CN113671997A - 投影设备控制方法、校正方法、遥控装置以及投影设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种投影设备控制方法、存储介质、遥控装置以及投影设备,涉及投影设备技术领域,通过获取遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,并将该位姿信息以及空间位置信息发送至投影设备,可以控制投影设备根据该位姿信息以及空间位置信息调整投影设备的投影平面的中心点,使得投影设备的投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合,从而实现投影设备的投影平面投影至遥控装置指向的方位,实现通过遥控装置控制投影设备,以提高用户在使用投影设备时的用户体验。
Description
技术领域
本公开涉及投影设备技术领域,具体地,涉及一种投影设备控制方法、校正方法、遥控装置以及投影设备。
背景技术
投影设备是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备,广泛应用于办公室、学校以及会议室等场景中。在使用过程中,可能需要调整投影设备的投影角度。相关技术中,一般需要用户手动调整投影设备的位置来调整投影角度,以改变投影图像的方位。但是,这种方式不仅需要用户手动完成,而且对投影设备的摆放位置要求高,导致用户体验极其不好。
发明内容
本公开的目的是提供一种投影设备控制方法、校正方法、遥控装置以及投影设备,以部分或全部地解决上述技术问题。
根据本公开实施例的第一方面,提供了一种投影设备控制方法,应用于遥控装置,所述方法包括:
确定所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息;
将所述位姿信息以及所述空间位置信息发送至投影设备,以使所述投影设备根据所述位姿信息以及所述空间位置信息调整所述投影设备的投影平面的中心点,使得所述投影平面的中心点与所述遥控装置的指向中心点重合。
可选地,所述确定所述遥控装置的位姿信息,包括:
基于第一重力计和/或第一陀螺仪计算得到所述遥控装置的当前俯仰角;
基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角,获得所述遥控装置的当前偏航角。
可选地,所述基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角,获得所述遥控装置的当前偏航角,包括:
基于所述第一陀螺仪确定所述遥控装置在偏航角的参考方向上的当前角加速度;
在所述当前角加速度小于预设阈值时,基于所述飞行时间传感器确定所述遥控装置的第二偏航角;
获取基于所述第一陀螺仪计算得到所述遥控装置的第一偏航角,其中,所述第一偏航角为所述遥控装置在上一时刻的偏航角;
基于所述第一偏航角、所述第二偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到所述遥控装置的当前偏航角。
可选地,所述预设阈值通过以下步骤获得:
根据预设的角度误差与所述飞行时间传感器的刷新率之间的比值,得到所述预设阈值。
根据本公开实施例的第二方面,提供了一种投影设备控制方法,应用于投影设备,所述方法包括:
接收遥控装置发送的所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息;
根据所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息;
根据所述坐标信息,调整所述投影设备的投影平面,以使所述投影设备的投影平面的中心点与所述遥控装置的指向中心点重合。
可选地,所述遥控装置的位姿信息包括所述遥控装置的当前俯仰角以及当前偏航角,其中,所述当前俯仰角是所述遥控装置基于第一重力计和/或第一陀螺仪计算得到的,所述当前偏航角是所述遥控装置基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角计算得到的;
所述根据所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息,包括:
根据所述遥控装置的所述当前俯仰角、所述当前偏航角以及所述空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息。
根据本公开实施例的第三方面,提供了一种投影设备校正方法,包括:
基于第二重力计和/或第二陀螺仪计算得到投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角;
基于所述第二陀螺仪计算得到的所述投影设备的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述投影设备的第二偏航角,获得所述投影设备的当前偏航角;
