CN114727074A - 用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置及投影装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置及投影装置。所述投影校正方法包括：控制光机将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的目标图像；通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定所述光机的最终投影位置，并将所述光机置于所述最终投影位置。根据本申请的用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置及投影装置，可以基于物理移轴进行自动校正，达到通过物理地移动投影位置来完成投影画面的移动。

Description

用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置及投影装置

技术领域

本申请涉及投影技术领域，特别是涉及一种用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置及投影装置。

背景技术

在使用投影机的过程中，一般需要校正投影机投射出的投影画面，以满足观看需求。例如，当投影机的位置与被投影区域之间呈一定角度时，投射到被投影区域的画面可能会呈现出梯形形状，影响观看效果。对于这种情况，在现有的投影机中，可以通过数码梯形校正的方式来将画面调整为标准矩形投影画面。

然而，这样的校正技术仅仅是对投影画面的形状进行调节，而无法移动投影画面的位置。当被投影区域中存在干扰或妨碍投影呈现的障碍物时，只能手动搬移投影机本身的位置来避开障碍物，这使得投影机的使用非常不方便，特别是在投影机已被固定安装在预定位置或者投影机所处环境不允许投影机移动的情况下，无法通过移动投影机的方式避开被投影区域中的障碍物，大大影响了投影效果。

发明内容

鉴于现有的投影技术无法在不移动投影装置本身的情况下避开被投影区域中的障碍物，本申请提供一种用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置及投影装置。

根据本申请的第一方面，提供一种用于投影装置的投影校正方法。所述投影装置包括光机和摄像头，所述投影校正方法包括：S1、控制光机将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的目标图像；S2、通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定所述光机的最终投影位置，并将所述光机置于所述最终投影位置。

可选地，所述目标图像可以包括全局图像，所述全局图像可以通过以下步骤来获取：S11、控制所述光机分别在多个投影位置处将所述待投影画面投影到所述目标区域，并控制所述摄像头捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的多个图像，所述多个图像分别与所述多个投影位置对应；S12、对所述多个图像进行拼接，获得所述待投影画面在所述目标区域中的全局图像。

可选地，针对所述多个图像中存在图像重叠的每两个图像，可以通过以下方式对所述每两个图像进行拼接：去除所述每两个图像中的第二图像中的与所述每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分，通过将所述第二图像中的去除重叠部分之后的保留部分与所述第一图像进行拼接，形成拼接后的图像。

可选地，去除所述每两个图像中的第二图像中的与所述每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分的步骤可以包括：基于与所述第一图像对应的第一投影位置以及与所述第二图像对应的第二投影位置之间的水平距离和竖直距离，确定在所述第二图像中与所述水平距离和所述竖直距离对应的水平像素值和竖直像素值，将所述第二图像中由所述水平像素值和所述竖直像素值形成的区域确定为重叠部分，去除所述第二图像中的所述重叠部分。

可选地，所述多个投影位置可以包括中央位置以及相对于所述中央位置位于不同方向上的多个外周位置。

可选地，与所述光机在所述多个外周位置投影的画面对应的图像彼此之间可以不重叠。

可选地，步骤S2可以包括：通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中是否存在障碍物；当识别的结果表示存在障碍物时，获取所述障碍物在所述目标图像中的位置坐标，确定与所述障碍物的位置坐标对应的投影位置坐标，将所述最终投影位置确定为在避开所述投影位置坐标的最小移动距离处；当识别的结果表示不存在障碍物时，将与所述目标图像对应的投影位置中的任意位置作为所述最终投影位置。

可选地，所述目标图像可以包括与所述光机在初始位置投影的画面对应的初始图像，确定所述光机的最终投影位置的步骤可以包括：通过分析所述初始图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定所述光机的最终投影位置；当识别的结果表示存在障碍物时，获取所述目标区域的全局图像，通过分析所述全局图像来识别所述目标区域中的障碍物，根据障碍物的位置确定所述光机的最终投影位置；当识别的结果表示不存在障碍物时，将所述初始位置作为所述最终投影位置。

