CN114205569B - 投影设备色温补偿方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影技术领域，公开了一种投影设备色温补偿方法及设备，方法包括：获取当前投影场景的环境光数据及当前投影幕布的反射面数据，当环境光数据满足预设光照度条件，且根据反射面数据确定幕布类型为预设类型时，确定色温补偿生效；根据环境光数据确定色温补偿加权值α；对环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，根据相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c；根据色温补偿加权值α和色温补偿增益系数c确定色温补偿值t；根据色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线。本发明能够根据环境光和反射面数据，动态调整投影设备伽马曲线的RGB占比，保证投影画面在不同环境光和不同投影面上的色温稳定，提高投影显示效果和体验。

Description

投影设备色温补偿方法及设备

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影设备色温补偿方法及设备。

背景技术

投影设备是一种可将图像或视频投射到幕布上进行显示的设备，广泛应用于家庭、办公室、学校或电影院等场所。

与LCD、OLED等显示设备一样，投影类设备也存在色温校准，但由于显像方式的差异(前者是自发光直射式显像，后者是反射式显像)，投影类设备的图像效果呈现会受到环境光照、前面原生反射效果的影响，让设备原本精准调教过的色温发生变化，影响显示效果。

现有技术方案一般是设备出厂时调教一些固定的色温模式，比如标准色温、冷色温、暖色温、6500K、7500K、9300K等色温模式。除此之外，还给用户开放自定义色温模式，让用户能够自己调节RGB的数据占比，从而改变设备的色温。但投影系统的色温设置选项，要么只是简单的为用户提供固定的模式，或者手动调节的选项，或跟图像模式绑定根据不同片源或使用场景进行手动切换，缺少自动适配的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种投影设备色温补偿方法及设备。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种投影设备色温补偿方法，包括：获取当前投影场景的环境光数据及当前投影幕布的反射面数据，当所述环境光数据满足预设光照度条件，且根据所述反射面数据确定幕布类型为预设类型时，确定色温补偿生效；色温补偿生效时，根据所述环境光数据确定色温补偿加权值α；对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，根据所述相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c；根据所述色温补偿加权值α和所述色温补偿增益系数c确定色温补偿值t；根据所述色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种投影设备，包括：第一感器、第二传感器和控制装置；所述第一感器用于获取当前投影场景的环境光数据，所述第二传感器用于获取当前投影幕布的反射面数据；所述控制装置用于当所述环境光数据满足预设光照度条件，且根据所述反射面数据确定幕布类型为预设类型时，确定色温补偿生效；色温补偿生效时，控制装置根据所述环境光数据确定色温补偿加权值α；对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，根据所述相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c；根据所述色温补偿加权值α和所述色温补偿增益系数c确定色温补偿值t；根据所述色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线。

本发明的有益效果是：本发明能够根据环境光和反射面数据，动态调整投影设备伽马曲线的RGB占比，对投影画面进行色温的补偿校正，保证投影画面在不同环境光和不同投影面上的色温稳定，提高投影显示效果和体验。

本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例提供的投影设备色温补偿方法流程图；

图2为本发明实施例提供的投影设备框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

针对投影显示类设备投射屏幕多样，投影环境光线复杂，投影内容种类多样，且投影类产品相对于LCD、OLED等显像产品而言，投影产品成像效果更容易受到使用条件和环境等因素的影响，本发明实施例提供一种能够根据投影反射材料(屏幕、幕布等)、环境光线的强弱对投影设备进行动态色温补偿的方案，显著提高投影设备观赏效果的实现方案，为使用者提供更佳的观影体验。

实施例1

图1为本发明实施例提供的投影设备色温补偿方法流程图。如图1所示，该方法包括：

S110，获取当前投影场景的环境光数据及当前投影幕布的反射面数据，当所述环境光数据满足预设光照度条件，且根据所述反射面数据确定幕布类型为预设类型时，确定色温补偿生效。

具体地，环境光数据可以包括环境光照度或亮度等，可以利用投影设备自带的光传感器获取当前投影场景的环境光数据。

可以利用TOF传感器、CCD图像传感器、超声波传感器或其他传感器对投影幕布进行识别分析。具体地，根据幕布类型将投影反射面进行分类。如普通漫反射幕布标记为1类幕布，抗光类型幕布(黑珊、菲涅尔等)标记为2类幕布。1类幕布类型没有黑色涂层；2类型幕布因为有黑色涂层。