根据所述当前俯仰角、所述当前滚转角以及所述当前偏航角,对所述投影设备的投影图像进行校正。
可选地,所述基于所述第二陀螺仪计算得到的所述投影设备的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述投影设备的第二偏航角,获得所述投影设备的当前偏航角,包括:
基于所述第二陀螺仪确定所述投影设备在偏航角的参考方向上的当前角加速度;
在所述当前角加速度小于预设阈值时,基于所述飞行时间传感器确定所述投影设备的第二偏航角;
获取所述第二陀螺仪计算得到所述投影设备的第一偏航角,其中,所述第一偏航角为所述投影设备在上一时刻的偏航角;
基于所述第一偏航角和所述第二偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到所述投影设备的当前偏航角。
可选地,所述预设阈值通过以下步骤获得:
根据预设的角度误差与所述飞行时间传感器的刷新率之间的比值,得到所述预设阈值。
根据本公开实施例的第四方面,提供了一种非临时性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第一方面以及第二方面中任一项所述的投影设备控制方法的步骤,和/或,实现第三方面所述的投影设备校正方法的步骤。
根据本公开实施例的第五方面,提供了一种遥控装置,包括:
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,以实现第一方面所述的投影设备控制方法的步骤。
根据本公开实施例的第六方面,提供了一种投影设备,包括:
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,以实现第二方面所述的投影设备控制方法的步骤,和/或,实现第三方面所述的投影设备校正方法的步骤。
基于上述技术方案,通过获取遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,并将该位姿信息以及空间位置信息发送至投影设备,可以控制投影设备根据该位姿信息以及空间位置信息调整投影设备的投影平面的中心点,使得投影设备的投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合,从而实现投影设备的投影平面投影至遥控装置指向的方位,实现通过遥控装置控制投影设备,以提高用户在使用投影设备时的用户体验。
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是一示例性实施例提出的投影设备控制方法的场景示意图;
图2是一示例性实施例提出的投影设备控制方法的流程示意图;
图3是一示例性实施例提出的确定遥控装置的指向中心点的原理示意图;
图4是一示例性实施例提出的调整投影平面的中心点的示意图;
图5是一示例性实施例提出的确定遥控装置的位姿信息的流程示意图;
图6是一示例性实施例提出的遥控装置的当前偏航角和当前俯仰角的示意图;
图7是一示例性实施例提出的确定遥控装置的当前偏航角的流程示意图;
图8是另一示例性实施例提出的一种投影设备控制方法的流程示意图;
图9是一示例性实施例提出的一种投影设备校正方法的流程图;
图10是根据一示例性实施例示出的一种投影设备的框图。
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。
图1是一示例性实施例提出的投影设备控制方法的场景示意图。如图1所示,包括遥控装置100以及投影设备700,其中,遥控装置100用于对投影设备700进行遥控控制,以调整投影设备700的投影角度,或调整投影设备700的投影平面等。遥控装置100与投影设备700可以通信连接,如通过WiFi、蓝牙等通信方式连接,从而将位姿信息以及空间位置信息发送至投影设备700。当然,遥控装置100以及投影设备700也可以是处于同一个物联网网络中,遥控装置200通过向物联网控制中心发送数据,物联网控制中心再将数据转发至投影设备700。
值得说明的是,该遥控装置100可以是单独设置的与投影设备700配合使用的遥控器,也可以是安装在其他电子设备上的一个功能模块,例如,该遥控装置100安装在移动终端上,用户可以通过移动终端上的遥控装置100对投影设备700进行控制。
图2是一示例性实施例提出的投影设备控制方法的流程示意图。该投影设备控制方法可以应用于遥控装置,如图2所示,该投影设备控制方法可以包括以下步骤。
在步骤110中,确定所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息。
这里,遥控装置的位姿信息是指遥控装置的姿态,如遥控装置的偏航角以及俯仰角。遥控装置的空间位置信息可以是指遥控装置在空间中的几何位置,该空间位置信息可以包括遥控装置的高度信息、距离投影面(墙或幕布)的距离。例如,当投影设备在室内使用时,遥控装置的空间位置信息是指遥控装置在室内的空间位置,该空间位置可以是指遥控装置的高度信息、遥控装置与墙面之间的距离信息。例如,可以包括遥控装置在客厅的定位信息以及用户手持遥控装置的高度。
