CN112415841A - 一种投影装置、投影系统和投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影装置、投影系统和投影方法，投影方法包括：获取位于投影设备所投射出的投射区域内的标识点的位置信息；根据所述位置信息判断所述标识点是否位于所述投射区域内的预设位置，若否，则调节所述投影设备的位置，以使所述标识点位于所述预设位置。上述投影方法，可以快速地对投影设备的位置进行重新固定，提升了操作体验。

Description

一种投影装置、投影系统和投影方法

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别涉及一种投影装置、投影系统和投影方法。

背景技术

目前，投影装置被广泛应用于工业领域和家庭生活中，市场对于各种类型的投影装置的需求日益增大。

投影装置的核心部件即为投影设备，投影设备用以向墙壁等固定面投射出图像，也就是说，当投影设备工作时，固定面上即可呈现出投影设备所投射的图像，人们通过观看位于固定面上图像，以达到相应的视觉效果。

为了确保投影设备的正常运行，需要将投影设备固定，从而使得投影设备将投射出的图像呈现在固定面的某一确定位置处，然而，当想要将图像呈现在固定面的其他位置或是不同的固定面时，这就需要对投影设备的位置进行重新固定，这一重新固定的过程往往费时费力，耗费了极大精力，导致使用体验较差。

由上可知，如何快速地对投影设备的位置进行重新固定是本领域技术人员需要思考的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种投影装置、投影系统和投影方法，可以快速地对投影设备的位置进行重新固定，提升了操作体验。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种投影方法，包括：

获取位于投影设备所投射出的投射区域内的标识点的位置信息；

根据所述位置信息判断所述标识点是否位于所述投射区域内的预设位置，若否，则调节所述投影设备的位置，以使所述标识点位于所述预设位置。

可选地，所述标识点具体为人工投射的标识点，和/或；所述投射区域具体为封闭的边框。

可选地，所述预设位置具体为所述投射区域的中心位置。

可选地，所述调节投影设备的位置，以使所述标识点位于所述预设位置之后，还包括：

获取所述投影设备和可呈现所述投射区域的固定面之间的距离；

根据所述距离调节所述投影设备的焦距参数，以实现对焦。

可选地，所述根据距离调节所述投影设备的焦距参数之后，还包括：

获取所述投影设备投射至所述固定面所呈现出的图像；

判断所述图像是否清晰，若否，对所述焦距参数进行调节，以使所述图像清晰。

本发明实施例还提供一种投影系统，包括：

获取单元：用以获取位于投影设备所投射出的投射区域内的标识点的位置信息；

判断单元：用以根据所述位置信息判断所述标识点是否位于所述投射区域内的预设位置；

调节单元：用以当判断出所述标识点不位于所述投射区域内的预设位置时，调节所述投影设备的位置，以使所述标识点位于所述预设位置。

可选地，还包括：

距离获取单元：用以获取所述投影设备和可呈现所述投射区域的固定面之间的距离；

对焦单元：用以根据所述距离调节所述投影设备的焦距参数，以实现对焦。

可选地，还包括：

图像获取单元：用以获取所述投影设备投射至所述固定面所呈现出的图像；

图像分析单元：用以判断所述图像是否清晰；

焦距参数调节单元：用以当判断出所述图像不清晰时，对所述焦距参数进行调节，以使所述图像清晰。

本发明实施例再提供一种投影装置，，包括：

存储器，用以存储计算机程序；

处理器，用以执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的投影方法的步骤。

可选地，还包括：

遥控器，所述遥控器用以投射出所述标识点；

机械臂，所述机械臂和所述投影设备相连，通过控制所述机械臂运动，用以调节所述投影设备的位置；以及

摄像头，所述摄像头设于所述投影设备，且所述摄像头用以获取所述标识点。

相对于上述背景技术，本发明实施例提供的投影方法，首先获取位于投射区域内的标识点的位置信息，其中投射区域是由投影设备所投射出的，然后根据位置信息判断标识点是否位于投射区域内的预设位置，若标识点不位于投射区域内的预设位置时，对投影设备的位置进行调节，使得标识点位于投射区域内的预设位置。

如此设置的投影方法，具备如下有益效果；

其一，本文中的标识点可看做是基准点，投影设备的位置调节是以标识点为基准进行的，通过调节投影设备的位置，使得投影设备所投射出的投射区域的预设位置和标识点重叠，则表明此时投影设备的位置调节完毕，这样便极大简化了调节过程，可以快速地对投影设备的位置进行重新固定，提升了操作体验。

其二，与上述类似地，只有当投影设备所投射出的投射区域的预设位置和标识点重叠时，表明投影设备的位置调节完毕，这样一来，对于投影设备的位置调节精准可靠，也就是说，经过位置调节后的投影设备，其所在位置和期望的位置一致，进一步提升了操作体验。