可选地，将所述光机置于所述最终投影位置的步骤可以包括：使所述光机在所述投影装置所限制的空间中在水平方向和/或竖直方向上移动，使得所述光机移动到所述最终投影位置。

可选地，所述投影校正方法还可以包括：S3、对所述光机在所述最终投影位置投影的投影画面进行数码梯形校正。

根据本申请的第二方面，提供一种投影校正装置。所述投影校正装置包括：图像获取单元，将待投影画面投影到目标区域，捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的目标图像；校正单元，通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定最终投影位置，并将投影位置置于所述最终投影位置。

根据本申请的第三方面，提供一种投影装置。所述投影装置包括：光机；摄像头；控制器，被配置为执行以下操作：控制光机将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的目标图像；通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定所述光机的最终投影位置，并将所述光机置于所述最终投影位置。

可选地，所述光机能够在所述投影装置所限制的空间中在水平方向和/或竖直方向上移动。

根据本申请的第四方面，提供一种电子设备。所述电子设备包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，实现根据上面所述的用于投影装置的投影校正方法。

根据本申请的第五方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。当所述计算机程序被执行时实现根据上面所述的用于投影装置的投影校正方法。

根据本申请的用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置及投影装置，可以基于物理移轴进行自动校正，达到通过物理地移动投影位置来完成投影画面的移动。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了根据本申请的示例性实施例的用于投影装置的投影校正方法的流程图；

图2示出了根据本申请的示例性实施例的用于投影装置的投影校正方法的获取全局图像的步骤的流程图；

图3示出了根据本申请的示例性实施例的用于投影装置的投影校正方法的移动光机的投影位置的示意图；

图4示出了根据本申请的示例性实施例的拼接的全局图像的示意图；

图5示出了根据本申请的示例性实施例的投影校正装置的示意框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

本申请的一个方面涉及一种用于投影装置的投影校正方法。该投影校正方法可以通过获取投影画面在被投影区域中的图像来识别障碍物，并且根据障碍物的识别结果来校正投影位置，使得最终的投影画面能够避开障碍物。

值得注意的是，在本申请提出申请之前，现有的投影装置不存在基于移动投影的物理位置的校正。然而，本申请提供的投影校正方法可以通过物理地移动投影位置实现校正，并且可以进一步地将物理校正与数码校正相结合，极大地优化投影效果。

图1示出了根据本申请的示例性实施例的用于投影装置的投影校正方法的流程图。

根据本申请的示例性实施例的投影装置可包括光机和摄像头，用于该投影装置的投影校正方法可包括：S1、控制光机将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获该待投影画面投影到目标区域中的目标图像；S2、通过分析目标图像来识别目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定光机的最终投影位置，并将光机置于最终投影位置。这里，光机可以用于投射画面，摄像头可以面对被投射的画面并且捕获该画面的图像。

具体来说，当使用投影装置向目标区域进行投影时，由于目标区域中可能存在影响投影效果的障碍物(例如，开关、脏污等异物)，因此需要识别这样的障碍物并且使投影画面避开障碍物，以平滑地显示画面。

在本申请中，作为示例，首先可以使光机在初始投影位置向目标区域进行投影，获取待投影画面投影到目标区域中的目标图像，然后识别目标图像中是否存在障碍物，根据识别的结果确定光机的最终投影位置并将光机置于该最终投影位置，以使得光机最终投射的画面所在的区域中不存在障碍物。例如，如果识别出目标图像中不包含障碍物，则可将光机当前的投影位置作为最终投影位置；如果识别出目标图像中包含障碍物，则可通过定位障碍物来确定可以使投影的画面避开障碍物的最终投影位置，并将光机移动到该最终投影位置处。

这里，目标区域可以是投影装置所要对其投射画面的被投影区域，例如可以是投影幕布、投影墙面等。目标区域可以是当前投影的画面所在的区域，也可以是包括当前投影的画面所在的区域在内的更大范围的区域。优选地，目标区域能够允许投影的画面在其整个目标区域内移动，以识别并避开可能存在的障碍物，从而找到最佳的投影区域。

作为本申请的一个示例，目标图像可以包括全局图像，全局图像可以是与整个目标区域相对应的投影画面图像。具体来说，在目标区域范围较大的情况下，当光机进行投影时，投射的画面可能仅覆盖目标区域的一部分，在这种情况下，优选地，可以先对目标区域进行全局遍历，得到覆盖整个目标区域的全局图像，识别全局图像中的所有障碍物，从而根据识别结果精准地控制光机的移动，将光机置于使得画面中不存在障碍物的最终投影位置。