值得说明的是,该遥控装置可以是常规的红外遥控装置,也可以是基于手势控制的遥控装置。
在一些实施例中,遥控装置的空间位置信息可以是基于遥控装置的通信模块获得的。
其中,基于遥控装置的通信模块,结合室内的空间定位技术,可以确定到遥控装置的空间位置信息。例如,通过UWB(Ultra Wideband,超宽带)空间定位技术,或WiFi 6.0(一种无线网网络标准)空间定位技术来计算得到遥控装置的空间位置信息。
在步骤120中,将所述位姿信息以及所述空间位置信息发送至投影设备,以使所述投影设备根据所述位姿信息以及所述空间位置信息调整所述投影设备的投影平面的中心点,使得所述投影平面的中心点与所述遥控装置的指向中心点重合。
这里,遥控装置在确定到自身的位姿信息以及空间位置信息之后,将该位姿信息以及空间位置信息发送至投影设备。投影设备接收到该位姿信息以及空间位置信息后,根据该位姿信息以及空间位置信息计算遥控装置的指向中心点,并调整投影设备的投影平面,以使投影设备的投影平面的中心点与该指向中心点重合。
其中,遥控装置的指向中心点是指遥控装置的指向所在的射线映射在投影区域(墙或幕布)上的点,该指向中心点反映了用户选择的投影的区域。例如,当遥控装置为红外线遥控装置时,该指向中心点是指红外线映射在投影区域上的点。投影设备的投影平面的中心点是指投影设备的投影在墙面或幕布上的投影图像的中心点。
图3是一示例性实施例提出的确定遥控装置的指向中心点的原理示意图。如图3所示,在一些示例中,投影设备可以根据遥控装置100的位姿信息计算遥控装置100的指向方向,进而根据该指向方向以及遥控装置100的空间位置信息,确定指向方向所在的射线投影在墙面102上的指向中心点101在空间中的坐标信息。其中,该坐标信息反映了遥控装置100的指向中心点101在墙面102上的位置。应当理解的是,该空间位置信息可以包括遥控装置100在空间中的三维坐标,该三维坐标可以遥控装置100距离地面103的高度104以及遥控装置100与墙面102的距离105。
图4是一示例性实施例提出的调整投影平面的中心点的示意图。如图4所示,当遥控装置的指向中心点101位于墙面102的右下方时,投影设备的原投影平面401从墙面102的左上方移动至墙面102的右下方,使得调整后的投影平面402的中心点与遥控装置的指向中心点101重合。
由此,通过获取遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,并将该位姿信息以及空间位置信息发送至投影设备,可以控制投影设备根据该位姿信息以及空间位置信息调整投影设备的投影平面的中心点,使得投影设备的投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合,从而实现投影设备的投影平面投影至遥控装置指向的方位。
图5是一示例性实施例提出的确定遥控装置的位姿信息的流程示意图。如图5所示,在一些可以实现的实施方式中,遥控装置的位姿信息可以通过以下步骤获得。
在步骤111中,基于第一重力计和/或第一陀螺仪计算得到所述遥控装置的当前俯仰角。
这里,可以通过第一重力计分别计算遥控装置的当前俯仰角,也可以通过第一陀螺仪计算遥控装置的当前俯仰角,还可以通过第一重力计以及第一陀螺仪计算遥控装置的当前俯仰角。
其中,基于第一重力计计算遥控装置的当前俯仰角是根据第一重力计计算得到的当前重力方向与芯片坐标轴之间的夹角计算得到的。通过第一陀螺仪计算遥控装置的当前俯仰角是根据第一陀螺仪分别获得遥控装置在俯仰角的参考方向以及滚转角的参考方向上的角加速度,然后基于时间对该角加速度的积分,即可获得遥控装置的当前俯仰角。第一重力计以及第一陀螺仪计算遥控装置的当前俯仰角具体是,当第一陀螺仪计算得到的对应的角加速度小于特定阈值时,通过第一重力计计算得到的俯仰角、第一陀螺仪计算得到的上一时刻俯仰角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到遥控装置的当前俯仰角。应当理解的是,第一陀螺仪在积分过程中,误差会逐渐增大,通过第一重力计计算得到的俯仰角对第一陀螺仪进行漂移校正,可以修正第一陀螺仪的误差。
在步骤112中,基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角,获得所述遥控装置的当前偏航角。
这里,第一陀螺仪计算得到的遥控装置的第一偏航角是指根据第一陀螺仪测量到的遥控装置在偏航角的参考方向上的角加速度进行时间积分计算得到的偏航角。第二偏航角则是飞行时间传感器计算得到的遥控装置的偏航角,具体是飞行时间传感器向投影面(墙或幕布)投射多个光点,获得多个光点的深度信息,针对每个光点,根据该光点的深度信息,确定该光点在投影面上的三维坐标,进而根据多个光点的三维坐标,计算投影面相对于遥控装置的法向量,最后根据该法向量计算得到遥控装置的偏航角。