其三，本文涉及的投影方法，简单易行，操作可靠，该投影方法仅需要人工确定出标识点的位置，后续的动作均可自动完成；当然，标识点的位置亦可通过相应装置得到，全程均可无需人工参与，投影设备的位置调节过程最大限度的降低了对人工的依赖，使得调节过程可靠，且操作体验极佳。

本发明实施例还提供了一种投影装置和投影系统，具备上述有益效果，此处将不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的投影方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的投影系统的结构框图；

图3为本发明实施例所提供的投影装置的结构图；

图4为本发明实施例所提供的投影装置在运行过程中投射区域和标识点的位置关系示意图；

图5为本发明实施例所提供的投影装置在调节投影设备的位置时的工作流程图；

图6为本发明实施例所提供的投影装置在调节焦距参数时的工作流程图；

其中：

1-投影设备、2-机械臂、3-摄像头、4-底座；

101-获取单元、102-判断单元、103-调节单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明实施例提供一种投影方法，可参考说明书附图1，包括：

S1、获取位于投影设备1所投射出的投射区域内的标识点的位置信息；

S2、根据所述位置信息判断所述标识点是否位于所述投射区域内的预设位置，若否，则调节所述投影设备1的位置，以使所述标识点位于所述预设位置。

针对步骤S1，结合背景技术可知，投影设备1所投射出的投射区域应呈现在墙壁等固定面上，投影设备1投射出光线，当光线打在墙壁等固定面上后，即可呈现出投射区域；换言之，投射区域即可看作是当前投影设备1所能够照射到的区域。

显然，针对投射区域的具体尺寸，其与投影设备1和固定面之间的距离有关，当投影设备1和固定面之间的距离较近时，则投射区域的尺寸较小，当投影设备1和固定面之间的距离较远时，则投射区域的尺寸较大。

针对投射区域的具体形状，则和投影设备1的类型相关，投射区域可具体呈圆形、矩形、或是其他图形。

标识点可具体为人工投射的标识点，例如：人工通过激光笔等照明部件投射而成；当然，标识点也可通过相应装置自动投射而成，无需人工参与。

在这里，标识点应位于投射区域内，也即，标识点也应投射到上文中的墙壁等固定面上，且标识点不应处于投射区域之外。

墙壁等固定面上不仅呈现出投影设备1所投射的投射区域，还应呈现出位于投射区域之内的标识点。

当固定面上呈现出投射区域和标识点后，可通过摄像头3等图像采集部件获取标识点的位置信息。

针对步骤S2，根据标识点的位置信息，判断标识点是否位于投射区域内的预设位置；显然，这一判断过程隐含公开了获取投射区域的位置信息的过程。

当获取到投射区域的位置信息之后，可以得到投射区域内的预设位置；当获取到标识点的位置信息之后，可以判断标识点是否位于预设位置。

投射区域内的预设位置，可以是投射区域内的任意一个区域，以预设位置具体为投射区域的中心位置为例，倘若投射区域的形状为圆形，则预设位置是圆形的圆心处，则需要判断标识点是否位于圆心处；倘若投射区域的形状为矩形，则预设位置是矩形的形心(几何中心)处，则需要判断标识点是否位于形心处。

当然，预设位置并不仅限于上文提及的一个点，还可以是在投射区域内的某个范围，本文不再展开。

根据上述判断，倘若标识点并不位于预设位置，则调节投影设备1的位置，以使标识点位于预设位置。

显然，当标识点位于预设位置时，则表明投影设备1的位置调节完毕，此时投射区域的位置即为所需的位置。

可以看出，当需要调节投射区域的位置时，仅需要将标识点打在投射区域之内，至于标识点的具体位置，则需要根据实际需要而定；倘若需要将投射区域向左调节，则可以将标识点打在投射区域靠左的位置处；倘若需要将投射区域向上调节，则可以将标识点打在投射区域靠上的位置处，等等。

针对人工投射标识点的方式，为了确保使用者能够清晰的观察到投射区域，投射区域可具体为封闭的边框；也就是说，当投影设备1将光线投射至固定面后，固定面上呈现出的投射区域为封闭的边框，该边框可具体为黑色等醒目的颜色，以便使用者辨认。

标识点可具体为红色的斑点，从而方便对其位置信息进行获取。

当然，针对边框的颜色以及标识点的颜色，可根据固定面的颜色而定，以便边框和标识点均能够清晰的呈现在固定面上，方便对其观测和识别，可参考说明书附图4。

通过调节投影设备1的位置，使得标识点位于预设位置之后，还可对投影设备1的焦距参数进行调节，可参考说明书附图6所示。

步骤S100，开始对焦；

步骤S101，可通过测距传感器等部件获取投影设备1和固定面之间的距离；然后根据投影设备1和固定面之间的距离调节投影设备1的焦距参数，以实现对焦。

针对距离和焦距参数之间的对应关系，可以通过事先生成数据库的方式加以予以确定。也即，根据投影设备1的具体硬件参数，事先得到不同的距离和焦距参数的对应关系，在不同的距离下，所对应的焦距参数是最为优选的，可以在固定面上显示出清晰的图像。

