CN113724275B - 一种投影画面分割方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影画面分割方法和装置，采集第一投影图像；计算第一投影图像的亮度信息；基于第一投影图像的亮度信息计算第一投影画面的过曝指数；基于过曝指数确定第一投影图像的分割方式和分割粒度；基于第一投影图像的分割方式和分割粒度对第一投影图像进行分割，获得第二投影图像。根据投影图像的亮度信息对投影图像进行分割，提高了投影图像分割的精确度，为投影图像分区域调整提供保障。

Description

一种投影画面分割方法和装置

技术领域

本发明涉及投影画面调整领域，具体涉及一种投影画面分割方法和装置。

背景技术

投影设备广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，通过投影设备将画面投射至成像装置上，但是由于周围环境光线的变化、播放内容色彩色调的不同，导致不同投影画面容易呈现过亮、过暗、颜色过深、过浅的现象，不适合长时间观影，会使人感觉到疲惫感。

现有技术中存在一些自动调整方法，对投影画面的亮度、颜色和对比度进行调节，以期实现较佳的观看效果。然而，现有技术中的自动调节方法，例如：CN108989779B、CN106791737B等，均是从整幅投影画面的角度进行亮度、颜色等参数的调节，即调整均是直接对整幅投影画面进行调节，而根据环境光的位置、强度的不同和画面颜色的不同，投影画面不同区域问题各不相同，即投影画面过亮或过暗通常是局部的，调节整个投影画面的亮度容易导致局部区域过亮、过暗，只能看清局部投影画面。

现有技术中还存在分区域调整方法：例如： CN111107333A的分区调整方式是从待投影画面本身的数据进行区域分割，而上述分区方式仅从画面本身的角度出发，未考虑实际外界光源影响下投影画面局部实际观看问题；CN107888891B虽然是对投影画面进行分区调整，但是并未记载具体的分区方式，上述投影画面分区方式未考虑环境数据，同时画面分区准确度低，分区的效果直接影响了画面调整的效果，进而导致画面调整的效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影画面分割方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供了一种投投影画面分割方法，包括如下步骤：

步骤S1：采集第一投影图像；

步骤S2：计算第一投影图像的亮度信息；

步骤S3：基于第一投影图像的亮度信息计算第一投影画面的过曝指数；

步骤S4：基于过曝指数确定第一投影图像的分割方式和分割粒度；

步骤S5：基于第一投影图像的分割方式和分割粒度对第一投影图像进行分割，获得第二投影图像；

分区计算第一投影图像的亮度信息，将各区亮度信息之和作为第一投影图像的亮度信息。

优选的，步骤S5之后还包括，第二投影图像包括多个已分割区域，根据第二投影图像调整各个已分割区域的图像亮度。

优选的，分区计算第一投影图像的亮度信息，具体包括：

识别第一投影图像的内容，确定第一投影图像中重点内容的面积；

若重点内容的面积小于亮度面积阈值，则选择圆形分区方式；

若重点内容的面积大于等于亮度面积阈值，说明投影画面中大部分内容重要性较高，此时选择声音分区方式。

优选的，圆形分区方式，具体包括：

以第一投影图像的中心为圆心，绘制半径为r的圆形，圆形内的区域为第一图像区域，圆形外的区域为第二图像区域。

优选的，声音分区方式，具体包括：

获取投影设备所在空间的人声信息；

基于人声信息计算第一投影图像的第一图像区域边界；

基于第一图像区域边界确定第一投影图像的第一图像区域和第二图像区域，第一图像区域边界通过人声信息的分布散度计算获得。

优选的，步骤S2还包括：

计算第一图像区域的第一平均亮度信息和第二图像区域的第二平均亮度信息，根据第一平均亮度信息和第二平均亮度信息计算第一投影图像的亮度信息：

其中，I表示第一投影图像的亮度信息，a₁、a₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息的亮度影响因子，a₁+a₂=1且a₁＞a₂，I₁、I₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息，s₁表示第一图像区域的面积，S表示第一投影图像的面积。

