CN114125411B - 投影设备校正方法、装置、存储介质以及投影设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种投影设备校正方法、装置、存储介质以及投影设备,涉及投影技术领域,该方法包括:向投影区域投影特征图像,并获取投影区域的第一拍摄图像;基于第一拍摄图像,确定投影区域各个角点映射在投影设备的显示平面上的第一位置信息;基于第一位置信息构建目标图像;调整目标图像各个顶点,以使显示在投影区域上的目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值;根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正。由此,能够使得校正后的待投影图像能够贴合投影区域显示,且方法能够提高投影设备的校正速度。
Description
技术领域
本公开涉及投影技术领域,具体地,涉及一种投影设备校正方法、装置、存储介质以及投影设备。
背景技术
相关技术中,投影设备通常是以固定尺寸将图像投射在一区域平面上,当投影设备的位置发生变化,会导致最终的显示画面出现形变或畸变。例如,当用户移动了投影设备后,投影设备显示的投影图像可能会超出投影屏幕的范围,导致投影效果变差。尤其是随着移动式投影设备的普及,这种问题越发突出。
发明内容
提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
第一方面,本公开提供一种投影设备校正方法,包括:
向投影区域投影特征图像,并获取所述投影区域的第一拍摄图像;
基于所述第一拍摄图像,确定所述投影区域各个角点映射在所述投影设备的显示平面上的第一位置信息;
基于所述第一位置信息构建目标图像;
调整所述目标图像各个顶点,以使显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值;
根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正。
第二方面,本公开提供一种投影设备校正装置,包括:
控制模块,配置为向投影区域投影特征图像,并获取所述投影区域的第一拍摄图像;
确定模块,配置为基于所述第一拍摄图像,确定所述投影区域各个角点映射在所述投影设备的显示平面上的第一位置信息;
获取模块,配置为基于所述第一位置信息构建目标图像;
调节模块,配置为调整所述目标图像各个顶点,以使显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值;
校正模块,配置为根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正。
第三方面,本公开提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理装置执行时实现第一方面所述方法的步骤。
第四方面,本公开提供一种投影设备,包括:
存储装置,其上存储有计算机程序;
处理装置,用于执行所述存储装置中的所述计算机程序,以实现第一方面所述方法的步骤。
基于上述技术方案,通过向投影区域投影特征图像,并根据该第一拍摄图像来确定投影区域各个角点映射在投影设备的显示平面上的第一位置信息,以根据该第一位置信息构建目标图像,然后调整目标图像各个顶点,以使显示在投影区域上的目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值,最后根据调整后的目标图像的对待投影图像进行校正,使得校正后的待投影图像能够贴合投影区域(幕布)显示。而且,通过生成与投影区域大致贴合的目标图像来进行投影设备的校正,可以提高投影设备的校正速度。
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
结合附图并参考以下具体实施方式,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,原件和元素不一定按照比例绘制。在附图中:
图1是根据一示例性实施例提供的一种投影设备校正方法的流程示意图;
图2是根据一示例性实施例提供的一种特征图像的示意图;
图3是根据一示例性实施例提供的又一种特征图像的示意图;
图4是根据一示例性实施例提供的另一种特征图像的示意图;
图5是图1所示的步骤140的具体流程示意图;
图6是根据一示例性实施例提供的第二拍摄图像的示意图;
图7是图1所示步骤120的具体流程示意图;
图8是根据一示例性实施例提供的确定第一位置信息的原理示意图;
图9是根据一示例性实施例提供的确定第三位置信息的流程示意图;
图10是根据一示例性实施例提供的确定目标像素点集合的流程示意;
图11是根据一示例性实施例提供的灰度值的原理示意图;
图12是根据另一示例性实施例提供的投影设备校正方法的流程图;
图13是根据又一示例性实施例提供的投影设备校正方法的流程图;
图14是根据一示例性实施例提供的投影设备校正装置的模块连接示意图;
图15是根据一示例性实施例提供的投影设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解,本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意,本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意,本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的,而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
图1是根据一示例性实施例提供的一种投影设备校正方法的流程示意图。本实施例公开的投影设备校正方法可以通过投影设备执行,具体可以通过投影设备校正装置来执行,该装置可以有软件和/或硬件的方式实现,配置于投影设备中。其中,该投影设备可以是超短焦投影设备,在超短焦的使用场景中,超短焦投影设备发生微小的位置偏移,投影在投影区域上的画面会发生较大的偏移,通过本公开提出的投影设备校正方法可以对超短焦投影设备进行校正,精度较高,画面校正效果较好。
请参考图1,本公开实施例提供的投影设备校正方法可以包括以下步骤。
在步骤110中,向投影区域投影特征图像,并获取投影区域的第一拍摄图像。