下面将参照图2详细描述获取全局图像的实施例。

在步骤S11中，可以控制光机分别在多个投影位置处将待投影画面投影到目标区域，并且控制摄像头捕获待投影画面在目标区域中的多个图像，所述多个图像分别与所述多个投影位置对应。

这里，优选地，待投影画面可以是预设的特征图，该特征图可以是纯色图片，以便于识别目标图像中的障碍物，可简化识别处理过程。然而，待投影画面也可以呈其他形式，只要能够其本身包含的画面内容不会阻碍对障碍物的识别即可。

对于步骤S11，具体来说，可以在投影装置所限制的空间中移动光机，使得光机依次位于多个投影位置，并且捕获光机在这些投影位置时所投射的画面的多个图像，这些图像可用于获得待投影画面投影到目标区域中的全局图像，以对最终投影位置进行校正。作为示例，可以沿着预定路径移动光机，并在该预定路径上选取多个投影位置进行投影并捕获投影的图像。

下面将以图3为例具体描述移动光机的过程，图3示出了在投影装置中光机P与摄像头C的移动路径。

作为示例，光机P与摄像头C之间可以设置在同一机构上，并且例如可以通过同一驱动装置(例如驱动马达)进行驱动。优选地，光机P与摄像头C可以通过连接件刚性连接，以确保二者的相对位置始终不变。例如，优选地，光机P与摄像头C可以同步移动，以便于摄像头C可以随时捕获光机P的投影画面的图像。在移动时，可以通过驱动装置(例如驱动马达)移动光机P与摄像头C之间的连接件，以实现同步移动。

然而，在校正投影位置的过程中，光机P与摄像头C也可以不同步移动，例如，摄像头C可设置在预定的固定位置处，捕获光机P在不同投影位置处所投影的画面的图像。

如图3所示，可以以光机P与摄像头C之间的虚拟连线作为横轴来建立虚拟坐标系，O点可以为虚拟坐标原点，例如，O点可以位于投影装置所限制的空间中的中央位置。

作为示例，可以使光机P按照预定路径移动，例如，可以使光机P保持投射状态，然后使光机P与摄像头C之间的距离的中点按照M1点→M2点→O点→M3点→M4点的预定路径移动。在移动过程中，当二者的中点到达M1点、M2点、O点、M3点和M4点处时，摄像头C分别捕获与在M1点投影的画面对应的图像I1、与在M2点投影的画面对应的图像I2、与在O点投影的画面对应的图像I0、与在M3点投影的画面对应的图像I3以及与在M4点投影的画面对应的图像I4(见图4)。

这里，优选地，这些位置M1点、M2点、O点、M3点和M4点可以根据投影装置所限制的空间(例如，投影装置的内部空间)大小以及光机P和摄像头C在投影装置内的位置来确定。例如，在图3中，可以将位于移动范围的外周上的位置M1点、M2点、M3点和M4点选取为使得光机P或摄像头C能够到达的投影装置所限制的空间结构的边界位置。如此，光机P或摄像头C能够到达投影装置所限制的空间所允许的物理移动的最大距离，以使得投影画面尽可能大范围地经过被投影的目标区域，从而实现在不同应用场景下的不同尺寸的目标区域中的遍历。

然后，在步骤S12中，可以对多个图像进行拼接，获得待投影画面在目标区域中的全局图像。

具体来说，针对多个图像中存在图像重叠的每两个图像，可以通过以下方式对所述每两个图像进行拼接：去除所述每两个图像中的第二图像中的与每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分，通过将第二图像中的去除重叠部分之后的保留部分与第一图像进行拼接，形成拼接后的图像。

在本申请中，优选地，选取的光机的多个投影位置可以包括中央位置以及相对于该中央位置位于不同方向上的多个外周位置。仍然以图3为例，可以将上面所述的位置M1点、M2点、O点、M3点和M4点分为与光机的第一投影位置对应的第一位置O点和与光机的第二投影位置对应的第二位置M1点、M2点、M3点和M4点。由于上面所述的位置M1点、M2点、O点、M3点和M4点始终相对于光机的相对位置保持不变，因此光机的多个投影位置(例如，第一投影位置和第二投影位置)的排布形式可以与位置M1点、M2点、O点、M3点和M4点相同，因此这里可参考图3来理解第一投影位置和第二投影位置的排布情况。