优选的，步骤S3具体包括：

基于第一投影图像的亮度信息和源投影图像的亮度信息的比值计算过曝指数：Q=I/I_源，其中，Q表示第一投影图像的过曝指数，I表示第一投影图像的亮度信息，I_源表示与第一投影图像对应的源投影图像的亮度信息。

优选的，步骤S4具体包括：

判断过曝指数所在的区间范围，若0≤Q<Q₁，确定矩形分割方式，其中，Q₁为过曝指数阈值，矩形分割方式的矩形分割粒度的长l与第一投影图像的长相等且平行，矩形分割粒度的高与第一投影图像的高平行，矩形分割粒度的高h=r/2。

优选的，步骤S4具体包括：判断过曝指数所在的区间范围，若Q<0或Q≥Q₁，确定非规则形状分割方式，非规则形状分割方式将相邻且颜色相差小于颜色阈值的像素点属于一个非规则形状分割粒度。

本发明还提供了一种投影画面分割装置，包括：

采集模块，用于采集第一投影图像；

亮度计算模块，用于计算第一投影图像的亮度信息；

亮度计算模块被配置为还用于基于第一投影图像的亮度信息计算第一投影画面的过曝指数；

分割模块，用于基于过曝指数确定第一投影图像的分割方式和分割粒度；

分割模块还被配置为用于基于第一投影图像的分割方式和分割粒度对第一投影图像进行分割，获得第二投影图像；

分区计算第一投影图像的亮度信息，将各区亮度信息之和作为第一投影图像的亮度信息。

与现有技术相比，本发明根据投影画面显示在成像装置上的实际显示效果——已投影图像的亮度信息，计算图像的过曝指数，选择图像的分割方式和分割粒度。一方面，投影图像分割的目的是为了调节投影图像的显示效果，因此基于投影图像实际显示后效果对图像进行分区有利于在后的投影效果调整环节，以投影图像的亮度信息为分割依据提高了图像分割的准确性；另一方面，本发明了提供了多种图像分割方式和分割粒度，根据投影图像的实际情况进行选择，提高了图像分割的灵活性，进而提高了各类情况下图像分割的准确性。

计算图像亮度信息时，提高重点内容亮度信息在总亮度信息中的占比，分区计算亮度，对于投影画面中主要内容较为集中的情况，画面分割时提高中间区域的亮度值在总亮度值中的占比，弱化画面边缘的亮度对整体亮度的影响，进一步提高了亮度计算的准确度和科学性。对于投影画面中主要内容较多，所占面积较大的情况，画面分割时直接根据距离等效声源的距离计算分区边界，提高了亮度计算的准确度和科学性，进一步提高了画面分割的准确度。

根据过曝指数——投影图像整体光线调整量的需求自适应选择分割方式，一方面调整量较小时选择简单的分割方式有利于减少图像分割的计算量，另一方面调整量较大时以颜色为聚类参考信息，相近颜色的相邻像素点作为一个区域进行亮度调整，提高了图像分割的精度，兼顾了计算速度和分割精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种投影画面分割方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

实施例一

本发明实施例提供一种投影画面分割方法，如图1所示。投影画面分割方法包括：

步骤S1：采集第一投影图像；

投影设备开始使用后，自动进入投影画面调整环节，而投影画面调整之前，首先需要进行投影画面的分割，投影画面的分割包括分割的方式和分割的粒度，分割方式包括矩形分割方式和非规则形状分割方式，分割粒度是指特定分割方式下分割投影图像的基本单元，可以是n×n个像素点构成的规则几何形状，n表示分割粒度中像素点的个数；也可以是多个像素点构成的非规则几何形状。首先确定第一投影图像的分割粒度，然后根据分割粒度对第一投影图像进行分割，分割后的图像为第二投影图像B，第二投影图像包括多个已分割区域B₁、B₂、…B_m，其中，m为根据分割粒度分割图像后得到的已分割区域的个数。