这里,投影区域可以是指幕布、或者在墙面上划分出的用于接收投影画面的投影屏幕等。特征图像是指具有目标特征点的图像。图2是根据一示例性实施例提供的一种特征图像的示意图,如图2所示,特征图像可以是棋盘格图像,目标特征点可以是棋盘格中黑白格之间的角点。图3是根据一示例性实施例提供的又一种特征图像的示意图,如图3所示,特征图像可以是阵列排布的圆点矩阵图,目标特征点为圆点矩阵图中的圆点的中心点。图4是根据一示例性实施例提供的另一种特征图像的示意图,如图4所示,特征图像可以是包含棋盘格子图像以及矩阵子图像的复合图像,目标特征点为矩阵子图像中的定位点以及棋盘格子图像中的黑白格之间的角点。
应当理解的是,在一些实施方式中,特征图像也可以是具有固定特征点的动画图像,从而提高用户在投影设备校正时的用户体验以及趣味性。
其中,投影设备向投影区域(幕布)投影特征图像,并获取该投影区域的第一拍摄图像。在一些实施方式中,投影设备可以通过固定式拍摄装置获取第一拍摄图像。例如,通过设置在投影设备上的摄像头获取第一拍摄图像,该摄像头可以为广角摄像头等。又例如,可以通过设置在室内固定位置上的摄像头来获取第一拍摄图像。在另一些实施方式中,投影设备可以通过移动式拍摄装置获取投影区域的第一拍摄图像。例如,投影设备向投影区域投影特征图像后,投影设备接收用户通过移动终端对投影区域进行拍摄而获得的第一拍摄图像。
值得说明的是,投影设备可以向投影区域投影的特征图像的尺寸可以完全覆盖投影区域,也可以部分覆盖投影区域。具体设置可以根据实际选择的校正策略而确定。
应当理解的是,在本公开提出的投影设备校正方法的执行主体为投影设备时,向投影区域投影特征图像可以是投影设备的控制器控制光机向投影区域投影特征图像。在本公开提出的投影设备校正方法的执行主体为服务器时,向投影区域投影特征图像可以是服务器控制投影设备向投影区域投影特征图像。
在步骤120中,基于第一拍摄图像,确定投影区域各个角点映射在投影设备的显示平面上的第一位置信息。
这里,显示平面是指投影设备用于显示图像的光学显示元件(DMD芯片或LCOS芯片),当镜头将从光学显示元件上反射的光放大投射在投影区域上时,在投影区域中形成显示画面。第一位置信息是指投影区域各个角点在以显示平面中任一点为坐标原点构建的参考坐标系上的坐标信息。
其中,在第一拍摄图像中,可以确定特征图像各个顶点在第一拍摄图像中的第四位置信息以及投影区域各个角点在第一拍摄图像中的第六位置信息,而且特征图像在显示平面中的第五位置信息是确定的,因此,可以定位到投影区域各个角点在第一拍摄图像中的第六位置信息映射在显示平面上的第一位置信息。值得说明的是,第四位置信息以及第六位置信息是以第一拍摄图像中任一点为坐标原点构建的参考坐标系中的坐标信息,第五位置信息以及第一位置信息是以显示平面中任一点为坐标原点构建的参考坐标系上的坐标信息。
应当理解的是,第一位置信息的详细计算过程将在后续实施例中进行详细说明。
在步骤130中,基于第一位置信息构建目标图像。
这里,构建的目标图像各个顶点可以与对应的第一位置信息一致,即构建的目标图像各个顶点在显示平面上的位置信息与对应的第一位置信息重合。此时,在理想情况下,构建的目标图像投射在投影区域上的显示画面应当与投影区域完全重合。
在一些实施方式中,目标图像可以是基于第一位置信息对特征图像的尺寸以及形状进行调整获得的。在另一些实施方式中,目标图像也可以是基于第一位置信息构建的一个新的图像,如构建一个四边形的纯白图像。
值得说明的是,由于投影设备的镜头产生的畸变,基于第一位置信息构建的目标图像,其显示在投影区域上的画面的各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离会较小,即目标图像已经大致符合投影设备的校正需求,在后续步骤中再基于目标图像对投影设备进行校正能够大大缩短投影设备的整体校正时间。
在步骤140中,调整所述目标图像各个顶点,以使显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
这里,在一些实施方式中,在获得目标图像之后,可以向投影区域投影该目标图像,并获取投影区域的第二拍摄图像,以根据第二拍摄图像确定目标图像各个顶点的坐标信息以及投影区域对应的角点的坐标信息,然后根据目标图像各个顶点的坐标信息以及投影区域对应的角点的坐标信息之间的差值,对投影设备内显示的目标图像的各个顶点进行调整,以使在第二拍摄图像上的目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
其中,调整目标图像对应的顶点是指对目标图像的原始尺寸进行调整,以使显示在投影区域上的目标图像对应的顶点的位置发生变化。
作为一个示例,根据第二拍摄图像调整目标图像对应的顶点可以是根据在第二拍摄图像上的目标图像各个顶点的坐标信息以及投影区域对应的角点的坐标信息之间的差值,一次将目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离调整为小于等于预设距离阈值。
作为另一个示例,根据第二拍摄图像调整目标图像各个顶点可以是根据在第二拍摄图像上的目标图像各个顶点的坐标信息以及投影区域对应的角点的坐标信息之间的差值,调整目标图像各个顶点,获得新的目标图像,并重新投影该新的目标图像,获取新的第二拍摄图像。然后根据该新的第二拍摄图像再对新的目标图像各个顶点进行调整,经过多次调整后,最终目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
值得说明的是,预设距离阈值可以是根据实际使用需求设置的,例如,预设距离阈值可以设置为“0”,即表示目标图像对应的顶点与投影区域对应的角点完全重合。
在另一些实施方式中,可以获取投影设备的镜头的畸变参数,然后根据该畸变参数调整目标图像各个顶点,使得显示在投影区域上的目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。其中,畸变参数可以是在投影设备出厂前进行标定获得的。
应当理解的是,通过畸变参数来对目标图像进行校正,能够通过一次拍摄即可完成对投影设备的校正。
在步骤150中,根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正。
这里,调整后的目标图像是指投影设备上用于显示图像的显示平面的大小。根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正是指将待投影图像的尺寸调整为与调整后的目标图像的尺寸一致,则调整后的待投影图像显示在投影区域上的画面的各个顶点会与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
应当理解的是,待投影图像是指用户想要进行投影的图像,其可以是视频、图片等。
