CN112995620A - 用于矫正柱面投影的方法、用于柱面投影的装置和家电 - Google Patents

Abstract

本申请涉及家电技术领域，公开一种用于矫正柱面投影的方法。该用于矫正柱面投影的方法包括：以投影出射光线始端为视点，获得成像柱面的外形轮廓；根据外形轮廓矫正投影图像，使投影图像匹配外形轮廓。采用该用于矫正柱面投影的方法可使得投影图像在成像柱面正常显示，无需重新设计投影模组的镜头，降低了矫正成本，缩短了矫正时间。本申请还公开一种用于柱面投影的装置和家电。

Description

用于矫正柱面投影的方法、用于柱面投影的装置和家电

技术领域

本申请涉及家电技术领域，例如涉及一种用于矫正柱面投影的方法、用于柱面投影的装置和家电。

背景技术

目前，家电一般会在适合用户操作或观察的位置装有显示面板，方便用户获取家电运行状态或直接对家电操控。其所使用的显示技术一般为发光二极管(Light EmittingDiode，LED)技术或液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)技术。而在一些家电中，其外观造型呈现出大曲率，例如双柱造型的空调，常规固定式LED显示不能很好表现其相关功能，流动式的LCD显示则因其结构无法弯曲，无法紧密贴合弯曲的显示面板，从而容易导致视角问题。对于大曲率外观造型的家电，可采用投影技术将图像投影至显示面板上。投影显示呈现在曲面造型时，因图像不在一个平面上，会根据其造型产生不同的畸变，常规解决方式是重新设计投影模组的镜头进行硬件畸变矫正。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

采用现有技术矫正投影图形畸变，导致成本高和周期长。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于矫正柱面投影的方法、用于柱面投影的装置和家电，以解决采用现有技术矫正投影图形畸变导致的成本高和周期长的技术问题。

在一些实施例中，用于矫正柱面投影的方法包括：

以投影出射光线始端为视点，获得成像柱面的外形轮廓；

根据所述外形轮廓矫正投影图像，使所述投影图像匹配所述外形轮廓。

在一些实施例中，用于柱面投影的装置包括：处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行前述实施例提供的用于矫正柱面投影的方法。

在一些实施例中，家电包括前述实施例提供的用于柱面投影的装置。

本公开实施例提供的用于矫正柱面投影的方法、用于柱面投影的装置和家电，可以实现以下技术效果：

获得成像柱面的外形轮廓的视角，与投影出射光线始端的位置相同，则该外形轮廓即为投影区域的投影轮廓，在矫正投影图像后，使得投影图像匹配外形轮廓，即可使得投影图像在成像柱面正常显示，无需重新设计投影模组的镜头，降低了矫正成本，缩短了矫正时间。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一种用于柱面投影的装置的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种成像柱面的示意图；

图3是本公开实施例提供的一种用于矫正柱面投影的方法的示意图；

图4是本公开实施例提供的一种成像柱面的外形轮廓的示意图；

图5是本公开实施例提供的一种根据外形轮廓矫正投影图像的示意图；

图6是本公开实施例提供的一种根据外形轮廓矫正投影图像的示意图；

图7是本公开实施例提供的一种用于柱面投影的装置的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本公开实施例中，术语“家电”包括但不限于：空调、洗衣机、音箱、加湿器、制氧机、新风机、除尘器和扫地机。

目前，家电一般会在适合用户操作或观察的位置装有显示面板，方便用户获取家电运行状态或直接对家电操控。其所使用的显示技术一般为发光二极管(Light EmittingDiode，LED)技术或液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)技术。而在一些家电中，其外观造型呈现出大曲率，例如双柱造型的空调，常规固定式LED显示不能很好表现其相关功能，流动式的LCD显示则因其结构无法弯曲，无法紧密贴合弯曲的显示面板，从而容易导致视角问题。在本公开实施例提供的用于矫正柱面投影的方法中，通过矫正投影图像，可使投影图像与弯曲的显示面板契合，显示面板可正常的显示图像。