应当理解的是,该第一重力计、第一陀螺仪以及飞行时间传感器可以安装在遥控装置上。当遥控装置设置在移动终端上时,该第一重力计、第一陀螺仪以及飞行时间传感器可以是设置在移动终端上的。
图6是一示例性实施例提出的遥控装置的当前偏航角和当前俯仰角的示意图。如图6所示,H点为遥控装置的位置,H点的坐标可以通过空间定位技术确定。HN垂直于平面MONP,M点为遥控装置当前的指向中心点。∠PHN为遥控装置的当前偏航角,可以通过第一陀螺仪以及飞行时间传感器来确定。∠OHN为遥控装置的当前俯仰角,可以通过第一重力计和/或第一陀螺仪确定。
图7是一示例性实施例提出的确定遥控装置的当前偏航角的流程示意图。如图7所示,在一些实施例中,遥控装置的当前偏航角可以是通过以下步骤获得的。
在步骤1121中,基于所述第一陀螺仪确定所述遥控装置在偏航角的参考方向上的当前角加速度。
这里,第一陀螺仪实时测算遥控装置在偏航角的参考方向上的当前角加速度,该偏航角的参考方向是指遥控装置偏航角所在的坐标轴。
在步骤1122中,在所述当前角加速度小于预设阈值时,基于所述飞行时间传感器确定所述遥控装置的第二偏航角。
这里,当在偏航角的参考方向上的当前角加速度小于预设阈值,则通过飞行时间传感器计算遥控装置的第二偏航角,关于飞行时间传感器计算偏航角的具体过程已在上述实施例中进行了详细说明,在此不再赘述。当在偏航角的参考方向上的当前角加速度大于等于预设阈值时,基于该当前角加速度在时间上的积分获得遥控装置的当前偏航角。值得说明的是,基于该当前角加速度在时间上的积分获得遥控装置的当前偏航角的具体过程可以是,通过当前角加速度在时间上的积分计算得到遥控装置的第三偏航角,然后基于第三偏航角以及根据遥控装置在上一时刻在偏航角的参考方向上的角加速度在时间上的积分计算得到的第四偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到当前偏航角。
应当理解的是,当遥控装置在偏航角的参考方向上的当前加速度小于预设阈值,说明第一陀螺仪的误差已经积累到了一定程度,因此直接通过当前加速度计算当前偏航角会导致误差无法接受。
在一些实施例中,预设阈值可以是根据预设的角度误差与所述飞行时间传感器的刷新率之间的比值,得到所述预设阈值。其中,预设阈值可以通过以下计算式M=k*(J/T),其中,M为预设阈值,k为常数,J为角度误差,T为飞行时间传感器的刷新率。值得说明的是,预设的角度误差可以是根据人眼可以忍受的角度误差确定到的。
在步骤1123中,获取基于所述第一陀螺仪计算得到所述遥控装置的第一偏航角,其中,所述第一偏航角为所述遥控装置在上一时刻的偏航角。
这里,第一偏航角是基于第一陀螺仪计算得到的遥控装置在上一时刻的偏航角。其中,关于基于第一陀螺仪计算偏航角的具体过程已在上述实施例中进行了详细说明,在此不再赘述。
在步骤1124中,基于所述第一偏航角、所述第二偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到所述遥控装置的当前偏航角。
这里,卡尔曼滤波算法作为一种递推反馈算法,其包括时间更新方程和测量状态更新方程两部分。第一偏航角与第二偏航角作为卡尔曼滤波算法的输入,获得遥控装置的当前偏航角。
其中,遥控装置的当前偏航角的详细计算过程是:在利用第一陀螺仪计算遥控装置的当前偏航角时,可以是基于第一陀螺仪计算得到的角速度在时间上的积分计算得到的,由于积分误差,第一陀螺仪计算得到的偏航角的误差会越来越大,在这一过程中,可以引入卡尔曼滤波算法对第一陀螺仪计算得到偏航角进行误差估计和补偿。具体是将第一陀螺仪计算得到的当前偏航角以及遥控装置在上一时刻的偏航角作为卡尔曼滤波算法的输入,卡尔曼滤波算法的输出结果为遥控装置的当前角加速度。但是,当遥控装置在偏航角的参考方向上的角加速度小于预设阈值时,产生的误差用户已经无法接受,因此,需要结合飞行时间传感器计算得到的偏航角对第一陀螺仪计算得到的偏航角进行修正,具体是将飞行时间传感器计算得到的当前偏航角替换第一陀螺仪计算得到的当前偏航角,作为卡尔曼滤波算法的输入,从而获得更加准确的遥控装置的当前偏航角。
图8是另一示例性实施例提出的一种投影设备控制方法的流程示意图。如该投影设备控制方法可以应用于投影设备,如图8所示,该投影设备控制方法可以包括以下步骤。
在步骤210中,接收遥控装置发送的所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息。
这里,投影设备可以通过通信模块接收遥控装置发送的位姿信息以及空间位置信息,其中,关于遥控装置的位姿信息以及空间位置信息已在上述实施例中进行了详细说明,在此不再赘述。
在步骤220中,根据所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息。
这里,投影设备接收到该位姿信息以及空间位置信息后,根据该位姿信息以及空间位置信息计算遥控装置的指向中心点的坐标信息。在一些示例中,投影设备可以根据遥控装置的位姿信息计算遥控装置的指向中心点的指向方向,进而根据该指向方向以及遥控装置的空间位置信息,确定指向中心点在空间中的坐标信息。其中,该坐标信息反映了遥控装置的指向中心点在墙面上的位置。