由此,通过向投影区域投影特征图像,并根据该第一拍摄图像来确定投影区域各个角点映射在投影设备的显示平面上的第一位置信息,以根据该第一位置信息构建目标图像,然后调整目标图像各个顶点,以使显示在投影区域上的目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值,最后根据调整后的目标图像的对待投影图像进行校正,使得校正后的待投影图像能够贴合投影区域(幕布)显示。而且,通过生成与投影区域大致贴合的目标图像来进行投影设备的校正,可以提高投影设备的校正速度。
图5是图1所示的步骤140的具体流程示意图,如图5所示,步骤140中,调整目标图像各个顶点,以使显示在投影区域上的目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值,可以包括以下步骤。
在步骤141中,向投影区域投影目标图像,并获取投影区域的第二拍摄图像。
这里,获取投影区域的第二拍摄图像的过程与获取投影区域的第一拍摄图像的过程一致,在此不再赘述。
在步骤142中,在第二拍摄图像中确定目标图像各个顶点的第二位置信息。
这里,第二拍摄图像中包含目标图像以及投影区域,第二位置信息是指在第二拍摄图像中的目标图像各个顶点在以第二拍摄图像中的任一点为原点构建的坐标系中的坐标信息。
在一些实施方式中,可以在第二拍摄图像中确定位于目标图像的区域内的所有像素点,获得像素集合。在像素集合中确定两个相距最远的第三目标像素点,并从该像素集合中确定两个与第三目标像素点构成的线段的垂直距离最大的第四目标像素点。将该第三目标像素点以及第四目标像素点在第二拍摄图像中的位置确定为第二位置信息。
在另一些实施方式中,可以通过边缘检测算法在第二拍摄图像中确定目标图像对应的顶点的第二位置信息。边缘检测算法的具体原理是通过构建边缘提取卷积核,通过该卷积核对第二拍摄图像进行卷积操作,得到提取边缘后的图像,然后在该图像中定位到目标图像对应的顶点的第二位置信息。
应当理解的是,在第二拍摄图像中确定目标图像对应的顶点的第二位置信息的方法可以不局限于以上实施方式提供的方法,也可以使用其他方法来获得第二位置信息。
在步骤143中,根据目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的投影区域对应的角点的第三位置信息,确定目标图像各个顶点的目标调整方向以及目标调整步长。
这里,目标调整方向是指目标图像各个顶点的移动方向,目标调整步长是指目标图像各个顶点一次移动的距离长度。应当理解的是,确定到的目标调整方向以及目标调整步长是使目标图像各个顶点向投影图像对应的角点逼近至目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
图6是根据一示例性实施例提供的第二拍摄图像的示意图,如图6所示,在第二拍摄图像70中包括投影区域80以及目标图像90,在投影区域80中,其包括第一顶点801、第二顶点802、第三顶点803以及第四顶点804,在目标图像90中,其包括第五顶点901、第六顶点902、第七顶点903以及第八顶点904。第二位置信息即是指第五顶点901、第六顶点902、第七顶点903以及第八顶点904在第二拍摄图像70中的坐标信息。第三位置信息即是指第一顶点801、第二顶点802、第三顶点803以及第四顶点804在第二拍摄图像70中的坐标信息。
如图6所示,根据第二位置信息以及第三位置信息即可确定到目标图像90各个顶点与投影区域80对应的角点之间的差值,并根据该差值来确定目标图像90各个顶点的目标调整方向以及目标调整步长。示例性地,每一差值可以对应一种目标调整方向以及目标调整步长。
值得说明的是,第二位置信息与第三位置信息之间的差值包括在X轴方向以及Y轴方向上的差值,即在计算第二位置信息与第三位置信息之间的差值时,需要计算同一顶点在X轴方向以及Y轴方向上的差值。例如,对于第五顶点901,则要计算第五顶点901在X轴方向以及Y轴方向上与第一顶点801之间的差值。对于第六顶点902,则要计算第六顶点902在X轴方向以及Y轴方向上与第二顶点802之间的差值。
在步骤144中,根据目标调整方向以及目标调整步长,对目标图像各个顶点进行调整,获得新的目标图像。
这里,根据目标调整方向以及目标调整步长对目标图像各个顶点进行调整是指对目标图像的尺寸进行调整,以使新的目标图像各个顶点能够向投影区域对应的角点逼近。
在步骤145中,基于新的目标图像返回执行步骤141,直至显示在投影区域上的目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
这里,基于该新的目标图像重新执行步骤141至步骤145,直至目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值,从而完成对投影设备的校正。
应当理解的是,在本实施方式中,实际上是不断重复“投影目标图像---拍摄图像---检测顶点的位置信息---改变目标图像的尺寸---投影新的目标图像”的过程来不断降低目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离,直至目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
由此,通过确定目标图像各个顶点的目标调整方向以及目标调整步长,可以在减小画面剧烈变换的同时缩短校正完成时间,而且通过不断调整目标图像各个顶点来使得目标图像能够逐渐逼近投影区域对应的角点,能够在无需对投影设备的镜头进行标定的情况下,即可进行精确的投影设备校正。
在一些实施方式中,步骤143中,根据目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的投影区域对应的角点的第三位置信息,确定目标图像各个顶点的目标调整步长,包括:
在目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的投影区域对应的角点的第三位置信息之间的差值小于等于初始调整步长的情况下,减小初始调整步长,并将减小后的初始调整步长作为目标调整步长;
在差值大于初始调整步长的情况下,增大初始调整步长,并将增大后的初始调整步长作为目标调整步长。
这里,在第一次调整目标图像的各个顶点时,目标调整步长可以是一个固定值,例如“1px(像素单位)”。即在第一次调整过程中,初始调整步长等于预设的目标调整步长。在第二次调整过程中,第二次调整过程对应的目标调整步长可以是基于第一次调整过程中的目标调整步长(初始调整步长)进行增大或减小获得的。在第三次调整过程中,第三次调整过程对应的目标调整步长是基于第二次调整过程中的目标调整步长进行增大或减小获得的。