可以采用统一的分割粒度对第一投影图像进行分割，即与分割方式对应的分割粒度可以仅为1个，例如采用p×q个像素点构成的规则矩形作为图像的分割粒度，边缘处不足p×q个像素点区域单独构成一个已分割区域；可以采用不统一的分割粒度对第一投影图像进行分割，即与分割方式对应的分割粒度可以包括多个。

步骤S2：计算第一投影图像的亮度信息；

分区计算第一投影图像的亮度信息，将各区亮度信息之和作为第一投影图像的亮度信息。

对于一幅投影图像，重点内容通常显示在画面中间区域，基于预设的几何形状将投影图像分为第一图像区域和第二图像区域，分区计算第一投影图像的亮度信息。具体来说，识别第一投影图像的内容，确定第一投影图像中重点内容的面积，重点内容是指除标题、页码以外的、反应投影图像实质内容的内容，若重点内容的面积小于亮度面积阈值，则选择圆形分区方式。圆形分区方式具体指：以第一投影图像的中心为圆心，绘制半径为r的圆形，圆形内的区域为第一图像区域，圆形外的区域为第二图像区域，分别计算第一图像区域的第一平均亮度信息和第二图像区域的第二平均亮度信息，根据第一平均亮度信息和第二平均亮度信息计算第一投影图像的亮度信息：

其中，I表示第一投影图像的亮度信息，a₁、a₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息的亮度影响因子，a₁+a₂=1且a₁＞a₂，0.5≤a₁≤0.9，I₁、I₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息，s₁表示第一图像区域的面积，S表示第一投影图像的面积。

现有技术中，一幅图像的亮度信息通常是按照各个像素点的均值来计算的，本发明提高中间区域的亮度值在总亮度值中的占比，弱化画面边缘的亮度对整体亮度的影响，对于投影图像的内容，重要的信息通常显示在整幅画面的中间区域，本发明提供的亮度计算方式融入了画面内容的影响，进一步提高了亮度计算的准确度和科学性。

进一步的，若重点内容的面积大于等于亮度面积阈值，说明投影画面中大部分内容重要性较高，此时选择声音分区方式。声音分区方式具体指：获取投影设备所在空间的人声信息，基于人声信息计算第一投影图像的第一图像区域边界，基于第一图像区域边界确定第一投影图像的第一图像区域和第二图像区域，第一图像区域边界通过人声信息的分布散度计算获得。

获取投影设备所在空间的人声信息，具体为：根据投影设备所在的空间建立边界为K的空间，在空间内以e为剖分系数建立空间网格，投影设备所在空间的人声等效声源在空间网格中的坐标为

，

为等效声源与z方向的夹角，

为等效声源投影到水平平面后与x轴正方向的夹角。等效声源距离中心点的距离d为：

其中，d为等效声源距离中心点的距离，

为等效声源与z方向的夹角，

为等效声源投影到水平平面后与x轴正方向的夹角，

为差值模型。

在投影画面的观看，若重点内容的面积大于等于亮度面积阈值，说明投影画面中大部分内容重要性较高，此时投影画面的大部分区域均需要进行亮度调整，对于画面观看者而言，不同位置看到的投影画面效果是不同的，此时选择声音分区方式，根据等效声源位置确定大部分观看者的模拟声源位置，计算相对于该位置的观看效果，投影画面的重点观看区域，从而对该重点区域进行光线调整，在保证该位置的观看效果，进一步进行针对性和准确的画面调整的同时，减少需要调节的区域，进而减少了画面调整的工作量和计算量，

在声源位置确定时，根据空间内人员的分布位置不同，人声的位置分散性较大，为了定位所有外界人声的等效声源，上述模型将声源定位的问题，简化为在会议室的空间网格中遍历声音曲线以获得最大增长率所在点的问题。