在步骤230中,根据所述坐标信息,调整所述投影设备的投影平面,以使所述投影设备的投影平面的中心点与所述遥控装置的指向中心点重合。
这里,投影设备根据该坐标信息调整投影设备的投影平面,以使投影设备的投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合。
值得说明的是,在一些实施例中,投影设备调整投影平面可以是通过机械结构进行调节,例如,在投影设备上安装有多自由度的云台,投影设备通过调整云台的角度来调整投影设备的投影角度,从而使得投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合。在另一些实施例中,投影设备可以通过该改变投影图像的尺寸,或者投影光线的角度,以使投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合。
由此,通过获取遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,投影设备根据该位姿信息以及空间位置信息,控制投影设备的投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合,从而实现投影设备的投影平面投影至遥控装置指向的方位。
在一些可以实现的实施方式中,所述遥控装置的位姿信息包括所述遥控装置的当前俯仰角以及当前偏航角,其中,所述当前俯仰角是所述遥控装置基于第一重力计和/或第一陀螺仪计算得到的,所述当前偏航角是所述遥控装置基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角计算得到的。
应当理解的是,关于当前俯仰角、当前滚转角以及当前偏航角的详细计算过程已在上述实施例中进行了详细说明,在此不再赘述。
在一些实施例中,可以根据所述遥控装置的所述当前俯仰角、所述当前偏航角以及所述空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息。
应当理解的是,根据遥控装置的当前俯仰角、当前偏航角以及空间位置信息,确定遥控装置的指向中心点的坐标信息的具体过程已在上述实施例中进行了详细说明,在此不再赘述。
图9是一示例性实施例提出的一种投影设备校正方法的流程图。本公开实施例还提供了一种投影设备校正方法,该方法可以应用于投影设备。如图9所示,该投影设备校正方法可以包括以下步骤。
在步骤310中,基于第二重力计和/或第二陀螺仪计算得到投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角。
这里,第二重力计和/或第二陀螺仪可以是设置在投影设备上的,其可以是投影设备上的IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)。在一些实施例中,可以通过第二重力计分别计算投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角,也可以通过第二陀螺仪计算投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角,还可以通过第二重力计以及第二陀螺仪计算投影器的当前俯仰角以及当前滚转角。
其中,基于第二重力计计算投影设备的当前俯仰角和当前滚转角是根据第二重力计计算得到的当前重力方向与芯片坐标轴之间的夹角计算得到的。通过第二陀螺仪计算遥控器的当前俯仰角以及当前滚转角是根据第二陀螺仪分别获得投影设备在俯仰角的参考方向以及滚转角的参考方向上的角加速度,然后基于时间对该角加速度的积分,即可获得投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角。第二重力计以及第二陀螺仪计算投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角具体是,当第二陀螺仪计算得到的对应的角加速度小于特定阈值时,通过第二重力计计算得到的俯仰角以及滚转角、第二陀螺仪计算得到的上一时刻俯仰角和滚转角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到投影设备的当前俯仰角和当前滚转角。应当理解的是,第二陀螺仪在积分过程中,误差会逐渐增大,通过第二重力计计算得到的俯仰角与滚转角对第二陀螺仪进行漂移校正,可以修正第二陀螺仪的误差。
在步骤320中,基于所述第二陀螺仪计算得到的所述投影设备的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述投影设备的第二偏航角,获得所述投影设备的当前偏航角。