其中,针对目标图像各个顶点,目标图像各个顶点与投影区域对应的角点的差值可能不一样,因此,该差值对应的目标调整步长也可以不一样。
值得说明的是,目标调整步长是根据在拍摄图像中的目标图像的顶点与在拍摄图像中的投影区域对应的角点之间的像素差来确定的。
当该差值小于等于初始调整步长时,说明目标图像的顶点已经无限逼近投影区域的角点。此时,可以通过第一预设步长减小该初始调整步长,并将减小后的初始调整步长作为目标调整步长来对目标图像各个顶点进行调整。即先降低初始调整步长,再根据降低后的步长来对目标图像的尺寸进行变换。其中,第一预设步长可以是一个固定值,也可以是一个随着差值的大小进行变化的值。例如,当差值为“5px”时,第一预设步长为“2px”,当差值为“1px”时,差值为“0.5px”。
由此,通过逐渐降低步长,可以使得目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的差值小于等于预设距离阈值,而且校正速度平稳,不会产生剧烈的画面抖动。
如果该差值大于初始调整步长,说明目标图像各个顶点与投影区域对应的角点相距较远。此时,通过第二预设步长增大初始调整步长,并将增大后的初始调整步长作为目标调整步长。即通过增大初始步长,再根据增大后的初始步长来调整目标图像的顶点,以加速校正速度。
示例性地,当以初始调整步长“1px”进行第一次调整后,调整后的差值为“5px”,在执行第二次调整过程时,在初始调整步长“1px”的基础上增加第二预设步长“2px”获得新的目标调整步长“3px”,然后以该新的目标调整步长“3px”对特征图像的顶点进行调整。在执行第三次调整过程中,差值更新为“2px”,此时的差值“2px”小于目标调整步长“3px”,则减小第一预设步长“2px”来获得新的目标调整步长“1px”,然后以该新的目标调整步长“1px”对特征图像的顶点进行调整。
值得说明的是,第二预设步长可以是一个固定值,也可以是一个随着差值的大小进行变化的值。例如,当差值为“5px”时,第二预设步长为“2px”,当差值为“1px”时,差值为“0.5px”。
在另一种实施方式中,目标调整步长也可以是在多次获得的差值均大于第三预设步长的情况下,将第四预设步长作为目标调整步长,其中,第四预设步长大于第三预设步长。
例如,在执行三遍上述步骤141至步骤145时,即完成了三次对目标图像的顶点的调整。此时,如果三次调整之后,目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的差值仍然远大于第三预设步长,则在第四次调整的过程中,以第四预设步长为目标调整步长对目标图像的顶点进行调整。
应当理解的是,在上述过程中,目标调整步长的大小是随着校正过程中差值的大小而动态变化的。
值得说明的是,目标调整方向也是根据第二位置信息以及确定到的投影区域对应的角点的第三位置信息之间的差值来确定的。当该差值为负值时,表征目标图像位于投影区域的区域内。如图6所示,第五顶点901、第六顶点902、第七顶点903以及第八顶点904位于投影区域80的区域内。此时,将目标调整方向确定为向投影区域的边界的外侧移动。当该差值为正值时,表征目标图像位于投影区域的区域外。此时,将目标调整方向确定为向投影区域的边界的内侧移动。
图7是图1所示步骤120的具体流程示意图。如图7所示,步骤120中,基于第一拍摄图像,确定投影区域各个角点映射在投影设备的显示平面上的第一位置信息,可以包括以下步骤。
在步骤121中,基于第一拍摄图像,确定特征图像各个顶点在第一拍摄图像中的第四位置信息。
这里,特征图像各个顶点是指图像对应的各个顶点,其由特征图像的形状和尺寸确定。例如,当特征图像为标准的矩形图像时,特征图像对应的顶点为该矩形图像的4个顶点。第四位置信息是指特征图像各个顶点在以第一拍摄图像中任一点为原点构建的参考坐标系中的坐标信息。
在一些实施方式中,可以在第一拍摄图像中确定特征图像中的目标特征点在第一拍摄图像上的第一像素位置,然后根据第一像素位置以及目标特征点在显示平面上的特征图像中的第二像素位置,确定特征图像各个顶点映射在第一拍摄图像中的第四位置信息。
其中,第一像素位置是指目标特征点在以第一拍摄图像中任一点为原点构建的参考坐标系中的坐标信息。在一些实施方式中,可以通过图像识别模型确定第一拍摄图像中的目标特征点,然后根据目标特征点在第一拍摄图像中的位置确定每一目标特征点的第一像素位置。其中,图像识别模型可以是利用标记有目标特征点的位置的历史第一拍摄图像作为训练样本对机器学习模型进行训练得到的。
第二像素位置是指目标特征点在以特征图像中任意一点为原点构建的参考坐标系上的坐标信息。根据目标特征点在特征图像上的第二像素位置以及目标特征点映射在第一拍摄图像上的第一像素位置,可以确定目标特征点从特征图像映射至第一拍摄图像后的位置变化信息,从而根据该位置变化信息可以确定特征图像对应的顶点映射在第一拍摄图像上的第一位置信息。
示例性地,可以根据第一像素位置以及目标特征点在特征图像中的第二像素位置,建立第一单应矩阵,然后基于第一单应矩阵以及特征图像各个顶点在显示平面中的第五位置信息,确定特征图像各个顶点映射在第一拍摄图像中的第四位置信息。
其中,第一单应矩阵实际上是一种透视变换矩阵。通过目标特征点在第一拍摄图像上的第一像素位置以及目标特征点在特征图像中的第二像素位置建立的第一单应矩阵,反映了特征图像上的像素点变换到第一拍摄图像上时产生的变化。
在建立第一单应矩阵之后,将特征图像各个顶点在显示中的第五位置信息作为该第一单应矩阵中的第二像素位置对应的元素,从而计算得到特征图像各个顶点映射在第一拍摄图像中的第四位置信息。
由此,通过第一单应矩阵,可以准确确定到特征图像各个顶点映射在第一拍摄图像上的位置,从而对投影区域的大小进行大致定位,为后续制作与投影区域大致贴近的目标图像提供数据支持。
在另一些实施方式中,特征图像各个顶点在第一拍摄图像中的第四位置信息也可以是通过图像识别确定到的。具体原理是,根据特征图像的边界的灰度值与投影区域的灰度值之间的差异来定位出特征图像的边界,从而获得特征图像各个顶点的第四位置信息。
在步骤122中,基于特征图像各个顶点在第一拍摄图像中的第四位置信息以及特征图像各个顶点在显示平面上的第五位置信息,确定投影区域各个角点映射在显示平面上的第一位置信息。
这里,在获得特征图像各个顶点在第一拍摄图像中的第四位置信息之后,根据特征图像各个顶点在第一拍摄图像中的第四位置信息以及特征图像各个顶点在显示平面上的第五位置信息,构建第二单应矩阵。其中,第二单应矩阵反映了特征图像上的像素点变换到投影区域上产生的位置变化。由于在第一拍摄图像中可以确定到投影区域各个角点的第六位置信息,因此,通过该第二单应矩阵,可以将投影区域各个角点的第六位置信息变换为投影区域各个角点映射在显示平面上的第一位置信息。