具体来说，第一投影位置可以是所选取的所有投影位置的中央位置，其可以是优选的投影位置，例如，可以位于投影装置内部空间中的中央。而第二投影位置可以是围绕第一投影位置(或者说，中央位置)的外周位置，并且可以位于第一投影位置的不同方向上，例如分别在第一投影位置的左上方、右上方、左下方和右下方。如此，可以以第一投影位置作为参考位置，当光机在第一投影位置处时可以捕获所投影的画面的第一图像，当光机在各个第二投影位置处时可以捕获所投影的画面的第二图像，从而可以以与第一投影位置对应的第一图像为基准图像，将与第二投影位置对应的第二图像分别拼接到第一图像上，以获得以第一图像为中央位置的全局图像。

示例地，如图4所示，图像I0为第一图像，图像I1、I2、I3和I4为第二图像。

具体来说，可以将第二图像I1、I2、I3和I4分别叠加在第一图像I0上，然后去除第二图像I1、I2、I3和I4中的与第一图像I0重叠的重叠部分(图4中阴影区域所示)，通过将第二图像I1、I2、I3和I4中的去除重叠部分后的保留部分与第一图像I0拼接形成拼接的全局图像。

这里，由于图像坐标与相应的光机的投影位置坐标存在一一对应的映射关系，因此每个第二图像的与第一图像重叠的重叠部分可以基于光机的第二投影位置与第一投影位置之间的位移来确定。

具体来说，上面提到的去除所述每两个图像中的第二图像中的与所述每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分的步骤可以包括：基于与第一图像对应的第一投影位置以及与第二图像对应的第二投影位置之间的水平距离和竖直距离，确定在第二图像中与水平距离和竖直距离对应的水平像素值和竖直像素值，将第二图像中由水平像素值和竖直像素值形成的区域确定为重叠部分，去除第二图像中的该重叠部分。

例如，图4中的第二图像I1与第一图像I0之间的重叠部分可以基于M1点与O点之间位移来确定。以中点位于O点拍摄的第一图像I0为基准，在第一图像I0的左上角区域和与M1点对应的第二图像M1的右下角区域可存在重叠。由于图像坐标与相应的投影位置坐标存在对应的映射关系，因此可以根据M1点到O点的投影位置的物理移动距离所确定的范围，对应地计算图像上像素点的个数。

具体来说，结合图3和图4，第一图像I0和第二图像I1的水平方向像素偏移量ox可以表示为：

ox＝f×dx，

其中，dx表示O点到M1点的水平距离，f表示摄像头C的焦距。

类似地，第一图像I0和第二图像I1的竖直方向像素偏移量oy可以表示为：

oy＝f×dy，

其中，dy表示O点到M1点的竖直距离。

如此，通过O点到M1点的水平距离dx和竖直距离dy，可以计算得到在拼接的全局图像I中的第一图像I0和第二图像I1的水平方向像素偏移量ox和竖直方向像素偏移量oy，从而得到第一图像I0和第二图像I1的重叠区域。进而，可以从第二图像I1中去除与该重叠区域对应的部分，即，去除了第二图像I1中的与第一图像I0重叠的重叠部分。

同理，可以以同样的方式从其他三个第二图像I2、I3和I4去除各自与第一图像I0重叠的重叠部分。然后将四个第二图像I1、I2、I3和I4的剩余部分与第一图像I0拼接，从而合成大范围的全局图像I。

优选地，与光机在上述的多个外周位置投影的画面对应的图像彼此之间不重叠。具体来说，在图4的示例中，与多个第二位置M1点、M2点、M3点和M4点对应的投影画面分别和与第一位置O对应的投影画面重叠，但是与多个第二位置M1点、M2点、M3点和M4点对应的各个投影画面彼此之间不重叠，如此，可以减少在图像拼接过程中的处理步骤，提高投影校正速度。然而，本申请不限于此，与多个第二位置M1点、M2点、M3点和M4点对应的各个投影画面彼此之间也可以具有重叠区域，例如图4中的第二图像I1与I2、第二图像I1与I3、第二图像I2与I4或第二图像I3与I4具有重叠部分，当具有这样的重叠部分时，可以根据上面所述的类似的方法来去除重叠部分，从而合成全局图像。