结合图1所示，本公开实施例提供的一种用于柱面投影的装置，包括投影模组11和反射镜12，投影模组11的投影方向朝向反射镜12，投影模组11的出射光线经反射镜12反射后到达成像柱面13。反射镜12中存在投影模组11的虚拟镜像，投影模组11的虚拟镜像的投影方向朝向成像柱面13，则投影模组11的出射光线经反射镜12反射后到达成像柱面13。相比于投影模组11直接向成像柱面13投影，投影模组11的出射光线经过反射镜12反射后到达成像柱面13，增加了出射光线路径的长度，增加了投影模组11与成像柱面13之间的距离，可在一个较小的空间获得较大面积的投影。可选地，反射镜12反射投影模组11的全部出射光线，投影模组11的全部出射光线均可到达成像柱面13。

在一些实际应用中，不同规格的投影模组，其出射光线路径范围也不同，可通过规格书或实际检测获得投影模组的出射光线路径范围，在设计过程中再确定成像柱面的位置和尺寸，其中，成像柱面的尺寸包括高度和弧线宽度。依据上述投影模组出射光线路径范围和成像柱面的位置和尺寸，在3D软件中建立空间模型。在模型中的设定位置设置反射镜，在反射镜中设置一个投影模组的虚拟镜像，调整投影模组的虚拟镜像的位置以及投影方向，使得投影模组的虚拟镜像的全部出射光线均可自反射镜内辐射出，且投影模组的虚拟镜像的全部出射光线均可辐射至成像柱面的全部区域。依据镜面反射原理，在模型中确定投影模组的真实位置。当具体应用在家电中时，可依据家电中内部空间的结构需求，微调反射镜和投影模组的位置，在模型建立完毕后，即可依据该模型设计实际家电，例如设计一套曲面显示的空调或新风机。

如图2所示，本公开实施例提供的一种成像柱面，包括沿出射光线24的方向依次设置的成像涂层23、色彩涂层22和面板基材21。其中，面板基材21为透明材质，其厚度均匀且无杂质；色彩涂层22为半透明油墨材质，可使成像柱面的外观呈现油墨的颜色，例如，油墨为深灰色时，成像柱面的外观为深灰色，油墨为褐色时，成像柱面的外观为褐色；成像涂层23为白色半透明材质，其表面粗糙，光可在该成像涂层23中透过并产生漫反射现象。

在一些实际应用中，该用于柱面成像的装置应用于家电，投影模组和反射镜均设置在家电内部，成像柱面为该家电的显示面板，在投影模组不工作时，家电内部环境黑暗，家电的显示面板呈现色彩涂层的颜色；在投影模组工作时，其出射光线直接投射在成像涂层表面，由于成像涂层表面的漫反射、透过特性，以及色彩涂层的透光特性，用户可在显示面板上看到投影模组在成像涂层上呈现的投影画面。

结合图3所示，本公开实施例中提供的一种用于矫正柱面投影的方法包括：

S301、以投影出射光线始端为视点，获得成像柱面的外形轮廓。

其中，成像柱面指投影面是柱面，例如圆柱面或二次柱面。成像柱面实际的外形轮廓由两组平行对边构成，其中，一组对边为曲线，另一组对边为直线。在以投影出射光线始端为视点，获得成像柱面的外形轮廓时，会产生透视的效果，该外形轮廓的两组对边不一定平行，例如，直线对边平行，曲线对边不平行。

本公开实施例中提供的用于矫正柱面投影的方法，可应用于家电，在家电的显示面板上成像；也可应用于投影仪，在投影幕布上成像，或者，在墙面上成像。

在该用于矫正柱面投影的方法应用于家电的情况下，首先获得成像柱面的位置以及尺寸，投影模组出射光线路径，建立3D模型，再在家电的3D模型中以投影出射光线始端为视点，获得成像柱面的外形轮廓，由于家电中投影模组以及成像柱面的位置以及尺寸均为固定尺寸，故只执行一次该方法即可矫正投影图像。

在该用于矫正柱面投影的方法应用于投影仪的情况下，可通过摄像装置获得成像柱面的外形轮廓，例如，将摄像头设置在贴靠投影镜头的位置，或者，利用同时具备摄像功能和投影功能的投影模组。

S302、根据外形轮廓矫正投影图像，使投影图像匹配外形轮廓。

投影图像为二维图像，矫正投影图像的手段包括拉伸、压缩、旋转等。投影图像匹配外形轮廓，指投影图像可充满外形轮廓所环绕的区域，也即，投影图像的轮廓与成像柱面的外形轮廓重合。在投影图像的轮廓与成像柱面的外形轮廓重合时，摄像头的时常可与投影镜头的投影范围重合。投影模组投射矫正后的投影图像，即可在成像柱面上正常显示。