这里,第二陀螺仪计算得到的投影设备的第一偏航角是指根据第二陀螺仪测量到的投影设备在偏航角的参考方向上的角加速度进行时间积分计算得到的偏航角。第二偏航角则是飞行时间传感器计算得到的投影设备的偏航角,具体是飞行时间传感器向投影面(墙或幕布)投射多个光点,获得多个光点的深度信息,针对每个光点,根据该光点的深度信息,确定该光点在投影面上的三维坐标,进而根据多个光点的三维坐标,计算投影面相对于投影设备的法向量,最后根据该法向量计算得到投影设备的偏航角。
在一些实施例中,步骤320中,基于所述第二陀螺仪计算得到的所述投影设备的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述投影设备的第二偏航角,获得所述投影设备的当前偏航角,可以包括:
基于所述第二陀螺仪确定所述投影设备在偏航角的参考方向上的当前角加速度;
在所述当前角加速度小于预设阈值时,基于所述飞行时间传感器确定所述投影设备的第二偏航角;
获取所述第二陀螺仪计算得到所述投影设备的第一偏航角,其中,所述第一偏航角为所述投影设备在上一时刻的偏航角;
基于所述第一偏航角和所述第二偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到所述投影设备的当前偏航角。
这里,投影设备通过第二陀螺仪实时测算投影设备在偏航角的参考方向上的当前角加速度,该偏航角的参考方向是指投影设备偏航角所在的坐标轴。
当投影设备在偏航角的参考方向上的当前角加速度小于预设阈值,则通过飞行时间传感器计算遥控器的第二偏航角,关于飞行时间传感器计算偏航角的具体过程已在上述实施例中进行了详细说明,在此不再赘述。当投影设备在偏航角的参考方向上的当前角加速度大于等于预设阈值时,基于该当前角加速度在时间上的积分获得投影设备的当前偏航角。值得说明的是,基于该当前角加速度在时间上的积分获得投影设备的当前偏航角的具体过程可以是,通过当前角加速度在时间上的积分计算得到投影设备的第三偏航角,然后基于第三偏航角以及根据投影设备在上一时刻在偏航角的参考方向上的角加速度在时间上的积分计算得到的第四偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到当前偏航角。
应当理解的是,当投影设备在偏航角的参考方向上的当前加速度小于预设阈值,说明第二陀螺仪的误差已经积累到了一定程度,因此直接通过当前加速度计算当前偏航角会导致误差无法接受。
因此,需要基于所述第一偏航角和所述第二偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到所述投影设备的当前偏航角。
其中,第一偏航角是基于第二陀螺仪计算得到的投影设备在上一时刻的偏航角。其中,关于基于第二陀螺仪计算偏航角的具体过程已在上述实施例中进行了详细说明,在此不再赘述。
卡尔曼滤波算法作为一种递推反馈算法,其包括时间更新方程和测量状态更新方程两部分。第一偏航角与第二偏航角作为卡尔曼滤波算法的输入,获得投影设备的当前偏航角。
其中,投影设备的当前偏航角的详细计算过程是:在利用第二陀螺仪计算投影设备的当前偏航角时,可以是基于第二陀螺仪计算得到的角速度在时间上的积分计算得到的,由于积分误差,第二陀螺仪计算得到的偏航角的误差会越来越大,在这一过程中,可以引入卡尔曼滤波算法对第二陀螺仪计算得到偏航角进行误差估计和补偿。具体是将第二陀螺仪计算得到的当前偏航角以及投影设备在上一时刻的偏航角作为卡尔曼滤波算法的输入,卡尔曼滤波算法的输出结果为遥控器的当前角加速度。但是,当投影设备在偏航角的参考方向上的角加速度小于预设阈值时,产生的误差用户已经无法接受,因此,需要结合飞行时间传感器计算得到的偏航角对第二陀螺仪计算得到的偏航角进行修正,具体是将飞行时间传感器计算得到的当前偏航角替换第二陀螺仪计算得到的当前偏航角,作为卡尔曼滤波算法的输入,从而获得更加准确的投影设备的当前偏航角。
在一些实施例中,预设阈值可以是根据预设的角度误差与所述飞行时间传感器的刷新率之间的比值,得到所述预设阈值。其中,预设阈值可以通过以下计算式M=k*(J/T),其中,M为预设阈值,k为常数,J为角度误差,T为飞行时间传感器的刷新率。值得说明的是,预设的角度误差可以是根据人眼可以忍受的角度误差确定到的。
在步骤330中,根据所述当前俯仰角、所述当前滚转角以及所述当前偏航角,对所述投影设备的投影图像进行校正。
这里,基于当前俯仰角、当前滚转角以及当前偏航角对投影设备的投影图像进行校准为投影设备的梯形顶点校正技术,在此不作详细说明。例如在计算得到投影设备的当前俯仰角、当前滚转角以及当前偏航角之后,可以根据投影设备的当前俯仰角、当前滚转角以及当前偏航角计算得到投影设备的原始图像投射至投影平面(墙面/幕布)上的投影图像相对于投影设备的法向量,然后基于法向量计算得到投影图像所在平面的位置信息。其中,该位置信息为投影图像所在平面在空间中的位置,其可以理解为投影平面(墙/幕布)所在的平面。然后基于投影设备投射的投影图像的四个顶点建立的射线向量,结合投影图像所在平面的位置信息,得到投射在投影平面(墙/幕布)上的投影图像的四个顶点的三维坐标。再基于该投影图像的四个顶点的三维坐标进行向量分解,得到二维顶点坐标,然后基于该二维顶点坐标与原始图像的顶点坐标之间的单应矩阵关系,对原始图像的尺度进行调整,得到调整后的原始图像。最后控制投影设备投射调整后的原始图像,则用户看到的图像能够始终维持为一个矩形形状。