在计算获得等效声源的位置之后，根据像素点距离等效声源的距离对第一投影图像进行分区，对与等效声源较远的区域降低其亮度信息在总亮度中的占比，从而重点以距离等效声源较近的区域的亮度信息代表画面整体亮度信息。

基于人声信息计算第一投影图像的第一图像区域边界，具体为：

其中，x、y为第一图像区域边界的坐标范围，

为等效声源与z方向的夹角，

为等效声源投影到水平平面后与x轴正方向的夹角，

、

、

为系数，

，

，

。

上述坐标范围的确定，综合考虑了被识别对象的尺寸范围及剖分系数r。当剖分系数r较大时，即剖分的网格较大时，等效声源定位准确性较低，故而第一图像区域的范围更大；当剖分系数r较小时，即剖分的网格较小时，等效声源定位准确性较高，故而第一图像区域的范围更小。

所述差值模型

为：

其中，

为差值模型，i为等效声源位置，c为人声在空气中的传播速度，i₁，i₂，i₃为声音检测装置的位置。

计算了投影图像的第一图像区域边界后，边界内的区域为第一图像区域，边界外的区域为第二图像区域。分别计算第一图像区域的第一平均亮度信息和第二图像区域的第二平均亮度信息，根据第一平均亮度信息和第二平均亮度信息计算第一投影图像的亮度信息：

其中，I表示第一投影图像的亮度信息，a₁、a₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息的亮度影响因子，a₁+a₂=1且a₁＞a₂，0.5≤a₁≤0.9，I₁、I₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息，s₁表示第一图像区域的面积，S表示第一投影图像的面积。

现有技术中，一幅图像的亮度信息通常是按照各个像素点的均值来计算的，在投影画面中重点内容篇幅较多时，此时为了对整个画面的效果进行调整，基于投影画面中像素点与人声的等效声源之间的距离远近进行区域分割，提高重点区域的亮度信息在投影图像总亮度信息中的占比，提高了投影图像亮度计算的准确度和科学性。

步骤S3：基于第一投影图像的亮度信息计算第一投影画面的过曝指数；

基于第一投影图像的亮度信息和源投影图像的亮度信息的比值计算过曝指数。具体来说，过曝指数Q=I/I_源，其中，Q表示第一投影图像的过曝指数，I表示第一投影图像的亮度信息，I_源表示与第一投影图像对应的源投影图像的亮度信息。

步骤S4：基于过曝指数确定第一投影图像的分割方式和分割粒度；

具体来说，判断过曝指数所在的区间范围，若0≤Q<Q₁，确定矩形分割方式，其中，Q₁为过曝指数阈值，矩形分割方式的矩形分割粒度的长l与第一投影图像的长相等且平行，矩形分割粒度的高与第一投影图像的高平行，矩形分割粒度的高h=r/2。

判断过曝指数所在的区间范围，若Q<0或Q≥Q₁，确定非规则形状分割方式，非规则形状分割方式将相邻且颜色相差小于颜色阈值的像素点属于一个非规则形状分割粒度。

步骤S5：基于第一投影图像的分割方式和分割粒度对第一投影图像进行分割，获得第二投影图像；

确定第一投影图像的分割粒度后，以第一投影图像的中心为原点，根据分割粒度分割第一投影图像。若分割方式为矩形分割方式，以第一投影图像的中心为原点，以l×h的矩形为分割粒度、分别自原点向上和向下对第一投影图像进行不重叠分割；若分割方式为非规则形状分割方式，以第一投影图像的中心为起始点像素，判断四周相邻且未分割像素的颜色与起始点像素的颜色相差是否小于颜色阈值，若小于，则二者属于一个分割粒度；否则以相邻像素为下一个分割粒度的起始点，范围判断四周相邻且未分割像素的颜色与起始点像素的颜色相差是否小于颜色阈值，直至第一投影图像的所有像素点分割完毕。