上面给出的对图像进行拼接的方法仅是一个示例，也可以采用其他方式获得拼接的全局图像。

作为示例，可以通过现有的sift算法、角点检测算法等的图像特征拼接方法来计算重叠区域，并去除重叠部分，从而合成全局图像I。

此外，尽管上面参照图3和图4描述了移动投影位置的大体上呈S形/反S形的预定路径，但是该预定路径的形式不限于此，也可以以其他方式移动投影位置，只要能够通过移动投影位置使投影画面在目标区域中移动即可。

此外，尽管上面描述了按照M1→M2→O→M3→M4的路径来移动，但是本申请不限于此。

例如，本申请中的目标图像可以包括与光机在初始位置投影的画面对应的初始图像，在此情况下，确定光机的最终投影位置的步骤可包括：通过分析初始图像来识别目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定光机的最终投影位置；当识别的结果表示存在障碍物时，获取目标区域的全局图像，通过分析全局图像来识别目标区域中的障碍物，根据障碍物的位置确定光机的最终投影位置；当识别的结果表示不存在障碍物时，将初始位置作为最终投影位置。

具体来说，以图3的实施例为例，也可以按照O→M1→M2→M3→M4的路径来移动投影位置。在这种情况下，可先将光机与摄像头之间的距离中点置于O点处，并获取与该O点对应的初始图像。然后，可识别初始图像中的障碍物，如果识别到初始图像中不存在障碍物，则可以将光机当前的位置作为最终投影位置；如果识别到初始图像中存在障碍物，则可获取上面描述的全局图像，例如可将与O点对应的图像作为第一图像，并且对O点外的其他位置进行遍历，例如，使光机与摄像头之间的距离中点依次经过M1点、M2点、M3点和M4点，并分别捕获与M1点、M2点、M3点和M4点对应的投影画面的第二图像，然后对第一图像与第二图像进行拼接，获得拼接的全局图像，对全局图像进行障碍物识别，选取最终投影位置，然后将光机移动到该最终投影位置，完成对投影位置的物理校正。

此外，尽管图3示出在预定路径上包括一个第一位置O点和分别在第一位置O的左上方、右上方、左下方和右下方的4个第二位置M1点、M2点、M3点和M4点，但是这仅是一个示例，各个位置之间的相对关系可以根据实际需要来选择。此外，上面通过移动光机与摄像头之间的距离的中点来表征光机的移动，但是也可以直接将光机或摄像头或者光机与摄像头之间的任意位置置于上述路径上进行上述步骤。此外，尽管上面以表征光机投影位置的5个位置M1点、M2点、O点、M3点和M4点为例描述了图像拼接的实施例，但是光机的投影位置的数量可以是任意数量，例如可以根据目标区域的大小而包括大于5个或小于5个的投影位置，从而对应地，捕获大于5张或小于5张的投影画面图像。

此外，由于投影装置所限定的空间限制，摄像头的具体视角范围可以根据光机可在投影装置内部的物理移动幅度范围来搭配，只要摄像头可以捕获到画面投影到目标区域中的图像即可。

通过上面的描述的步骤S1以及其具体实施例可获取投影画面在目标区域中的目标图像，返回参照图1，在获取目标图像后，在步骤S2中，可以通过分析目标图像来识别目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定光机的最终投影位置，并控制光机置于最终投影位置。

作为示例，可以通过分析目标图像来识别目标区域中是否存在障碍物。

当识别的结果表示存在障碍物时，获取障碍物在目标图像中的位置坐标，确定与障碍物的位置坐标对应的投影位置坐标，将最终投影位置确定为避开投影位置坐标的最小移动距离处。

当识别的结果表示不存在障碍物时，将与目标图像对应的投影位置中的任意位置作为最终投影位置。

例如，在目标图像包括全局图像的情况下，可以利用分割计算方法分割全局图像I，识别全局图像中是否存在影响投影观看的障碍物，例如开关、脏污等。如果不存在障碍物，则可将与目标图像对应的投影位置中的任意位置作为最终投影位置，例如可将光机P和摄像头C的连接件的中点移动到O点、M1点、M2点、M3点或M4点。