下面结合附图8对上述实施方式进行详细说明。
图8是根据一示例性实施例提供的确定第一位置信息的原理示意图。如图8所示,图8中(a)图为第一拍摄图像810,在第一拍摄图像810中包括投影区域820(幕布区域)以及特征图像830(白色区域)。图8中(b)图为显示平面上的特征图像850以及投影区域820映射在显示平面上的第一位置信息840(图(b)中的白色区域)。其中,图(b)中的显示平面上的特征图像850经过投影放大,呈现为图(a)中的特征图像830。此时,可以建立第二单应矩阵,然后基于该第二单应矩阵,将图(a)中的投影区域820映射在显示平面上,得到第一位置信息840。此时,基于第一位置信息840构建的目标图像在显示平面上与第一位置信息840完全重合。
应当理解的是,在附图8中,第一拍摄图像810中的特征图像830大于投影区域820。在实际使用过程中,特征图像830可以小于投影区域820。
在一些可以实现的实施方式中,当用于获取投影区域的拍摄图像的设备为固定式拍摄装置时,可以根据第一拍摄图像或第二拍摄图像,确定投影区域各个角点的第三位置信息。当用于获取投影区域的拍摄图像的设备为移动式拍摄装置时,可以根据第二拍摄图像,确定投影区域对应的角点的第三位置信息。
其中,在上述实施例中已经对固定式拍摄装置以及移动式拍摄装置进行了详细说明,在此不再赘述。
应当理解的是,在使用固定式拍摄装置来获取拍摄图像时,由于拍摄装置的位置不会发生变化,第一拍摄图像的视角与第二拍摄图像的视角不会发生变化,因此可以通过第一拍摄图像或第二拍摄图像来确定第三位置信息。
当使用移动式拍摄装置来获取拍摄图像时,由于移动式拍摄装置在拍摄图像时处于运动状态,会导致第一拍摄图像的视角与第二拍摄图像的视角发生变化。例如,在使用移动终端来获取拍摄图像的过程中,由于用户的位置发生变化或由于用户手抖,均会导致第一拍摄图像与第二拍摄图像的视角发生变化,从而导致确定到的投影区域对应的角点的第三位置信息发生偏移。
值得说明的是,在执行步骤141至步骤145的过程中,如果是使用固定时拍摄装置来获取拍摄图像,则可以通过第一拍摄图像来获得第三位置信息,或者是通过第一次获得的第二拍摄图像来获得第三位置信息。在之后的计算过程中,无需再次根据拍摄图像来确定第三位置信息。如果是使用移动式拍摄装置来获取拍摄图像,则在每次获得第二拍摄图像之后,根据该第二拍摄图像来确定第三位置信息,以消除因移动式拍摄装置的位置变化导致的误差。即在使用移动式拍摄装置来获取拍摄图像时,第三位置信息均是根据最新获得的第二拍摄图像计算得到的。
图9是根据一示例性实施例提供的确定第三位置信息的流程示意图。如图9所示,在一些可以实现的实施方式中,第三位置信息可以通过以下步骤获得。
在步骤210中,在第一拍摄图像或第二拍摄图像中确定位于投影区域的区域内的所有像素点,获得目标像素点集合。
这里,目标像素点集合中的元素包括在第一拍摄图像或第二拍摄图像中位于投影区域的区域内的所有像素点。即从第一拍摄图像或第二拍摄图像中提取到所有的属于投影区域的像素点。
图10是根据一示例性实施例提供的确定目标像素点集合的流程示意图。如图10所示,在一些实施方式中,可以通过以下步骤来确定目标像素点集合。
在步骤211中,在第一拍摄图像或第二拍摄图像中位于投影区域的区域内确定至少一个原始像素点,计算与原始像素点相邻的像素点的灰度值与原始像素点的灰度值之间的差值。
这里,首先在第一拍摄图像或第二拍摄图像中位于投影区域内的像素区域中选取一点作为原始像素点。例如,将第一拍摄图像或第二拍摄图像中位于投影区域中间的一点作为原始像素点。或者是将目标特征点作为原始像素点。在确定到原始像素点之后,以该原始像素点作为原点,计算与该原始像素点相邻的像素点的灰度值与原始像素点的灰度值之间的差值。例如,计算该原始像素点上下左右四个方向上的相邻像素点的灰度值与原始像素点之间的灰度值。
在步骤212中,在差值小于等于预设灰度阈值的情况下,将与原始像素点相邻的像素点以及原始像素点作为初始像素点集合中的像素点。
这里,预先创建有初始像素点集合,该初始像素点集合最开始包括原始像素点。当该差值小于等于预设灰度阈值时,将与原始像素点相邻的像素点加入初始像素点集合中。
其中,由于投影设备投射出的光强度要远大于环境光的强度,因此在第一拍摄图像或第二拍摄图像中,投影区域的内侧边界会出现较为明显的灰度值变化,且投影区域内的像素灰度值也会远高于投影区域外的像素灰度值。因此,可以根据不同像素之间的灰度值的差值在第一拍摄图像或第二拍摄图像中查找到所有属于投影区域的像素点。
图11是根据一示例性实施例提供的灰度值的原理示意图。如图11所示,幕布内区域100、幕布边界102以及幕布外区域103存在明显的灰度值变化,通过灰度值即可确定出全部的幕布内区域100。
应当理解的是,预设灰度阈值可以是经过测试得到的能够明显区分投影区域内的像素、投影区域边界的像素以及投影区域外的像素的灰度值。当第一拍摄图像中的特征图像或第二拍摄图像中的目标图像的类型不一样时,预设灰度阈值也可以不同。例如,当使用纯白图像作为目标图像时的预设灰度阈值与使用特征图像作为目标图像时的预设灰度阈值不同,可以根据实际使用情况设置。
在步骤213中,从初始像素点集合中选取至少一个像素点作为新的原始像素点,返回执行步骤211,直至差值大于预设灰度阈值,并将最后的初始像素点集合作为目标像素点集合。
这里,从初始像素点集合中选取至少一个像素点可以是将初始像素点集合并未作为过原始像素点的像素点选取出来作为原始像素点,并以该原始像素点返回执行步骤211。通过不断重复执行步骤211至步骤213,直至不再有新的像素点被加入该初始像素点集合时,即确定将第一拍摄图像或第二拍摄图像中属于投影区域的所有像素点全部找出,并将最终的初始像素点集合确定为目标像素点集合。
由此,通过步骤211至步骤213,可以将第一拍摄图像或第二拍摄图像中的属于投影区域的像素点全部找出,为后续定位投影区域对应的角点提供数据支持。
在步骤220中,基于所述目标像素点集合,确定所述投影区域的各个顶点的第三位置信息。
这里,可以在目标像素点集合中确定两个相距最远的第一目标像素点,并从目标像素点集合中确定两个与第一目标像素点构成的线段的垂直距离最大的第二目标像素点,然后将第一目标像素点以及第二目标像素点在第一拍摄图像或第二拍摄图像中的位置确定为第三位置信息。
