CN112272292B - 投影校正方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种投影校正方法、装置和存储介质，该方法包括：在投影设备通过投影光机向成像媒介投影的情况下，获取包括投影画面图像和媒介图像的投影场景图像，在投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集的情况下，确定第一重叠区域，在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，确定映射投影图像，并识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界，根据边界确定目标投影区域，根据目标投影区域，校正投影光机在投影平面上的投影区域。本公开可以通过目标投影区域自动地对投影区域进行校正，无需用户手动调节，操作简单，能够确保投影设备在成像媒介上投影出清晰的图像，提升了投影效果。

Description

投影校正方法、装置和存储介质

技术领域

本公开涉及投影技术领域，具体地，涉及一种投影校正方法、装置和存储介质。

背景技术

随着生活水平的日益提高和视频技术的不断发展，为了满足人们对大尺寸屏幕的观看需求，投影设备被广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所。在使用投影设备时，为了获得更好的投影效果，通常会将投影设备与投影幕布结合使用，并使投影设备和投影幕布之间保持合适的位置关系，以将投影设备的投影区域投射到投影幕布的理想位置，使投影设备在投影幕布上投影出清晰的图像。然而，在实际使用过程中，投影设备和投影幕布之间的相对位置经常会发生变动，这会影响投影设备的投影效果。相关技术中，主要是通过人工手动调节的方式把投影设备的投影区域投射到投影幕布的理想位置，其操作过程复杂，并且通过人工手动调节的方式，往往无法获得满足用户要求的投影效果。

发明内容

为了解决相关技术中存在的问题，本公开提供了一种投影校正方法、装置和存储介质。

为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种投影校正方法，应用于投影设备，所述投影设备包括图像采集装置和投影光机，所述方法包括：

在所述投影设备通过所述投影光机向成像媒介投影的情况下，获取所述图像采集装置采集的投影场景图像，所述投影场景图像包括投影画面图像和所述成像媒介的媒介图像；

在所述投影画面图像所在区域与所述媒介图像所在区域存在交集的情况下，确定所述投影画面图像与所述媒介图像的第一重叠区域；

在所述投影画面图像的第一边角信息和所述第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，确定所述投影画面图像在所述成像媒介所处投影平面上的映射投影图像，并识别所述成像媒介在所述映射投影图像中形成的边界；

根据所述边界确定目标投影区域；

根据所述目标投影区域，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域。

可选地，所述根据所述边界确定目标投影区域包括：

将所述边界围成的区域作为第二重叠区域；

根据所述第二重叠区域中每个像素的位置信息，确定每个像素到所述边界中指定边界的像素距离；

根据所述像素距离，从所述第二重叠区域中确定满足预设形状条件的区域，得到所述目标投影区域。

可选地，所述根据所述目标投影区域，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域包括：

确定所述目标投影区域的第三角点位置信息；

将所述第三角点位置信息映射至所述图像采集装置的成像平面，得到所述目标投影区域在所述成像平面上的第四角点位置信息；

根据所述第四角点位置信息，按照预设位置转换关系将所述第四角点位置信息转换为所述投影光机对应的第五角点位置信息，其中，所述预设位置转换关系包括所述图像采集装置和所述投影光机的位置转换关系；

根据所述第五角点位置信息，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域。

可选地，所述第一边角信息通过以下方式获取：

计算所述投影画面图像的角点，并获取所述投影画面图像的角点对应的待定角点位置信息；

对所述待定角点位置信息进行合理性校验；

在所述合理性校验通过的情况下，将所述待定角点位置信息作为第一角点位置信息；

根据所述投影画面图像的第一角点位置信息确定所述投影画面图像的第一边角信息。

可选地，所述第一边角信息还通过以下方式获取：

在所述合理性校验未通过的情况下，获取所述投影画面图像与所述投影场景图像的位置关系，所述位置关系用于表征所述投影画面图像在所述投影场景图像的占比；

根据所述位置关系确定投影画面区域；

确定所述投影画面区域的边角信息，所述边角信息包括多个待确定角点；

根据所述多个待确定角点，确定所述第一角点位置信息；

根据所述投影画面图像的第一角点位置信息确定所述投影画面图像的第一边角信息。

可选地，所述根据所述位置关系确定投影画面区域包括：

对所述投影画面图像进行直方图分析，得到所述投影画面图像对应的直方图；

根据所述直方图和所述位置关系，确定二值化阈值；

利用所述二值化阈值对所述投影画面图像进行二值化操作，得到所述投影画面区域。

可选地，所述第二边角信息通过以下方式获取：

确定所述第一重叠区域的第二角点位置信息；

根据所述第二角点位置信息确定所述第一重叠区域的第二边角信息。

可选地，所述方法还包括：

在所述投影画面图像的第一边角信息和所述第一重叠区域的第二边角信息满足预设边角条件的情况下，根据所述第二角点位置信息，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域。