步骤S102，当投影设备1和固定面之间的距离得到后，可根据上述的数据库，利用查表法找到在该距离下所需要的焦距参数，对投影设备1的焦距参数进行调节，实现对焦操作。

当然，为了进一步确保对焦后的准确性，投影设备1的焦距参数调节之后，还可执行检测操作，具体地：

步骤S103，获取投影设备1投射至固定面所呈现出的图像；

步骤S104，判断图像是否清晰；

若否，执行步骤S105，对焦距参数进行调节，以使图像清晰。

换句话说，当对投影设备1的焦距参数调节后，投影设备1可以先向固定面投射一个测试图像，通过摄像头3采集该固定面上的测试图像，可利用现有算法判断测试图像是否清晰，倘若判断出该测试图像清晰，则无需对投影设备1的焦距参数进一步调节，也即步骤S106。

倘若判断出该测试图像不清晰，则需要对投影设备1的焦距参数进一步调节，从而确保投影设备1向固定面投射的图像清晰。

当然，在对投影设备1的焦距参数进一步调节之后，还可重复执行“获取投影设备1投射至固定面所呈现出的图像；判断图像是否清晰”的步骤，如步骤S103至步骤S106所示。

本发明实施例还提供一种投影系统，如说明书附图2所示，投影系统的工作原理和设置方式可参考上文中的投影方法，且投影方法和投影系统具备一一对应关系，具体地，投影系统包括：

获取单元101：用以获取位于投影设备1所投射出的投射区域内的标识点的位置信息；

判断单元102：用以根据所述位置信息判断所述标识点是否位于所述投射区域内的预设位置；

调节单元103：用以当判断出所述标识点不位于所述投射区域内的预设位置时，调节所述投影设备1的位置，以使所述标识点位于所述预设位置。

投影系统还包括：

距离获取单元：用以获取所述投影设备1和可呈现所述投射区域的固定面之间的距离；

对焦单元：用以根据所述距离调节所述投影设备1的焦距参数，以实现对焦。

投影系统还可包括：

图像获取单元：用以获取所述投影设备1投射至所述固定面所呈现出的图像；

图像分析单元：用以判断所述图像是否清晰；

焦距参数调节单元：用以当判断出所述图像不清晰时，对所述焦距参数进行调节，以使所述图像清晰。

本文涉及的投影系统，可应用于上文中的投影方法，投影系统的过程亦可参考上文中的投影方法，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种投影装置，可说明书附图3所示，投影装置的工作原理和设置方式同样可参考上文中的投影方法，投影装置包括：

存储器，用以存储计算机程序；

处理器，用以执行计算机程序时实现如上述投影方法的步骤。

本文中的投影装置，除包括上文提及的投影设备1之外，还包括：遥控器、机械臂2和摄像头3。

其中，遥控器用以投射出所述标识点，机械臂2和投影设备1相连，通过控制机械臂2的运动，从而调节投影设备1的位置；摄像头3设于投影设备1，摄像头3用以获取标识点。

机械臂2可具有多个自由度，机械臂2可具体为现有技术中较为成熟的PUMA机械人或是KUKA机械人等；通过旋转机械臂2关节，从而调节投影设备1的位置。

摄像头3和投影设备1的相对位置关系固定，摄像头3除了用来获取标识点之外，还可用来获取上文提及的测试图像。测距传感器可设于摄像头3，用来获取投影设备1和固定面之间的距离。

除此之外，为了扩大投影设备1位置调节的范围，投影装置还可设有底座4，底座4可具体为履带式或是轮式底座4，其运动范围更大，有助于提升投影设备1的位置调节范围。此外，利用遥控器还可直接控制底座4的前后左右四个方向的行走。

机械臂2可设于底座4的上表面，摄像头3和投影设备1两者设于机械臂2的顶端。

上文中的投影系统可设于底座4内部，投影系统可具体为MCU等控制器，以实现相应的功能。

当调节投影设备1的位置时，底座4和机械臂2两者均可运动，从而对投影设备1的位置进行调节。

遥控器除了具备发射标识点的功能之外，还可用来控制投影设备1的开机和关机等。

参考说明书附图5所示的工作流程，步骤S10，通过触控遥控器的按键，发出开始指令；步骤S20，当控制器接收到开始指令之后，控制器向投影设备1发送信号，以控制投影设备1投射出投射区域，人工控制遥控器发射标识点，将标识点投射在投射区域之内；步骤S30，摄像头3开始工作，寻找标识点，当找到标识点后，控制器获取标识点的位置信息，且控制器用来判断标识点是否位于所述投射区域内的预设位置；而当未找到标识点，则继续执行寻找标识点的操作。