由此,通过第二陀螺仪、第二重力计以及飞行时间传感器能够更加准确且快速地计算得到投影设备的位姿,尤其是应用在便携式投影设备上效果更加明显。上述投影设备校正方法也可以实时显示投影设备的偏移角度,以辅助用户正确摆放投影设备。
值得说明的是,上述投影设备校正方法可以单独实施,也可以配合上述的投影设备控制方法实施。例如,投影设备在执行步骤210至步骤230之后,还可以执行步骤310至步骤330,对投影设备的投影图像进行校正。
在一些可以实现的实施例中,在步骤230之后,该投影设备控制方法还可以包括以下步骤:
基于第二重力计和/或第二陀螺仪计算得到投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角;
基于所述第二陀螺仪计算得到的所述投影设备的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述投影设备的第二偏航角,获得所述投影设备的当前偏航角;
根据所述当前俯仰角、所述当前滚转角以及所述当前偏航角,对所述投影设备的投影图像进行校正。
这里,投影设备在基于上述投影设备控制方法将投影设备的投影平面的中心点与遥控装置的指向中心点重合之后,还可以基于设置在投影设备上的第二重力计和/或第二陀螺仪计算投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角,并且基于第二陀螺仪以及飞行时间传感器计算得到投影设备的当前偏航角,然后基于该当前俯仰角、当前滚转角以及当前偏航角对投影设备的投影图像进行校正,以使用户看到的图像能够始终维持为一个矩形形状。
应当理解的是,在上述关于投影设备校正方法的实施例中已经对投影设备校正的原理进行了详细说明,在此不再赘述。
由此,在基于遥控装置对投影设备的投影平面的中心点进行调整之后,可以对投影设备的投影图像进行校正,以使得用户观察到的调整后的投影平面显示的投影图像为矩形形状。
根据本公开实施例,提供了一种遥控装置,包括:
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,以实现上述实施例所述的投影设备控制方法的步骤。
图10是根据一示例性实施例示出的一种投影设备的框图。如图10所示,该投影设备700可以包括:处理器701,存储器702。该投影设备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用于控制该投影设备700的整体操作,以完成上述的投影设备控制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设备700的操作,这些数据例如可以包括用于在该投影设备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,例如室内的空间布置信息等等。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(StaticRandom Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable 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用于该投影设备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 Field Communication,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,投影设备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设备控制方法。
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设备控制方法的步骤。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设备700的处理器701执行以完成上述的投影设备控制方法。
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 (12)
1.一种投影设备控制方法,其特征在于,应用于遥控装置,所述方法包括:
确定所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息;
将所述位姿信息以及所述空间位置信息发送至投影设备,以使所述投影设备根据所述位姿信息以及所述空间位置信息调整所述投影设备的投影平面的中心点,使得所述投影平面的中心点与所述遥控装置的指向中心点重合。