可选地，所述第一边角信息包括第一边的边长，以及所述第一边形成的第一角度，所述第二边角信息包括第二边的边长，以及所述第二边形成的第二角度，所述第一边与所述第二边一一对应，所述第一角度与所述第二角度一一对应；所述预设边角条件包括：

每个所述第一边的边长与该第一边对应的第二边的边长的比值，小于或等于预设比例阈值；和/或，

每个所述第一角度与该第一角度对应的第二角度的差值，小于或等于预设角度阈值。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种投影校正装置，包括：

图像采集装置和投影光机；

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现以上第一方面中任一项所述方法的步骤。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上第一方面中任一项所述方法的步骤。

通过上述技术方案，本公开首先通过在投影设备通过投影光机向成像媒介投影的情况下，获取图像采集装置采集的包括投影画面图像和成像媒介的媒介图像的投影场景图像，并在投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集的情况下，确定投影画面图像与媒介图像的第一重叠区域，然后在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，确定投影画面图像在成像媒介所处投影平面上的映射投影图像，并识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界，再根据边界确定目标投影区域，最后根据目标投影区域，校正投影光机在投影平面上的投影区域。本公开通过确定投影画面图像在投影平面上的映射投影图像中，能够进行投影的目标投影区域，并利用目标投影区域自动地对投影光机的投影区域进行校正，以获得满足用户要求的投影效果，无需用户手动调节，操作简单，能够确保投影设备在成像媒介上投影出清晰的图像，提升了投影效果。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种投影校正方法的流程图；

图2是图1所示实施例示出的一种步骤104的流程图；

图3是图1所示实施例示出的一种步骤105的流程图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种获取第一边角信息的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的另一种获取第一边角信息的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种获取第二边角信息的流程图；

图7是根据一示例性实施例示出的另一种投影校正方法的流程图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种投影校正装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在介绍本公开提供的投影校正方法、装置和存储介质之前，首先对本公开各个实施例所涉及应用场景进行介绍。本公开各实施例可以应用于通过投影设备向成像媒介投影的场景，投影设备可以将自身播放的图像或视频投影显示在成像媒介上。其中，投影设备可以包括但不限于投影仪、投影电视等，成像媒介可以是投影幕布，也可以是通过在墙面上设置相应的边框所形成的区域(例如，可以通过黑色胶带在墙面上围成一个矩形区域，并将该矩形区域作为成像媒介)，还可以是其他任意能够显示投影设备的投影的器件，本公开对此不作具体限定。投影设备可以包括图像采集装置、投影光机和处理器，图像采集装置用于采集投影场景图像，图像采集装置例如可以是摄像头、图像传感器等具有图像采集功能的设备。处理器用于根据图像采集装置采集到的投影场景图像，对投影设备的投影区域进行调节，以使投影设备在成像媒介上投影出清晰的图像。投影光机例如可以是DMD(英文：Digital Micromirror Device，中文：数据微镜装置)芯片，还可以是其他具有投影功能的硬件单元，本公开对此不作具体限定。

图1是根据一示例性实施例示出的一种投影校正方法的流程图。如图1所示，应用于投影设备，该投影设备包括图像采集装置和投影光机，该方法可以包括以下步骤：

步骤101，在投影设备通过投影光机向成像媒介投影的情况下，获取图像采集装置采集的投影场景图像，投影场景图像包括投影画面图像和成像媒介的媒介图像。

示例地，为了确保投影设备的投影效果，可以在投影设备每次进行投影之前，先对投影设备在成像媒介所处投影平面(例如，当成像媒介为投影幕布时，投影平面可以为投影幕布所处平面)上投影出的投影区域进行校正。例如，可以通过确定成像媒介在投影区域中对应的区域(该区域也处于投影平面上)，再在该区域中寻找一个满足用户要求的目标投影区域，并根据目标投影区域，来对投影设备的投影区域进行校正，以使投影设备可以在成像媒介上投影出与成像媒介匹配的图像，从而提高投影设备的投影效果。