其中,目标像素点集合中包含在第一拍摄图像或第二拍摄图像中找到的所有属于投影区域的像素点。当投影区域为四边形的形状时,在目标像素点集合中确定到的两个相距最远的第一目标像素点即为投影区域的两个对角点。然后,计算目标像素点集合中的剩余像素点与由两个与第一目标像素点构成的线段BC之间的垂直距离,并将垂直距离最大的两个像素点作为第二目标像素点。应当理解的是,当投影区域为四边形的形状时,与线段BC的垂直距离的像素点为四边形的剩余两个对角点。
确定到的两个第一目标像素点以及两个第二目标像素点可以理解为是投影区域的四个顶点,因此,第一目标像素点以及第二目标像素点在第一拍摄图像或第二拍摄图像中的位置即为投影区域对应的角点的第三位置信息。
应当理解的是,无论是根据第一拍摄图像确定第三位置信息,还是根据第二拍摄图像确定第三位置信息,其原理均是由不同区域的像素点之间的灰度值的差异确定到的。
值得说明的是,在第三位置信息是基于第一拍摄图像获得的情况下,步骤210至步骤220可以是步骤110之后执行。在第三位置信息是基于第二拍摄图像获得的情况下,步骤210至步骤220可以是步骤141之后执行。
由此,通过从第一拍摄图像或第二拍摄图像中确定位于投影区域的区域内的所有像素点,并从所有像素点中查找到投影区域对应的角点的第三位置信息,可以为后续的投影设备校正提供准确的数据支持。
在另一些实施方式中,可以通过边缘检测算法在第一拍摄图像或第二拍摄图像中确定投影区域对应的角点的第三位置信息。边缘检测算法的具体原理是通过构建边缘提取卷积核,通过该卷积核对第一拍摄图像或第二拍摄图像进行卷积操作,得到提取边缘后的图像,然后在该图像中定位到投影区域对应的角点的第三位置信息。
在另一些实施方式中,可以通过模板匹配的方式确定投影区域对应的角点的第三位置信息。其中,模板匹配的具体原理是:利用预先制作的投影区域(幕布)的四个顶点的区域的模板图像在第一拍摄图像或第二拍摄图像中进行匹配,并将第一拍摄图像或第二拍摄图像中匹配度达到预设匹配阈值的像素位置确定为投影区域对应的角点的第三位置消息。
其中,匹配度达到预设匹配阈值的像素位置是指对应像素的灰度值之间的差值的总和最小的区域。
应当理解的是,在匹配过程中,为了降低计算的复杂程度,可以对第一拍摄图像或第二拍摄图像进行处理,只在对应的顶点区域中进行模板匹配。例如,在寻找左下角对应的顶点时,仅在第一拍摄图像或第二拍摄图像的左下角进行模板匹配。
下面,结合附图12以及附图13对上述实施方式进行详细说明。
图12是根据另一示例性实施例提供的投影设备校正方法的流程图。如图12所示,当使用固定式拍摄装置进行投影设备校正时,该投影设备校正方法可以包括以下步骤:
步骤1101,投影特征图像;
步骤1102,获取第一拍摄图像;
步骤1103,确定投影区域各个角点的第一位置信息;
步骤1104,投影基于第一位置信息构建的目标图像,并获取第二拍摄图像;
步骤1105,确定目标图像各个顶点的第二位置信息;
步骤1106,判断目标图像各个顶点的第二位置信息与投影区域对应的角点的第三位置信息之间的距离是否小于等于预设距离阈值;
步骤1107,当大于预设距离阈值时,计算目标调整方向以及目标调整步长;
步骤1108,生成新的目标图像,并返回执行步骤1104;
步骤1109,当小于等于预设距离阈值时,根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正。
应当理解的是,本实施方式中的各个步骤的详细执行过程已在上述实施方式中进行了详细说明,在此不再赘述。
图12是根据又一示例性实施例提供的投影设备校正方法的流程图。如图12所示,当使用移动式拍摄装置进行投影设备校正时,该投影设备校正方法可以包括以下步骤:
步骤1201,投影特征图像;
步骤1202,获取第一拍摄图像;
步骤1203,投影目标图像,并获取第二拍摄图像;
步骤1204,根据第二拍摄图像确定目标图像对应的顶点以及确定投影区域对应的角点;
步骤1205,判断目标图像各个顶点与投影区域对应的角点之间的距离是否小于等于预设距离阈值;
步骤1206,当大于预设距离阈值时,计算目标调整方向以及目标调整步长;
步骤1207,生成新的目标图像,并返回执行步骤1203;
步骤1208,当小于等于预设距离阈值时,根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正。
应当理解的是,本实施方式中的各个步骤的详细执行过程已在上述实施方式中进行了详细说明,在此不再赘述。
图14是根据一示例性实施例提供的投影设备校正装置的模块连接示意图。如图14所示,投影设备校正装置1300可以包括:
控制模块1301,配置为向投影区域投影特征图像,并获取所述投影区域的第一拍摄图像;
确定模块1302,配置为基于所述第一拍摄图像,确定所述投影区域各个角点映射在所述投影设备的显示平面上的第一位置信息;
构建模块1303,配置为基于所述第一位置信息构建目标图像;
调节模块1304,配置为调整所述目标图像各个顶点,以使显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值;
校正模块1305,配置为根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正。
可选地,所述调节模块1304包括:
投影单元,配置为向所述投影区域投影所述目标图像,并获取所述投影区域的第二拍摄图像;
顶点确定单元,配置为在所述第二拍摄图像中确定所述目标图像各个顶点的第二位置信息;
步长确定单元,配置为根据所述目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的所述投影区域对应的角点的第三位置信息,确定所述目标图像各个顶点的目标调整方向以及目标调整步长;
调整单元,配置为根据所述目标调整方向以及所述目标调整步长,对所述目标图像各个顶点进行调整,获得新的目标图像;
发送单元,配置为将所述新的目标图像发送至所述投影单元,直至显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
可选地,所述步长确定单元具体配置为:
在所述目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的所述投影区域对应的角点的第三位置信息之间的差值小于等于初始调整步长的情况下,减小所述初始调整步长,并将减小后的初始调整步长作为所述目标调整步长;
在所述差值大于所述初始调整步长的情况下,增大所述初始调整步长,并将增大后的初始调整步长作为所述目标调整步长。
可选地,所述确定模块1302包括:
第一确定单元,配置为基于所述第一拍摄图像,确定所述特征图像各个顶点在所述第一拍摄图像中的第四位置信息;
