效率。

为实现上述目的，本发明提供一种振镜的偏转率的测量方法，所述振镜的偏转率的测量方法包括：

获取投影仪的振镜偏转时所述投影仪投影的第一投影图像；

获取所述振镜未偏转时所述投影仪投影的第二投影图像；

根据所述第一投影图像和所述第二投影图像确定图像偏移量；

根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率。

可选地，所述根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率的步骤包括：

获取预设标准偏移量；

根据所述预设标准偏移量和所述图像偏移量确定所述振镜的偏转率。

可选地，所述根据所述第一投影图像和所述第二投影图像确定图像偏移量的步骤包括：

获取所述第一投影图像中的第一特征像素点；

确定所述第二投影图像中的第二特征像素点；

根据所述第一特征像素点的坐标和所述第二特征像素点的坐标确定所述图像偏移量。

可选地，所述根据所述第一特征像素点的坐标和所述第二特征像素点的坐标确定所述图像偏移量的步骤包括：

根据所述第一特征像素点的横向坐标值和所述第二特征像素点的横向坐标值确定横向子偏移量；

根据所述第一特征像素点的纵向坐标值和所述第二特征像素点的纵向坐标值确定纵向子偏移量，其中，所述图像偏移量包括所述横向子偏移量以及所述纵向子偏移量，所述偏转率包括横向子偏转率和纵向子偏转率，根据所述横向子偏移量获取所述横向子偏转率，根据所述纵向子偏移量获取所述纵向子偏转率。

可选地，所述获取所述第一投影图像中的第一特征像素点的步骤包括：

确定所述第一投影图像的中心位置；

根据所述中心位置确定所述第一特征像素点。

可选地，所述确定所述第二投影图像中的第二特征像素点的步骤包括：

确定所述第一特征像素点所在的第一图像区域；

获取所述第二投影图像中与所述第一图像区域的相似度大于预设阈值的第二图像区域；

确定所述第二图像区域中的所述第二特征像素点。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种振镜的偏转率的测量装置，所述振镜的偏转率的测量装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的振镜的偏转率的测量程序，所述振镜的偏转率的测量程序被所述处理器执行时实现如上所述中任一项所述的振镜的偏转率的测量方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种振镜的偏转率的测量系统，所述振镜的偏转率的测量系统包括：

半透明幕布，用于显示投影仪发出的投影图像；

图像采集装置，设置于所述半透明幕布背离所述投影仪的一侧，并用于采集所述半透明幕布上显示的投影图像；

如上所述的振镜的偏转率的测量装置，用于获取所述图像采集装置采集的所述投影图像。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有振镜的偏转率的测量程序，所述振镜的偏转率的测量程序被处理器执行时实现如上所述中任一项所述的振镜的偏转率的测量方法的步骤。

本发明实施例提出的振镜的偏转率的测量方法、装置、系统及计算机存储介质，获取投影仪的振镜偏转时所述投影仪投影的第一投影图像，获取所述振镜未偏转时所述投影仪投影的第二投影图像，根据所述第一投影图像和所述第二投影图像确定图像偏移量，根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率。本发明通过振镜偏转时的投影图像和振镜未偏转时的投影图像，计算出图像的偏移量，进而确定振镜的偏转率，测试人员根据偏转率即可知晓振镜的偏转效果是否合格，无需测试人员肉眼观测，提高了振镜的检测效率，并且检测结果更加准确。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；

图2为本发明振镜的偏转率的测量方法的第一实施例的流程示意图；

图3为本发明振镜的偏转率的测量方法的第二实施例的流程示意图；

图4为本发明图像偏移量的示意图；

图5为本发明振镜的偏转率的测量系统的示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种解决方案，通过振镜偏转时的投影图像和振镜未偏转时的投影图像，计算出图像的偏移量，进而确定振镜的偏转率，测试人员根据偏转率即可知晓振镜的偏转效果是否合格，无需测试人员肉眼观测，提高了振镜的检测效率，并且检测结果更加准确。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端为PC等终端设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及振镜的偏转率的测量程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的振镜的偏转率的测量程序，并执行以下操作：