由TOF传感器返回数据判断反射面是普通漫反射幕布，还是抗光幕类型反射幕布。

色温补偿生效条件如下：

a.根据反射面数据确定幕布类型为1类幕布。1类幕布类型为没有黑色涂层的普通漫反射幕布；

b.环境光照度处于正常环境光级别以上，即大于10lux时。

也就是说，当幕布类型为普通漫反射幕布(1类幕布)且环境光照度处于正常环境光级别以上时，确定色温补偿生效。当幕布类型为非普通漫反射幕布(1类幕布)和/或环境光照度处于正常环境光级别以下时，确定色温补偿不生效。如幕布类型为抗光类型幕布(2类幕布)，则色温补偿不生效，或环境光照度处于正常环境光级别以下时，即小于10lux时，色温补偿也不生效。

S120，当色温补偿生效时，根据所述环境光数据确定色温补偿加权值α；

本发明实施例中，获取当前投影场景的环境光照度，在第一对应关系中查找与所述环境光照度匹配的色温补偿加权值α。第一对应关系中，可将环境光照度划分为多个光照度区间，每个光照度区间对应一个光照度等级，每个光照度等级赋予一个色温补偿加权值α。如光照度等级可以包括：极暗环境、较暗环境、正常环境、较亮环境和极亮环境。

根据人眼的视觉特性，在暗环境中人眼对于暗细节的分辨率增强，此时适当的压缩图像暗部区域的数据，扩展亮部的数据，在保证暗细节辨析力的同时，又能得到一个更好的亮部对比度，使得整体画面的视觉对比度得到了一定的增强。反之，在较亮的环境中，由于黑电位随着环境光的提高，暗细节画面的识别度被压缩，适当拓展暗部区域的对比度，增强暗细节的辨析力。

不同光照度等级的光照度取值范围以及对应的色温补偿加权值α的取值可以如下：

极暗环境：光照度取值范围为0-1lux，对应α＝1.0；

较暗环境：光照度取值范围为1-10lux，对应α＝1.0-1.1；

正常环境：光照度取值范围为10-100lux，对应α＝1.1-1.2；

较亮环境：光照度取值范围为100-300lux，对应α＝1.2-1.3；

极亮环境：光照度取值范围为大于300lux，对应α＝1.3-1.4。

上述针对不同光照度等级的光照度取值范围以及对应的色温补偿加权值α的取值进行了示例性说明，可以理解的是，光照度等级划分的数量、每个光照度等级的取值范围、每个光照度等级对应的色温补偿加权值α的取值均可以根据实际情况设置，此处不做具体的限定。

S130，对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，根据所述相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c。

对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，包括：

S131，对所述环境光数据进行统计分析，得到环境光的红、绿、蓝占比值X、Y和Z；

S132，根据所述环境光的红、绿、蓝占比值X、Y和Z确定当前环境的色温坐标x、y值，根据下式获得色温坐标x、y值：

S133，根据所述当前环境的色温坐标x、y值，利用色温转换公式得到相关色温值CCT。

n＝(x-0.3320)/(y-0.1858)；

CCT＝437*n³+3601*n²-6831*n+5517；

其中，(x,y)为CIE色坐标，CCT为相关色温。

具体地，在第二对应关系中查找与所述相关色温值匹配的色温补偿增益系数c，其中，所述第二对应关系包括多个相关色温值区间，每个相关色温值区间对应一个色温补偿增益系数c。

色温补偿增益系数c取值范围对应如下：

CCT≤5000K， c＝1.3；

5000<CCT≤5500K， c＝1.2；

5500<CCT≤6000K， c＝1.1；

6000<CCT≤6500K， c＝1；

6500<CCT≤7000K， c＝0.9；

7000<CCT≤8000K， c＝-0.8；

CCT>8000K， c＝-0.7。

S140，根据所述色温补偿加权值α和所述色温补偿增益系数c确定色温补偿值t，t＝α*c。

S150，根据所述色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线，目标伽马曲线公式如下；

Y_R＝X_R ^γ；

Y_G＝X_G ^γ；

Y_B＝t*X_B ^γ；

其中，X_R、X_G、X_B分别为R、G、B输入信号，Y_R、Y_G、Y_B分别为分别为R、G、B的输出信号；γ为伽马曲线数值，为投影设备固定参数值。

目标伽马曲线中，t因子控制着伽马曲线的色温补偿。当t值升变化，Y_B曲线值会整体变化，信号对应的三刺激值Z占比也随着变化。由色温转换公式可知，当Z减小时色温T值会减小，当Z增大时色温T会增大，从而实现色温的调节。