如果存在障碍物，则提取障碍物的位置，提取的方式可以基于现有的漫水填充方法、分水岭方法、canny边缘检测方法或者可用于提取障碍物的位置的任何方法，从而输出障碍物的最小外接矩形的4个图像坐标信息，确定与障碍物的4个坐标信息对应的投影位置坐标，将最终投影位置确定为避开投影位置坐标的最小移动距离处，从而可以移动光机以最小的移动距离避开障碍物。

进一步优选地，可以判断障碍物的4个坐标信息是否在与优选的投影位置对应的图像中，例如，是否在O点处投影的画面的图像中，如果不在该图像中，则可将优选的投影位置(例如，O点位置)作为最终投影位置；如果在该图像中，则可如上所述地确定与障碍物的4个坐标信息对应的投影位置坐标，将最终投影位置确定为避开投影位置坐标的最小移动距离处。

在本申请中，光机可以在水平和竖直两个方向上移动，以移动到最终投影位置。具体来说，将光机置于最终投影位置的步骤可以包括：使光机在投影装置所限制的空间中在水平方向和/或竖直方向上移动，使得光机移动到最终投影位置。例如，可以根据所确定的最终投影位置，使光机在水平方向上移动、或者在竖直方向上移动、或者根据需要先在水平方向和竖直方向中的一者上移动然后再在另一者上移动，以使光机到达最终投影位置。

如此，可以通过捕获的目标图像来确定最终投影位置，并且根据最终投影位置以最小的移动距离移动光机，从而实现低损耗、高效率的光机物理校正过程。

参照图1，优选地，本申请的用于投影装置的投影校正方法还可以包括步骤S3：对光机在最终投影位置投影的投影画面进行数码梯形校正。

具体来说，在识别障碍物后，可以避开障碍物，然后可投射一张特征图，通过数码梯形校正来调节画面形状呈矩形。优选地，在进行数码梯形校正的过程中，始终保持光机P与摄像头C的相对位置不变。例如，光机P与摄像头C可以如上文中所述地同步移动。例如，在光机物理移动避障后，可以计算投影面与光机的相对角度，基于该相对角度完成数码梯形校正。

如此，根据本申请的用于投影装置的投影校正方法，可以先通过对光机进行物理移轴避开障碍物，然后可以通过数码梯形校正来校正画面形状，实现物理校正与数码校正相结合的校正方式，改善了最终投影效果。

本文中所述的方法中的一部分或全部可由用于在电子设备中确定应用的存储负载的设备来实现，也可完全通过计算机程序来实现，例如，所述方法中的一部分或全部可通过安装在电子设备中的用于确定应用的存储负载的应用来执行，或者通过电子设备的操作系统中实现的功能程序来执行。作为示例，所述电子设备可以是个人计算机、服务器、平板电脑、智能手机等具有人工智能运算功能的电子设备。

本申请的另一方面提供一种投影校正装置。如图5所示，投影校正装置包括：图像获取单元100，将待投影画面投影到目标区域，捕获待投影画面投影到目标区域中的目标图像；校正单元200，通过分析目标图像来识别目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定最终投影位置，并将投影位置置于该最终投影位置。

具体来说，图像获取单元100可以控制投影装置的光机将待投影画面投影到目标区域，并控制投影装置的摄像头捕获待投影画面投影到目标区域中的目标图像。

在本申请的示例性实施例中，目标图像可以包括全局图像，全局图像可以通过图像获取单元100来获得。

具体来说，图像获取单元100可以控制光机分别在多个投影位置处将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获待投影画面投影到目标区域中的多个图像，所述多个图像分别与所述多个投影位置对应。

进而，图像获取单元100可以对所述多个图像进行拼接，获得待投影画面在目标区域中的全局图像。

作为示例，图像获取单元100可以针对所述多个图像中存在图像重叠的每两个图像，通过以下方式对所述每两个图像进行拼接：去除所述每两个图像中的第二图像中的与所述每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分，通过将第二图像中的去除重叠部分之后的保留部分与第一图像进行拼接，形成拼接后的图像。