第二确定单元,配置为基于所述特征图像各个顶点在所述第一拍摄图像中的第四位置信息以及所述特征图像各个顶点在所述显示平面上的第五位置信息,确定所述投影区域各个角点映射在所述显示平面上的第一位置信息。
可选地,在用于获取所述投影区域的拍摄图像的设备为固定式拍摄装置的情况下,所述步长确定单元配置为:
根据所述第一拍摄图像或所述第二拍摄图像,确定所述投影区域各个角点的第三位置信息;或
在用于获取所述投影区域的拍摄图像的设备为移动式拍摄装置的情况下,所述步长确定单元配置为:
根据所述第二拍摄图像,确定所述投影区域各个角点的第三位置信息。
可选地,所述步长确定单元包括:
集合确定单元,配置为在所述第一拍摄图像或所述第二拍摄图像中确定位于所述投影区域的区域内的所有像素点,获得目标像素点集合;
角点确定单元,配置为基于所述目标像素点集合,确定所述投影区域的各个角点的第三位置信息。
可选地,所述集合确定单元包括:
差值计算单元,配置为在所述第一拍摄图像或所述第二拍摄图像中位于所述投影区域的区域内确定至少一个原始像素点,计算与所述原始像素点相邻的像素点的灰度值与所述原始像素点的灰度值之间的差值;
像素分类单元,配置为在所述差值小于等于预设灰度阈值的情况下,将与所述原始像素点相邻的像素点以及所述原始像素点作为初始像素点集合中的像素点;
选取单元,配置为从所述初始像素点集合中选取至少一个像素点作为新的原始像素点,并将选取到的原始像素点发送至所述差值计算单元,直至所述差值大于所述预设灰度阈值,并将最后的初始像素点集合作为所述目标像素点集合。
关于上述实施例中的装置的各个功能模块的具体实施方式,已在关于方法的部分进行了详细说明,在此不再赘述。
下面参考图15,其示出了适于用来实现本公开实施例的投影设备600的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图15示出的投影设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图15所示,投影设备600可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601,其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中,还存储有投影设备600操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
通常,以下装置可以连接至I/O接口605:包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606;包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607;包括例如磁带、硬盘等的存储装置608;以及通信装置609。通信装置609可以允许投影设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图15示出了具有各种装置的投影设备600,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装,或者从存储装置608被安装,或者从ROM 602被安装。在该计算机程序被处理装置601执行时,执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是,本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中,投影设备与拍摄装置可以利用诸如HTTP(HyperTextTransfer Protocol,超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信,并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”),广域网(“WAN”),网际网(例如,互联网)以及端对端网络(例如,ad hoc端对端网络),以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述投影设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该投影设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该投影设备执行时,使得该投影设备:控制投影设备向投影区域投影特征图像,并获取所述投影区域的第一拍摄图像;在所述第一拍摄图像中确定所述特征图像中的目标特征点在所述第一拍摄图像上的第一像素位置;根据所述第一像素位置以及所述目标特征点在所述特征图像中的第二像素位置,确定所述特征图像对应的顶点映射在所述第一拍摄图像中的第一位置信息;控制所述投影设备投影根据所述第一位置信息构建的目标图像,并获取所述投影区域的第二拍摄图像;根据所述第二拍摄图像,调整所述目标图像对应的顶点,以使所述目标图像对应的顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值;根据调整后的目标图像的尺寸对待投影图像进行校正。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)——连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、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,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,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,两个接连地表示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,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,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操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。
描述于本公开实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。其中,模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