本发明实施例中，投影设备通过自带的传感器识别当前投影幕布的反射面材质和投影场景的环境光条件，根据环境光和反射面数据动态调整投影设备伽马曲线的RGB占比，对投影画面进行色温的补偿校正，保证投影画面在不同环境光和不同投影面上的色温稳定，提高投影显示效果和体验。如，通过光传感器获取的当前投影场景的环境光照度为60lux，则当前投影场景属于正常环境，对应的色温补偿加权值α取值1.1；通过TOF传感器获取的当前投影幕布的投影反射面材质为普通漫反射幕布；通过RGB传感器检测幕布上的反射光数据，计算得出反射光的色温为5800K，则c的取值1.1，从而由公式得出t的取值为1.21；当设备伽马值：γ＝2.2时，RGB数据格式为8bit(0-255)时，可以确定目标伽马曲线为：

Y_R＝255*(X_R/255)^2.2；

Y_G＝255*(X_G/255)^2.2；

Y_B＝1.21*255*(X_B/255)^2.2；

其中，X_R、X_G、X_B分别为R、G、B输入信号，Y_R、Y_G、Y_B分别为分别为R、G、B的输出信号；γ为伽马曲线数值，为投影设备固定参数值。投影设备可根据该目标伽马曲线对输入信号进行显示。

本发明实施例提供的投影设备伽马曲线调整方法，能够根据环境光和反射面数据动态调整投影设备伽马曲线的RGB占比，对投影画面进行色温的补偿校正，保证投影画面在不同环境光和不同投影面上的色温稳定，提高投影显示效果和体验。

实施例2

S210，获取当前投影场景的环境光数据及当前投影幕布的反射面数据，当确定色温补偿不生效时，默认色温补偿值t＝1；

当幕布类型为非普通漫反射幕布(1类幕布)和/或环境光照度处于正常环境光级别以下时，确定色温补偿不生效。如幕布类型为抗光类型幕布(2类幕布)，则色温补偿不生效，或环境光照度处于正常环境光级别以下时，即小于10lux时，色温补偿也不生效。

S220，根据所述色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线。

所述目标伽马曲线为：

Y_R＝X_R ^γ；

Y_G＝X_G ^γ；

Y_B＝X_B ^γ；

其中，X_R、X_G、X_B分别为R、G、B输入信号，Y_R、Y_G、Y_B分别为分别为R、G、B的输出信号；γ为伽马曲线数值，为投影设备固定参数值。

上文结合图1，详细描述了根据本发明实施例提供的投影设备伽马曲线调整方法。下面结合图2，详细描述本发明实施例提供的投影设备。

如图2所示，本发明实施例还提供一种投影设备200，包括第一传感器210、第二传感器220和控制装置230；所述第一传感器210用于获取当前投影场景的环境光数据，所述第一传感器210可以为光传感器；所述第二传感器220用于获取当前投影幕布的反射面数据，第二传感器220可以为TOF传感器、CCD图像传感器、超声波传感器或其他传感器；所述控制装置230用于当所述环境光数据满足预设光照度条件，且根据所述反射面数据确定幕布类型为预设类型时，确定色温补偿生效；当色温补偿生效时，控制装置根据所述环境光数据确定色温补偿加权值α；对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，根据所述相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c；根据所述色温补偿加权值α和所述色温补偿增益系数c确定色温补偿值t；根据所述色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线。

色温补偿生效条件如下：

a.根据反射面数据确定幕布类型为1类幕布。1类幕布类型为没有黑色涂层的普通漫反射幕布；

b.环境光照度处于正常环境光级别以上，即大于10lux时。

也就是说，当幕布类型为普通漫反射幕布(1类幕布)且环境光照度处于正常环境光级别以上时，确定色温补偿生效。

可选地，色温补偿不生效时，默认色温补偿值t＝1。也就是说，当幕布类型为非普通漫反射幕布(1类幕布)和/或环境光照度处于正常环境光级别以下时，确定色温补偿不生效。如幕布类型为抗光类型幕布(2类幕布)，则色温补偿不生效，或环境光照度处于正常环境光级别以下时，即小于10lux时，色温补偿也不生效。