获得成像柱面的外形轮廓的视角，与投影出射光线始端的位置相同，则该外形轮廓即为投影区域的投影轮廓，在矫正投影图像后，使得投影图像匹配外形轮廓，即可使得投影图像在成像柱面正常显示，无需重新设计投影模组的镜头，降低了矫正成本，缩短了矫正时间。

图4是本公开实施例提供的一种成像柱面的外形轮廓的示意图。在图4中可以看到，由于透视效果，成像柱面的外形轮廓发生了严重畸变。

结合图5所示，根据外形轮廓矫正投影图像，包括：

S501、获得外形轮廓沿轴向的每一处的长度。

其中，轴向指的是与外形轮廓的直线边平行的方向。在外形轮廓的一处做一条轴向的直线，该直线与外形轮廓的两个曲线边的两个交点之间的距离，即为外形轮廓沿轴向的该一处的距离。

S502、根据每一处的长度，将投影图像的对应位置处的局部图像沿轴向缩放。

在投影图像和外形轮廓相匹配时，投影图像可在外形轮廓上正常显示，投影图像可填充外形轮廓包围的所有区域，即，投影图像的每处位置与外形轮廓的每处位置均一一对应。例如，在一处为外形轮廓的中心处时，则投影图像对应位置即为投影图像的中心处。

其中，缩放包括拉伸和压缩。对于缩放后的投影图像，在轴向轮廓的第一处的长度大于轴向轮廓的第二处的长度时，相对于投影图像中对应于第二处的局部图像，投影图像中对应于第一处的局部图像在轴向呈拉伸状态。

在一些实际应用中，根据每一处的长度，将投影图像的对应位置的局部图像沿轴向拉伸，并且，一处的长度越大，投影图像中与该一处的对应位置的局部图像沿轴向拉伸的程度越大；或者，根据每一处的长度，将投影图像的对应位置的局部图像沿轴向压缩，并且，一处的长度越短，投影图像中与该一处的对应位置的局部图像沿轴向压缩的程度越大；或者，在一处的长度大于设定长度时，将投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿轴向拉伸，该一处的长度越大，投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿轴向拉伸的程度越大，在一处的长度小于设定长度时，将投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿轴向压缩，该一处的长度越小，投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿轴向压缩的程度越大，在一处的长度等设定长度时，投影图像与该一处的对应位置的局部图像不缩放。

通过上述步骤，实现对投影图像的矫正，使得投影图像在轴向上匹配成像柱面的外形轮廓。

结合图6所示，根据外形轮廓矫正投影图像，包括：

S601、获得外形轮廓的切向轮廓的每一处的曲率。

其中，切向指的是与外形轮廓的曲线边的切线方向，该切线方向与前述垂直。由于透视效果，成像柱面的外形轮廓的曲线边发生畸变，在切向轮廓的一处取一个点，计算该点处的曲率，则该曲率即为外形轮廓的切向轮廓的该一处的曲率。

S602、根据每一处的曲率，将投影图像的对应位置处的局部图像沿切向缩放。

在投影图像和外形轮廓相匹配时，投影图像可在外形轮廓上正常显示，投影图像可填充外形轮廓包围的所有区域，即，投影图像的每处位置与外形轮廓的每处位置均一一对应。例如，在一处为外形轮廓的中心处时，则投影图像对应位置即为投影图像的中心处。

其中，缩放包括拉伸和压缩。对于缩放后的投影图像，在切向轮廓的第一处的曲率大于切向轮廓的第二处的曲率时，相对于投影图像中对应于第二处的局部图像，投影图像中对应于第一处的局部图像在切向呈压缩状态。