Claims (9)
1.一种投影设备校正方法,其特征在于,包括:
向投影区域投影特征图像,并获取所述投影区域的第一拍摄图像;
基于所述第一拍摄图像,确定所述投影区域各个角点映射在所述投影设备的显示平面上的第一位置信息;
基于所述第一位置信息构建目标图像,其中,所述目标图像各个顶点在所述显示平面上的位置信息与对应的第一位置信息一致;
调整所述目标图像各个顶点,以使显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值;
根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正;
所述调整所述目标图像各个顶点,以使显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值,包括:
向所述投影区域投影所述目标图像,并获取所述投影区域的第二拍摄图像;
在所述第二拍摄图像中确定所述目标图像各个顶点的第二位置信息;
根据所述目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的所述投影区域对应的角点的第三位置信息,确定所述目标图像各个顶点的目标调整方向以及目标调整步长;
根据所述目标调整方向以及所述目标调整步长,对所述目标图像各个顶点进行调整,获得新的目标图像;
基于所述新的目标图像返回执行向所述投影区域投影所述目标图像,并获取所述投影区域的第二拍摄图像的步骤,直至显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
2.根据权利要求1所述的投影设备校正方法,其特征在于,所述根据所述目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的所述投影区域对应的角点的第三位置信息,确定所述目标图像各个顶点的目标调整步长,包括:
在所述目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的所述投影区域对应的角点的第三位置信息之间的差值小于等于初始调整步长的情况下,减小所述初始调整步长,并将减小后的初始调整步长作为所述目标调整步长;
在所述差值大于所述初始调整步长的情况下,增大所述初始调整步长,并将增大后的初始调整步长作为所述目标调整步长。
3.根据权利要求1所述的投影设备校正方法,其特征在于,所述基于所述第一拍摄图像,确定所述投影区域各个角点映射在所述投影设备的显示平面上的第一位置信息,包括:
基于所述第一拍摄图像,确定所述特征图像各个顶点在所述第一拍摄图像中的第四位置信息;
基于所述特征图像各个顶点在所述第一拍摄图像中的第四位置信息以及所述特征图像各个顶点在所述显示平面上的第五位置信息,确定所述投影区域各个角点映射在所述显示平面上的第一位置信息。
4.根据权利要求1所述的投影设备校正方法,其特征在于,在用于获取所述投影区域的拍摄图像的设备为固定式拍摄装置的情况下,所述投影区域对应的角点的第三位置信息通过以下步骤获得:
根据所述第一拍摄图像或所述第二拍摄图像,确定所述投影区域各个角点的第三位置信息;或
在用于获取所述投影区域的拍摄图像的设备为移动式拍摄装置的情况下,所述投影区域对应的角点的第三位置信息通过以下步骤获得:
根据所述第二拍摄图像,确定所述投影区域各个角点的第三位置信息。
5.根据权利要求1所述的投影设备校正方法,其特征在于,所述投影区域对应的角点的第三位置信息通过以下步骤获得:
在所述第一拍摄图像或所述第二拍摄图像中确定位于所述投影区域的区域内的所有像素点,获得目标像素点集合;
基于所述目标像素点集合,确定所述投影区域的各个角点的第三位置信息。
6.根据权利要求5所述的投影设备校正方法,其特征在于,所述在所述第一拍摄图像或所述第二拍摄图像中确定位于所述投影区域的区域内的所有像素点,获得目标像素点集合,包括:
在所述第一拍摄图像或所述第二拍摄图像中位于所述投影区域的区域内确定至少一个原始像素点,计算与所述原始像素点相邻的像素点的灰度值与所述原始像素点的灰度值之间的差值;
在所述差值小于等于预设灰度阈值的情况下,将与所述原始像素点相邻的像素点以及所述原始像素点作为初始像素点集合中的像素点;
从所述初始像素点集合中选取至少一个像素点作为新的原始像素点,返回执行计算与所述原始像素点相邻的像素点的灰度值与所述原始像素点的灰度值之间的差值的步骤,直至所述差值大于所述预设灰度阈值,并将最后的初始像素点集合作为所述目标像素点集合。
7.一种投影设备校正装置,其特征在于,包括:
控制模块,配置为向投影区域投影特征图像,并获取所述投影区域的第一拍摄图像;
确定模块,配置为基于所述第一拍摄图像,确定所述投影区域各个角点映射在所述投影设备的显示平面上的第一位置信息;
获取模块,配置为基于所述第一位置信息构建目标图像,其中,所述目标图像各个顶点在所述显示平面上的位置信息与对应的第一位置信息一致;
调节模块,配置为调整所述目标图像各个顶点,以使显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值;
校正模块,配置为根据调整后的目标图像对待投影图像进行校正;
所述调节模块包括:
投影单元,配置为向所述投影区域投影所述目标图像,并获取所述投影区域的第二拍摄图像;
顶点确定单元,配置为在所述第二拍摄图像中确定所述目标图像各个顶点的第二位置信息;
步长确定单元,配置为根据所述目标图像各个顶点的第二位置信息以及确定到的所述投影区域对应的角点的第三位置信息,确定所述目标图像各个顶点的目标调整方向以及目标调整步长;
调整单元,配置为根据所述目标调整方向以及所述目标调整步长,对所述目标图像各个顶点进行调整,获得新的目标图像;
发送单元,配置为将所述新的目标图像发送至所述投影单元,直至显示在所述投影区域上的所述目标图像各个顶点与所述投影区域对应的角点之间的距离小于等于预设距离阈值。
8.一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,该程序被处理装置执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
9.一种投影设备,其特征在于,包括:
存储装置,其上存储有计算机程序;
处理装置,用于执行所述存储装置中的所述计算机程序,以实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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