作为一种可选的实施例，步骤S5之后还包括，第二投影图像包括多个已分割区域，根据第二投影图像调整各个已分割区域的图像亮度。

分割图像是图像调整的基础和保证，本发明在画面整体曝光指数较小时，说明画面所缺光线调整量较小，可以采用规则几何形状作为统一的分割粒度；在画面整体曝光指数较大时，说明画面所缺光线调整量较大，此时细化分割粒度，采用非规则、不统一的形状作为分割粒度，相较于画面普通分割方式，本发明是基于外界光线对投影画面的影响确定其分割方式与粒度，根据投影图像整体光线调整量的需求自适应选择分割方式，一方面调整量较小时选择简单的分割方式有利于减少图像分割的计算量，另一方面调整量较大时以颜色为聚类参考信息，相近颜色的相邻像素点作为一个区域进行亮度调整，提高了图像分割的精度，进一步提高了亮度调整的准确性和精确性。

实施例二

本发明实施例提供一种投影画面分割装置，包括：

采集模块，用于采集第一投影图像；

投影设备开始使用后，自动进入投影画面调整环节，而投影画面调整之前，首先需要进行投影画面的分割，投影画面的分割包括分割的方式和分割的粒度，分割方式包括矩形分割方式和非规则形状分割方式，分割粒度是指特定分割方式下分割投影图像的基本单元，可以是n×n个像素点构成的规则几何形状，n表示分割粒度中像素点的个数；也可以是多个像素点构成的非规则几何形状。首先确定第一投影图像的分割粒度，然后根据分割粒度对第一投影图像进行分割，分割后的图像为第二投影图像B，第二投影图像包括多个已分割区域B₁、B₂、…B_m，其中，m为根据分割粒度分割图像后得到的已分割区域的个数。

可以采用统一的分割粒度对第一投影图像进行分割，即与分割方式对应的分割粒度可以仅为1个，例如采用p×q个像素点构成的规则矩形作为图像的分割粒度，边缘处不足p×q个像素点区域单独构成一个已分割区域；可以采用不统一的分割粒度对第一投影图像进行分割，即与分割方式对应的分割粒度可以包括多个。

亮度计算模块，用于计算第一投影图像的亮度信息；

分区计算第一投影图像的亮度信息，将各区亮度信息之和作为第一投影图像的亮度信息。

对于一幅投影图像，重点内容通常显示在画面中间区域，基于预设的几何形状将投影图像分为第一图像区域和第二图像区域，分区计算第一投影图像的亮度信息。具体来说，识别第一投影图像的内容，确定第一投影图像中重点内容的面积，重点内容是指除标题、页码以外的、反应投影图像实质内容的内容，若重点内容的面积小于亮度面积阈值，则选择圆形分区方式。圆形分区方式具体指：以第一投影图像的中心为圆心，绘制半径为r的圆形，圆形内的区域为第一图像区域，圆形外的区域为第二图像区域，分别计算第一图像区域的第一平均亮度信息和第二图像区域的第二平均亮度信息，根据第一平均亮度信息和第二平均亮度信息计算第一投影图像的亮度信息：

其中，I表示第一投影图像的亮度信息，a₁、a₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息的亮度影响因子，a₁+a₂=1且a₁＞a₂，I₁、I₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息，r表示圆形区域的半径，S表示第一投影图像的面积。现有技术中，一幅图像的亮度信息通常是按照各个像素点的均值来计算的，本发明提高中间区域的亮度值在总亮度值中的占比，弱化画面边缘的亮度对整体亮度的影响，对于投影图像的内容，重要的信息通常显示在整幅画面的中间区域，本发明提供的亮度计算方式融入了画面内容的影响，进一步提高了亮度计算的准确度和科学性。

进一步的，若重点内容的面积大于等于亮度面积阈值，说明投影画面中大部分内容重要性较高，此时选择声音分区方式。声音分区方式具体指：获取投影设备所在空间的人声信息，基于人声信息计算第一投影图像的第一图像区域边界，基于第一图像区域边界确定第一投影图像的第一图像区域和第二图像区域，第一图像区域边界通过人声信息的分布散度计算获得。