处理器中可以设置有图像输入模块，在投影设备通过投影光机向成像媒介投影的情况下，处理器可以通过图像输入模块，获取图像采集装置采集的包括投影画面图像和媒介图像的投影场景图像，投影场景图像可以理解为：图像采集装置在投影设备的投影方向上，拍摄的包括投影区域和成像媒介的图像。其中，投影画面图像为投影场景图像中投影区域所对应的图像，媒介图像为投影场景图像中成像媒介所对应的图像。进一步的，图像输入模块还可以对投影场景图像进行预处理(例如，可以调整投影场景图像的白平衡和曝光时长)，以提高投影场景图像的质量。

步骤102，在投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集的情况下，确定投影画面图像与媒介图像的第一重叠区域。

具体的，处理器中还可以设置有区域确定模块和梯形校正模块，图像输入模块在获取到投影场景图像之后，可以将投影场景图像分别发送至区域确定模块和梯形校正模块。区域确定模块可以利用图像识别算法，识别出投影场景图像中包括的投影画面图像和媒介图像，并进一步判断投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域是否存在交集。若投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域不存在交集，说明此时投影区域与成像媒介分离，无法投影出满足用户要求的投影区域。若投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集，说明此时投影区域与成像媒介相交，可以投影出满足用户要求的投影区域。其中，投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集分为三种情况：1)投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域相交，且投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域之间不存在包含关系，2)投影画面图像所在区域包含媒介图像所在区域，3)媒介图像所在区域包含投影画面图像所在区域。

在投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集的情况下，可以由梯形校正模块对投影场景图像进行梯形校正，并计算投影画面图像的角点对应的待定角点位置信息(待定角点位置信息包括梯形校正模块计算出的投影画面图像的角点的坐标)，以及摄像头的成像平面与投影平面之间的单应性矩阵，并将待定角点位置信息和该单应性矩阵发送给区域确定模块。其中，计算成像平面与投影平面之间的单应性矩阵可以参考相关技术中描述的方式，此处不再赘述。

区域确定模块可以包括区域检测模块，区域检测模块可以根据接收到的投影场景图像，确定投影画面图像与媒介图像的第一重叠区域，第一重叠区域可以理解为，成像媒介显示在投影画面图像中的最大可投影区域。例如，当成像媒介为投影幕布时，第一重叠区域可以为投影幕布显示在投影画面图像中的去除掉幕布边框的区域。区域检测模块确定第一重叠区域的方式可以是：在区域检测模块中预设有4个用于识别第一重叠区域的边角的预设边角模型，每个预设边角模型对应一个第一重叠区域的边角。区域检测模块在接收到投影场景图像之后，首先可以通过预设的模板匹配算法，将投影画面图像与预设边角模型进行匹配，确定投影画面图像中与4个预设边角模型匹配的4个边角区域，每个边角区域中均包括一个角点，将由4个边角区域中包括的4个角点所组成的区域作为第一重叠区域。其中，预设边角模型可以是根据预先采集的大量的不同成像媒介的特征参数(例如，成像媒介的尺寸、颜色、形状和边框宽度等)生成的模板图片，确定边角区域实际上是在投影画面图像中，寻找与模板图片相似的区域作为边角区域。

步骤103，在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，确定投影画面图像在成像媒介所处投影平面上的映射投影图像，并识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界。

在本步骤中，区域检测模块在确定第一重叠区域之后，可以先确定投影画面图像的第一角点和第一角点位置信息(第一角点位置信息包括第一角点的坐标)，以及第一重叠区域的第二角点和第二角点对应的第二角点位置信息(第二角点位置信息包括第二角点的坐标)。之后区域检测模块可以根据第一角点位置信息确定投影画面图像的第一边角信息，并根据第二角点位置信息确定第一重叠区域的第二边角信息。其中，第一边角信息包括第一边的边长(第一边为组成投影画面图像的边)，以及第一边形成的第一角度，第二边角信息包括第二边的边长(第二边为组成第一重叠区域的边)，以及第二边形成的第二角度，第一边与第二边一一对应，第一角度与第二角度一一对应。