在这里需要指出的是，由于标识点的投射是由人工执行的，只有当使用者认为当前投影设备1的位置需要调节时，才会由遥控器投射出标识点，如果使用者认为当前投影设备1的位置无需调节，则不会触控遥控器的按键，发出开始指令。

由此，本文说明书附图5中的工作流程，默认为：标识点不位于投射区域内的预设位置，因此直接由步骤S40到步骤S50；步骤S40，获取标识点的位置信息，步骤S50，控制器根据位置信息计算机械臂2和/或底座4的运动路径，然后通过控制器控制机械臂2和/或底座4进行运动；步骤S60，判断标识点是否位于投射区域内的预设位置，若是，则结束，如步骤S70，若否，返回步骤S40，重新计算机械臂2和/或底座4的运动路径，然后控制机械臂2和/或底座4进行运动。

上述投影设备1的位置调节过程，仅需要人工通过遥控器将标识点投射在投射区域之内，而其余动作均可通过控制器实现完成，这样极大简化了人工调节投影设备1位置的操作，提升了使用体验，且有助于提升产品的市场竞争力。

需要指出的是，针对机械臂2，其关节位置可采用伺服电机控制旋转，伺服电机的旋转轴处通过绝对位置编码器进行控制，也即，当伺服电机上电后，控制器即可得到各个关节位置绝对角度，从而通过控制器计算出当前机械臂2在空间中的位置和姿态，以便后续对机械臂2位置和姿态进行调节。

当然，机械臂2的各个关节位置可设置阻尼器，以确保角度调节后的关节可处于当前位置。

针对上述步骤S40，其具体的计算方式可参考现有技术中路径规划方法，本文对此并未做出实质性改进。

针对底座4，还可设有音箱等发声装置，以提升使用体验；此外，底座4还可设有用以和投影设备1相连的音频接口和电源接口等，以确保投影设备1的正常使用。

此外，投影装置的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的投影装置、投影系统和投影方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用以帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种投影方法，其特征在于，包括：

获取位于投影设备(1)所投射出的投射区域内的标识点的位置信息；

根据所述位置信息判断所述标识点是否位于所述投射区域内的预设位置，若否，则调节所述投影设备(1)的位置，以使所述标识点位于所述预设位置。

2.根据权利要求1所述的投影方法，其特征在于，所述标识点具体为人工投射的标识点，和/或；所述投射区域具体为封闭的边框。

3.根据权利要求1所述的投影方法，其特征在于，所述预设位置具体为所述投射区域的中心位置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的投影方法，其特征在于，所述调节投影设备(1)的位置，以使所述标识点位于所述预设位置之后，还包括：

获取所述投影设备(1)和可呈现所述投射区域的固定面之间的距离；

根据所述距离调节所述投影设备(1)的焦距参数，以实现对焦。

5.根据权利要求4所述的投影方法，其特征在于，所述根据距离调节所述投影设备(1)的焦距参数之后，还包括：

获取所述投影设备(1)投射至所述固定面所呈现出的图像；

判断所述图像是否清晰，若否，对所述焦距参数进行调节，以使所述图像清晰。

6.一种投影系统，其特征在于，包括：

获取单元：用以获取位于投影设备(1)所投射出的投射区域内的标识点的位置信息；

判断单元：用以根据所述位置信息判断所述标识点是否位于所述投射区域内的预设位置；

调节单元：用以当判断出所述标识点不位于所述投射区域内的预设位置时，调节所述投影设备(1)的位置，以使所述标识点位于所述预设位置。

7.根据权利要求6所述的投影系统，其特征在于，还包括：

距离获取单元：用以获取所述投影设备(1)和可呈现所述投射区域的固定面之间的距离；

对焦单元：用以根据所述距离调节所述投影设备(1)的焦距参数，以实现对焦。

8.根据权利要求7所述的投影系统，其特征在于，还包括：

图像获取单元：用以获取所述投影设备(1)投射至所述固定面所呈现出的图像；

图像分析单元：用以判断所述图像是否清晰；

焦距参数调节单元：用以当判断出所述图像不清晰时，对所述焦距参数进行调节，以使所述图像清晰。

9.一种投影装置，其特征在于，包括：

存储器，用以存储计算机程序；

处理器，用以执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的投影方法的步骤。

10.根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于，还包括：

遥控器，所述遥控器用以投射出所述标识点；

机械臂(2)，所述机械臂(2)和所述投影设备(1)相连，通过控制所述机械臂(2)运动，用以调节所述投影设备(1)的位置；以及

摄像头(3)，所述摄像头(3)设于所述投影设备(1)，且所述摄像头(3)用以获取所述标识点。

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