获取投影设备所在空间的人声信息，具体为：根据投影设备所在的空间建立边界为K的空间，在空间内以e为剖分系数建立空间网格，投影设备所在空间的人声等效声源在空间网格中的坐标为

，

为等效声源与z方向的夹角，

为等效声源投影到水平平面后与x轴正方向的夹角。等效声源距离中心点的距离d为：

其中，d为等效声源距离中心点的距离，

为等效声源与z方向的夹角，

为等效声源投影到水平平面后与x轴正方向的夹角，

为差值模型。

在投影画面的观看，若重点内容的面积大于等于亮度面积阈值，说明投影画面中大部分内容重要性较高，此时投影画面的大部分区域均需要进行亮度调整，对于画面观看者而言，不同位置看到的投影画面效果是不同的，此时选择声音分区方式，根据等效声源位置确定大部分观看者的模拟声源位置，计算相对于该位置的观看效果，投影画面的重点观看区域，从而对该重点区域进行光线调整，在保证该位置的观看效果，进一步进行针对性和准确的画面调整的同时，减少需要调节的区域，进而减少了画面调整的工作量和计算量，

在声源位置确定时，根据空间内人员的分布位置不同，人声的位置分散性较大，为了定位所有外界人声的等效声源，上述模型将声源定位的问题，简化为在会议室的空间网格中遍历声音曲线以获得最大增长率所在点的问题。

在计算获得等效声源的位置之后，根据像素点距离等效声源的距离对第一投影图像进行分区，对与等效声源较远的区域降低其亮度信息在总亮度中的占比，从而重点以距离等效声源较近的区域的亮度信息代表画面整体亮度信息。

基于人声信息计算第一投影图像的第一图像区域边界，具体为：

其中，x、y为第一图像区域边界的坐标范围，

为等效声源与z方向的夹角，

为等效声源投影到水平平面后与x轴正方向的夹角，

、

、

为系数，

，

，

。

上述坐标范围的确定，综合考虑了被识别对象的尺寸范围及剖分系数r。当剖分系数r较大时，即剖分的网格较大时，等效声源定位准确性较低，故而第一图像区域的范围更大；当剖分系数r较小时，即剖分的网格较小时，等效声源定位准确性较高，故而第一图像区域的范围更小。

所述差值模型

为：

其中，

为差值模型，i为等效声源位置，c为人声在空气中的传播速度，i₁，i₂，i₃为声音检测装置的位置。

计算了投影图像的第一图像区域边界后，边界内的区域为第一图像区域，边界外的区域为第二图像区域。分别计算第一图像区域的第一平均亮度信息和第二图像区域的第二平均亮度信息，根据第一平均亮度信息和第二平均亮度信息计算第一投影图像的亮度信息：

其中，I表示第一投影图像的亮度信息，a₁、a₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息的亮度影响因子，a₁+a₂=1且a₁＞a₂，0.5≤a₁≤0.9，I₁、I₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息，s₁表示第一图像区域的面积，S表示第一投影图像的面积。

现有技术中，一幅图像的亮度信息通常是按照各个像素点的均值来计算的，在投影画面中重点内容篇幅较多时，此时为了对整个画面的效果进行调整，基于投影画面中像素点与人声的等效声源之间的距离远近进行区域分割，提高重点区域的亮度信息在投影图像总亮度信息中的占比，提高了投影图像亮度计算的准确度和科学性。

亮度计算模块被配置为还用于基于第一投影图像的亮度信息计算第一投影画面的过曝指数；

基于第一投影图像的亮度信息和源投影图像的亮度信息的比值计算过曝指数。具体来说，过曝指数Q=I/I_源，其中，Q表示第一投影图像的过曝指数，I表示第一投影图像的亮度信息，I_源表示与第一投影图像对应的源投影图像的亮度信息。