进一步的，在区域检测模块中还可以设置有用于判断投影画面图像与第一重叠区域之间形状差异的预设边角条件。区域检测模块可以确定投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息是否满足预设边角条件，若投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件，说明投影画面图像与第一重叠区域的形状差异较大，所确定的第一重叠区域不准确。若投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息满足预设边角条件，说明投影画面图像与第一重叠区域的形状差异较小，所确定的第一重叠区域准确。其中，预设边角条件可以包括：每个第一边的边长与该第一边对应的第二边的边长的比值，小于或等于预设比例阈值(预设比例阈值例如可以是0.95)，和/或，每个第一角度与该第一角度对应的第二角度的差值，小于或等于预设角度阈值(预设角度阈值例如可以是5°)。

区域确定模块还包括区域计算模块，在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，区域计算模块可以利用成像平面与投影平面之间的单应性矩阵，将投影画面图像映射在投影平面上，以得到映射投影图像。然后区域确定模块可以对映射投影图像进行识别，以识别出成像媒介在映射投影图像中形成的4条边界。其中，识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界可以参考相关技术中描述的方式，此处不再赘述。需要说明的是，在媒介图像所在区域包含投影画面图像所在区域时，映射投影图像中是不包含成像媒介的，此时可以直接将映射投影图像的4条边作为边界。

步骤104，根据该边界确定目标投影区域。

举例来说，区域计算模块在识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界后，可以根据在该边界围成的区域中确定一个满足预设形状条件的目标投影区域。例如，区域计算模块可以根据映射投影图像中每个像素的位置信息，确定每个像素到该边界的像素距离，利用预设的遍历搜索算法，确定目标投影区域。其中，预设形状条件例如可以是将在该边界围成的区域中最大的、尺寸为16:9的矩形区域，作为目标投影区域。

步骤105，根据目标投影区域，校正投影光机在投影平面上的投影区域。

示例地，区域计算模块可以先确定目标投影区域的第三角点，以及第三角点对应的第三角点位置信息(第三角点位置信息包括第三角点的坐标)，并根据第三角点位置信息，利用成像平面与投影平面之间的单应性矩阵，将第三角点映射在投影平面上，以得到第四角点和第四角点位置信息(第四角点位置信息包括第四角点的坐标)。然后区域计算模块可以根据第四角点位置信息，利用预设位置转换关系，确定投影光机对应的第五角点和第五角点位置信息(第五角点位置信息包括第五角点的坐标)，并将第五角点位置信息发送给处理器包括的区域调整模块。最后由区域调整模块根据第五角点位置信息，对投影区域进行校正，以使投影设备的投影区域为目标投影区域。

综上所述，本公开首先通过在投影设备通过投影光机向成像媒介投影的情况下，获取图像采集装置采集的包括投影画面图像和成像媒介的媒介图像的投影场景图像，并在投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集的情况下，确定投影画面图像与媒介图像的第一重叠区域，然后在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，确定投影画面图像在成像媒介所处投影平面上的映射投影图像，并识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界，再根据边界确定目标投影区域，最后根据目标投影区域，校正投影光机在投影平面上的投影区域。本公开通过确定投影画面图像在投影平面上的映射投影图像中，能够进行投影的目标投影区域，并利用目标投影区域自动地对投影光机的投影区域进行校正，以获得满足用户要求的投影效果，无需用户手动调节，操作简单，能够确保投影设备在成像媒介上投影出清晰的图像，提升了投影效果。

图2是图1所示实施例示出的一种步骤104的流程图。如图2所示，步骤104可以包括以下步骤：

步骤1041，将该边界围成的区域作为第二重叠区域。

步骤1042，根据第二重叠区域中每个像素的位置信息，确定每个像素到该边界中指定边界的像素距离。

举例来说，区域计算模块在识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界后，可以将该边界围成的区域作为第二重叠区域。然后，为了能够高效的获取目标投影区域，区域计算模块可以对映射投影图像进行降采样，以得到降采样的映射投影图像，并在降采样的映射投影图像下，根据第二重叠区域中每个像素的位置信息，确定每个像素到该边界中指定边界的像素距离。其中，指定边界可以是该边界中的任意两条边界。以指定边界为第二重叠区域中每个像素的下方和右方的边界为例进行说明，在降采样的映射投影图像下，区域计算模块可以开辟2个与降采样的映射投影图像同样大小的空白空间，并通过这两个空白空间分别计算并存储第二重叠区域中的每个像素到该像素下方的边界和右方的边界的像素距离。