获取投影仪的振镜偏转时所述投影仪投影的第一投影图像；

获取所述振镜未偏转时所述投影仪投影的第二投影图像；

根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的振镜的偏转率的测量程序，还执行以下操作：

获取预设标准偏移量；

获取所述第一投影图像中的第一特征像素点；

确定所述第二投影图像中的第二特征像素点；

确定所述第一投影图像的中心位置；

根据所述中心位置确定所述第一特征像素点。

确定所述第一特征像素点所在的第一图像区域；

确定所述第二图像区域中的所述第二特征像素点。

参照图2，在一实施例中，所述振镜的偏转率的测量方法包括以下步骤：

步骤S10，获取投影仪的振镜偏转时所述投影仪投影的第一投影图像；

在本实施例中，在投影仪发出投影光，且投影仪中的振镜偏转时，投影光会在振镜的作用下发生一定角度的偏转，使得投影仪投影到幕布上的图像也发生偏移。由于振镜在偏转时会周期性地来回快速旋转，因此，幕布上的投影图像也会发生偏移。基于视觉停留效果，人眼感觉不到图像的偏移，人眼看到的图像为多个投影图像的综合。通过图像采集装置获取振镜偏转时投影仪投影的第一投影图像，由于工业相机等装置存在一定的曝光时间，采集到的第一投影图像为一段时间内的投影，因此，采集到的第一投影图像和人眼看到的投影图像类似。

步骤S20，获取所述振镜未偏转时所述投影仪投影的第二投影图像；

在本实施例中，在投影仪发出投影光，且投影仪中的振镜未偏转时，投影仪投影到幕布上的图像为第二投影图像。需要说明的是，第一投影图像和第二投影图像的内容基本相同，振镜的偏转仅改变投影图像的清晰度。

可选地，在通过振镜的偏转提高投影图像的清晰度时，投影机首先接收到第一分辨率的待投影图像，对待投影图像进行重采样，得到第二分辨率的图像，其中，第二分辨率高于第一分辨率，第一分辨率高于投影机自身分辨率，再按照不同的划分方式，对第二分辨率的图像中的像素块进行划分，并根据划分得到的像素块进行像素合成，得到分辨率小于或等于投影机自身分辨率的合成图像。不同的划分方式，在像素合成后，得到的图像也不同，因此，可得到多个合成图像。由于振镜的偏转角度不断变化，可将不同的合成图像折射或反射到幕布上的不同位置，实现投影光的偏移，例如，在合成图像有四个时，在第一合成图像投射在幕布上之后，向右偏移半个像素长度并将第二合成图像投射在幕布上，再向下偏移半个像素长度并将第三合成图像投射在幕布上，然后向左偏移半个像素长度并将第四合成图像投射在幕布上，最后再向上偏移，使得振镜复位，完成一个周期的偏转过程。由于人眼的视觉停留效应，在视觉上形成多个合成图像的综合，而每个合成图像均能各自携带原先待投影图像所包含的部分信息量，因此，整个投影过程不会造成原先待投影图像像素信息的缺失，人眼看到的投影更加清晰。

可选地，在采集第一投影图像前，或者采集第一投影图像后，执行采集振镜未偏转时投影仪投影的第二投影图像的步骤。或者，第二图像可预先采集，并存储于终端设备中，以便于后续在采集到第一投影图像时，直接根据预存的第二投影图像和采集到的第二投影图像确定偏移量。

步骤S30，根据所述第一投影图像和所述第二投影图像确定图像偏移量；

在本实施例中，在根据第一投影图像和第二投影图像确定图像偏移量时，可确定第二投影图像中的预设尺寸大小的第二图像区域，例如，第二图像区域可以是第二投影图像中的中心区域，再根据图像相似度确定第一投影图像中与第二图像区域相似的第一图像区域，并根据第二图像区域在第二投影图像中的位置以及第一图像区域在第一投影图像中的位置确定位置偏差，该位置偏差即为图像偏移量。类似地，也可先确定第一图像区域中的预设尺寸大小的第一图像区域，再确定第二投影图像中的第二图像区域，以确定图像偏移量。

可选地，为了使测量出的图像偏移量更加准确，在根据第一投影图像和第二投影图像确定图像偏移量时，预先在第二投影图像中标记出一个特征点，以便于进行识别，例如，将第二投影图像的某一像素点转变为深红色，调高该像素点的亮度，并作为该特征点，这样，在振镜偏转时投影仪投影的第一投影图像同样存在该特征点，根据特征点在不同投影图像中的不同位置确定特征点偏移量，即为图像偏移量。

可选地，在根据第一投影图像和第二投影图像确定图像偏移量之前，还可对第一投影图像和第二投影图像分别进行图像优化处理，以使计算出的图像偏移量更加准确，其中，图像优化处理包括滤波降噪、图像二值化等。

步骤S40，根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率。

在本实施例中，在确定图像偏移量之后，获取预设标准偏移量，根据预设标准偏移量和图像偏移量确定振镜的偏转率。例如，将图像偏移量与预设标准偏移量的比值作为振镜的偏转率，或者，获取图像偏移量与预设标准偏移量的差值，将差值与预设标准偏移量的比值作为振镜的偏转率。

可选地，在计算得到振镜偏转率后，显示该偏转率，以提示测试人员该投影仪中的振镜的偏转率，测试人员根据偏转率即可知晓该振镜的偏转效果，例如，在振镜的偏转率为图像偏移量与预设标准偏移量的比值时，理想状态下的振镜偏转率为100％，在计算得到的振镜偏转率和理想偏转率的差值大于预设阈值时，表明振镜的偏转效果较差。