分割模块，用于基于过曝指数确定第一投影图像的分割方式和分割粒度；

具体来说，判断过曝指数所在的区间范围，若0≤Q<Q₁，确定矩形分割方式，其中，Q₁为过曝指数阈值，矩形分割方式的矩形分割粒度的长l与第一投影图像的长相等且平行，矩形分割粒度的高与第一投影图像的高平行，矩形分割粒度的高h=r/2。

判断过曝指数所在的区间范围，若Q<0或Q≥Q₁，确定非规则形状分割方式，非规则形状分割方式将相邻且颜色相差小于颜色阈值的像素点属于一个非规则形状分割粒度。

分割模块还被配置为用于基于第一投影图像的分割方式和分割粒度对第一投影图像进行分割，获得第二投影图像；

确定第一投影图像的分割粒度后，以第一投影图像的中心为原点，根据分割粒度分割第一投影图像。若分割方式为矩形分割方式，以第一投影图像的中心为原点，以l×h的矩形为分割粒度、分别自原点向上和向下对第一投影图像进行不重叠分割；若分割方式为非规则形状分割方式，以第一投影图像的中心为起始点像素，判断四周相邻且未分割像素的颜色与起始点像素的颜色相差是否小于颜色阈值，若小于，则二者属于一个分割粒度；否则以相邻像素为下一个分割粒度的起始点，范围判断四周相邻且未分割像素的颜色与起始点像素的颜色相差是否小于颜色阈值，直至第一投影图像的所有像素点分割完毕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明根据投影画面显示在成像装置上的实际显示效果——已投影图像的亮度信息，计算图像的过曝指数，选择图像的分割方式和分割粒度。一方面，投影图像分割的目的是为了调节投影图像的显示效果，因此基于投影图像实际显示后效果对图像进行分区有利于在后的投影效果调整环节，以投影图像的亮度信息为分割依据提高了图像分割的准确性；另一方面，本发明了提供了多种图像分割方式和分割粒度，根据投影图像的实际情况进行选择，提高了图像分割的灵活性，进而提高了各类情况下图像分割的准确性。

2、本发明在对投影图像进行分割时，以投影画面的亮度信息作为分割依据。计算图像亮度信息时，提高重点内容亮度信息在总亮度信息中的占比，分区计算亮度，对于投影画面中主要内容较为集中的情况，画面分割时提高中间区域的亮度值在总亮度值中的占比，弱化画面边缘的亮度对整体亮度的影响，进一步提高了亮度计算的准确度和科学性。对于投影画面中主要内容较多，所占面积较大的情况，画面分割时直接根据距离等效声源的距离计算分区边界，提高了亮度计算的准确度和科学性，进一步提高了画面分割的准确度。

3、本发明根据过曝指数——投影图像整体光线调整量的需求自适应选择分割方式，一方面调整量较小时选择简单的分割方式有利于减少图像分割的计算量，另一方面调整量较大时以颜色为聚类参考信息，相近颜色的相邻像素点作为一个区域进行亮度调整，提高了图像分割的精度，兼顾了计算速度和分割精度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种投影画面分割方法，其特征在于，所述投影画面分割方法包括如下步骤：

步骤S1：采集第一投影图像；

步骤S2：计算第一投影图像的亮度信息；其中，分区计算第一投影图像的亮度信息，将各区亮度信息之和作为第一投影图像的亮度信息；识别第一投影图像的内容，确定第一投影图像中重点内容的面积，以第一投影图像的中心为圆心，绘制半径为r的圆形；

步骤S3：基于第一投影图像的亮度信息计算第一投影画面的过曝指数，其中，基于第一投影图像的亮度信息和源投影图像的亮度信息的比值计算过曝指数：Q=I/I_源，其中，Q表示第一投影图像的过曝指数，I表示第一投影图像的亮度信息，I_源表示与第一投影图像对应的源投影图像的亮度信息；