步骤1043，根据像素距离，从第二重叠区域中确定满足预设形状条件的区域，得到目标投影区域。

具体的，区域计算模块可以根据每个像素到指定边界的像素距离，利用预设的遍历搜索算法进行粗粒度的遍历搜索，计算第二重叠区域中，满足预设形状条件的期望投影区域，其中，预设形状条件例如可以是将第二重叠区域中最大的、尺寸为16:9的矩形区域，作为期望投影区域。然后，区域计算模块可以获取期望投影区域在原尺度下的映射投影图像(原尺度下的映射投影图像为未进行降采样的映射投影图像)的4个第六角点以及第六角点对应的第六角点位置信息(第六角点位置信息包括第六角点的坐标)，再以4个第六角点为中心，在每个第六角点的预设的缩放尺度范围内进行细粒度搜索，找出该第六角点对应的第七角点(4个第七角点所组成的区域满足预设形状条件)，并将4个第七角点组成的区域作为目标投影区域。

图3是图1所示实施例示出的一种步骤105的流程图。如图3所示，步骤105可以包括以下步骤：

步骤1051，确定目标投影区域的第三角点位置信息。

步骤1052，将第三角点位置信息映射至图像采集装置的成像平面，得到目标投影区域在成像平面上的第四角点位置信息。

步骤1053，根据第四角点位置信息，按照预设位置转换关系将第四角点位置信息转换为投影光机对应的第五角点位置信息，其中，预设位置转换关系包括图像采集装置和投影光机的位置转换关系。

步骤1054，根据第五角点位置信息，校正投影光机在投影平面上的投影区域。

举例来说，区域计算模块可以先确定目标投影区域的第三角点，以及第三角点对应的第三角点位置信息，并根据第三角点位置信息，利用成像平面与投影平面之间的单应性矩阵，将第三角点映射在投影平面上，以得到第四角点和第四角点位置信息。然后区域计算模块可以根据第四角点位置信息，利用包括图像采集装置和投影光机的位置转换关系的预设位置转换关系，确定投影光机对应的第五角点和第五角点位置信息，其中，预设位置转换关系是根据图像采集装置与投影光机之间的先验知识确定的。当投影场景图像为多个时，每个投影场景图像都可以确定一个该投影场景图像对应的第五角点位置信息，区域计算模块可以对每个投影场景图像对应的第五角点位置信息进行统计分析，以得到目标角点位置信息，并将目标角点位置信息发送给区域调整模块。最后由区域调整模块根据目标角点位置信息，对投影区域进行校正。

图4是根据一示例性实施例示出的一种获取第一边角信息的流程图。如图4所示，第一边角信息可以通过以下方式获取：

步骤201，计算投影画面图像的角点，并获取投影画面图像的角点对应的待定角点位置信息。

步骤202，对待定角点位置信息进行合理性校验。

在一种场景中，在梯形校正模块对投影画面图像进行梯形校正后，梯形校正模块可以直接计算投影画面图像的角点，再获取识别出的投影画面图像的角点对应的待定角点位置信息，并将待定角点位置信息发送给区域检测模块。由区域检测模块对待定角点位置信息进行合理性校验，以确定待定角点位置信息是否存在异常，若待定角点位置信息通过合理性校验，确定待定角点位置信息不存在异常，若待定角点位置信息未通过合理性校验，确定待定角点位置信息存在异常。区域检测模块对待定角点位置信息进行合理性校验的方式可以是：检测待定角点位置信息在传输的过程中，是否发生数据丢失，以及数据中是否存在无效值。若待定角点位置信息在传输的过程中，不存在数据丢失，且数据中不存在无效值，确定待定角点位置信息通过合理性校验，否则，确定待定角点位置信息未通过合理性校验。

步骤203，在合理性校验通过的情况下，将待定角点位置信息作为第一角点位置信息。

步骤204，根据投影画面图像的第一角点位置信息确定投影画面图像的第一边角信息。

举例来说，区域检测模块在确定待定角点位置信息通过合理性校验的情况下(说明待定角点位置信息不存在异常)，可以将待定角点位置信息直接作为第一角点位置信息。然后，区域检测模块可以根据投影画面图像的第一角点位置信息确定投影画面图像的第一边角信息，例如，区域检测模块可以通过第一边角信息包括的第一角点的坐标，分别确定投影画面图像中每两个相邻的第一角点之间的第一边的边长，以及每两个相邻的第一边形成的第一角度。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种获取第一边角信息的流程图。如图5所示，第一边角信息还可以通过以下方式获取：