此外，优选地，图像获取单元100可以通过以下方式去除所述每两个图像中的第二图像中的与所述每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分：

图像获取单元100基于与第一图像对应的第一投影位置以及与第二图像对应的第二投影位置之间的水平距离和竖直距离，确定在第二图像中与该水平距离和该竖直距离对应的水平像素值和竖直像素值，将第二图像中由水平像素值和竖直像素值形成的区域确定为重叠部分，去除第二图像中的该重叠部分。

优选地，图像获取单元100可以将上面所述的多个投影位置选取为使得多个投影位置包括中央位置以及相对于中央位置位于不同方向上的多个外周位置。此外，图像获取单元100还可以将上面所述的多个投影位置选取为使得与光机在多个外周位置投影的画面对应的图像彼此之间可以不重叠。

校正单元200可以通过分析目标图像来识别目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定光机的最终投影位置，并控制光机置于最终投影位置。

优选地，校正单元200可以通过分析目标图像来识别目标区域中是否存在障碍物。当识别的结果表示存在障碍物时，校正单元200可以获取障碍物在目标图像中的位置坐标，确定与障碍物的位置坐标对应的投影位置坐标，最终投影位置可以被确定为位于避开投影位置坐标的最小移动距离处。校正单元200可以当识别的结果表示不存在障碍物时，将与目标图像对应的投影位置中的任意位置作为最终投影位置。

这里，优选地，目标图像可以包括与光机在初始位置投影的画面对应的初始图像。在这种情况下，校正单元200可以通过以下方式来确定光机的最终投影位置。

校正单元200可以通过分析初始图像来识别目标区域中的障碍物，并基于识别的结果确定光机的最终投影位置。

具体来说，当识别的结果表示存在障碍物时，校正单元200可以获取目标区域的全局图像，通过分析全局图像来识别目标区域中的障碍物，根据障碍物的位置确定光机的最终投影位置；当识别的结果表示不存在障碍物时，校正单元200可以将该初始位置作为最终投影位置。

此外，校正单元200可以使光机在投影装置所限制的空间中在水平方向和/或竖直方向上移动，从而使光机移动到最终投影位置。

此外，优选地，校正单元200还可以对光机在最终投影位置投影的投影画面进行数码梯形校正。

在本申请中，图像获取单元100和校正单元200可执行的机器可读指令，可以执行如上述图1至图4所示的方法实施例中的用于投影装置的投影校正方法的步骤，具体实现方式可参见上面描述的方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种投影装置，投影装置可包括光机、摄像头以及控制器。优选地，光机和摄像头能够同步移动。

控制器可以被配置为执行以下操作：控制光机将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获待投影画面投影到目标区域中的目标图像；通过分析目标图像来识别目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定光机的最终投影位置，并控制光机置于最终投影位置。

此外，优选地，根据本申请的投影装置的光机能够在投影装置所限制的空间中在水平方向和/或竖直方向上移动。

本申请实施例还提供一种电子设备，电子设备可包括处理器和存储器。存储器存储有计算机程序。当所述计算机程序被处理器执行时，电子装置可以执行如上述图1至图4所示的方法实施例中的用于投影装置的投影校正方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当计算机程序被执行时(例如，被处理器执行时)可以执行如上述图1至图4所示的方法实施例中的用于投影装置的投影校正方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备、装置、单元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，所揭露的设备、装置、单元、模块和方法，可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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。

所述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申请的实施例方案的目的。

另外，在本申请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，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请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)执行本申请各个实施例所述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(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

根据本申请的用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置、投影装置、电子设备及存储介质，可以基于物理移轴进行自动校正，达到通过物理地移动投影位置来完成投影画面的移动。

此外，根据本申请的用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置、投影装置、电子设备及存储介质，可以通过获取全局图像而精准地控制光机来避开障碍物。

此外，根据本申请的用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置、投影装置、电子设备及存储介质，可以在水平和竖直两个方向上移动投影位置，从而通过投影位置坐标与图像坐标的映射关系来确定图像中的障碍物的位置，从而能够以最小的移动距离来避开障碍物。

此外，根据本申请的用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置、投影装置、电子设备及存储介质，可以将物理移轴校正与数码梯形校正相结合，从而获得改善的投影效果。