可选地，所述环境光数据包括环境光照度；所述第一传感器用于获取当前投影场景的环境光照度；所述控制装置230用于在第一对应关系中查找与所述环境光照度匹配的色温补偿加权值α，其中，所述第一对应关系包括多个光照度区间，每个光照度区间对应一个色温补偿加权值α。

所述控制装置对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT。

具体地，所述控制装置用于对所述环境光数据进行统计分析，得到环境光的红、绿、蓝占比值X、Y和Z；根据所述环境光的红、绿、蓝占比值X、Y和Z确定当前环境的色温坐标x、y值；根据所述当前环境的色温坐标x、y值利用色温转换公式得到相关色温值CCT。

在获取相关色温值CCT后，在第二对应关系中查找与所述相关色温值匹配的色温补偿增益系数c，其中，所述第二对应关系包括多个相关色温值区间，每个相关色温值区间对应一个色温补偿增益系数c。

可选地，在一个实施例中，所述目标伽马曲线为：

Y_R＝X_R ^γ；

Y_G＝X_G ^γ；

Y_B＝t*X_B ^γ；

其中，X_R、X_G、X_B分别为R、G、B输入信号，Y_R、Y_G、Y_B分别为分别为R、G、B的输出信号；γ为伽马曲线数值，为投影设备固定参数值。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，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。

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发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以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。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分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，包括若干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)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种投影设备色温补偿方法，其特征在于，包括：

获取当前投影场景的环境光数据及当前投影幕布的反射面数据，当所述环境光数据满足预设光照度条件，且根据所述反射面数据确定幕布类型为预设类型时，确定色温补偿生效；

当色温补偿生效时，根据所述环境光数据确定色温补偿加权值α；

对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，根据所述相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c；

根据所述色温补偿加权值α和所述色温补偿增益系数c确定色温补偿值t，t＝α*c；

根据所述色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线，所述目标伽马曲线为：

Y_R＝X_R ^γ；

Y_G＝X_G ^γ；

Y_B＝t*X_B ^γ；

其中，X_R、X_G、X_B分别为R、G、B输入信号，Y_R、Y_G、Y_B分别为分别为R、G、B的输出信号；γ为伽马曲线数值，为投影设备固定参数值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境光数据包括环境光照度；所述根据所述环境光数据确定色温补偿加权值α，包括：

获取当前投影场景的环境光照度，在第一对应关系中查找与所述环境光照度匹配的色温补偿加权值α；其中，所述第一对应关系包括多个光照度区间，每个光照度区间对应一个色温补偿加权值α。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，包括：

对所述环境光数据进行统计分析，得到环境光的红、绿、蓝占比值X、Y和Z；

根据所述环境光的红、绿、蓝占比值X、Y和Z确定当前环境的色温坐标x、y值；

根据所述当前环境的色温坐标x、y值利用色温转换公式得到相关色温值CCT。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c，包括：

在第二对应关系中查找与所述相关色温值匹配的色温补偿增益系数c，其中，所述第二对应关系包括多个相关色温值区间，每个相关色温值区间对应一个色温补偿增益系数c。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当色温补偿不生效时默认色温补偿值t＝1。

6.一种投影设备，其特征在于，包括第一传感器、第二传感器和控制装置；

所述第一传感器用于获取当前投影场景的环境光数据，所述第二传感器用于获取当前投影幕布的反射面数据；

所述控制装置用于当所述环境光数据满足预设光照度条件，且根据所述反射面数据确定幕布类型为预设类型时，确定色温补偿生效；色温补偿生效时，控制装置根据所述环境光数据确定色温补偿加权值α；对所述环境光数据进行处理得到相关色温值CCT，根据所述相关色温值CCT确定色温补偿增益系数c；根据所述色温补偿加权值α和所述色温补偿增益系数c确定色温补偿值t，t＝α*c；根据所述色温补偿值t确定投影设备的目标伽马曲线，所述目标伽马曲线为：

Y_R＝X_R ^γ；

Y_G＝X_G ^γ；

Y_B＝t*X_B ^γ；

其中，X_R、X_G、X_B分别为R、G、B输入信号，Y_R、Y_G、Y_B分别为分别为R、G、B的输出信号；γ为伽马曲线数值，为投影设备固定参数值。

7.根据权利要求6所述的投影设备，其特征在于，色温补偿不生效时默认色温补偿值t＝1。

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