步骤205，在合理性校验未通过的情况下，获取投影画面图像与投影场景图像的位置关系，位置关系用于表征投影画面图像在投影场景图像的占比。

在另一种场景中，区域检测模块在确定待定角点位置信息未通过合理性校验的情况下(说明待定角点位置信息存在异常)，可以调用区域确定模块中的图像检测单元，由图像检测单元获取预设的用于表征投影画面图像在投影场景图像的占比的位置关系。其中，投影画面图像在投影场景图像的占比是根据图像采集装置与投影光机的光轴之间的先验知识确定的。

步骤206，根据位置关系确定投影画面区域。

进一步的，图像检测单元在获取到位置关系后，首先可以对投影画面图像进行直方图分析，得到投影画面图像对应的直方图。然后图像检测单元可以根据直方图和位置关系，确定二值化阈值，例如，当投影画面图像对应的直方图的亮度范围为0-255时，图像检测单元可以从直方图中，确定目标边界值，并将目标边界值作为二值化阈值，其中，目标边界值与亮度255之间的部分在整个直方图的占比，与投影画面图像在投影场景图像的占比相同(或大于投影画面图像在投影场景图像的占比的最小整数值)。最后图像检测单元可以利用二值化阈值对投影画面图像进行二值化操作，得到投影画面区域，即将投影画面图像中亮度超过二值化阈值的部分作为投影画面区域。

步骤207，确定投影画面区域的边角信息，边角信息包括多个待确定角点。

在本步骤中，图像检测单元可以对投影画面区域进行边缘处理与多边形拟合等分析，以提取投影画面区域的包括多个待确定角点的边角信息。

步骤208，根据多个待确定角点，确定第一角点位置信息。

步骤209，根据投影画面图像的第一角点位置信息确定投影画面图像的第一边角信息。

示例地，图像检测单元可以通过对多个待确定角点进行统计分析，来确定第一角点位置信息。例如，图像检测单元可以将梯形校正模块计算出的投影画面图像的角点的坐标作为中心，并以二维高斯分布作为权重，对落在半径为指定阈值的圆中的待确定角点的坐标进行加权平均，以得到第一角点位置信息。

图6是根据一示例性实施例示出的一种获取第二边角信息的流程图。如图6所示，第二边角信息可以通过以下方式获取：

步骤301，确定第一重叠区域的第二角点位置信息。

步骤302，根据第二角点位置信息确定第一重叠区域的第二边角信息。

举例来说，区域检测模块可以确定第一重叠区域的第二角点和第二角点对应的第二角点位置信息，并根据第二角点位置信息确定第一重叠区域的第二边角信息。例如，区域检测模块可以通过第二边角信息包括的第二角点的坐标，分别确定投影画面图像中每两个相邻的第二角点之间的第二边的边长，以及每两个相邻的第二边形成的第二角度。

图7是根据一示例性实施例示出的另一种投影校正方法的流程图。如图7所示，该方法还可以包括以下步骤：

步骤106，在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息满足预设边角条件的情况下，根据第二角点位置信息，校正投影光机在投影平面上的投影区域。

示例地，在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息满足预设边角条件的情况下，说明投影画面图像与第一重叠区域的形状差异较小，所确定的第一重叠区域准确。区域检测模块可以直接将第二角点位置信息发送给区域调整模块，由区域调整模块根据第二角点位置信息，校正投影光机在投影平面上的投影区域。

综上所述，本公开首先通过在投影设备通过投影光机向成像媒介投影的情况下，获取图像采集装置采集的包括投影画面图像和成像媒介的媒介图像的投影场景图像，并在投影画面图像所在区域与媒介图像所在区域存在交集的情况下，确定投影画面图像与媒介图像的第一重叠区域，然后在投影画面图像的第一边角信息和第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，确定投影画面图像在成像媒介所处投影平面上的映射投影图像，并识别成像媒介在映射投影图像中形成的边界，再根据边界确定目标投影区域，最后根据目标投影区域，校正投影光机在投影平面上的投影区域。本公开通过确定投影画面图像在投影平面上的映射投影图像中，能够进行投影的目标投影区域，并利用目标投影区域自动地对投影光机的投影区域进行校正，以获得满足用户要求的投影效果，无需用户手动调节，操作简单，能够确保投影设备在成像媒介上投影出清晰的图像，提升了投影效果。