此外，根据本申请的用于投影装置的投影校正方法、投影校正装置、投影装置、电子设备及存储介质，可以通过将物理移轴校正与数码梯形校正相结合实现低损的投影校正。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，所述投影装置包括光机和摄像头，所述投影校正方法包括：

S1、控制光机将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的目标图像；

S2、通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定所述光机的最终投影位置，并将所述光机置于所述最终投影位置。

2.根据权利要求1所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，所述目标图像包括全局图像，所述全局图像通过以下步骤来获取：

S11、控制所述光机分别在多个投影位置处将所述待投影画面投影到所述目标区域，并控制所述摄像头捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的多个图像，所述多个图像分别与所述多个投影位置对应；

S12、对所述多个图像进行拼接，获得所述待投影画面在所述目标区域中的全局图像。

3.根据权利要求2所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，针对所述多个图像中存在图像重叠的每两个图像，通过以下方式对所述每两个图像进行拼接：

去除所述每两个图像中的第二图像中的与所述每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分，通过将所述第二图像中的去除重叠部分之后的保留部分与所述第一图像进行拼接，形成拼接后的图像。

4.根据权利要求3所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，去除所述每两个图像中的第二图像中的与所述每两个图像中的第一图像重叠的重叠部分的步骤包括：

基于与所述第一图像对应的第一投影位置以及与所述第二图像对应的第二投影位置之间的水平距离和竖直距离，确定在所述第二图像中与所述水平距离和所述竖直距离对应的水平像素值和竖直像素值，将所述第二图像中由所述水平像素值和所述竖直像素值形成的区域确定为重叠部分，去除所述第二图像中的所述重叠部分。

5.根据权利要求2所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，所述多个投影位置包括中央位置以及相对于所述中央位置位于不同方向上的多个外周位置。

6.根据权利要求5所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，与所述光机在所述多个外周位置投影的画面对应的图像彼此之间不重叠。

7.根据权利要求2至6中的任一项所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，步骤S2包括：

通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中是否存在障碍物；

当识别的结果表示存在障碍物时，获取所述障碍物在所述目标图像中的位置坐标，确定与所述障碍物的位置坐标对应的投影位置坐标，将所述最终投影位置确定为在避开所述投影位置坐标的最小移动距离处；

当识别的结果表示不存在障碍物时，将与所述目标图像对应的投影位置中的任意位置作为所述最终投影位置。

8.根据权利要求1所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，所述目标图像包括与所述光机在初始位置投影的画面对应的初始图像，确定所述光机的最终投影位置的步骤包括：

通过分析所述初始图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定所述光机的最终投影位置；

当识别的结果表示存在障碍物时，获取所述目标区域的全局图像，通过分析所述全局图像来识别所述目标区域中的障碍物，根据障碍物的位置确定所述光机的最终投影位置；

当识别的结果表示不存在障碍物时，将所述初始位置作为所述最终投影位置。

9.根据权利要求1所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，将所述光机置于所述最终投影位置的步骤包括：使所述光机在所述投影装置所限制的空间中在水平方向和/或竖直方向上移动，使得所述光机移动到所述最终投影位置。

10.根据权利要求1所述的用于投影装置的投影校正方法，其特征在于，所述投影校正方法还包括：

S3、对所述光机在所述最终投影位置投影的投影画面进行数码梯形校正。

11.一种投影校正装置，其特征在于，所述投影校正装置包括：

图像获取单元，将待投影画面投影到目标区域，捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的目标图像；

校正单元，通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定最终投影位置，并将投影位置置于所述最终投影位置。

12.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：

光机；

摄像头；

控制器，被配置为执行以下操作：

控制光机将待投影画面投影到目标区域，并控制摄像头捕获所述待投影画面投影到所述目标区域中的目标图像；

通过分析所述目标图像来识别所述目标区域中的障碍物，基于识别的结果确定所述光机的最终投影位置，并将所述光机置于所述最终投影位置。

13.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述光机能够在所述投影装置所限制的空间中在水平方向和/或竖直方向上移动。

14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，实现根据权利要求1至10中的任一项所述的用于投影装置的投影校正方法。

15.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被执行时实现根据权利要求1至10中的任一项所述的用于投影装置的投影校正方法。

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