2.根据权利要求1所述的投影设备控制方法,其特征在于,所述确定所述遥控装置的位姿信息,包括:
基于第一重力计和/或第一陀螺仪计算得到所述遥控装置的当前俯仰角;
基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角,获得所述遥控装置的当前偏航角。
3.根据权利要求2所述的投影设备控制方法,其特征在于,所述基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角,获得所述遥控装置的当前偏航角,包括:
基于所述第一陀螺仪确定所述遥控装置在偏航角的参考方向上的当前角加速度;
在所述当前角加速度小于预设阈值时,基于所述飞行时间传感器确定所述遥控装置的第二偏航角;
获取基于所述第一陀螺仪计算得到所述遥控装置的第一偏航角,其中,所述第一偏航角为所述遥控装置在上一时刻的偏航角;
基于所述第一偏航角、所述第二偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到所述遥控装置的当前偏航角。
4.根据权利要求3所述的投影设备控制方法,其特征在于,所述预设阈值通过以下步骤获得:
根据预设的角度误差与所述飞行时间传感器的刷新率之间的比值,得到所述预设阈值。
5.一种投影设备控制方法,其特征在于,应用于投影设备,所述方法包括:
接收遥控装置发送的所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息;
根据所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息;
根据所述坐标信息,调整所述投影设备的投影平面,以使所述投影设备的投影平面的中心点与所述遥控装置的指向中心点重合。
6.根据权利要求5所述的投影设备控制方法,其特征在于,所述遥控装置的位姿信息包括所述遥控装置的当前俯仰角以及当前偏航角,其中,所述当前俯仰角是所述遥控装置基于第一重力计和/或第一陀螺仪计算得到的,所述当前偏航角是所述遥控装置基于所述第一陀螺仪计算得到的所述遥控装置的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述遥控装置的第二偏航角计算得到的;
所述根据所述遥控装置的位姿信息以及空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息,包括:
根据所述遥控装置的所述当前俯仰角、所述当前偏航角以及所述空间位置信息,确定所述遥控装置的指向中心点的坐标信息。
7.一种投影设备校正方法,其特征在于,包括:
基于第二重力计和/或第二陀螺仪计算得到投影设备的当前俯仰角以及当前滚转角;
基于所述第二陀螺仪计算得到的所述投影设备的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述投影设备的第二偏航角,获得所述投影设备的当前偏航角;
根据所述当前俯仰角、所述当前滚转角以及所述当前偏航角,对所述投影设备的投影图像进行校正。
8.根据权利要求7所述的投影校正方法,其特征在于,所述基于所述第二陀螺仪计算得到的所述投影设备的第一偏航角以及飞行时间传感器计算到的所述投影设备的第二偏航角,获得所述投影设备的当前偏航角,包括:
基于所述第二陀螺仪确定所述投影设备在偏航角的参考方向上的当前角加速度;
在所述当前角加速度小于预设阈值时,基于所述飞行时间传感器确定所述投影设备的第二偏航角;
获取所述第二陀螺仪计算得到所述投影设备的第一偏航角,其中,所述第一偏航角为所述投影设备在上一时刻的偏航角;
基于所述第一偏航角和所述第二偏航角,结合卡尔曼滤波算法,计算得到所述投影设备的当前偏航角。
9.根据权利要求8所述的投影校正方法,其特征在于,所述预设阈值通过以下步骤获得:
根据预设的角度误差与所述飞行时间传感器的刷新率之间的比值,得到所述预设阈值。
10.一种非临时性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1-6中任一项所述的投影设备控制方法的步骤,和/或,实现权利要求7-9中任一项所述的投影设备校正方法的步骤。
11.一种遥控装置,其特征在于,包括:
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1-4中任一项所述的投影设备控制方法的步骤。
12.一种投影设备,其特征在于,包括:
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5-6中任一项所述的投影设备控制方法的步骤,和/或,实现权利要求7-9中任一项所述的投影设备校正方法的步骤。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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