在本实施例公开的技术方案中，通过振镜偏转时的投影图像和振镜未偏转时的投影图像，计算出图像的偏移量，进而确定振镜的偏转率，测试人员根据偏转率即可知晓振镜的偏转效果是否合格，无需测试人员肉眼观测，提高了振镜的检测效率，并且检测结果更加准确。

在另一实施例中，如图3所示，在上述图2所示的实施例基础上，步骤S30包括：

步骤S31，获取所述第一投影图像中的第一特征像素点；

步骤S32，确定所述第二投影图像中的第二特征像素点；

在本实施例中，第一投影图像与第二投影图像中的内容基本相同，第一投影图像为振镜偏转时的高清晰度投影图像，第二投影图像为振镜未偏转的投影图像。第一特征像素点为第一投影图像中比较明显，且易于识别的像素点，第二特征像素点为第二投影图像中与第一特征像素点对应的像素点，或者，第二特征像素点为第二投影图像中比较明显，且易于识别的像素点，第一特征像素点为第一投影图像中与第二特征像素点对应的像素点。

可选地，在获取第一投影图像中的第一特征像素点时，可将测试人员预先标记的像素点作为第一特征像素点。由于投影图像的中心区域投影效果较好，也可确定第一投影图像中的中心位置，并将处于中心位置或中心位置附近的像素点作为第一特征像素点。

可选地，在确定第二投影图像中的第二特征像素点时，可根据图像相似度进行确定。具体地，确定第一特征像素点所在的第一图像区域，其中，第一图像区域可以是以第一特征像素点为中心的预设尺寸大小的图像区域。以该预设尺寸大小为一个区域，从第二投影图像中随机截取多个待定图像区域，并逐个比较待定图像区域与第一图像区域的相似度，将与第一图像区域相似度最高或者相似度大于预设阈值的待定图像区域作为第二图像区域，即第一图像区域与第二图像区域对应。此时，第一特征像素点相对于第一图像区域的位置，与第二特征像素点相对于第二图像区域的位置相同，因此，可根据第一特征像素点相对于第一图像区域的位置确定第二图像区域中的第二特征像素点，例如，第一特征像素点处于第一图像区域的左上角，那么第二特征像素点也处于第二图像区域的左上角。

步骤S33，根据所述第一特征像素点的坐标和所述第二特征像素点的坐标确定所述图像偏移量。

在本实施例中，分别在第一投影图像和第二投影图像中建立相同的平面直角坐标系，得到第一特征像素点的坐标和第二特征像素点的坐标，例如，均以第一投影图像和第二投影图像的左上角为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴。根据第一特征像素点的坐标和第二特征像素点的坐标之间的差值作为图像偏移量。

可选地，振镜为二维扫描振镜，振镜在偏转时可同时横向转动和纵向转动，这样，投影光会在振镜的作用下发生横向偏移和纵向偏移。因此，图像偏移量可包括横向子偏移量以及纵向子偏移量，振镜的偏转率包括横向子偏转率和纵向子偏转率。在计算偏转率时，将第一特征像素点的横向坐标值和第二特征像素点的横向坐标值的差值作为横向子偏移量，将第一特征像素点的纵向坐标值和第二特征像素点的纵向坐标值的差值作为纵向子偏移量。根据横向子偏移量和横向的预设标准偏移量确定横向子偏转率，根据纵向子偏移量和纵向的预设标准偏移量确定纵向子偏转率。

可选地，如图4所示，图4为图像偏移量的示意图。像素点为独立的发光单元，且每一像素点均具有固定的长度和宽度，例如，图4中包括像素点1、像素点2、像素点3、像素点4、像素点5以及像素点6，为了便于观察，像素点4、像素点5以及像素点6的长度方向与像素点1、像素点2以及像素点3的方向不同。在图4中，在计算横向子偏移量时，像素点1为第一投影图像中的第一特征像素点，像素点2和像素点3为第二投影图像中的特征点，假设像素点2为与第一特征像素点对应的第二特征像素点，若像素点1的左侧边缘点横坐标为x1，像素点1的右侧边缘点横坐标为x2，像素点2的右侧边缘点横坐标为xf，那么横向子偏移量Δx＝xf-x1，若横向的预设标准偏移量为半个像素长度(x1-x2)/2，那么横向子偏转率δx的表达式为：

或者，

同样地，在计算纵向子偏移量时，像素点4为第一投影图像中的第一特征像素点，像素点5和像素点6为第二投影图像中的特征点，假设像素点6为与第一特征像素点对应的第二特征像素点，若像素点4的顶部边缘点纵坐标为y1，像素点4的底部边缘点纵坐标为y2，像素点6的顶部边缘点纵坐标为yf，那么纵向子偏移量Δy＝yf-y1，若纵向的预设标准偏移量为半个像素长度(y1-y2)/2，那么纵向子偏转率δy的表达式为：