图8是根据一示例性实施例示出的一种投影校正装置的框图。如图8所示，该投影校正装置700可以包括：处理器701，存储器702，图像采集装置706和投影光机707。该投影校正装置700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。

其中，处理器701用于控制该投影校正装置700的整体操作，以完成上述的投影校正方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该投影校正装置700的操作，这些数据例如可以包括用于在该投影校正装置700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该投影校正装置700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，投影校正装置700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的投影校正方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的投影校正方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由投影校正装置700的处理器701执行以完成上述的投影校正方法。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种投影校正方法，其特征在于，应用于投影设备，所述投影设备包括图像采集装置和投影光机，所述方法包括：

在所述投影设备通过所述投影光机向成像媒介投影的情况下，获取所述图像采集装置采集的投影场景图像，所述投影场景图像包括投影画面图像和所述成像媒介的媒介图像；

在所述投影画面图像所在区域与所述媒介图像所在区域存在交集的情况下，确定所述投影画面图像与所述媒介图像的第一重叠区域；

在所述投影画面图像的第一边角信息和所述第一重叠区域的第二边角信息不满足预设边角条件的情况下，确定所述投影画面图像在所述成像媒介所处投影平面上的映射投影图像，并识别所述成像媒介在所述映射投影图像中形成的边界；

根据所述边界确定目标投影区域；

根据所述目标投影区域，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域；

所述第一边角信息包括第一边的边长，以及每两个相邻的第一边形成的第一角度，所述第二边角信息包括第二边的边长，以及每两个相邻的第二边形成的第二角度，所述第一边与所述第二边一一对应，所述第一角度与所述第二角度一一对应；所述第一边为所述投影画面图像中每两个相邻的第一角点之间的边，所述第二边为所述第一重叠区域中每两个相邻的第二角点之间的边；所述预设边角条件包括：

每个所述第一边的边长与该第一边对应的第二边的边长的比值，小于或等于预设比例阈值；和/或，

每个所述第一角度与该第一角度对应的第二角度的差值，小于或等于预设角度阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述边界确定目标投影区域包括：

将所述边界围成的区域作为第二重叠区域；

根据所述第二重叠区域中每个像素的位置信息，确定每个像素到所述边界中指定边界的像素距离；

根据所述像素距离，从所述第二重叠区域中确定满足预设形状条件的区域，得到所述目标投影区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标投影区域，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域包括：

确定所述目标投影区域的第三角点位置信息；

将所述第三角点位置信息映射至所述图像采集装置的成像平面，得到所述目标投影区域在所述成像平面上的第四角点位置信息；

根据所述第四角点位置信息，按照预设位置转换关系将所述第四角点位置信息转换为所述投影光机对应的第五角点位置信息，其中，所述预设位置转换关系包括所述图像采集装置和所述投影光机的位置转换关系；

根据所述第五角点位置信息，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一边角信息通过以下方式获取：

计算所述投影画面图像的角点，并获取所述投影画面图像的角点对应的待定角点位置信息；

对所述待定角点位置信息进行合理性校验；

在所述合理性校验通过的情况下，将所述待定角点位置信息作为第一角点位置信息；

根据所述投影画面图像的第一角点位置信息确定所述投影画面图像的第一边角信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一边角信息还通过以下方式获取：

在所述合理性校验未通过的情况下，获取所述投影画面图像与所述投影场景图像的位置关系，所述位置关系用于表征所述投影画面图像在所述投影场景图像的占比；

根据所述位置关系确定投影画面区域；

确定所述投影画面区域的边角信息，所述边角信息包括多个待确定角点；

根据所述多个待确定角点，确定所述第一角点位置信息；

根据所述投影画面图像的第一角点位置信息确定所述投影画面图像的第一边角信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置关系确定投影画面区域包括：

对所述投影画面图像进行直方图分析，得到所述投影画面图像对应的直方图；

根据所述直方图和所述位置关系，确定二值化阈值；

利用所述二值化阈值对所述投影画面图像进行二值化操作，得到所述投影画面区域。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二边角信息通过以下方式获取：

确定所述第一重叠区域的第二角点位置信息；

根据所述第二角点位置信息确定所述第一重叠区域的第二边角信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述投影画面图像的第一边角信息和所述第一重叠区域的第二边角信息满足预设边角条件的情况下，根据所述第二角点位置信息，校正所述投影光机在所述投影平面上的投影区域。

9.一种投影校正装置，其特征在于，包括：

图像采集装置和投影光机；

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。

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