步骤S4：基于过曝指数确定第一投影图像的分割方式和分割粒度；所述步骤S4具体包括，判断过曝指数所在的区间范围，若0≤Q<Q₁，确定矩形分割方式，其中，Q₁为过曝指数阈值，矩形分割方式的矩形分割粒度的长l与第一投影图像的长相等且平行，矩形分割粒度的高与第一投影图像的高平行，矩形分割粒度的高h=r/2；判断过曝指数所在的区间范围，若Q≥Q₁，确定非规则形状分割方式，非规则形状分割方式将相邻且颜色相差小于颜色阈值的像素点属于一个非规则形状分割粒度；

步骤S5：基于第一投影图像的分割方式和分割粒度对第一投影图像进行分割，获得第二投影图像。

2.根据权利要求1所述的投影画面分割方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括，第二投影图像包括多个已分割区域，根据第二投影图像调整各个已分割区域的图像亮度。

3.根据权利要求1所述的投影画面分割方法，其特征在于，所述分区计算第一投影图像的亮度信息，具体包括：

若重点内容的面积小于亮度面积阈值，则选择圆形分区方式，以圆形将第一投影图像划分为第一图像区域和第二图像区域；

若重点内容的面积大于等于亮度面积阈值，说明投影画面中大部分内容重要性较高，此时选择声音分区方式，根据投影设备所在空间的人声信息将第一投影图像划分为第一图像区域和第二图像区域；

所述圆形分区方式，具体包括：

以第一投影图像的中心为圆心，绘制半径为r的圆形，圆形内的区域为第一图像区域，圆形外的区域为第二图像区域；

所述声音分区方式，具体包括：

获取投影设备所在空间的人声信息；

基于人声信息计算第一投影图像的第一图像区域边界；

基于第一图像区域边界确定第一投影图像的第一图像区域和第二图像区域，第一图像区域边界通过人声信息的分布散度计算获得。

4.根据权利要求1所述的投影画面分割方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

计算第一图像区域的第一平均亮度信息和第二图像区域的第二平均亮度信息，根据第一平均亮度信息和第二平均亮度信息计算第一投影图像的亮度信息：

其中，I表示第一投影图像的亮度信息，a₁、a₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息的亮度影响因子，a₁+a₂=1且a₁＞a₂，I₁、I₂分别表示第一平均亮度信息和第二平均亮度信息，s₁表示第一图像区域的面积，S表示第一投影图像的面积。

5.一种投影画面分割装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集第一投影图像；

亮度计算模块，用于计算第一投影图像的亮度信息，其中，分区计算第一投影图像的亮度信息，将各区亮度信息之和作为第一投影图像的亮度信息；识别第一投影图像的内容，确定第一投影图像中重点内容的面积，以第一投影图像的中心为圆心，绘制半径为r的圆形；

亮度计算模块被配置为还用于基于第一投影图像的亮度信息计算第一投影画面的过曝指数，其中，基于第一投影图像的亮度信息和源投影图像的亮度信息的比值计算过曝指数：Q=I/I_源，其中，Q表示第一投影图像的过曝指数，I表示第一投影图像的亮度信息，I_源表示与第一投影图像对应的源投影图像的亮度信息；

分割模块，用于基于过曝指数确定第一投影图像的分割方式和分割粒度；判断过曝指数所在的区间范围，若0≤Q<Q₁，确定矩形分割方式，其中，Q₁为过曝指数阈值，矩形分割方式的矩形分割粒度的长l与第一投影图像的长相等且平行，矩形分割粒度的高与第一投影图像的高平行，矩形分割粒度的高h=r/2；判断过曝指数所在的区间范围，若Q≥Q₁，确定非规则形状分割方式，非规则形状分割方式将相邻且颜色相差小于颜色阈值的像素点属于一个非规则形状分割粒度；

分割模块还被配置为用于基于第一投影图像的分割方式和分割粒度对第一投影图像进行分割，获得第二投影图像。

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