在一些实际应用中，根据每一处的曲率，将投影图像的对应位置的局部图像沿切向拉伸，并且，一处的曲率越大，投影图像中与该一处对应位置的局部图像沿切向拉伸程度越小；或者，根据每一处的曲率，将投影图像的对应位置的局部图像沿切向压缩，并且，一处的曲率越大，投影图像中与该一处的对应位置的局部图像沿切向压缩的程度越大；或者，在一处的曲率大于设定曲率时，将投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿切向压缩，并且，该一处的曲率越大，投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿切向压缩的程度越大，在一处曲率小于设定曲率时，将投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿切向拉伸，并且，该一处的曲率越小，投影图像与该一处的对应位置的局部图像沿切向拉伸的程度越大，在一处的曲率等于设定曲率时，投影图像与该一处的对应位置的局部图像不缩放。

通过上述步骤，实现对投影图像的矫正，使得投影图像在切向上匹配成像柱面的外形轮廓。

在一些实施例中，根据外形轮廓矫正投影图像，包括：获得外形轮廓的切向轮廓的每一处的曲率，根据每一处的曲率，将投影图像的对应位置的局部图像沿切向缩放，再获得外形轮廓沿轴向的每一处的长度，根据每一处的长度，将投影图像的对应位置处的局部图像沿轴向缩放。在该实施例中，首先将投影图像在沿切向缩放，获得初步矫正的投影图像，之后再将该初步矫正的投影图像沿轴向方向缩放，获得矫正后的投影图像。

本公开实施例提供了一种用于柱面投影的装置。

在一些实施例中，用于柱面投影的装置包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行如前述实施例提供的用于矫正柱面投影的方法。

结合图7所示，用于柱面投影的装置，包括：

处理器(processor)71和存储器(memory)72，还可以包括通信接口(Communication Interface)73和总线74。其中，处理器71、通信接口73、存储器72可以通过总线74完成相互间的通信。通信接口73可以用于信息传输。处理器71可以调用存储器72中的逻辑指令，以执行前述实施例提供的用于矫正柱面投影的方法。

此外，上述的存储器72中的逻辑指令可以通过软件功能单元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。

存储器72作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器71通过运行存储在存储器72中的软件程序、指令以及模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器72可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

该用于柱面投影的装置不仅可执行前述实施例提供的用于矫正柱面投影的方法，还包括前述实施例提供的投影模组，或者，投影模组和反射镜；在该用于柱面投影的装置应用与家电中时，该用于柱面投影的装置还可包括前述实施例提供的成像柱面。

本公开实施例提供了一种家电，包含前述实施例提供的用于柱面投影的装置。

本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为执行前述实施例提供的用于矫正柱面投影的方法。

本公开实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，使计算机执行前述实施例提供的用于矫正柱面投影的方法。

上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。

本公开实施例的技术方案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，包括一个或一个以上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)执行本公开实施例中方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机读取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、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，模块、程序段或代码的一部分包含一个或一个以上用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，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，这可以依所涉及的功能而定。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。

Claims (10)

1.一种用于矫正柱面投影的方法，其特征在于，包括：

以投影出射光线始端为视点，获得成像柱面的外形轮廓；

根据所述外形轮廓矫正投影图像，使所述投影图像匹配所述外形轮廓。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述外形轮廓矫正所述投影图像，包括：

获得所述外形轮廓沿轴向的每一处的长度；

根据所述每一处的长度，将所述投影图像的对应位置处的局部图像沿轴向缩放。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述轴向轮廓的第一处的长度大于所述轴向轮廓的第二处的长度时，相对于所述投影图像中对应于第二处的局部图像，所述投影图像中对应于第一处的局部图像在轴向呈拉伸状态。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，根据所述外形轮廓矫正所述投影图像，包括：

获得所述外形轮廓的切向轮廓的每一处的曲率；

根据所述每一处的曲率，将所述投影图像的对应位置处的局部图像沿切向缩放。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述切向轮廓的第一处的曲率大于所述切向轮廓的第二处的曲率时，相对于所述投影图像中对应于第二处的局部图像，所述投影图像中对应于所述第一处的局部图像在切向呈压缩状态。

6.一种用于柱面投影的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至5任一项所述的用于矫正柱面投影的方法。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：投影模组和反射镜，所述投影模组的投影方向朝向所述反射镜，所述投影模组的出射光线经所述反射镜反射后到达成像柱面。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述反射镜反射所述投影模组的全部出射光线。

9.根据权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，成像柱面包括沿出射光线的方向依次设置的成像涂层、色彩涂层和面板基材。

10.一种家电，其特征在于，包括权利要求7、8或9所述的用于柱面投影的装置。

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