或者，

综合横向子偏转率δx与纵向子偏转率δy，即为振镜的偏转率。

在本实施例公开的技术方案中，根据振镜偏转和未偏转时的投影图像中的特征像素点的坐标确定图像偏移量，根据图像偏移量可精确计算振镜对于投影光的偏移量，无需测试人员肉眼观测，提高了振镜的检测效率。

此外，本发明实施例还提出一种振镜的偏转率的测量装置，所述振镜的偏转率的测量装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的振镜的偏转率的测量程序，所述振镜的偏转率的测量程序被所述处理器执行时实现如上各个实施例所述的振镜的偏转率的测量方法的步骤。

此外，本发明实施例还提出一种振镜的偏转率的测量系统，所述振镜的偏转率的测量系统包括：

半透明幕布200，用于显示投影仪100发出的投影图像；

图像采集装置300，设置于所述半透明幕布200背离所述投影仪100的一侧，并用于采集所述半透明幕布200上显示的投影图像；

如上实施例所述的振镜的偏转率的测量装置，用于获取所述图像采集装置300采集的所述投影图像。

在本实施例中，如图5所示，投影仪100发射投影光至半透明幕布200上，显示出投影图像。图像采集装置300位于半透明幕布200背离投影仪100的一侧，由于半透明幕布200的半透明属性，图像采集装置300即使处于半透明幕布200的另一侧，也可采集到该投影图像，实现背投图像的获取。由于在图像采集装置300与投影仪100处于半透明幕布200的同一侧时，若投影仪100设置于图像采集装置300与半透明幕布200之间，可使得图像采集装置300可获取到完整的投影图像，但会导致图像采集装置300的视场角过大，采集到除投影图像之外的多余信息，降低振镜偏转率的准确度，若图像采集装置300设置于投影仪100与半透明幕布200之间，会导致图像采集装置300遮挡住投影仪100发出的投影光，图像采集装置300采集不到完整的投影图像。因此，通过半透明幕布200的半透明属性，可避免图像采集装置300摆放位置的限制，提高振镜偏转率的准确度。

可选地，图像采集装置300与投影仪100设置于同一水平高度，避免图像采集装置300采集到的投影图像出现角度误差，例如，拍摄角度偏高或偏低。通过高度的设置，可减少在获取到投影图像后对投影图像进行矫正时的计算量，提高振镜偏转率的计算效率。

此外，本发明实施例还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有振镜的偏转率的测量程序，所述振镜的偏转率的测量程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的振镜的偏转率的测量方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

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上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种振镜的偏转率的测量方法，其特征在于，所述振镜的偏转率的测量方法包括：

获取投影仪的振镜偏转时所述投影仪投影的第一投影图像；

获取所述振镜未偏转时所述投影仪投影的第二投影图像；

根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率。

2.如权利要求1所述的振镜的偏转率的测量方法，其特征在于，所述根据所述图像偏移量获取所述振镜的偏转率的步骤包括：

获取预设标准偏移量；

3.如权利要求1所述的振镜的偏转率的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一投影图像和所述第二投影图像确定图像偏移量的步骤包括：

获取所述第一投影图像中的第一特征像素点；

确定所述第二投影图像中的第二特征像素点；

4.如权利要求3所述的振镜的偏转率的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一特征像素点的坐标和所述第二特征像素点的坐标确定所述图像偏移量的步骤包括：

5.如权利要求3所述的振镜的偏转率的测量方法，其特征在于，所述获取所述第一投影图像中的第一特征像素点的步骤包括：

确定所述第一投影图像的中心位置；

根据所述中心位置确定所述第一特征像素点。

6.如权利要求3所述的振镜的偏转率的测量方法，其特征在于，所述确定所述第二投影图像中的第二特征像素点的步骤包括：

确定所述第一特征像素点所在的第一图像区域；

确定所述第二图像区域中的所述第二特征像素点。

7.一种振镜的偏转率的测量装置，其特征在于，所述振镜的偏转率的测量装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的振镜的偏转率的测量程序，所述振镜的偏转率的测量程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的振镜的偏转率的测量方法的步骤。

8.一种振镜的偏转率的测量系统，其特征在于，所述振镜的偏转率的测量系统包括：

半透明幕布，用于显示投影仪发出的投影图像；

如权利要求7所述的振镜的偏转率的测量装置，用于获取所述图像采集装置采集的所述投影图像。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有振镜的偏转率的测量程序，所述振镜的偏转率的测量程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的振镜的偏转率的测量方法的步骤。